Jump to content

Липидный насос

Липидный насос связывает углерод с поверхности океана в более глубокие воды посредством липидов, связанных с зимующим вертикально мигрирующим зоопланктоном . Липиды представляют собой класс соединений с высоким содержанием углеводородов и дефицитом азота и фосфора , необходимых для клеточных структур. Этот липидный углерод попадает в глубины океана в виде углекислого газа, образующегося в результате дыхания запасов липидов, и в виде органического вещества в результате смертности зоопланктона.

По сравнению с более общим биологическим насосом , липидный насос также приводит к «липидному шунтированию», когда другие питательные вещества, такие как азот и фосфор, которые потребляются в избытке, должны выводиться обратно в поверхностную среду и, таким образом, не удаляются с поверхности смешанным образом. слой океана. Это означает, что углерод, транспортируемый липидным насосом, не ограничивает доступность необходимых питательных веществ на поверхности океана. [ 1 ] Таким образом, секвестрация углерода через липидный насос отделена от удаления питательных веществ, что позволяет поглощение углерода первичным производством продолжать углерода в океане. В биологическом насосе удаление питательных веществ всегда сочетается с секвестрацией углерода; Первичное производство ограничено, поскольку углерод и питательные вещества переносятся на глубину вместе в форме органического вещества. [ 1 ]

Вклад липидного насоса в связывание углерода в более глубоких водах океана может быть существенным: количество углерода, переносимого копеподами рода Calanus в Северном Ледовитом океане на глубину ниже 1000 метров (3300 футов), почти равно количеству углерода, транспортируемому ниже той же глубины. ежегодно по частицам органического углерода (POC) в этом регионе. [ 2 ] Значительная часть этого перенесенного углерода не вернулась на поверхность из-за дыхания и смертности. Исследования продолжаются, чтобы более точно оценить количество оставшихся на глубине. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Скорость экспорта липидного насоса может варьироваться от 1–9,3 г См. −2 и −1 в умеренных и приполярных регионах, содержащих сезонно мигрирующий зоопланктон. [ 3 ] Роль зоопланктона, и особенно веслоногих раков, в пищевой сети имеет решающее значение для выживания организмов более высокого трофического уровня , основным источником питания которых являются копеподы. Потепление океанов и увеличение таяния ледяных шапок из-за изменения климата могут поражать организмы, связанные с липидным насосом, что влияет на выживание многих коммерчески важных рыб и находящихся под угрозой исчезновения морских млекопитающих . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Дальнейшие исследования липидного насоса, как нового и ранее не поддающегося количественному определению компонента секвестрации углерода в океане, могут улучшить точность и общее понимание потоков углерода в глобальных океанических системах . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Липидный насос против биологического насоса

[ редактировать ]

Благодаря сезонной вертикальной миграции зоопланктона липидный насос создает чистую разницу между липидами, транспортируемыми на глубину осенью (когда зоопланктон вступает в диапаузу ), и теми, которые возвращаются на поверхность весной, что приводит к секвестрации липидного углерода на глубине. [ 1 ] Биологический насос включает в себя множество процессов, которые улавливают CO 2 , поглощенный фитопланктоном на поверхности океана , путем экспорта ВОУ в глубины океана. [ 1 ] Хотя известно, что зоопланктон играет важную роль в биологическом насосе посредством выпаса скота и переупаковки твердых частиц, активный транспорт сезонно мигрирующего зоопланктона через липидный насос не был включен в глобальные оценки биологического насоса. [ 1 ] [ 2 ]

Сравнение чистых потоков

[ редактировать ]
Компоненты биологического насоса

Биологический насос транспортирует 1–4 г См. м. −2 и −1 POC ниже термоклина ежегодно . [ 1 ] Установлено, что экспортный поток ВОУ в умеренной зоне Северной Атлантики из поверхностных вод составляет 29 ± 10 г См/м. −2 и −1 . [ 7 ] Однако исследования показали, что такие процессы, как потребление и реминерализация, способствуют ослаблению значительного количества этого ПОУ, когда он опускается ниже термоклина (около глубин зимовки ~ 1000 м). [ 1 ] Кроме того, было рассчитано оставшееся количество углерода в Северной Атлантике от экспорта ВОУ ниже термоклина (2–8 г C м −2 и −1 ) сопоставимо с сезонной миграцией C. finmarchicus в Северной Атлантике (1–4 г C м −2 и −1 ) через липидный насос. [ 1 ] Следовательно, липидный насос может вносить 50–100% секвестрации C биологическим насосом в качестве чистого транспорта, который не был включен в текущие оценки. [ 1 ]

Липидный шунт

[ редактировать ]

Хотя секвестрация морского углерода является основным результатом работы биологического насоса, рециркуляция питательных веществ, таких как N и P, в органическом веществе играет сравнительно важную роль в поддержании процессов, которые способствуют экспорту углерода без удаления питательных веществ для первичного производства. [ 8 ] [ 9 ] Одно ключевое различие между липидным насосом и биологическим насосом заключается в том, что соотношение питательных веществ, таких как азот и фосфор, по отношению к углероду в липидах минимально или равно нулю, тогда как экспортируемый POC в биологическом насосе сохраняет стандартные соотношения Редфилда, обнаруженные во всем мировом океане. [ 1 ] В первую очередь это связано с тем, что зоопланктон на стадии копеподита выделяет из экскрементов избыточное количество азота и фосфора обратно на поверхность. [ 1 ] Таким образом, производство, транспорт и метаболизм липидного углерода во время зимовки не способствуют чистому потреблению или удалению необходимых питательных веществ в поверхностный океан, в отличие от многих компонентов биологического насоса. [ 1 ] Этот процесс создает в биологическом насосе так называемый «липидный шунт», поскольку секвестрация углерода липидным насосом отделена от удаления питательных веществ. [ 1 ]

Зимующая диапауза и вертикальная миграция Дила

[ редактировать ]

Дильская вертикальная миграция (ДВМ) — хорошо изученное явление, широко распространенное в умеренных и тропических океанах и ранее считавшееся наиболее значительным фактором активного экспорта углерода в результате миграции зоопланктона. [ 10 ] Наиболее распространенной формой является ночной ДВМ, ночной подъем в верхнюю часть пелагиали и дневной спуск в более глубокие воды. Относительно уникальным вариантом этой формы является сумеречный DVM, при котором подъем происходит в сумерках, а спуск около полуночи (т. е. погружение в полночь). [ 11 ]

В то время как DVM происходит ежедневно, зимняя диапауза (гибернация) происходит в ежегодном масштабе времени и позволяет видам зоопланктона, особенно видам Calanus , адаптироваться к сезонным колебаниям первичной продуктивности в конкретных океанских бассейнах . Особи вступают в диапаузу и мигрируют глубже в толщу воды, чтобы зимовать ниже термоклина. [ 2 ] Во время диапаузы они выживают за счет накопленных запасов липидов, которые образуются в конце их пребывания на поверхности, когда питательные вещества становятся широко доступными. [ 2 ] [ 12 ] Окончание сезонной диапаузы должно быть точно совмещено с началом весеннего цветения фитопланктона, чтобы обеспечить возможность приобретения пищи для правильного развития и вылупления яиц. Если время нарушено, яйца, вылупившиеся во время диапаузы, будут иметь ограниченное время роста и меньшую вероятность пережить зимовку, что является примером гипотезы совпадения-несоответствия . [ 13 ] Каланус виды. в океанских бассейнах с более короткими сезонами роста будут все более чувствительны к времени весеннего цветения, например, в полярных регионах. [ 13 ]

В условиях Арктики и Антарктики продуктивный сезон обычно короткий, и некоторые виды копепод вертикально мигрируют во время зимней диапаузы. [ 13 ] [ 2 ] В продуктивные весенние и летние периоды более молодые стадии развития этих копепод обычно процветают в богатых пищей, более теплых, приповерхностных водах, быстро развиваются и растут. [ 1 ] В конце лета и осенью давление на выпас, ограничение питательных веществ и годовые колебания освещенности в совокупности ограничивают пелагическую первичную продукцию. В результате запасы пищи уменьшаются к падению и наступает зимовочная диапауза. [ 1 ] [ 2 ] Эти копеподы мигрируют в более глубокие воды с накопленными запасами липидов на зимовку. Стадии зимующей диапаузы остаются в более глубоких водах с ограниченной физической и физиологической активностью, поднимаются обратно в приповерхностные воды и завершают жизненный цикл с наступлением следующего продуктивного сезона. [ 13 ] [ 2 ]

Каланус виды.

[ редактировать ]
Копепод Calanus Hyperboreus размером от 4–7 миллиметров.

Экология

Calanus виды . являются широко распространенными копеподами, особенно в полярной и умеренной зоне Северной Атлантики . [ 1 ] Исследования, пытающиеся количественно оценить липидный насос, в первую очередь были сосредоточены на родственных видах C. finmarchicus , Calanus glacialis и Calanus helgolandicus , C. Hyperboreus . [ 2 ] C. Hyperboreous , самый крупный из этих видов, использует стратегию зимующей диапаузы (гибернации), и его жизненная история будет описана более подробно как представитель Calanus видов . При жизненном цикле в среднем от двух до шести лет каждая особь C. Hyperboreous может пережить несколько периодов зимовки. Икра с положительной плавучестью выметывается самками на глубине и поднимается на поверхность. Из этих яиц сначала развиваются личинки (науплии), которые в течение одного сезона завершают созревание в раннюю молодь (копеподит), после чего подвергаются первой зимовке. Копеподиты проходят три стадии, прежде чем созреть до взрослой стадии. В то время как самка Calanus spp. обычно ожидается, что они погибнут после нереста , некоторые из них могут вернуться на поверхность, чтобы накопить запасы липидов, прежде чем вступить в следующий зимовочный и репродуктивный цикл. [ 2 ]

Накопление липидов и обмен веществ

Липиды запасаются всеми копеподитами и взрослыми особями Calanus spp . в масляном мешке, который может составлять до 60% сухого веса человека. [ 2 ] Каланус виды. накапливают эти липиды, питаясь ближе к поверхности океана в весенние и летние месяцы, что совпадает с цветением фитопланктона. В начале вегетационного периода Calanus spp. биогенеретика занимается размножением, питанием и ростом, но в конечном итоге переходит к производству липидов для обеспечения энергии во время диапаузы. Эти липиды принимают форму восковых эфиров , богатых энергией соединений, таких как жирные кислоты омега-3 , и молекул углерода с длинной цепью. [ 1 ] В конце сезона питания/вегетации виды Calanus spp . мигрируют вниз, на глубины от 600 до 3000 м, но при условии, что Calanus spp. оседать ниже термоклина , чтобы предотвратить преждевременное возвращение в поверхностные воды. [ 1 ] [ 2 ] На этих глубинах метаболизируются накопленные липиды, на которые приходится примерно 25% основного метаболизма . [ 14 ] Зимовка продолжительностью 6–8 месяцев может истощить значительную часть (44–93%) накопленных липидов, несмотря на снижение метаболизма. [ 1 ]

Физические характеристики

Физические характеристики Calanus spp. (т. е. сухая масса, длина просом, содержание липидов и содержание углерода) всегда меняются, варьируясь в зависимости от региона, во времени и на разных стадиях жизни. На основании изоморфизма, или сходства формы или строения организмов, Calanus spp. могут отличаться по размеру, но их основная физическая структура остается постоянной на разных стадиях зимовки и между разными видами копепод. [ 1 ] [ 2 ] Единственное существенное таксономическое различие - это количество сегментов хвоста на стадиях развития CIII и старше (CIV, CV). В результате изоморфизма сухой вес (d [мг]) и длина просомы (p [мм]) могут быть масштабированы, поскольку они связаны соотношением d = cp 3 , где c — коэффициент. [ 2 ] Наблюдения определяют связь между сухим весом и длиной просомы с коэффициентом от 3,3 до 3,5 для C. Hyperboreus . [ 2 ] Хотя эта связь не подтверждается эмпирическими данными, она использовалась в рамках моделей для наблюдения за видами Calanus . содержание углерода. [ 2 ]

Отношения между NAO и Calanus spp . население

В Северной Атлантике и Северных морях основное долгосрочное воздействие, затрагивающее виды Calanus . а его средой обитания является индекс Североатлантического колебания (NAO), определяемый как нормализованная разница давления на поверхности моря между Азорским максимумом и исландским минимумом . [ 14 ] В то время как высокие значения индекса САК указывают на чистый поток атлантических вод на северо-восток и в Норвежское море, низкие значения индекса САК указывают на уменьшение притока атлантических вод в Северные моря. [ 14 ] В Северо-Западной Атлантике положительная динамика численности Calanus spp. соответствуют более высоким температурам поверхности моря и положительному воздействию САК с лагом в один или два года. [ 14 ] Однако влияние NAO в объяснении Calanus spp . Численность существенно уменьшалась при использовании временной автокорреляции и анализа с устранением тренда. [ 14 ]

Региональные различия

[ редактировать ]
Глобальное распределение твердых частиц органического углерода (POC).

Некоторые аспекты липидного насоса, такие как глубина диапаузы и продолжительность зоопланктона, могут различаться в зависимости от региона с разными температурами зимовки и характеристиками местного сообщества. [ 1 ] [ 3 ] Есть и другие субарктические регионы, в которых темпы экспорта углерода аналогичны тем, которые наблюдаются в умеренной зоне Северной Атлантики (1–4 г C м −2 и −1 ) через сезонно мигрирующий зоопланктон. [ 3 ] Например, C. glacialis и C. Hyperboreus являются наиболее доминирующими видами зоопланктона, обнаруженными в Северном Ледовитом океане на аналогичных широтах, и на их долю приходится 3,1 г C м . −2 и −1 поток липидного углерода ниже 100 м во время зимовки. [ 11 ] Несколько больший максимальный поток липидного углерода (2–4,3 г C m −2 и −1 ) ниже 150 м наблюдался в субарктической северной части Тихого океана и в первую очередь был отнесен к Neocalanus . роду копепод [ 15 ] [ 16 ] В этих районах N. flemingeri , N. cristatus и N. Plumchrus вносят основной вклад в липидный насос, тогда как субантарктический Южный океан состоит в основном из N.tonsus, вносящего вклад в поток липидного углерода 1,7–9,3 г C м2. −2 и −1 выход из эвфотической зоны . [ 17 ] Скорость или величина этих процессов могут незначительно варьироваться из-за характерных различий между этими субполярными регионами, которые в значительной степени недостаточно изучены в отношении их вклада в липидный насос. [ 1 ]

Экологические воздействия

[ редактировать ]

Роль в пищевой сети

[ редактировать ]
Планктонные отношения с рыбами.

Зоопланктонный Calanus spp. Эти богатые липидами организмы не только важны для перемещения углерода из фотической зоны в глубины океана, но и играют решающую роль в успехе многих морских видов, которые зависят от них как от пищи. Они составляют большую часть рациона рыб, морских птиц и даже крупных млекопитающих, таких как киты. [ 4 ] [ 5 ] Веслоногие раконогие могут составлять около 70–90% общей биомассы зоопланктона, в зависимости от региона. [ 4 ] [ 6 ] Кроме того, их икра является основным источником пищи для коммерчески важных рыбных запасов. Яйца веслоногих раков плавучие и поднимаются на поверхность моря, но уязвимы для хищничества со стороны рыб и других организмов. [ 2 ] [ 6 ] Веслоногие раконогие также обеспечивают донное сообщество пищей посредством тонущих фекальных гранул. Это означает, что по мере того, как рыбы и более мелкие беспозвоночные выделяют отходы, эти отходы падают на морское дно, и организмы на морском дне конкурируют за гранулы в качестве пищи. [ 6 ] Роль веслоногих ракообразных в пищевой сети тесно переплетена с другими организмами.

Численность веслоногих ракообразных, особенно C. finmarchicus, оказывает прямое влияние на находящихся под угрозой исчезновения китов Северной Атлантики. [ 18 ] Североатлантические киты полагаются на веслоногих раков как на свою основную добычу, чтобы удовлетворить свои потребности в питании. Для удовлетворения энергетических потребностей китов им необходимо около 500 кг C. finmarchicus в день. [ 12 ] Длина каждого копепода составляет около 2–4 миллиметров, что соответствует размеру рисового зерна, а вес в среднем составляет от 1,0274 до 1,0452 г/см. −3 . [ 19 ] [ 18 ] Утрата C. finmarchicus может повлиять на миграцию, воспроизводство и/или способность китов успешно выкармливать детенышей (только для кормящих самок). [ 18 ]

Взаимоотношения организмов в арктической системе.

Экономические последствия

[ редактировать ]
Суда для лова минтая в порту Аляски.

Многие коммерческие и натуральные рыболовные хозяйства в арктических и субарктических регионах ловят треску, лосося, крабов, донную рыбу и минтай зависят от этого богатого энергией зоопланктона в качестве пищи. [ 20 ] [ 5 ] В 2017 году наибольшую стоимость коммерческих видов рыб в США составили лосось (688 миллионов долларов), крабы (610 миллионов долларов), креветки (531 миллион долларов), морские гребешки (512 миллионов долларов) и минтай (413 миллионов долларов). [ 21 ] Один только минтай является крупнейшим промыслом в США по объему, но также является вторым по величине промыслом в мире, на который приходится 2–5% мирового рыбного производства. [ 21 ] [ 22 ] Мало того, что миллионы людей питаются рыбой, так еще и любительское рыболовство является одним из самых популярных занятий в США. Любительское рыболовство приносит экономике США около 202 миллионов долларов. [ 21 ] Изменения в численности и распространении веслоногих рачков могут радикально повлиять на экономическое благосостояние миллионов людей, связанных с рыбной промышленностью или для которых рыболовство является основным источником белка.

Последствия изменения климата

[ редактировать ]

По оценкам, антропогенное изменение климата по-разному влияет на морскую среду. В арктических и субарктических условиях, где подавляющее большинство видов Calanus spp. таяние ледяных шапок и время весеннего цветения фитопланктона могут иметь последствия для плотности веслоногих ракообразных, их распределения и сроков возвращения после зимовки. Цветение фитопланктона происходит весной в арктических и субарктических условиях, когда тает морской лед , что позволяет большему количеству света проникать глубже в толщу воды, тем самым поддерживая фотосинтез. [ 20 ] Поступление пресной воды в результате таяния морского льда увеличивает стратификацию океана в летнее время. В результате стратификации вода, богатая питательными веществами, остается на дне, а вода с низким содержанием питательных веществ - наверху из-за увеличения притока пресной воды изо льда. Однако в зимнее время в этом регионе мира увеличивается количество штормов, которые переносят богатые питательными веществами воды в более бедные питательными веществами поверхностные воды. Изменение климата изменяет сроки весеннего цветения, способствуя более раннему или позднему таянию льда. Более теплые воды могут привести к ослаблению стратификации, а это означает, что разница в плотности между первым и вторым слоем океана увеличивается из-за увеличения потока пресной воды из таяния льда. [ 23 ] [ 22 ] Обычно объем общей годовой первичной продуктивности в Беринговом море, связанной с весенним цветением, составляет примерно 10–65%, однако более теплые воды могут повлиять на объем первичной продукции. [ 22 ]

Размножение и изменения в пищевой сети

[ редактировать ]
На этом изображении показаны среднемесячные температуры поверхности моря за май 2015 года. В период с 2013 по 2016 год большая масса необычно теплой океанской воды, получившая название «капля», доминировала в северной части Тихого океана, что обозначено здесь красным, розовым и желтым цветами, обозначающими температура на целых три градуса по Цельсию (пять градусов по Фаренгейту) выше средней. Данные взяты из продукта НАСА для многомасштабного анализа температуры поверхности моря со сверхвысоким разрешением (MUR SST).

В частности, для вида C. finmarchicus начало размножения связано с началом весеннего цветения. [ 13 ] Таким образом, изменения в сроках весеннего цветения напрямую повлияют на репродуктивные возможности C. finmarchicus и изменят пищевую цепочку снизу вверх . Однако пищевая цепочка также может измениться сверху вниз в результате нарушения среды обитания и истребления морских млекопитающих и рыбы. [ 24 ] Крупномасштабное коммерческое рыболовство оказывает нисходящий эффект, снижая численность более крупных видов и увеличивая количество копепод, богатых липидами, и даже открывая путь для их потребления другими видами. [ 24 ] В условиях потепления океана смены добычи . следует ожидать [ 22 ] На производство яиц и успех инкубации также могут повлиять повышение температуры поверхности моря и закисление океана . [ 12 ]

Физический океан

[ редактировать ]

Другими факторами изменения климата, которые следует учитывать и которые могут повлиять на этих богатых липидами веслоногих ракообразных, являются сдвиги текущих систем, штормовая активность и морской ледяной покров. [ 24 ] В некоторых регионах Арктики, в частности в Беринговом море, исследования прогнозируют уменьшение количества штормов из-за потепления. Это влияет на перемешивание водного столба, в результате чего вода, богатая питательными веществами, поднимается вверх. Копеподы потребляют первичных продуцентов, которым для выживания необходимы питательные вещества. Ограничение количества питательных веществ в толще воды может привести к снижению численности этих первичных продуцентов и, как следствие, к сокращению численности видов Calanus . также изобилие. [ 22 ]

Изменения водных масс и температуры могли оказывать прямое влияние на вертикальную миграцию зоопланктона. [ 5 ] Распределение зоопланктона в толще воды контролируется течениями. Виды Calanus . используют толщу воды для своей вертикальной миграции. Изменения течений в то время как Calanus spp. находящиеся в диапаузе, может привести к сокращению численности копепод в Норвежском море. [ 5 ] Поскольку липидный насос контролируется перемещением веслоногих ракообразных, особенно видов Calanus , последствия изменения климата, влияющие на численность веслоногих ракообразных или сезонную миграцию, будут напрямую влиять на липидный насос и экспорт углерода в глубины океана.

Моделирование климата

[ редактировать ]

Исследование, в котором использовалось моделирование климата для моделирования последствий прогнозируемого повышения температуры и солености воды в результате изменения климата на C. finmarchicus на восточном шельфе Северной Америки, прогнозирует снижение численности копепод. Ожидается, что уменьшение благоприятных условий окружающей среды приведет к уменьшению размера и плотности C. finmarchius и, вероятно, окажет негативное воздействие на китов и другие компоненты пищевой сети, которые неразрывно связаны с копеподами. [ 12 ] Влияние диапаузы и изменений сезонной продуктивности не было явно учтено как увеличение сложности модели и более точный учет видов Calanus . обменные процессы во время диапаузы не требуются. [ 1 ] [ 12 ] Важность времени диапаузы и весеннего цветения планктона хорошо известна. [ 12 ] предполагая, что существует потенциал дополнительных воздействий на население в результате изменения климата, которые в дальнейшем отразятся на всей экосистеме.

Ключевые последствия

[ редактировать ]

Статья Йонасдоттира и др., опубликованная в 2015 году, стала первым комплексным расчетом количества секвестрации углерода в результате перемещения липидов вертикально мигрирующим зоопланктоном во время их зимующей диапаузы. Хотя это и объясняет влияние только одного конкретного вида, в данном случае C. finmarchicus , как величина потока углерода, так и широкое глобальное распространение видов Calanus . предполагают возможную важность липидного насоса в глобальном круговороте углерода, поскольку, по оценкам, 50–100% секвестрации углерода приходится на биологический насос. [ 1 ] Последующие исследования подчеркнули это значение, поскольку оценки пытались более точно учесть смертность и скорость дыхания других зимующих видов Calanus . предположили аналогичные, хотя и региональные, величины экспорта углерода из липидного насоса. [ 2 ] [ 12 ] [ 25 ] [ 15 ] Зимующая диапауза является экологической стратегией, позволяющей Calanus видам выжить . адаптироваться к сезонной изменчивости наличия продовольствия в океанских бассейнах. [ 1 ] Изменения в сроках или продолжительности периодов обильного кормления, вероятно, окажут негативное влияние на распространение и численность Calanus видов . [ 2 ] [ 3 ] Прогнозируется, что изменения температуры и солености океана из-за антропогенного изменения климата также приведут к снижению концентрации видов Calanus . в некоторых океанических бассейнах. [ 22 ] Помимо потенциального воздействия на экосистему из-за большого количества видов, которые полагаются на веслоногих ракообразных как на основной компонент своего рациона, [ 7 ] [ 6 ] [ 24 ] это может иметь последствия для секвестрации углерода в океане из-за последующих изменений в величине липидного насоса из-за зимующего зоопланктона. [ 1 ] [ 2 ]

Будущие направления

[ редактировать ]

Глобальные оценки биологического насоса еще не включают элементы липидного насоса, которые могут составлять 50–100% экспорта углерода, который не учитывается. [ 1 ] Вероятно, это связано со многими проблемами наблюдения, связанными с анализом сезонных миграций. [ 2 ] Как описано выше, в недавних работах разрабатываются более точные способы измерения смертности и скорости дыхания зимующего зоопланктона, которые являются двумя факторами, которые в первую очередь контролируют количество липидного углерода, который изолируется на глубине. [ 1 ] [ 12 ] Для зоопланктона, пережившего зимовку, их миграция вверх весной возвращает часть запасов липидов на поверхность в виде невдыхаемого углерода, при этом потери объясняются хищничеством глубоко обитающих хищников, болезнями, голодом и другими источниками смертности, как правило, не учитываемыми. для. [ 1 ] [ 14 ] Подобно лизисному шунту , динамика липидного шунта вызывает неопределенность в методах наблюдения за липидным насосом при сравнении его эффективности с эффективностью биологического насоса. [ 26 ] [ 25 ] [ 27 ] Кроме того, крупный зоопланктон обычно избегает швартовых инструментов, таких как отстойники, во время сезонных миграций, что еще раз объясняет, почему липидный насос еще не включен в оценки глобального потока экспорта углерода. [ 16 ] [ 17 ] Эти наблюдения могут быть сложными для проведения, учитывая отдаленные места, в которых они проводятся, и суровые условия отбора проб на большой глубине, но эти адаптации в сборе данных необходимы для лучшей интеграции глобальных оценок потока экспорта углерода, обеспечиваемого липидным насосом. [ 2 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но Йонасдоттир, Сигрун Хульд; Виссер, Андре В.; Ричардсон, Кэтрин; Хит, Майкл Р. (29 сентября 2015 г.). «Сезонный липидный насос веслоногих ракообразных способствует секвестрации углерода в глубинах Северной Атлантики» . Труды Национальной академии наук . 112 (39): 12122–12126. дои : 10.1073/pnas.1512110112 . ПМЦ   4593097 . ПМИД   26338976 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В Виссер, Андре В.; Грённинг, Жозефина; Йонасдоттир, Сигрун Хульд (2017). «Calanus Hyperboreus и липидный насос». Лимнология и океанография . 62 (3): 1155–1165. Бибкод : 2017LimOc..62.1155V . дои : 10.1002/lno.10492 . ISSN   1939-5590 . S2CID   51989153 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Стейнберг, Дебора К.; Лэндри, Майкл Р. (3 января 2017 г.). «Зоопланктон и углеродный цикл океана» . Ежегодный обзор морской науки . 9 (1): 413–444. Бибкод : 2017ARMS....9..413S . doi : 10.1146/annurev-marine-010814-015924 . ISSN   1941-1405 . ПМИД   27814033 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с Родитель, Женевьева Дж.; Плурд, Стефан; Турджен, Джули (1 ноября 2011 г.). «Перекрывающиеся диапазоны размеров видов Calanus у канадского арктического и атлантического побережья: влияние на численность видов» . Журнал исследований планктона . 33 (11): 1654–1665. дои : 10.1093/plankt/fbr072 . ISSN   0142-7873 .
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и Кристиансен, Инга; Гаард, Эйлиф; Хатун, Хьялмар; Йонасдоттир, Сигрун; Феррейра, А. София А. (01 мая 2016 г.). «Постоянное перемещение видов Calanus в юго-западной части Норвежского моря с 2003 года связано с климатом океана» . Журнал морских наук ICES . 73 (5): 1319–1329. doi : 10.1093/icesjms/fsv222 . ISSN   1054-3139 .
  6. ^ Перейти обратно: а б с д и Дженсен, майор Холст; Нильсен, Торкель Гиссель; Даллёф, Ингела (28 апреля 2008 г.). «Влияние пирена на выпас и размножение Calanus finmarchicus и Calanus glacialis из залива Диско, Западная Гренландия». Водная токсикология . 87 (2): 99–107. дои : 10.1016/j.aquatox.2008.01.005 . ISSN   0166-445X . ПМИД   18291539 .
  7. ^ Перейти обратно: а б Сандерс, Ричард; Хенсон, Стефани А.; Коски, Марья; Де Ла Роша, Кристина Л.; Художник Стюарт К.; Поултон, Алекс Дж.; Райли, Дженнифер; Салихоглу, Барис; Виссер, Андре; Юл, Эндрю; Беллерби, Ричард (2014). «Биологический углеродный насос в Северной Атлантике». Прогресс в океанографии . 129 : 200–218. Бибкод : 2014Proce.129..200S . дои : 10.1016/j.pocean.2014.05.005 .
  8. ^ Фальковски, Пол Г. (1997). «Эволюция азотного цикла и ее влияние на биологическое связывание CO2 в океане» . Природа . 387 (6630): 272–275. Бибкод : 1997Natur.387..272F . дои : 10.1038/387272a0 . ISSN   1476-4687 . S2CID   4326172 .
  9. ^ Сармьенто, JL; Грубер, Н.; Бжезинский, Массачусетс; Данн, JP (1 января 2004 г.). «Высокоширотный контроль над питательными веществами термоклина и биологической продуктивностью в низких широтах» . Природа . 427 (6969): 56–60. Бибкод : 2004Natur.427...56S . дои : 10.1038/nature02127 . ISSN   0028-0836 . ПМИД   14702082 . S2CID   52798128 .
  10. ^ Стейнберг, Дебора К.; Голдтуэйт, Сара А.; Ханселл, Деннис А. (1 августа 2002 г.). «Вертикальная миграция зоопланктона и активный транспорт растворенного органического и неорганического азота в Саргассовом море» . Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 49 (8): 1445–1461. Бибкод : 2002DSRI...49.1445S . дои : 10.1016/S0967-0637(02)00037-7 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Дарнис, Джеральд; Фортье, Луи (2012). «Дыхание зоопланктона и экспорт углерода на глубину в заливе Амундсена (Северный Ледовитый океан)» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 117 (С4). Бибкод : 2012JGRC..117.4013D . дои : 10.1029/2011JC007374 . ISSN   2156-2202 .
  12. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Грив, Брайан Д.; Заяц, Джон А.; Саба, Винсент С. (24 июля 2017 г.). «Прогнозирование влияния изменения климата на распространение Calanus finmarchicus на северо-востоке континентального шельфа США» . Научные отчеты . 7 (1): 6264. Бибкод : 2017НатСР...7.6264Г . дои : 10.1038/s41598-017-06524-1 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   5524788 . ПМИД   28740241 .
  13. ^ Перейти обратно: а б с д и Руководитель EJH; Харрис, ЛР; Кэмпбелл, RW (28 февраля 2000 г.). «Исследования по экологии видов Calanus в Лабрадорском море. I. Связь цветения фитопланктона с размножением и развитием Calanus finmarchicus весной» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 193 : 53–73. Бибкод : 2000MEPS..193...53H . дои : 10.3354/meps193053 . ISSN   0171-8630 .
  14. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Вайдберг, Николас; Базедов, Сюнне Л. (2019). «Долгосрочная изменчивость зимующих популяций копепод в бассейне Лофотенских островов: роль североатлантических колебаний и трофических эффектов» . Лимнология и океанография . 64 (5): 2044–2058. Бибкод : 2019LimOc..64.2044W . дои : 10.1002/lno.11168 . hdl : 10037/15827 . ISSN   1939-5590 . S2CID   146002715 .
  15. ^ Перейти обратно: а б Кобари, Тору; Шинада, Акиёси; Цуда, Ацуши (2003). «Функциональная роль межзонального мигрирующего мезозоопланктона в западной субарктической части Тихого океана». Прогресс в океанографии . 57 (3–4): 279–298. дои : 10.1016/S0079-6611(03)00102-2 .
  16. ^ Перейти обратно: а б Кобари, Тору; Стейнберг, Дебора К.; Уэда, Ай; Цуда, Ацуши; Сильвер, Мэри В.; Китамура, Минору (2008). «Воздействие онтогенетически мигрирующих копепод на нисходящий поток углерода в западной субарктической части Тихого океана». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . 55 (14–15): 1648–1660. Бибкод : 2008DSRII..55.1648K . дои : 10.1016/j.dsr2.2008.04.016 .
  17. ^ Перейти обратно: а б Брэдфорд-Грив, Дж. М. (1 сентября 2001 г.). «Потенциальный вклад копепод Neocalanustonsus в нисходящий поток углерода в Южном океане» . Журнал исследований планктона . 23 (9): 963–975. дои : 10.1093/планкт/23.9.963 .
  18. ^ Перейти обратно: а б с «Закон об исчезающих видах (ESA), раздел 4 (b) (2), сообщает о критической среде обитания североатлантического кита (Eubalaena glacialis)» . репозиторий.library.noaa.gov . Проверено 14 ноября 2021 г.
  19. ^ Кнутсен, Тор; Мелле, Вебйорн; Калисе, Лусио (1 августа 2001 г.). «Определение массовой плотности морских копепод и их яиц с критическим акцентом на некоторые ранее использовавшиеся методы» . Журнал исследований планктона . 23 (8): 859–873. дои : 10.1093/планкт/23.8.859 . ISSN   0142-7873 .
  20. ^ Перейти обратно: а б Хант, Джордж Л. младший; Койл, Кеннет О.; Эйснер, Лиза Б.; Фарли, Эдвард В.; Хайнц, Рон А.; Мютер, Франц; Напп, Джеффри М.; Оверленд, Джеймс Э.; Ресслер, Патрик Х.; Сало, Сигрид; Стабено, Филлис Дж. (01 июля 2011 г.). «Воздействие климата на пищевые сети восточной части Берингова моря: синтез новых данных и оценка гипотезы колеблющегося контроля» . Журнал морских наук ICES . 68 (6): 1230–1243. doi : 10.1093/icesjms/fsr036 . ISSN   1054-3139 .
  21. ^ Перейти обратно: а б с НОАА (2017). Рыболовство США (PDF) . Вашингтон: Правительство. Распечатать. Выключенный.
  22. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Шумахер, доктор медицинских наук; Бонд, Н.; Бродер, Ришар; Ливингстон, Патрисия; Напп, Дж. М.; Стабено, П.Дж. (01 января 2003 г.), Изменение климата в юго-восточной части Берингова моря и некоторые последствия для биоты , стр. 17–40 , получено 14 ноября 2021 г.
  23. ^ Ямагучи, Рёхей; Суга, Тосио (2019). «Тенденции и изменчивость глобальной стратификации верхних слоев океана с 1960-х годов» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 124 (12): 8933–8948. Бибкод : 2019JGRC..124.8933Y . дои : 10.1029/2019JC015439 . ISSN   2169-9291 . S2CID   213693676 .
  24. ^ Перейти обратно: а б с д Хант-младший, Джордж Л.; Стабено, Филлис; Уолтерс, Гэри; Синклер, Элизабет; Бродер, Ричард Д.; Напп, Джеффри М.; Бонд, Николас А. (1 декабря 2002 г.). «Изменение климата и контроль пелагической экосистемы юго-востока Берингова моря». Глубоководные исследования, часть II: Актуальные исследования в океанографии . Экология ЮВ Берингова моря. 49 (26): 5821–5853. Бибкод : 2002DSRII..49.5821H . дои : 10.1016/S0967-0645(02)00321-1 . ISSN   0967-0645 . S2CID   55222333 .
  25. ^ Перейти обратно: а б Эппли, Ричард В.; Петерсон, Брюс Дж. (1979). «Поток твердых частиц органического вещества и новая продукция планктона в глубоком океане» . Природа . 282 (5740): 677–680. Бибкод : 1979Natur.282..677E . дои : 10.1038/282677a0 . ISSN   1476-4687 . S2CID   42385900 .
  26. ^ Саттл, Кертис А. (2007). «Морские вирусы — основные игроки глобальной экосистемы» . Обзоры природы Микробиология . 5 (10): 801–812. дои : 10.1038/nrmicro1750 . ISSN   1740-1526 . ПМИД   17853907 . S2CID   4658457 .
  27. ^ Сигел, Д.А.; Бюсселер, КО; Дони, Южная Каролина; Сайли, Сан-Франциско; Беренфельд, МЮ; Бойд, PW (2014). «Глобальная оценка экспорта углерода океаном путем объединения спутниковых наблюдений и моделей пищевой сети» . Глобальные биогеохимические циклы . 28 (3): 181–196. Бибкод : 2014GBioC..28..181S . дои : 10.1002/2013GB004743 . hdl : 1912/6668 . S2CID   43799803 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 5adc797514763ccbf3cbe96f3b587fbd__1705436160
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/5a/bd/5adc797514763ccbf3cbe96f3b587fbd.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lipid pump - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)