海洋における窒素の投入と損失の空間的結合
Curtis Deutsch1, Jorge L Sarmiento, Daniel M Sigman
1Program on Climate Change, School of Oceanography, University of Washington, Seattle, Washington 98195, USA. cdeutsch@ocean.washington.edu
海洋の窒素固定は,失われた窒素を補うため,海洋の生産性にとって不可欠です. この研究は,窒素不足の水域に関連して,固定率が太平洋で最も高いことを明らかにしています.
科学分野:
- 海洋学 海洋学 海洋学
- マリン・バイオジオケミストリー
- 窒素サイクルダイナミクス
背景:
- 窒素固定は海洋生物の生産性にとって不可欠であり,脱窒化によって失われた窒素を補給します.
- 海洋の窒素固定の直接的な測定は,高い時間的および空間的変動性のために困難です.
- 窒素固定に影響を与える要因 (例えば,鉄,N:P比,温度) を理解することは,測定の不確実性によって制限されています.
研究 の 目的:
- 表面の窒素とリン酸濃度に対する間接的な影響を分析することによって,世界の海洋窒素固定率を決定する.
- 地球規模の海洋における窒素固定,脱窒化,栄養分ステキオメトリーの関係を調査する.
- 海洋の窒素固定の要因を明らかにし,特に栄養素が限られた地域における窒素固定の要因を明らかにする.
主な方法:
- 観測された窒素とリン酸の濃度から窒素固定率を推論するために,海洋循環モデルを使用した.
- 異なる海洋地域における窒素固定率の空間分布を分析した.
- 窒素固定速度は,脱窒化速率や大気中の鉄堆積などの要因と相関しています.
主要な成果:
- 窒素の固定率は太平洋で最も高い.
- 高い窒素固定率は,高い水柱脱窒化率のある地域で観察されました.
- 大気中の鉄の堆積量が少ない地域では,窒素の固定率が高いことが示されました.
結論:
- 海洋の窒素固定は,脱窒化ゾーンにおける窒素不足の水の形成と密接に関連しています.
- 窒素固定は,海洋の固定窒素の在庫を時間とともに安定させる上で重要な役割を果たします.
- この発見は,窒素固定が海洋の栄養バランスの重要な調節因子として作用するという仮説を裏付けている.
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