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

shutterstock-Daria Lo
Underwater Modeling Is Taking Off—Here is How to Get Started

Mô hình hóa dưới nước đang trở nên phổ biến — Đây là cách để bắt đầu.

Người mẫu dưới nước đang rất được ưa chuộng trong lĩnh vực thời trang, truyền thông và quảng cáo. Hãy tìm hiểu những điều cần thiết để bắt đầu và nổi bật dưới nước.

2 ngày trước
janez-kranjc
Antikythera: Scientific Diving on a 2,000-Year-Old Wreck

Antikythera: Lặn khám phá khoa học trên xác tàu đắm 2.000 năm tuổi

Khám phá cách hoạt động lặn kỹ thuật và khoa học hỗ trợ nghiên cứu tại xác tàu Antikythera 2.000 năm tuổi, một trong những xác tàu cổ đại giàu có nhất từng được tìm thấy.

4 ngày trước
predrag-vuckovic
The Essential Guide to Breath Hold Diving

Hướng dẫn thiết yếu về lặn nín thở

Khám phá mọi điều bạn cần biết về lặn nín thở – từ kỹ thuật và an toàn đến trang thiết bị, lợi ích về sức khỏe và cách bắt đầu.

6 ngày trước
mares
Why Every Diver Needs the NEW SSI Science of Diving Program

Tại sao mọi thợ lặn đều cần chương trình Khoa học Lặn SSI MỚI

Chương trình Khoa học Lặn SSI được cập nhật cung cấp cho mọi thợ lặn những câu trả lời quan trọng—giúp họ đưa ra những quyết định an toàn và tự tin hơn dưới nước.

7 ngày trước
iStock-MariusLtu
Best Scuba Diving in the World: 15 Incredible Destinations

Những địa điểm lặn biển tuyệt vời nhất thế giới: 15 điểm đến đáng kinh ngạc

Khám phá những địa điểm lặn biển tuyệt vời nhất thế giới, từ rạn san hô đến xác tàu đắm và những cuộc chạm trán với các loài động vật biển khổng lồ, với 15 điểm đến lặn biển khó quên.

8 ngày trước