Lack of oxygen in marine snow

environmentmarine ecosystemsocean researchnutrient cyclenitrogen budget
Marine snowfall
(c) NOAA

Global nutrient losses outside the oxygen minimum zones of the ocean The productivity of the ocean is largely determined by the availability of nutrients. In oxygen-free areas of the ocean - nitrate is often consumed, which is thus removed from the nutrient cycle for a long time. The authors of an international study involving the GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel show that even in so-called "marine snow" micro-niches can occur in which this nitrate respiration takes place to a great extent. It has been known since the 19th century that plant growth is limited by the nutrient with the lowest concentration (so-called minimum law). As in the garden, nitrogen in the form of nitrate is one of the most important nutrients in the sea at all times. The global nitrogen budget is therefore of outstanding interest for our understanding of marine ecosystems and the role of the oceans in our climate. However, in oxygen-free areas of the ocean, nitrate serves as an alternative to oxygen and is consumed by microorganisms. Nitrate is lost and gaseous nitrogen is released. Until now, it was thought that this process takes place only in limited areas of the ocean (mainly off Peru, the Arabian Sea and the Bay of Bengal, but also in the Baltic Sea and the Black Sea), in which there is virtually no oxygen in the water is. However, recent research shows that even in small particles formed in the water column, when e.g. clump dying algae into snow-like aggregates, form oxygen-free zones. This is because these marine snowflakes are colonized by bacteria, which often breathe oxygen faster than it can be replenished. In a study now published in the journal Nature Geoscience, an American-German research team involving GEOMAR has simulated the distribution of these anoxic micro-niches globally. Researchers have discovered that significant amounts of nitrogen can also be lost outside areas of extremely low oxygen concentrations. " Our model calculations show a doubling of the previously assumed rates. In our view, this not only has implications for the global nitrogen budget, but also means that the dynamics of other nutrient cycles, such as those of zinc, cadmium, and probably iron, must be re-analyzed, " Dr. Rainer Kiko, co-author of the study. These nutrients are likely to migrate from the dissolved to the solid phase in the micro-niches and are therefore not available to organisms. Global warming is unlikely to lead to an increased occurrence of micro-niches in the opinion of the authors. But in northern latitudes, especially in the northern Pacific, it is expected that these more frequent and associated higher nutrient losses will occur. This would lead to reduced biological productivity in these regions. How this process affects the affected ecosystems, how exactly the model fits in with reality, or how the microbial processes in the micro-niches work out exactly, are issues that the international research community needs to pursue further, " Dr. Rainer Kiko concludes. Link to the study: https://doi.org/10.1038/s41561-018-0081-0

Microscopic image of marine snow
(c) Morten Iversen / AWI
Detail of the EIA as part of a wreath water creator
(c) Rainer Kiko/GEOMAR
Using a Underwater Vision Profiler (UVP) attached to a wreath water creator, researchers from Kiel study the distribution of particles in the water column
(c) Rainer Kiko/GEOMAR

Bài viết này được dịch tự động và có thể chứa một số lỗi nhỏ; vui lòng tham khảo bản gốc tiếng Anh nếu có thắc mắc.

Xem thêm

Discover the New SSI Freshwater Ecology Specialty

Khám phá Chuyên ngành Freshwater Ecology Mới của SSI

Khám phá Chuyên ngành Freshwater Ecology mới của SSI và khám phá các hệ sinh thái ẩn giấu của hồ, sông, đầm lầy và các địa điểm lặn nước ngọt.

3 ngày trước
Meet the Faces of the SSI Ambassador Program 2026

Gặp gỡ các gương mặt của Chương trình Đại sứ SSI 2026

Hãy gặp gỡ đội ngũ Chương trình Đại sứ SSI 2026 — những người lặn, nhà sáng tạo và những người bảo vệ đại dương đang truyền cảm hứng cho một thế hệ mới của những nhà thám hiểm dưới nước.

8 ngày trước
francesco-ungaro-unsplash
What Is Coral Bleaching? The Science (and Hope) Behind the Crisis

Tẩy trắng san hô là gì? Khoa học (và hy vọng) đằng sau cuộc khủng hoảng

Tìm hiểu về hiện tượng tẩy trắng san hô, nguyên nhân gây ra hiện tượng này, tác động của nó đối với đời sống biển và cách bạn có thể góp phần bảo vệ rạn san hô.

13 ngày trước
adobestock-artifirsov
What Is Freediving? A Beginner's Guide to Breath-Hold Diving

Lặn tự do là gì? Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về lặn nín thở

Lặn tự do là gì? Khám phá cách thức hoạt động của lặn tự do, mức độ an toàn, thiết bị cần thiết và cách người mới bắt đầu có thể tham gia lặn tự do ngay hôm nay.

16 ngày trước
mares
Scuba Certification Course: What to Know Before You Start

Khóa học cấp chứng chỉ lặn biển: Những điều cần biết trước khi bắt đầu

Bạn đang cân nhắc tham gia một khóa học cấp chứng chỉ lặn bình khí? Tìm hiểu nội dung của các khóa học lặn dành cho người mới bắt đầu, từ các yêu cầu và kỹ năng đến những ca lặn vùng nước mở đầu tiên.

19 ngày trước