Input fluviali trascurati di neodimio disciolto e afnio nell’oceano — ScienceDaily

Il Rio delle Amazzoni è il fiume più grande del mondo. Scarica circa un quinto del deflusso globale di acqua dolce, provocando un pennacchio di acqua dolce ricco di nutrienti e oligoelementi che entra nell’Oceano Atlantico. Fino ad ora si riteneva che i solidi sospesi si dissolvessero parzialmente nel pennacchio d’acqua dell’estuario e rappresentassero quindi un’importante fonte di tracce di metalli, ma gli ultimi risultati smentiscono questa teoria. Sono stati esaminati gli isotopi degli elementi neodimio (Nd) e afnio (Hf). Questi possono servire come traccianti o origine, cioè la loro analisi può essere utilizzata per determinare da dove provengono le masse d’acqua. Ogni fiume ha la propria firma isotopica che rappresenta la roccia madre nell’entroterra.

“Uno studio precedente aveva rilevato un aumento della concentrazione disciolta e della variabilità degli isotopi di neodimio nell’estuario dell’Amazzonia e ha concluso che questi vengono dissolti dalle particelle trasportate dal fiume nel suo cammino verso l’oceano aperto”, afferma il primo autore dello studio Antao Xu. È uno studente di dottorato nel gruppo di paleoceanografia chimica guidato dal professor Dr. Martin Frank al GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, che è stato co-capo scienziato della spedizione METEOR M147 (studio ufficiale del processo GEOTRACES GApr11) nell’estuario dell’Amazzonia (capo scienziato era il Prof. Dott. Andrea Koschinsky, Costruttore Università di Brema). “Ora abbiamo smentito questa conclusione”, afferma Martin Frank. “Possiamo dimostrare che i cambiamenti nella composizione degli isotopi sono il risultato della mescolanza di acqua dolce del vicino fiume Pará”.

L’ingresso del vicino fiume Pará a sud della foce amazzonica mostra concentrazioni di neodimio e afnio disciolte significativamente elevate. Allo stesso tempo, ha un basso valore di pH. Ciò ha portato a un’altra importante scoperta. Il coautore Ed Hathorne afferma: “Abbiamo esaminato la relazione tra la concentrazione di neodimio e il pH nei fiumi di tutto il mondo”. Si è scoperto che la concentrazione di neodimio può essere dedotta direttamente dal pH. Ciò ha consentito una stima rivista del flusso globale di neodimio fluviale disciolto, che è almeno tre volte superiore a quanto si pensava in precedenza, secondo il coautore Georgi Laukert della Dalhousie University, Halifax, Canada e della Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, USA.

Lo studio fa parte del progetto internazionale a lungo termine GEOTRACES, che mira a mappare la distribuzione globale dei metalli in traccia disciolti nell’acqua di mare e dei loro isotopi per ottenere una migliore comprensione delle loro fonti, pozzi e percorsi di distribuzione. Come paleo-oceanografo, Martin Frank e il suo gruppo di lavoro sono effettivamente interessati ai metalli in traccia nella loro funzione come indicatori della storia del clima passato e dei processi oceanici. “La composizione isotopica ci serve come proxy per la circolazione oceanica del passato”, dice Frank. “Tuttavia, abbiamo ancora bisogno di una migliore comprensione dei processi di controllo nell’oceano di oggi per poter applicare questi proxy in modo più affidabile”. Ciò è in linea con l’approccio transdisciplinare di integrazione della ricerca presso GEOMAR, per il quale “i metalli nell’oceano” è un focus tematico. Frank: “Per essere in grado di sviluppare modelli affidabili per l’intero sistema oceano-atmosfera-clima, dobbiamo comprendere meglio la circolazione oceanica globale e la distribuzione dei metalli in traccia ad essa accoppiati, per i quali abbiamo bisogno di conoscere gli input di oligoelementi dalla terra.”