Новое производство
В биологической океанографии , новое производство поддерживается за счет поступления питательных веществ из-за пределов эвфотической зоны особенно за счет апвеллинга питательных веществ из глубоких вод, а также из наземных и атмосферных источников (в отличие от регенерированного производства, которое поддерживается за счет рециркуляции питательных веществ в эвфотической зоне). ). Новая продукция зависит от перемешивания и вертикальных адвективных процессов, связанных с циркуляцией . [ 1 ]
Новое и регенерированное производство
[ редактировать ]
Биодоступный азот встречается в океане в нескольких формах, включая простые ионные формы, такие как нитрат (NO 3 − ), нитрит (NO 2 − ) и аммоний (NH 4 + ) и более сложные органические формы, такие как мочевина ((NH2) 2 CO). Эти формы используются автотрофным фитопланктоном для синтеза органических молекул, таких как аминокислоты (строительные блоки белков ). Поедание фитопланктона зоопланктоном и более крупными организмами переносит этот органический азот вверх по пищевой цепи и по всей морской пищевой сети .
Когда азотистые органические молекулы в конечном итоге метаболизируются организмами, они возвращаются в толщу воды в виде аммония (или более сложных молекул, которые затем метаболизируются до аммония). Это известно как регенерация, поскольку аммоний может использоваться фитопланктоном и снова попадать в пищевую сеть. Таким образом, первичное производство, подпитываемое аммиаком, называется регенерированным производством.
Однако аммоний также может быть окислен до нитрата (через нитрит) в процессе нитрификации. Это осуществляется различными бактериями в два этапа:
NH 3 + O 2 → NO 2 − + 3H + + 2е −
НЕТ 2 − + H2O → NO3 − +2Ч + + 2е −
Важно отметить, что считается, что этот процесс происходит только в отсутствие света (или как какая-то другая функция глубины). В океане это приводит к вертикальному отделению нитрификации от первичной продукции и ограничивает ее афотической зоной . Это приводит к тому, что любой нитрат в толще воды должен происходить из афотической зоны и происходить из органического материала, перенесенного туда при погружении. Таким образом, первичное производство, подпитываемое нитратами, использует «свежий» источник питательных веществ, а не регенерированный. Таким образом, производство нитратов называется новым производством. [ 2 ]
Подводя итог, можно сказать, что производство на основе нитратов использует молекулы питательных веществ, вновь поступившие из-за пределов продуктивного слоя, и это называется новым производством. Уровень утилизации нитратов остается хорошим показателем нового производства. Хотя, если органическое вещество затем поедается, выдыхается, а азот выделяется в виде аммиака, его последующее поглощение и повторное включение в органическое вещество фитопланктоном называется переработанным (или регенерированным) производством. Уровень утилизации аммиака в том же смысле является показателем вторичного производства. [ 3 ]
Использование 15 N-соединения позволяют измерять доли нового азота и регенерированного азота, связанные с первичной продукцией в море. [ 2 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ричард В. Эппли; Брюс Дж. Петерсон. «Поток твердых частиц органического вещества и новая продукция планктона в глубоком океане». Природа Том. 282: 677-680.
- ^ Перейти обратно: а б Дагдейл, Колорадо; Геринг, Джей-Джей (1967). «Поглощение новых и регенерированных форм азота в первичной продуктивности». Лимнол. Океаногр. 12 (2): 196–206.
- ^ Чарльз Б. Миллер; Биологическая океанография.