Die Mitte der Erdenmeere ist mit riesigen Systemen der rotierenden Strömungen gefüllt, die als subtropische Gyres bekannt sind. Diese Regionen belegen 40% der Erdoberfläche und werden seit langem als bemerkenswert stabile biologische Wüsten angesehen, wobei das chemische Make -up oder die Nährstoffe, die zur Aufrechterhaltung der Lebensdauer erforderlich sind, geringe Abweichungen.
Es gibt jedoch eine seltsame Anomalie im subtropischen Gyre -Ökosystem des Nordpazifiks, das Wissenschaftler seit Jahren verwirrt. In dieser Region, die den Pazifik zwischen China und den Vereinigten Staaten einnimmt, ändert sich die Chemie regelmäßig. Es gibt eine besonders bemerkenswerte Schwankung des Phosphor- und Eisengehalts, der die Gesamtnährstoffzusammensetzung beeinflusst und letztendlich die biologische Produktivität beeinflusst.
In einer neuen Studie, die in der veröffentlicht wurdeVerfahren der Nationalen Akademie der WissenschaftenEine Gruppe von Forschern enthüllte den Grund für diese Variationen im nordpazifischen subtropischen Gyre -Ökosystem. Die Gruppe umfasst Matthew Church, eine mikrobielle Ökologin an der Flathead Lake Biological Station der University of Montana sowie Ricardo Letelier der Oregon State University und David Karl von David Karl der Universität von Hawaii.
"Variationen des Ozeanklimas scheinen die Eisenversorgung zu regulieren und die in diesen Gewässern wachsenden Arten des Planktons zu verändern, die letztendlich die Nährstoffkonzentrationen des Ozeans kontrollieren", sagte Church. „Mein Labor hat seit vielen Jahren an Fragen der Rolle von Plankton bei der Kontrolle der Nährstoffverfügbarkeit des Ozeans gearbeitet. In dieser Studie wird ein Großteil dieser Arbeit in Kontext gestellt. Infolge anhaltender, langfristiger Beobachtungen bestätigt unsere Arbeit, wie eng gekoppeltes Planktonbiologie zur Versorgung von Nährstoffen, insbesondere Eisen, aus der Atmosphäre geliefert wird.“
Unter Verwendung von drei Jahrzehnten Beobachtungsdaten von Station Aloha, einem sechs Meilen langen Gebiet im Pazifischen Ozean nördlich von Hawaii, der sich der ozeanografischen Forschung widmet, stellte das Team fest, dass die regelmäßige Verschiebung des Eisenspiegels aus Eisenpegeln aus asiatischem Staub, der Berücksichtigung der chemischen Varianzen und zur Bereitstellung von unterschiedlichen Mengen an Nährstoffen zur Erhaltung der Lebensdauer.
Der Schlüssel zur Varianz ist die pazifische dekadale Schwingung, eine Beziehung zwischen Ozeanatmosphäre, die zwischen schwachen und starken Phasen des atmosphärischen Drucks im nordöstlichen Pazifik variiert.
In Jahren, in denen sich der niedrige Druck im Nordostpazifik schwächt, werden Winde aus Asien stärker und bewegen sich in eine südlichere Richtung. Dies bringt mehr Staub vom asiatischen Kontinent und „befruchtet“ den Ozean um die Station Aloha. Wenn der Druck verstärkt, tritt das Gegenteil auf.
Die Versorgung mit Nährstoffen ist ein grundlegender Regulator der Ozeanproduktivität, und Phosphor und Eisen sind Schlüsselkomponenten für die Lebensdauer. Typischerweise wird die ozeanische Wassersäule des Ozeans durch nährstoffreiche Wasserdüngung aus der Tiefe befruchtet. Dies ist ein schwieriger Prozess im nordpazifischen subtropischen Gyre -Ökosystem, da das Wasser sehr geschichtet ist und tatsächlich wenig Mischen stattfinden.
Wenn starke asiatische Winde erhebliche Mengen an Eisen einbringen, dürfen Organismen in den oberen Schichten des Ozeans wachsen und Phosphor verwenden. Wenn asiatische Winde schwächen und der Eiseneintrag verringert wird, müssen Organismen zu einem Tiefwassermischungsnährstoffabgabesystem zurückkehren. Dies schafft das periodische Ebbe und den Fluss von Eisen- und Phosphorspiegeln im Nordpazifik -Gyre.
Church sagte, dass die Ergebnisse dieser Studie die kritische Notwendigkeit betonen, sowohl die Variabilität der atmosphärischen als auch die Ozeankreislauf bei der Vorhersage einzubeziehen, wie sich der Klimawandel auf Ozeanökosysteme auswirken könnte.
"Es bestätigt die Notwendigkeit, darüber nachzudenken, wie eng miteinander verbundener Planktonbiologie für Veränderungen im Klima und letztendlich auch zu Änderungen der Landnutzung ist, was die Staubversorgung des Meeres direkt beeinflussen kann", sagte er.
Wenn die Erde der Erde weiterhin war, erwarten die Forscher, dass sich langfristige Veränderungen der Windmuster im gesamten Nordpazifik verändern. Die Entwicklung von Landnutzung und Verschmutzung, die durch die menschliche Aktivität in Asien angetrieben wird, wirkt sich auch auf die Quellen und die Größe des Eisen und andere Nährstoffe aus, die vom Wind über den Ozean getragen werden.
Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um besser zu verstehen, wie sich diese Veränderungen letztendlich auf Ökosysteme in dieser Ozeanregion sowie auf andere auf der ganzen Welt auswirken werden.
Referenz: „Klimagetriebene Oszillation von Phosphor und Eisenbeschränkung im nordpazifischen subtropischen Gyre“ von Ricardo M. Letelier, Karin M. Björkman, Matthew J. Church, Douglas S. Hamilton, Natalie M. Mahowald, Rachel A. Scanza, Niklas, Angelicque E.25. Juni 2019,Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
Doi: 10.1073/pnas.1900789116
Verpassen Sie nie einen Durchbruch:
Aktie.
