Новое производство - New production - Wikipedia

В биологических океанография, новое производство поддерживается поступлением питательных веществ извне эвфотическая зона, особенно апвеллинг питательных веществ из глубоководных источников, а также из наземных и атмосферных источников (в отличие от регенерированной продукции, которая поддерживается за счет повторного использования питательных веществ в эвфотической зоне). Новое производство зависит от смешивания и вертикальный адвективные процессы, связанные с обращение.[1]

Новое и восстановленное производство

Фигура: новый и регенерированный производство

Биодоступный азот встречается в океане в нескольких формах, включая простые ионные формы, такие как нитрат (NO3−), нитрит (NO2−) и аммония (NH4+) и более сложные органические формы, такие как мочевина ((NH2)2CO). Эти формы используются автотрофный фитопланктон для синтеза органических молекул, таких как аминокислоты (строительные блоки белки ). Выпас фитопланктона зоопланктоном и более крупными организмами переносит этот органический азот вверх по пищевой цепи и по всей морской среде. пищевой сети.

Когда азотистые органические молекулы в конечном итоге метаболизируются организмами, они возвращаются в водную толщу 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. Основное производство таким образом заправляемый аммонием, называется регенерированным производством.

Однако аммоний также может быть окислен до нитрата (через нитрит) в процессе нитрификации. Это выполняется разными бактериями в два этапа:

NH3 + O2 → НЕТ2− + 3H+ + 2e−

НЕТ2− + H2O → НЕТ3− + 2H+ + 2e−

Важно отметить, что этот процесс, как полагают, происходит только в отсутствие света (или как некоторая другая функция глубины). В океане это приводит к вертикальному отделению нитрификации от первичной продукции и ограничивает ее пределами афотическая зона. Это приводит к ситуации, когда любой нитрат в толще воды должен происходить из афотической зоны и должен происходить из органического материала, перенесенного туда при опускании. Таким образом, при первичном производстве за счет нитратов используется «свежий» источник питательных веществ, а не регенерированный. Таким образом, производство нитратов относится к новому производству.[2]

Подводя итог, можно сказать, что производство, основанное на нитратах, использует молекулы питательных веществ, недавно поступившие из-за пределов продуктивного слоя, это называется новым производством. Уровень использования нитратов остается хорошим показателем нового производства. Если затем органическое вещество съедается, вдыхается, а азот выделяется в виде аммиака, его последующее поглощение и повторное включение в органическое вещество фитопланктоном называется переработанным (или регенерированным) продуктом. Уровень использования аммиака в том же смысле является мерой вторичного производства.[3]

Использование 15N-соединения позволяют измерять доли нового азота и регенерированного азота, связанные с первичной продукцией в море.[2]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ричард У. Эппли; Брюс Дж. Петерсон. «Поток твердых частиц органического вещества и новые планктонные образования в глубинах океана». Nature Vol. 282: 677-680.
  2. ^ а б Dugdale, R.C .; Геринг, Дж. Дж. (1967). «Использование новых и регенерированных форм азота в первичной продуктивности». Лимнол. Oceanogr. 12 (2): 196–206.
  3. ^ Чарльз Б. Миллер; Биологическая океанография.