Ciclul fierului

Ciclul fierului (Fe) este ciclul biogeochimic al fierului prin atmosferă , hidrosferă , biosferă și litosferă . În timp ce fierul este foarte abundent în scoarța terestră, este mai puțin frecvent în apele de suprafață oxigenate. Fierul este un micronutrient esențial pentru productivitatea primară și un nutrient limitativ în Oceanul de Sud , Pacificul Ecuatorial de Est și Pacificul Subarctic . Se spune că aceste regiuni oceanice sunt bogate în substanțe nutritive și sărace în clorofilă (HNLC).

Fierul există în mai multe forme de oxidare variind de la -2 la +7; cu toate acestea, este prezent în primul rând ca +2 sau +3 pe Pământ și este un metal redox primar activ. Ciclul fierului între gradele sale de oxidare +2 și +3 se numește ciclul fierului. Acest proces poate fi în întregime abiotic sau facilitat de microorganisme , inclusiv de bacterii care oxidează fierul . Procesele abiotice includ ruginirea metalelor feroase, unde Fe 2+ este oxidat abiotic la Fe 3+ în prezența oxigenului și reducerea Fe 3+ la Fe 2+ de către mineralele sulfuroase de fier. Ciclul de viață al Fe 2+ are loc prin oxidarea fierului și prin reducerea microbilor.

Referințe

  1. (în) „  Ciclul dinamic A modulului cuplat din fier marin la Universul din Victoria Modelul sistemului terestru: Modelul biogeochimic marin Kiel 2 pentru UVic 2.9  " , Dezvoltarea modelului geo-științific , vol.  8, n o  5,12 mai 2015, p.  1357–1381 ( DOI  10.5194 / gmd-8-1357-2015 , Bibcode  2015GMD ..... 8.1357N )
  2. (în) „  Conexiuni globale de fier între praful deșertului, biogeochimia oceanelor și clima  ” , Știință , vol.  308, nr .  5718,Aprilie 2005, p.  67–71 ( PMID  15802595 , DOI  10.1126 / science.1105959 , Bibcode  2005Sci ... 308 ... 67J )
  3. (în) „  Ciclul biogeochimic al fierului trecut și prezent  ” , Perspective geochimice , vol.  1,2012, p.  1–232 ( DOI  10.7185 / geochempersp.1.1 , citiți online )
  4. (în) „  Forjarea ciclului antropogen al fierului  ” , Știința și tehnologia mediului , vol.  41, nr .  14,1 st iulie 2007, p.  5120–5129 ( PMID  17711233 , DOI  10.1021 / es062761t , Bibcode  2007EnST ... 41.5120W )
  5. „  Modelarea liganzilor organici care leagă fierul într-un model tridimensional de ocean biogeochimic.  ", Chimie marină , vol.  173,iulie 2015, p.  67–77 ( DOI  10.1016 / j.marchem.2014.11.008 , citiți online )
  6. (în) "  Fier arzător antropogen ca forță climatică complexă  " , Nature Communications , Vol.  9, n o  1,aprilie 2018, p.  1593 ( PMID  29686300 , PMCID  5913250 , DOI  10.1038 / s41467-018-03997-0 , Bibcode  2018NatCo ... 9.1593M )
  7. (în) „  Ironia fierului - Sursele de fier ale oxizilor de fier biogeni ca anul către ocean  ” , Frontiers in Microbiology , Vol.  6,2016, p.  1502 ( PMID  26779157 , PMCID  4701967 , DOI  10.3389 / fmicb.2015.01502 )
  8. (în) „  Fertilizarea fierului oceanic de suprafață: rolul cenușii vulcanice aeriene din zona de subducție și vulcanii punctului fierbinte și fluxurile de fier aferente în Oceanul Pacific  ” , Global Biogeochemical Cycles , vol.  25, n o  4,2011, n / a ( DOI  10.1029 / 2009GB003761 , Bibcode  2011GBioC..25.4001O , citiți online )
  9. (în) „  Distribuția sezonieră a fluxurilor de fier eolian în oceanul global  ” , Geophysical Research Letters , vol.  28, n o  1,1 st ianuarie 2001, p.  29–32 ( DOI  10.1029 / 2000GL011926 , Bibcode  2001GeoRL..28 ... 29G )
  10. (în) „  Abundența elementelor chimice în scoarța continentală: un nou tabel  ” , Geochimica și Cosmochimica Acta , vol.  28, n o  8,1964, p.  1273–1285 ( DOI  10.1016 / 0016-7037 (64) 90129-2 , Bibcode  1964GeCoA..28.1273T )
  11. (în) „  Rolul integral al fierului în biogeochimia oceanelor  ” , Natura , vol.  543, nr .  7643,martie 2017, p.  51-59 ( PMID  28252066 , DOI  10.1038 / nature21058 , bibcode  2017Natur.543 ... 51T , citeste on - line )
  12. (în) „  Deficitul de fier limitează creșterea fitoplanctonului în subarctica nord-estică a Pacificului  ” , Nature , vol.  331, nr .  6154,1988, p.  341-343 ( DOI  10.1038 / 331341a0 , Bibcode  1988Natur.331..341M )
  13. (în) „  Interacțiunea reacțiilor mediate microbial și abiotice în ciclul biogeochimic Fe  ” , Nature Reviews. Microbiologie , vol.  12, n o  12,decembrie 2014, p.  797–808 ( PMID  25329406 , DOI  10.1038 / nrmicro3347 )
  14. (în) „  Funcționarea ecosistemului dintr-o perspectivă geomicrobiologică - un cadru conceptual pentru ciclul de fier biogeochimic  ” , Chimia mediului , vol.  7, n o  5,2010, p.  399 ( DOI  10.1071 / EN10040 )
  15. Kappler, Andreas; Straub, Kristina L. (01.01.2005). „Ciclarea geomicrobiologică a fierului”. Recenzii în mineralogie și geochimie . 59 (1): 85-108. doi : 10.2138 / rmg.2005.59.5. ISSN  1529-6466.