Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Мұхит биогеохимиясында, нитратпен қамтамасыз етілген жалпы біріншілік өнімнің үлесі.
In oceanic biogeochemistry, the fraction of total primary production fuelled by nitrate
Мұхит биогеохимиясында f қатынасы – нитратпен қамтамасыз етілген жалпы біріншілік өнімнің үлесі (аммоний сияқты басқа азотты қосылыстармен қамтамасыз етілгеніне қарағанда). Бұл қатынасты алғаш рет Ричард Эппли мен Брюс Петерсон әлемдік мұхит өндірісін бағалауға арналған алғашқы мақалаларының бірінде анықтаған. Бұл үлес бастапқыда маңызды деп есептелді, себебі ол биологиялық сорғы арқылы мұхит бетінен органикалық теңіз қардың шөгуі (экспорт) ағынымен тікелей байланысты болғандай көрінді. Дегенмен, бұл түсіндірме қатар жүретін процесс – нитрификацияның тереңдік бойынша күшті бөлінуіне негізделген, ал соңғы өлшемдер бұл болжамды күмәндандырды.
In oceanic biogeochemistry, the f ratio is the fraction of total primary production fuelled by nitrate (as opposed to that fuelled by other nitrogen compounds such as ammonium). The ratio was originally defined by Richard Eppley and Bruce Peterson in one of the first papers estimating global oceanic production. This fraction was originally believed significant because it appeared to directly relate to the sinking (export) flux of organic marine snow from the surface ocean by the biological pump. However, this interpretation relied on the assumption of a strong depth partitioning of a parallel process, nitrification, that more recent measurements has questioned.
Шолу
Организмдердің (немесе организмдердің қалдықтарының) гравитациялық шөгуі мұхиттың беткі суларынан оның тереңіне бөлшекті органикалық көміртегін тасымалдайды. Бұл процесс биологиялық сорғы деп аталады, және оны мөлшерлеу ғалымдар үшін маңызды, себебі ол Жердің көміртегі айналымының маңызды бір бөлігі. Негізінен, бұл терең мұхитқа тасымалданған көміртегі атмосферадан оқшауланып, мұхиттың көміртегі қоймасы ретінде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Бұл биологиялық механизмге физикалық-химиялық механизм, яғни ерігіштік сорғы да ілеседі, ол да көміртекті мұхиттың терең қабаттарына тасымалдауға көмектеседі. Шөгіп бара жатқан материалдың (теңіз қар деп аталады) ағынын өлшеу әдетте, су бағанасы бойымен төмен қарай қозғалғанда материалды ұстап алып, сақтайтын шөгінді ұстағыштарды орналастыру арқылы жасалады. Дегенмен, бұл салыстырмалы түрде қиын процесс, себебі ұстағыштарды орналастыру немесе қайта алып шығу қиын болуы мүмкін, және шөгу ағынын жинақтау үшін оларды ұзақ мерзімге сол жерде қалдыру қажет. Сонымен қатар, олар су ағындарының салдарынан көлденең және тік ағындарды да тіркеуге бейім. Осы себепті ғалымдар теңіздің оңай өлшенетін қасиеттеріне қызығушылық танытады, олар шөгу ағынының көрсеткіші ретінде қызмет етеді. f қатынасы – осындай көрсеткіштердің бірі.
Gravitational sinking of organisms (or the remains of organisms) transfers particulate organic carbon from the surface waters of the ocean to its deep interior. This process is known as the biological pump, and quantifying it is of interest to scientists because it is an important aspect of the Earth's carbon cycle. Essentially, this is because carbon transported to the deep ocean is isolated from the atmosphere, allowing the ocean to act as a reservoir of carbon. This biological mechanism is accompanied by a physico chemical mechanism known as the solubility pump which also acts to transfer carbon to the ocean's deep interior. Measuring the flux of sinking material (so called marine snow) is usually done by deploying sediment traps which intercept and store material as it sinks down the water column. However, this is a relatively difficult process, since traps can be awkward to deploy or recover, and they must be left in situ over a long period to integrate the sinking flux. Furthermore, they are known to experience biases and to integrate horizontal as well as vertical fluxes because of water currents. For this reason, scientists are interested in ocean properties that can be more easily measured, and that act as a proxy for the sinking flux. The f ratio is one such proxy.
Қорытындылар
f қатынасын түсіндірудегі негізгі болжам – бастапқы өндіріс пен нитрификацияның кеңістіктегі бөлінісі. Шындығында, Эппли мен Питерсон өздерінің алғашқы мақаласында: «Жаңа өндірісті экспортқа байланыстыру үшін эуфотикалық аймақта нитрификацияның аз болуы қажет» деп атап өткен. Егер аммоний мұхиттың беткі суларында нитратқа айналса, онда ол нитраттың тереңдегі жолын «қысқа тұйыққа» тірейді. Іс жүзінде, бұл жаңа өндірістің жоғары бағалануына және f коэффициентінің өсуіне алып келеді, себебі жаңа өндірістің бір бөлігі шын мәнінде мұхиттың бетінен шықпаған, жақында нитрификацияланған нитрат есебінен қамтамасыз етіледі. Параметрілеуге нитрификация өлшемдерін қосып алғаннан кейін, олиготрофты субтропикалық айналымының (әсіресе BATS учаскесі) экожүйелік моделі жылдық есеп бойынша беткі нитраттың шамамен 40% жақында нитрификацияланғанын (жазда 90%-ға дейін көтеріледі) анықтады. Географиялық тұрғыдан әртүрлі нитрификация өлшемдерін синтездеген қосымша зерттеу жоғары өзгергіштік, бірақ тереңдікпен байланыс жоқтығын көрсетті және оны жаһандық масштабтағы модельде қолданып, беткі нитраттың жартысына дейін көтерілудің орнына беткі нитрификация арқылы берілетінін бағалауға мүмкіндік берді. Оны нитритке, содан кейін аммонийге дейін тотықтыру. Нитрификация сияқты, DNRA да нитрат пен аммонийдің қолжетімділігінің тепе-теңдігін өзгертеді, сондықтан есептелген f қатынасына қателіктер енгізуі мүмкін. Алайда, DNRA-ның пайда болуы анаэробтық жағдайлармен шектелгендіктен, оның маңызы нитрификацияға қарағанда азырақ, бірақ ол бастапқы өндірушілермен байланысты болуы мүмкін.
A fundamental assumption in this interpretation of the f ratio is the spatial separation of primary production and nitrification. Indeed, in their original paper, Eppley & Peterson noted that: "To relate new production to export requires that nitrification in the euphotic zone be negligible." As the adjacent diagram shows, if ammonium is indeed nitrified to nitrate in the ocean's surface waters it essentially "short circuits" the deep pathway of nitrate. In practice, this would lead to an overestimation of new production and a higher f ratio, since some of the ostensibly new production would actually be fuelled by recently nitrified nitrate that had never left the surface ocean. After including nitrification measurements in its parameterisation, an ecosystem model of the oligotrophic subtropical gyre region (specifically the BATS site) found that, on an annual basis, around 40% of surface nitrate was recently nitrified (rising to almost 90% during summer). A further study synthesising geographically diverse nitrification measurements found high variability but no relationship with depth, and applied this in a global scale model to estimate that up to a half of surface nitrate is supplied by surface nitrification rather than upwelling. reducing it to nitrite, then to ammonium. Since, like nitrification, DNRA alters the balance in the availability of nitrate and ammonium, it has the potential to introduce inaccuracy to the calculated f ratio. However, as DNRA's occurrence is limited to anaerobic situations, its importance is less widespread than nitrification, although it can occur in association with primary producers.