الكربون العضوي المذاب

| جزء من سلسلة عن |
| دورة الكربون |
|---|
الكربون العضوي المذاب ( DOC ) هو جزء من الكربون العضوي يتم تعريفه تشغيليًا على أنه ذلك الذي يمكن أن يمر عبر مرشح بحجم مسام يتراوح عادةً بين 0.22 و 0.7 ميكرومتر . [2] يسمى الجزء المتبقي على المرشح الكربون العضوي الجسيمي (POC). [3]
المادة العضوية المذابة (DOM) هو مصطلح وثيق الصلة يستخدم غالبًا بالتبادل مع DOC. بينما يشير DOC على وجه التحديد إلى كتلة الكربون في المادة العضوية المذابة، يشير DOM إلى الكتلة الكلية للمادة العضوية المذابة. لذلك، تتضمن DOM أيضًا كتلة العناصر الأخرى الموجودة في المادة العضوية، مثل النيتروجين والأكسجين والهيدروجين. DOC هو أحد مكونات DOM وعادةً ما يكون هناك ضعف كمية DOM مثل DOC. [4] تنطبق العديد من البيانات التي يمكن إجراؤها حول DOC على DOM، والعكس صحيح .
يتواجد الكربون العضوي الذائب بكثرة في الأنظمة البحرية والمياه العذبة وهو أحد أكبر الخزانات الدورية للمواد العضوية على الأرض، حيث يمثل نفس كمية الكربون الموجودة في الغلاف الجوي وما يصل إلى 20٪ من إجمالي الكربون العضوي. [5] بشكل عام، تكون مركبات الكربون العضوية نتيجة لعمليات التحلل من المواد العضوية الميتة بما في ذلك النباتات والحيوانات. يمكن أن ينشأ الكربون العضوي الذائب من داخل أو خارج أي مسطح مائي معين. يُعرف الكربون العضوي الذائب الذي ينشأ من داخل المسطح المائي باسم الكربون العضوي الذائب الأصلي ويأتي عادةً من النباتات المائية أو الطحالب ، بينما يُعرف الكربون العضوي الذائب الذي ينشأ خارج المسطح المائي باسم الكربون العضوي الذائب الأجنبي ويأتي عادةً من التربة أو النباتات الأرضية . [6] عندما ينشأ الماء من مناطق برية ذات نسبة عالية من التربة العضوية، يمكن أن تصب هذه المكونات في الأنهار والبحيرات على هيئة الكربون العضوي الذائب.
إن مجموعة الكربون العضوي البحري مهمة لعمل النظم البيئية البحرية لأنها تقع عند الواجهة بين العالمين الكيميائي والبيولوجي. يغذي الكربون العضوي شبكات الغذاء البحرية ، وهو مكون رئيسي لدورة الكربون على الأرض . [7]
ملخص

مقتبس من Simon et al., 2002. [9]

يُعد الكربون العضوي الذائب عنصرًا غذائيًا أساسيًا يدعم نمو الكائنات الحية الدقيقة ويلعب دورًا مهمًا في دورة الكربون العالمية من خلال الحلقة الميكروبية . [10] في بعض الكائنات الحية (المراحل) التي لا تتغذى بالمعنى التقليدي، قد تكون المادة المذابة هي مصدر الغذاء الخارجي الوحيد. [11] علاوة على ذلك، يُعد الكربون العضوي الذائب مؤشرًا للأحمال العضوية في الجداول، فضلاً عن دعم المعالجة الأرضية (على سبيل المثال، داخل التربة والغابات والأراضي الرطبة) للمواد العضوية. يحتوي الكربون العضوي الذائب على نسبة عالية من الكربون العضوي الذائب القابل للتحلل الحيوي (BDOC) في الجداول من الدرجة الأولى مقارنة بالجداول من الدرجة الأعلى. في حالة عدم وجود أراضي رطبة واسعة النطاق أو مستنقعات أو مستنقعات ، تتراوح تركيزات التدفق الأساسي للكربون العضوي الذائب في مستجمعات المياه غير المضطربة عمومًا من حوالي 1 إلى 20 مجم / لتر من الكربون. [12] تختلف تركيزات الكربون بشكل كبير عبر النظم البيئية. على سبيل المثال، قد تكون منطقة إيفرجليدز بالقرب من أعلى النطاق وقد يكون منتصف المحيطات بالقرب من القاع. في بعض الأحيان، تشير التركيزات العالية من الكربون العضوي إلى تأثيرات بشرية، ولكن معظم الكربون العضوي الذائب ينشأ بشكل طبيعي. [13]
يتكون جزء BDOC من جزيئات عضوية يمكن للبكتيريا غيرية التغذية استخدامها كمصدر للطاقة والكربون. [14] تشكل بعض المجموعات الفرعية من DOC مقدمة لمنتجات التطهير الثانوية لمياه الشرب. [15] يمكن أن يساهم BDOC في إعادة النمو البيولوجي غير المرغوب فيه داخل أنظمة توزيع المياه. [16]
إن الكسر المذاب من إجمالي الكربون العضوي (TOC) هو تصنيف عملي. يستخدم العديد من الباحثين مصطلح "مذاب" للمركبات التي تمر عبر مرشح 0.45 ميكرومتر، ولكن تم أيضًا استخدام مرشحات 0.22 ميكرومتر لإزالة تركيزات غروانية أعلى. [2]
التعريف العملي للمواد المذابة المستخدم عادة في الكيمياء البحرية هو كل المواد التي تمر عبر مرشح GF/F، والذي يبلغ حجم المسام الاسمي له حوالي 0.7 ميكرومتر (مرشح الألياف الدقيقة الزجاجية Whatman، 0.6–0.8 ميكرومتر احتباس الجسيمات [17] ). الإجراء الموصى به هو تقنية HTCO ، والتي تدعو إلى الترشيح من خلال مرشحات الألياف الزجاجية المحترقة مسبقًا، وعادةً ما تكون تصنيف GF/F. [18]
متقلب ومتمرد
يمكن تصنيف المواد العضوية المذابة على أنها غير مستقرة أو مقاومة، اعتمادًا على تفاعلها. يُطلق على DOC المقاوم أيضًا DOC المقاوم ، ويبدو أن هذين المصطلحين يستخدمان بالتبادل في سياق DOC. اعتمادًا على أصل وتكوين DOC، يختلف سلوكه ودورته؛ يتحلل الجزء غير المستقر من DOC بسرعة من خلال عمليات بوساطة ميكروبية أو ضوئية، في حين أن DOC المقاوم مقاوم للتحلل ويمكن أن يستمر في المحيط لآلاف السنين. في المحيط الساحلي، يبدو أن المادة العضوية من نفايات النباتات الأرضية أو التربة أكثر مقاومة [19] وبالتالي تتصرف غالبًا بشكل متحفظ. بالإضافة إلى ذلك، يتم إنتاج DOC المقاوم في المحيط عن طريق التحول البكتيري لـ DOC غير المستقر، مما يعيد تشكيل تركيبته. [20] [21] [22]
بسبب الإنتاج المستمر والتحلل في الأنظمة الطبيعية، يحتوي تجمع DOC على مجموعة من المركبات التفاعلية ولكل منها تفاعلها الخاص، [23] والتي تم تقسيمها إلى أجزاء من غير المستقرة إلى المقاومة، اعتمادًا على أوقات الدوران، [24] كما هو موضح في الجدول التالي...
طيف مجموعة DOC من غير قابل للتغيير إلى غير قابل للتغيير [23] [24]
| |||
|---|---|---|---|
| جزء DOC | اختصار | وقت دوران العمل | كمية |
| غير مستقر | وثيقة | ساعات إلى أيام | < 200 تيرا جرام من الكربون |
| شبه غير مستقر | وثيقة | أسابيع إلى أشهر | ~600 تيرا جرام |
| شبه متمرد | وثيقة | عقود من الزمن | ~1400 تيرا جرام |
| متمرد | وثيقة | آلاف السنين | ~63000 تيرا جرام من الكربون |
| مقاومة للغاية | عشرات الآلاف من السنين | ||
وقد ارتبط هذا النطاق الواسع في أوقات الدوران أو التحلل بالتركيب الكيميائي والبنية والحجم الجزيئي، [25] [26] ولكن التحلل يعتمد أيضًا على الظروف البيئية (على سبيل المثال، العناصر الغذائية)، وتنوع بدائيات النوى، وحالة الأكسدة والاختزال، وتوافر الحديد، وارتباطات المعادن بالجسيمات، ودرجة الحرارة، والتعرض لأشعة الشمس، والإنتاج البيولوجي للمركبات المقاومة، وتأثير التحضير أو تخفيف الجزيئات الفردية. [25] [27] [28] [29] [30] [31] على سبيل المثال، يمكن تحلل اللجنين في التربة الهوائية ولكنه مقاوم نسبيًا في الرواسب البحرية الخالية من الأكسجين. [32] يوضح هذا المثال أن التوافر البيولوجي يختلف كدالة لخصائص النظام البيئي. وفقًا لذلك، حتى المركبات القديمة والمقاومة عادةً، مثل البترول، والجزيئات الأليفاتية الحلقية الغنية بالكربوكسيل، يمكن تحللها في البيئة البيئية المناسبة. [33] [34]
النظم البيئية الأرضية
تربة
المادة العضوية المذابة (DOM) هي واحدة من أكثر أحواض الكربون نشاطًا وحركة ولها دور مهم في دورة الكربون العالمية. [41] بالإضافة إلى ذلك، يؤثر الكربون العضوي المذاب (DOC) على عملية نزع النتروجين للشحنات الكهربائية السالبة للتربة ، وتفاعلات الحمض والقاعدة في محلول التربة، والاحتفاظ بالعناصر الغذائية ( الكاتيونات ) ونقلها، وتثبيت المعادن الثقيلة والمواد الغريبة . [42] يمكن الحصول على المادة العضوية المذابة للتربة من مصادر مختلفة (مدخلات)، مثل الكربون الجوي المذاب في هطول الأمطار، وبقايا القمامة والمحاصيل، والسماد، وإفرازات الجذور، وتحلل المادة العضوية للتربة (SOM). في التربة، يعتمد توفر المادة العضوية المذابة على تفاعلاتها مع المكونات المعدنية (مثل الطين وأكسيد الحديد والألمنيوم) المعدلة من خلال عمليات الامتزاز والامتصاص . [43] كما يعتمد أيضًا على كسور المادة العضوية المذابة (مثل الجزيئات العضوية المستقرة والكتلة الحيوية الميكروبية) من خلال عمليات التمعدن والتثبيت . بالإضافة إلى ذلك، تتغير شدة هذه التفاعلات وفقًا لخصائص التربة المتأصلة، [44] واستخدام الأراضي، وإدارة المحاصيل. [43] [35]
أثناء تحلل المواد العضوية، يفقد معظم الكربون على هيئة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عن طريق الأكسدة الميكروبية. كما أن نوع التربة ومنحدر المناظر الطبيعية، والتسرب ، والجريان السطحي هي أيضًا عمليات مهمة مرتبطة بفقدان المادة العضوية المذابة في التربة. [45] في التربة جيدة التصريف، يمكن أن يصل الكربون العضوي المذاب المتسرب إلى منسوب المياه الجوفية ويطلق العناصر الغذائية والملوثات التي يمكن أن تلوث المياه الجوفية ، [45] [46] بينما ينقل الجريان السطحي المادة العضوية المذابة والمواد الغريبة إلى مناطق أخرى وأنهار وبحيرات. [35]
المياه الجوفية
تتسرب الكربون العضوي المذاب (DOC) من النباتات ونفايات النباتات من الأمطار والمياه السطحية وتتسرب عبر عمود التربة إلى المنطقة المشبعة . يتغير تركيز وتكوين وتوافر الكربون العضوي المذاب أثناء النقل عبر عمود التربة من خلال عمليات فيزيائية وكيميائية وبيولوجية مختلفة، بما في ذلك الامتصاص والامتصاص والتحلل البيولوجي والتخليق الحيوي . يتم تقسيم الجزيئات الكارهة للماء بشكل تفضيلي على معادن التربة ولها وقت احتفاظ أطول في التربة من الجزيئات المحبة للماء . يتم التحكم في كراهية الماء ووقت احتفاظ الغرويات والجزيئات المذابة في التربة من خلال حجمها وقطبيتها وشحنتها وتوافرها البيولوجي . يتعرض DOM المتاح حيويًا للتحلل الميكروبي، مما يؤدي إلى انخفاض في الحجم والوزن الجزيئي. يتم تصنيع جزيئات جديدة بواسطة ميكروبات التربة ، وتدخل بعض هذه المستقلبات إلى خزان الكربون العضوي المذاب في المياه الجوفية. [36]
النظم البيئية للمياه العذبة
يوجد الكربون المائي بأشكال مختلفة. أولاً، يتم التقسيم بين الكربون العضوي وغير العضوي. الكربون العضوي هو مزيج من المركبات العضوية التي تنشأ من الحطام أو المنتجين الأساسيين. يمكن تقسيمه إلى POC ( كربون عضوي جزيئي ؛ جزيئات > 0.45 ميكرومتر) وDOC (كربون عضوي مذاب؛ جزيئات < 0.45 ميكرومتر). يشكل DOC عادةً 90% من إجمالي كمية الكربون العضوي المائي. يتراوح تركيزه من 0.1 إلى >300 مجم/لتر -1 . [47]
على نحو مماثل، يتكون الكربون غير العضوي أيضًا من جسيمات (PIC) وطور مذاب (DIC). يتكون PIC بشكل أساسي من كربونات (على سبيل المثال، CaCO 3 )، ويتكون DIC من كربونات (CO 3 2- )، وبيكربونات (HCO 3 − )، وCO 2 وجزء صغير لا يُذكر من حمض الكربونيك (H 2 CO 3 ). توجد مركبات الكربون غير العضوية في حالة توازن تعتمد على درجة حموضة الماء. [48] تتراوح تركيزات DIC في المياه العذبة من حوالي الصفر في المياه الحمضية إلى 60 مجم CL −1 في المناطق ذات الرواسب الغنية بالكربونات. [49]
يمكن تحلل الكربون العضوي القابل للتحلل لتكوين الكربون العضوي القابل للتحلل؛ ويمكن أن يتحول الكربون العضوي القابل للتحلل إلى الكربون العضوي القابل للتحلل عن طريق التكتل . يرتبط الكربون العضوي وغير العضوي من خلال الكائنات المائية . يستخدم ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي (P) على سبيل المثال بواسطة النباتات الكبيرة ، ويتم إنتاجه عن طريق التنفس (R)، ويتم تبادله مع الغلاف الجوي. يتم إنتاج الكربون العضوي بواسطة الكائنات الحية ويتم إطلاقه أثناء وبعد حياتها؛ على سبيل المثال، في الأنهار، يتم إنتاج 1-20٪ من إجمالي كمية الكربون العضوي القابل للتحلل بواسطة النباتات الكبيرة. [38] يمكن أن يدخل الكربون إلى النظام من مستجمعات المياه وينتقل إلى المحيطات عن طريق الأنهار والجداول. هناك أيضًا تبادل مع الكربون في الرواسب، على سبيل المثال، دفن الكربون العضوي، وهو أمر مهم لعزل الكربون في الموائل المائية. [50]
تعتبر الأنظمة المائية مهمة جدًا في احتجاز الكربون العالمي؛ على سبيل المثال، عند مقارنة الأنظمة البيئية الأوروبية المختلفة، تشكل الأنظمة المائية الداخلية ثاني أكبر مصدر للكربون (19-41 تيرا جرام من الكربون في السنة -1 )؛ فقط الغابات تمتص المزيد من الكربون (125-223 تيرا جرام من الكربون في السنة -1 ). [51] [37]
النظم البيئية البحرية
مصادر
في الأنظمة البحرية، ينشأ الكربون العضوي الذائب من مصادر محلية أو أجنبية . يتم إنتاج الكربون العضوي الذائب المحلي داخل النظام، في المقام الأول من خلال كائنات العوالق [52] [53] وفي المياه الساحلية بالإضافة إلى ذلك من خلال الطحالب الدقيقة القاعية، والتدفقات القاعية، والنباتات الكبيرة، [54] في حين أن الكربون العضوي الذائب الأجنبي هو في الأساس من أصل بري مكمل بمدخلات المياه الجوفية والغلاف الجوي. [55] [56] بالإضافة إلى المواد الدبالية المشتقة من التربة ، يشمل الكربون العضوي الذائب الأرضي أيضًا المواد المتسربة من النباتات المصدرة أثناء هطول الأمطار، وانبعاثات المواد النباتية إلى الغلاف الجوي والترسيب في البيئات المائية (على سبيل المثال، الكربون العضوي المتطاير وحبوب اللقاح)، وكذلك الآلاف من المواد الكيميائية العضوية الاصطناعية من صنع الإنسان والتي يمكن قياسها في المحيط بتركيزات ضئيلة. [57] [56] [7]
يمثل الكربون العضوي المذاب (DOC) أحد أكبر أحواض الكربون على الأرض. فهو يحتوي على كمية مماثلة من الكربون الموجودة في الغلاف الجوي ويتجاوز كمية الكربون المرتبطة بالكتلة الحيوية البحرية بأكثر من مائتي مرة. [58] يتم إنتاج الكربون العضوي المذاب بشكل أساسي في الطبقات القريبة من السطح أثناء عمليات الإنتاج الأولي ورعي العوالق الحيوانية . [59] المصادر الأخرى للكربون العضوي المذاب البحري هي التحلل من الجسيمات، [59] ومدخلات الفتحات الأرضية والحرارية المائية ، [60] والإنتاج الميكروبي . تساهم بدائيات النوى (البكتيريا والعتائق) في حوض الكربون العضوي المذاب من خلال إطلاق المواد الكبسولية والبوليمرات الخارجية والإنزيمات التحللية ، [59] وكذلك عن طريق الوفيات (على سبيل المثال التحويلة الفيروسية ). كما تعد بدائيات النوى من المحللات الرئيسية للكربون العضوي الذائب، على الرغم من أن بعض أكثر أشكال الكربون العضوي الذائب مقاومة للتحلل اللاحيوي البطيء للغاية في الأنظمة الحرارية المائية [59] أو ربما الامتصاص للجسيمات الغارقة [24] قد يكون آلية الإزالة الرئيسية. إن المعرفة الميكانيكية حول تفاعلات الكربون العضوي الذائب مع الميكروبات أمر بالغ الأهمية لفهم دورة وتوزيع هذا الخزان النشط للكربون. [61]
العوالق النباتية
تنتج العوالق النباتية الكربون العضوي الذائب عن طريق الإطلاق خارج الخلايا والذي يمثل عادة ما بين 5 و30% من إجمالي إنتاجها الأولي، [62] على الرغم من أن هذا يختلف من نوع إلى آخر. [63] ومع ذلك، فإن إطلاق الكربون العضوي الذائب خارج الخلايا هذا يتعزز تحت ضوء مرتفع ومستويات منخفضة من المغذيات، وبالتالي يجب أن يزداد نسبيًا من المناطق الغنية بالمغذيات إلى المناطق قليلة المغذيات، ربما كآلية لتبديد الطاقة الخلوية. [64] يمكن للعوالق النباتية أيضًا إنتاج الكربون العضوي الذائب عن طريق التحلل الذاتي أثناء مواقف الإجهاد الفسيولوجية مثل نقص المغذيات. [65] وقد أظهرت دراسات أخرى إنتاج الكربون العضوي الذائب بالاشتراك مع العوالق الحيوانية المتوسطة والكبيرة التي تتغذى على العوالق النباتية والبكتيريا. [66] [7]
العوالق الحيوانية
يحدث إطلاق DOC بوساطة العوالق الحيوانية من خلال التغذية غير السليمة والإخراج والتغوط والتي يمكن أن تكون مصادر طاقة مهمة للميكروبات. [67] [66] يكون إنتاج DOC أكبر خلال الفترات التي يكون فيها تركيز الغذاء مرتفعًا وسيطرة أنواع العوالق الحيوانية الكبيرة. [68] [7]
البكتيريا والفيروسات
غالبًا ما يُنظر إلى البكتيريا على أنها المستهلك الرئيسي لـ DOC، ولكنها يمكن أن تنتج أيضًا DOC أثناء انقسام الخلايا وتحلل الفيروسات . [69] [70] [52] المكونات الكيميائية الحيوية للبكتيريا هي نفسها إلى حد كبير مثل الكائنات الحية الأخرى، ولكن بعض المركبات من جدار الخلية فريدة من نوعها وتستخدم لتتبع DOC المشتق من البكتيريا (على سبيل المثال، ببتيدوجليكان ). تنتشر هذه المركبات على نطاق واسع في المحيط، مما يشير إلى أن إنتاج DOC البكتيري قد يكون مهمًا في الأنظمة البحرية. [71] الفيروسات هي أكثر أشكال الحياة وفرة في المحيطات حيث تصيب جميع أشكال الحياة بما في ذلك الطحالب والبكتيريا والعوالق الحيوانية. [72] بعد الإصابة، يدخل الفيروس إما في حالة نائمة ( ليزوجينية ) أو منتجة ( تحللية ). [73] تتسبب الدورة التحللية في تعطيل الخلية (الخلايا) وإطلاق DOC. [74] [7]


الجانب الأيمن: حلقة ميكروبية، حيث تستخدم البكتيريا الكربون العضوي المذاب للحصول على الكتلة الحيوية، والتي تعود بعد ذلك إلى تدفق الكربون الكلاسيكي من خلال الكائنات الأولية. [76] [77]

نباتات كبيرة
النباتات البحرية الكبيرة (أي الطحالب الكبيرة وأعشاب البحر ) عالية الإنتاجية وتمتد على مساحات كبيرة في المياه الساحلية ولكن إنتاجها من الكربون العضوي الذائب لم يحظ باهتمام كبير. تطلق النباتات الكبيرة الكربون العضوي الذائب أثناء النمو مع تقدير متحفظ (باستثناء الإطلاق من الأنسجة المتحللة) يشير إلى أن الطحالب الكبيرة تطلق ما بين 1-39٪ من إنتاجها الأولي الإجمالي، [79] [80] بينما تطلق الأعشاب البحرية أقل من 5٪ من الكربون العضوي الذائب من إنتاجها الأولي الإجمالي. [81] وقد ثبت أن الكربون العضوي الذائب المنطلق غني بالكربوهيدرات، حيث تعتمد المعدلات على درجة الحرارة وتوافر الضوء. [82] على مستوى العالم، تم اقتراح أن مجتمعات النباتات الكبيرة تنتج حوالي 160 تيرا جرام كربون سنويًا من الكربون العضوي الذائب، وهو ما يقرب من نصف مدخلات الكربون العضوي الذائب السنوية للأنهار العالمية (250 تيرا جرام كربون سنويًا ) . [82] [7]
الرواسب البحرية

تمثل الرواسب البحرية المواقع الرئيسية لتدهور المواد العضوية ودفنها في المحيط، حيث تستضيف الميكروبات بكثافات تصل إلى 1000 مرة أعلى من تلك الموجودة في عمود الماء . [84] غالبًا ما تكون تركيزات الكربون العضوي الذائب في الرواسب أعلى بمقدار مرتبة من حيث الحجم من تلك الموجودة في عمود الماء الموجود فوقها. [85] يؤدي هذا الاختلاف في التركيز إلى تدفق انتشاري مستمر ويشير إلى أن الرواسب هي مصدر رئيسي للكربون العضوي الذائب يطلق 350 تيراغرام من الكربون سنويًا -1 ، وهو ما يضاهي مدخلات الكربون العضوي الذائب من الأنهار. [86] يعتمد هذا التقدير على تدفقات انتشارية محسوبة ولا يتضمن أحداث إعادة التعليق التي تطلق أيضًا الكربون العضوي الذائب [87] وبالتالي فإن التقدير يمكن أن يكون متحفظًا. كما أظهرت بعض الدراسات أن الأنظمة الحرارية الأرضية وتسرب البترول تساهم في الكربون العضوي الذائب القديم في أحواض المحيطات العميقة ، [88] [89] ولكن التقديرات العالمية المتسقة للمدخلات الإجمالية غير موجودة حاليًا. على مستوى العالم، تشكل المياه الجوفية جزءًا غير معروف من تدفق الكربون العضوي الذائب من المياه العذبة إلى المحيطات. [90] والكربون العضوي الذائب في المياه الجوفية عبارة عن مزيج من المواد الأرضية والبحرية المتسربة والمواد المنتجة ميكروبيًا في الموقع. [91] قد يكون هذا التدفق للكربون العضوي الذائب إلى المياه الساحلية مهمًا، حيث تكون التركيزات في المياه الجوفية أعلى عمومًا من تلك الموجودة في مياه البحر الساحلية، [92] ولكن التقديرات العالمية الموثوقة غير متوفرة حاليًا أيضًا. [7]
الأحواض
العمليات الرئيسية التي تزيل الكربون العضوي الذائب من عمود مياه المحيط هي: (1) التحلل الحراري في الأنظمة الحرارية المائية تحت الماء على سبيل المثال ؛ [93] (2) التخثر الفقاعي والتكتل اللاحيوي إلى جزيئات دقيقة [94] أو الامتصاص إلى جزيئات؛ [95] (3) التحلل اللاحيوي عبر التفاعلات الكيميائية الضوئية ؛ [96] [97] و(4) التحلل الحيوي بواسطة بدائيات النوى البحرية غير المغذية . [98] وقد اقترح أن التأثيرات المشتركة للتحلل الكيميائي الضوئي والميكروبي تمثل المصارف الرئيسية للكربون العضوي الذائب. [99] [7]
التدهور الحراري
-
إزالة المواد العضوية الذائبة المقاومة للحرارة في المحيطإن إنتاج العوالق النباتية وديناميكيات الشبكة الغذائية في المياه السطحية تطلق مزيجًا متنوعًا من الجزيئات المذابة ذات التفاعلات المتفاوتة. تستخدم البكتيريا والعتائق أشكالًا غير مستقرة وشبه مستقرة من الكربون العضوي الذائب في المياه السطحية والمياه متوسطة العمق في المحيط العلوي، تاركة وراءها خزانًا ضخمًا من الكربون العضوي الذائب المقاوم (RDOC) الذي يستمر في المحيط لآلاف السنين. المحيط هو بيئة متقطعة تؤوي تنوعًا كبيرًا من الميكروبات والعمليات الفيزيائية الكيميائية مع إمكانية إزالة الكربون العضوي الذائب المقاوم عندما تواجه هذه الجزيئات ظروفًا بيئية وميكروبات يمكن أن تؤدي إلى تحللها. ينقل الاختلاط الفيزيائي الكربون العضوي الذائب المقاوم في جميع أنحاء عالم المحيط وبالتالي يزيد من احتمال إزالته. يمكن جر مياه المحيطات العميقة إلى الدورة الحرارية المائية ويمكن إزالة الكربون العضوي الذائب المرتبط بها عن طريق التحلل الحراري. تطلق الجسيمات الغارقة من المحيط العلوي الكربون العضوي الذائب غير المستقر (LDOC) الذي يؤدي إلى ظهور بقع ساخنة من النشاط الميكروبي ويهيئ لإزالة الجزيئات المقاومة. يؤدي اختلاط المياه الجوفية بالمياه المضاءة بأشعة الشمس إلى تعريض الكربون العضوي الذائب المقاوم للحرارة لدرجات حرارة أعلى وعمليات كيميائية ضوئية يمكنها تمعدن الجزيئات المقاومة للحرارة وتحويلها إلى مركبات بسيطة (مثل البيروفات والفورمالديهايد) للاستخدام الميكروبي السريع. وبالتالي، يبدو أن عمر الجزيئات المقاومة للحرارة في المحيط يتم تنظيمه من خلال معدل الدورة الانقلابية العالمية (GOC). تشير هذه العلاقة إلى أن تباطؤ الدورة الانقلابية العالمية قد يؤدي إلى زيادة في حجم خزان الكربون العضوي الذائب المقاوم للحرارة، بافتراض معدل إنتاج ثابت للكربون العضوي الذائب المقاوم للحرارة (اللوحة المضمنة). [100]
تم العثور على التحلل الحراري للكربون العضوي الذائب عند جوانب التلال الحرارية المائية عالية الحرارة، حيث تكون تركيزات الكربون العضوي الذائب الخارجة أقل من تركيزات الكربون العضوي الذائب الداخل. وفي حين لم يتم التحقيق في التأثير العالمي لهذه العمليات، تشير البيانات الحالية إلى أنها عبارة عن بالوعة صغيرة للكربون العضوي الذائب. [93] غالبًا ما يُلاحظ تكتل الكربون العضوي الذائب غير الحيوي أثناء التحولات السريعة (بالدقائق) في الملوحة عندما تختلط المياه العذبة والبحرية. [101] يغير التكتل التركيب الكيميائي للكربون العضوي الذائب، عن طريق إزالة المركبات الدبالية وتقليل الحجم الجزيئي، وتحويل الكربون العضوي الذائب إلى كتل عضوية جزيئية يمكن أن تترسب و/أو تستهلكها الحيوانات العاشبة ومغذية الترشيح ، ولكنها تحفز أيضًا التحلل البكتيري للكربون العضوي الذائب المتكتل. [102] إن تأثيرات التكتل على إزالة الكربون العضوي الذائب من المياه الساحلية متباينة للغاية، حيث تشير بعض الدراسات إلى أنه يمكن أن يزيل ما يصل إلى 30% من تجمع الكربون العضوي الذائب، [103] [104] بينما وجدت دراسات أخرى قيمًا أقل بكثير (3-6%؛ [105] ). يمكن تفسير مثل هذه الاختلافات من خلال الاختلافات الموسمية والنظامية في التركيب الكيميائي للكربون العضوي الذائب، ودرجة الحموضة، وتركيز الكاتيون المعدني، والتفاعل الميكروبي، والقوة الأيونية. [101] [106] [7]
سي دي أو إم
يمتص الجزء الملون من DOC (CDOM) الضوء في نطاق الضوء الأزرق والأشعة فوق البنفسجية وبالتالي يؤثر على إنتاجية العوالق سلبًا عن طريق امتصاص الضوء، والذي سيكون متاحًا لعملية التمثيل الضوئي، وإيجابيًا عن طريق حماية كائنات العوالق من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. [107] [108] ومع ذلك، نظرًا لأن تأثير الضرر الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية والقدرة على الإصلاح متغير للغاية، فلا يوجد إجماع حول كيفية تأثير تغييرات الأشعة فوق البنفسجية على مجتمعات العوالق بشكل عام. [109] [110] يبدأ امتصاص CDOM للضوء مجموعة معقدة من العمليات الكيميائية الضوئية، والتي يمكن أن تؤثر على التركيب الكيميائي للمغذيات والمعادن النزرة وDOC، وتعزز تحلل DOC. [97]
التحلل الضوئي
تتضمن عملية التحلل الضوئي تحويل CDOM إلى جزيئات أصغر وأقل لونًا (على سبيل المثال، الأحماض العضوية)، أو إلى كربون غير عضوي (CO، CO 2 )، وأملاح مغذية (NH 4 − ، HPO3).2-4
). [111] [96] [112] لذلك، فهذا يعني عمومًا أن التحلل الضوئي يحول الجزيئات المقاومة إلى جزيئات DOC غير مستقرة يمكن للكائنات بدائية النوى استخدامها بسرعة لإنتاج الكتلة الحيوية والتنفس. ومع ذلك، يمكن أن يزيد أيضًا من CDOM من خلال تحويل المركبات مثل الدهون الثلاثية إلى مركبات عطرية أكثر تعقيدًا، [113] [114] والتي تكون أقل قابلية للتحلل بواسطة الميكروبات. علاوة على ذلك، يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تنتج على سبيل المثال، أنواع الأكسجين التفاعلية، والتي تضر بالميكروبات. [115] يعتمد تأثير العمليات الكيميائية الضوئية على مجموعة DOC أيضًا على التركيب الكيميائي، [116] مع بعض الدراسات التي تشير إلى أن DOC الأصلي المنتج مؤخرًا يصبح أقل توفرًا حيويًا بينما يصبح DOC الألكثوني أكثر توفرًا حيويًا للكائنات بدائية النوى بعد التعرض لأشعة الشمس، على الرغم من أن آخرين وجدوا العكس. [117] [118] [119] تعتبر التفاعلات الكيميائية الضوئية مهمة بشكل خاص في المياه الساحلية التي تتلقى أحمالًا عالية من الكربون العضوي الذائب المشتق من الأرض، حيث يتم تحلل واستهلاك ما يقدر بنحو 20-30٪ من الكربون العضوي الذائب الأرضي ضوئيًا بسرعة. [120] تشير التقديرات العالمية أيضًا إلى أن التحلل الضوئي للكربون العضوي الذائب في الأنظمة البحرية ينتج حوالي 180 تيراغرام كربون سنويًا من الكربون غير العضوي، مع 100 تيراغرام كربون سنويًا إضافية من الكربون العضوي الذائب متاحة بشكل أكبر للتحلل الميكروبي. [96] [121] تشير محاولة أخرى لتقديرات المحيطات العالمية أيضًا إلى أن التحلل الضوئي (210 تيراغرام كربون سنويًا ) هو تقريبًا نفس المدخلات العالمية السنوية للكربون العضوي الذائب النهري (250 تيراغرام كربون سنويًا ؛ [ 122] )، بينما تشير محاولات أخرى إلى أن التحلل الضوئي المباشر يتجاوز مدخلات الكربون العضوي الذائب النهري. [123] [124] [7]
وثيقة متمردة
ينقسم الكربون العضوي الذائب مفهوميًا إلى الكربون العضوي الذائب غير المستقر، والذي يتم امتصاصه بسرعة بواسطة الميكروبات غير المغذية، وخزان الكربون العضوي الذائب المقاوم، والذي تراكم في المحيط (وفقًا لتعريف هانسل). [24] ونتيجة لمقاومته، يصل الكربون العضوي الذائب المتراكم إلى متوسط أعمار الكربون المشع بين 1000 و4000 عام في المياه السطحية، وبين 3000 و6000 عام في أعماق المحيط، [125] مما يشير إلى أنه يستمر خلال العديد من دورات اختلاط المحيط العميق بين 300 و1400 عام لكل منها. [126] خلف أعمار الكربون المشع المتوسطة هذه، يختبئ طيف كبير من الأعمار. أظهر فوليت وآخرون أن الكربون العضوي الذائب يشتمل على جزء من عمر الكربون المشع الحديث، بالإضافة إلى وصول الكربون العضوي الذائب إلى أعمار الكربون المشع تصل إلى 12000 عام. [127] [61]
توزيع
سمحت تقنيات القياس الأكثر دقة التي تم تطويرها في أواخر التسعينيات بفهم جيد لكيفية توزيع الكربون العضوي المذاب في البيئات البحرية عموديًا وعبر السطح. [128] من المفهوم الآن أن الكربون العضوي المذاب في المحيط يمتد على مدى يتراوح من شديد التقلب إلى شديد المقاومة (مقاوم). يتم إنتاج الكربون العضوي المذاب غير المستقر بشكل أساسي بواسطة الكائنات البحرية ويتم استهلاكه في سطح المحيط، ويتكون من السكريات والبروتينات والمركبات الأخرى التي تستخدمها البكتيريا البحرية بسهولة . [129] ينتشر الكربون العضوي المذاب غير المستقر بالتساوي في جميع أنحاء عمود الماء ويتكون من مركبات ذات وزن جزيئي مرتفع ومعقدة هيكليًا يصعب على الكائنات البحرية استخدامها مثل اللجنين أو حبوب اللقاح أو الأحماض الدبالية . ونتيجة لذلك، يتكون التوزيع الرأسي الملحوظ من تركيزات عالية من الكربون العضوي الذائب غير المستقر في عمود الماء العلوي وتركيزات منخفضة في العمق. [130]
-
العمليات البيئية التي تتحكم في مقاومة الكربون العضوي الذائب في المحيطاتتمثل النقاط جزيئات الكربون العضوي الذائب وتمثل الأسهم العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تؤثر على تركيز الكربون العضوي الذائب والتركيب الجزيئي. في سطح المحيط، يتم إعادة تمعدن الكربون العضوي الذائب المشتق من الإنتاج الأولي بسرعة أو تحويله من خلال التحلل الميكروبي (السهم الأسود)، أو التحلل الضوئي (السهم الأصفر)، أو تبادل الجسيمات (السهم الأخضر). تتم إزالة المكونات غير المستقرة أسفل عمود الماء ويصبح الكربون العضوي الذائب مخففًا من خلال العمليات، مثل تبادل الجسيمات (السهم البني)، وإذابة الرواسب (السهم الرمادي)، وإعادة العمل الميكروبية (السهم الأبيض)، والتي تستمر في تغيير وإضافة و/أو إزالة الجزيئات من مجموعة الكربون العضوي الذائب السائبة. وبالتالي، فإن التمرد الواضح للكربون العضوي الذائب في داخل المحيط هو خاصية ناشئة يتم التحكم فيها إلى حد كبير من خلال السياق البيئي. [78]
بالإضافة إلى التوزيعات الرأسية، تم نمذجة التوزيعات الأفقية وأخذ عينات منها أيضًا. [131] في سطح المحيط على عمق 30 مترًا، توجد تركيزات الكربون العضوي المذاب الأعلى في دوامة جنوب المحيط الهادئ، ودوامة جنوب المحيط الأطلسي، والمحيط الهندي. على عمق 3000 متر، توجد أعلى التركيزات في المياه العميقة في شمال الأطلسي حيث يتم إزالة الكربون العضوي المذاب من سطح المحيط عالي التركيز إلى العمق. بينما في شمال المحيط الهندي، لوحظ ارتفاع الكربون العضوي الذائب بسبب تدفق المياه العذبة والرواسب العالية. نظرًا لأن المقاييس الزمنية للحركة الأفقية على طول قاع المحيط هي بالآلاف من السنين، فإن الكربون العضوي المذاب المقاوم للحرارة يستهلك ببطء في طريقه من شمال الأطلسي ويصل إلى أدنى حد في شمال المحيط الهادئ. [131]
كما ناشئة
المادة العضوية المذابة عبارة عن مجموعة غير متجانسة من الآلاف، وربما الملايين، من المركبات العضوية. تختلف هذه المركبات ليس فقط في التركيب والتركيز (من بيكو مولار إلى ميكرومولار)، ولكنها تنشأ أيضًا من كائنات حية مختلفة (العوالق النباتية والعوالق الحيوانية والبكتيريا) وبيئات مختلفة (النباتات والتربة الأرضية والنظم البيئية الساحلية) وربما تم إنتاجها مؤخرًا أو منذ آلاف السنين. وعلاوة على ذلك، حتى المركبات العضوية المستمدة من نفس المصدر ومن نفس العمر ربما تكون قد خضعت لتاريخ معالجة مختلف قبل التراكم داخل نفس مجموعة المواد العضوية المذابة. [78]
إن المادة العضوية المتحللة في المحيط الداخلي عبارة عن جزء معدّل بدرجة عالية يبقى بعد سنوات من التعرض لأشعة الشمس، والاستخدام من قبل الكائنات غيرية التغذية، والتكتل والتخثر، والتفاعل مع الجسيمات. العديد من هذه العمليات داخل مجموعة المادة العضوية المتحللة تعتمد على المركب أو الفئة. على سبيل المثال، المركبات العطرية المكثفة شديدة الحساسية للضوء، [132] في حين أن البروتينات والكربوهيدرات وجزيئاتها الأحادية تمتصها البكتيريا بسهولة. [133] [134] [135] الميكروبات والمستهلكون الآخرون انتقائيون في نوع المادة العضوية المتحللة التي يستخدمونها وعادة ما يفضلون بعض المركبات العضوية على غيرها. وبالتالي، تصبح المادة العضوية المتحللة أقل تفاعلية مع إعادة صياغتها باستمرار. بعبارة أخرى، تصبح مجموعة المادة العضوية المتحللة أقل تقلبًا وأكثر مقاومة للتحلل. مع إعادة صياغتها، تتم إضافة المركبات العضوية باستمرار إلى مجموعة المادة العضوية المتحللة السائبة عن طريق الخلط المادي والتبادل مع الجسيمات و/أو إنتاج الجزيئات العضوية من قبل مجتمع المستهلكين. [70] [21] [136] [100] وعلى هذا النحو، فإن التغيرات التركيبية التي تحدث أثناء التحلل أكثر تعقيدًا من الإزالة البسيطة للمكونات الأكثر تقلبًا والتراكم الناتج عن ذلك للمركبات المتبقية الأقل تقلبًا. [78]
لذلك فإن مقاومة المادة العضوية المذابة (أي تفاعلها الإجمالي تجاه التحلل و/أو الاستخدام) هي خاصية ناشئة. يتغير إدراك مقاومة المادة العضوية المذابة أثناء تحلل المادة العضوية وبالتزامن مع أي عملية أخرى تزيل أو تضيف مركبات عضوية إلى مجموعة المادة العضوية المذابة قيد الدراسة. [78]
وقد تم تناول المقاومة المدهشة لتركيزات عالية من الكربون العضوي الذائب للتحلل الميكروبي من خلال عدة فرضيات. [137] والفكرة السائدة هي أن الجزء المقاوم من الكربون العضوي الذائب له خصائص كيميائية معينة، والتي تمنع التحلل بواسطة الميكروبات ("فرضية الاستقرار الجوهري"). وهناك تفسير بديل أو إضافي من خلال "فرضية التخفيف"، حيث أن جميع المركبات غير مستقرة، ولكنها توجد في تركيزات منخفضة للغاية بشكل فردي لدعم التجمعات الميكروبية ولكنها تشكل مجتمعة مجموعة كبيرة. [138] وقد وجدت فرضية التخفيف دعمًا في الدراسات التجريبية والنظرية الحديثة. [139] [140] [61]
عزل وتحليل DOM
توجد DOM بتركيزات منخفضة في الطبيعة للتحليل المباشر باستخدام الرنين المغناطيسي النووي أو طيف الطيف الكتلي . علاوة على ذلك، غالبًا ما تحتوي عينات DOM على تركيزات عالية من الأملاح غير العضوية غير المتوافقة مع مثل هذه التقنيات. [141] لذلك، من الضروري إجراء خطوة تركيز وعزل للعينة. [141] [142] أكثر تقنيات العزل استخدامًا هي الترشيح الفائق والتناضح العكسي واستخلاص الطور الصلب . [143] من بينها، يُعتبر استخلاص الطور الصلب أرخص وأسهل تقنية. [142]
انظر أيضا
مراجع
- ^ Roshan, S. and DeVries, T. (2017) "إنتاج وتصدير الكربون العضوي المذاب بكفاءة في المحيطات قليلة التغذية". Nature Communications ، 8 (1): 1–8. doi :10.1038/s41467-017-02227-3.
- ^ ab "الكربون العضوي". طرق الكيمياء الحيوية الجيولوجية . تم الاسترجاع في 27 نوفمبر 2018 .
- ^ كيني، جوناثان إي؛ بيدا، مورجان؛ باغانو، تود (أكتوبر 2014). "اتجاهات مستويات الكربون العضوي المذاب في المياه الطبيعية: مراجعة للآليات المحتملة في ظل تغير المناخ". مجلة المياه . 6 (10): 2862-2897. doi : 10.3390/w6102862 .
- ^ Moody, CS وWorrall, F. (2017) "نمذجة معدلات تدهور DOC باستخدام تكوين DOM والمتغيرات المناخية المائية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: العلوم الحيوية الجيولوجية ، 122 (5): 1175-1191. doi :10.1002/2016JG003493.
- ^ هيدجز، جون آي. (3 ديسمبر 1991). "الدورات البيوكيميائية العالمية: التقدم والمشاكل" (PDF) . الكيمياء البحرية . 39 (1-3): 67-93. doi :10.1016/0304-4203(92)90096-s.
- ^ Kritzberg, Emma S.; Cole, Jonathan J.; Pace, Michael L.; Granéli, Wilhelm; Bade, Darren L. (مارس 2004). "مصادر الكربون الأصلية مقابل مصادر الكربون غير الأصلية للبكتيريا: نتائج من تجارب إضافة الكربون 13 على كامل البحيرة" (PDF) . علم البحيرات وعلم المحيطات . 49 (2): 588-596. رمز Bibcode :2004LimOc..49..588K. doi :10.4319/lo.2004.49.2.0588. ISSN 0024-3590. S2CID 15021562.
- ^ abcdefghijklmn Lønborg, C., Carreira, C., Jickells, T. and Álvarez-Salgado, XA (2020) "تأثيرات التغير العالمي على دورة الكربون العضوي المذاب في المحيط". Frontiers in Marine Science ، 7 : 466. doi :10.3389/fmars.2020.00466.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ مونروي، ب.، هيرنانديز-غارسيا، إي.، روسي، ف. ولوبيز، سي. (2017) "نمذجة الغرق الديناميكي للجسيمات الحيوية في التدفق المحيطي". العمليات غير الخطية في الجيوفيزياء ، 24 (2): 293-305. doi :10.5194/npg-24-293-2017.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 3.0 الدولية.
- ^ سيمون، م.، جروسارت، هـ.، شفايتزر، ب. وبلوج، هـ. (2002) "علم البيئة الميكروبية للتجمعات العضوية في النظم البيئية المائية". علم البيئة الميكروبية المائية ، 28 : 175-211. doi :10.3354/ame028175.
- ^ كيرشمان، ديفيد إل.؛ سوزوكي، يوشيمي؛ جارسايد، كريستوفر؛ داكلو، هيو دبليو. (15 أغسطس 1991). "معدلات دوران عالية للكربون العضوي المذاب أثناء ازدهار العوالق النباتية في الربيع". نيتشر . 352 (6336): 612–614. رمز Bibcode :1991Natur.352..612K. doi :10.1038/352612a0. S2CID 4285758.
- ^ Jaeckle, WB; Manahan, DT (1989). "التغذية بواسطة يرقة "غير متغذية": امتصاص الأحماض الأمينية المذابة من مياه البحر بواسطة يرقات الرخويات من بطنيات القدم Haliotis rufescens . علم الأحياء البحرية . 103 : 87–94. doi :10.1007/BF00391067. S2CID 84541307.
- ^ تشيريميسينوف، نيكولاس؛ دافليتشين، أنطون (2015). "عمليات التكسير الهيدروليكي: دليل ممارسات الإدارة البيئية". الإدارة البيئية . رقم ISBN 9781119099994.
- ^ إلسر، ستيفن (2014). "المياه البنية: الآثار البيئية والاقتصادية لزيادة الكربون العضوي المذاب في البحيرات". مؤرشف من الأصل في 25 سبتمبر 2017.
- ^ وو، تشينج؛ تشاو، شين هوا؛ وانج، شياو دان (2008). "العلاقة بين البكتيريا غير المتجانسة وبعض المعايير الفيزيائية والكيميائية في شبكات توزيع مياه الشرب في مدينة شمال الصين". المؤتمر الدولي الثاني لعلم المعلومات الحيوية والهندسة الطبية الحيوية ، 2008. ص 4713-4716. doi :10.1109/ICBBE.2008.336. ISBN 978-1-4244-1747-6. S2CID 24876521.
- ^ "الكربون العضوي المذاب (DOC)".
- ^ نارايانا، ب. س. فارالاكشمي، د. بولاياه، ت. سامباسيفا راو، ك. ر. س. (2018). منهجية البحث في علم الحيوان. الناشرون العلميون. ص. 225. ISBN 9789388172400.
- ^ "مرشحات الألياف الدقيقة الزجاجية Whatman، الدرجة GF/F". Merck.
- ^ Knap, A. Michaels; A. Close; A. Ducklow; H. Dickson, A. (1994). بروتوكولات دراسات تدفق المحيطات العالمية المشتركة (JGOFS) لقياسات النواة. JGOFS.
- ^ Cauwet G (2002) "DOM في المنطقة الساحلية". في: Hansell D وCarlson C (المحرران) Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter ، الصفحات 579–610، Elsevier. ISBN 9780080500119 .
- ^ تريمبلاي، إل. وبينر، آر. (2006) "المساهمات الميكروبية في تثبيت النيتروجين والحفاظ على المادة العضوية في حطام النباتات المتحللة". Geochimica et Cosmochimica Acta ، 70 (1): 133-146. doi :10.1016/j.gca.2005.08.024.
- ^ جياو، نيانزي؛ هيرندل، جيرهارد جيه؛ هانسل، دينيس أ؛ بينر، رونالد؛ كاتنر، جيرهارد؛ فيلهلم، ستيفن دبليو؛ كيرشمان، ديفيد إل؛ وينباور، ماركوس جي؛ لوه، تينغوي؛ تشين، فينج؛ عزام، فاروق (2010). "الإنتاج الميكروبي للمواد العضوية المذابة المقاومة: تخزين الكربون على المدى الطويل في المحيط العالمي". مراجعات الطبيعة لعلم الأحياء الدقيقة . 8 (8): 593-599. doi :10.1038/nrmicro2386. PMID 20601964. S2CID 14616875.
- ^ Lee, SA, Kim, TH and Kim, G. (2020) "تتبع المصادر الأرضية مقابل المصادر البحرية للكربون العضوي المذاب في خليج ساحلي باستخدام نظائر الكربون المستقرة". Biogeosciences ، 17 (1). doi :10.5194/bg-17-135-2020.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ ab Vahatalo, AV, Aarnos, H., and Mantyniemi, S. (2010). استمرارية التحلل البيولوجي وحركية التحلل البيولوجي للمادة العضوية الطبيعية الموصوفة بتوزيع بيتا. الكيمياء الحيوية الجيولوجية 100، 227-240. doi: 10.1007/s10533-010-9419-4
- ^ abcd Hansell, Dennis A. (2013). "Recalcitrant Dissolved Organic Carbon Fractions". Annual Review of Marine Science . 5 : 421–445. doi :10.1146/annurev-marine-120710-100757. PMID 22881353.
- ^ ab Amon, RMW, and Benner, R. (1996). Bacterial utilization of different size classes of melted organic material. Limnol. Oceanogr. 41, 41–51. doi: 10.4319/lo.1996.41.1.0041
- ^ Benner, R., and Amon, RM (2015). The size-reaction continuum of major bioelements in the ocean. Ann. Rev. Mar. Sci. 7, 185–205. doi: 10.1146/annurev-marine-010213-135126
- ^ Thingstad, TF, Havskum, H., Kaas, H., Nielsen, TG, Riemann, B., Lefevre, D., et al. (1999). تفاعلات البكتيريا والطلائعيات وتحلل المادة العضوية في ظل ظروف محدودة بالفوسفور: تحليل تجربة حاوية باستخدام نموذج بسيط. Limnol. Oceanogr. 44, 62–79. doi: 10.4319/lo.1999.44.1.0062
- ^ Del-Giorgio, P., and Davies, J. (2003). "Patterns of melted organic matter lability and consumption across aquatic ecosystems", in Aquatic Ecosystems: Interactivity of Dissolved Organic Matter, eds SEG Findlay and RL Sinsabaugh (San Diego, CA: Academic Press), 399–424. doi: 10.1016/B978-012256371-3/50018-4
- ^ بيانكي، تي إس (2011). دور الكربون العضوي المشتق من الأرض في المحيط الساحلي: نموذج متغير وتأثير التمهيد. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، الولايات المتحدة الأمريكية 108، 19473-19481. doi: 10.1073/pnas.1017982108
- ^ كاتنر، جي، وسيمون، إم، وكوش، بي بي (2011). "التوصيف الجزيئي للمادة العضوية المذابة والقيود المفروضة على استخدام الكائنات البدائية"، في مضخة الكربون الميكروبية في المحيط، المحررون ن. جياو، ف. عزام، وس. سانسرز (واشنطن العاصمة: ساينس/الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم).
- ^ Keil, RG, and Mayer, LM (2014). "Mineral matrices and organic matter"، في Treatise on Geochemistry، الطبعة الثانية، محرران H. Holland وK. Turekian (أكسفورد: إلسفير)، 337–359. doi: 10.1016/B978-0-08-095975-7.01024-X
- ^ Bianchi, TS, Cui, X., Blair, NE, Burdige, DJ, Eglinton, TI, and Galy, V. (2018). مراكز دفن الكربون العضوي وأكسدة الكربون عند واجهة الأرض والمحيط. Org. Geochem. 115, 138–155. doi: 10.1016/j.orggeochem.2017.09.008
- ^ Ward, ND, Keil, RG, Medeiros, PM, Brito, DC, Cunha, AC, Dittmar, T., et al. (2013). تدهور الجزيئات الكبيرة المشتقة من الأرض في نهر الأمازون. Nat. Geosci. 6, 530–533. doi: 10.1038/ngeo1817
- ^ مايرز بيج، إيه إن، ولوشوارن، بي، وأمون، آر إم دبليو، وبروكوشكين، إيه، وبييرس، كيه، وروبتسوف، إيه (2015). الكربون العضوي المذاب المسبب للحمى غير المستقرة في الأنهار الرئيسية في سيبيريا في القطب الشمالي: الآثار المترتبة على الروابط الأيضية بين حرائق الغابات والمجاري المائية. مجلة بحوث الجيوفيزياء. 42، 377-385. doi: 10.1002/2014GL062762
- ^ abc Gmach, MR, Cherubin, MR, Kaiser, K. and Cerri, CEP (2020) "Processes that influence melted organic matter in the ground: a review". Scientia Agricola ، 77 (3). doi :10.1590/1678-992x-2018-0164.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ ab Shen, Y., Chapelle, FH, Strom, EW and Benner, R. (2015) "أصول وتوافر المواد العضوية المذابة في المياه الجوفية". Biogeochemistry ، 122 (1): 61–78. doi :10.1038/s41467-019-11394-4.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ ab Reitsema, RE, Meire, P. and Schoelynck, J. (2018) "مستقبل النباتات المائية العذبة في عالم متغير: كمية ونوعية الكربون العضوي المذاب وتفاعلاته مع النباتات المائية". Frontiers in plant science ، 9 : 629. doi :10.3389/fpls.2018.00629.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ ab Thomas, JD (1997). دور المادة العضوية المذابة، وخاصة الأحماض الأمينية الحرة والمواد الدبالية، في النظم البيئية للمياه العذبة. Freshw. Biol. 38، 1-36. doi: 10.1046/j.1365-2427.1997.00206.x
- ^ Cole, JJ, Prairie, YT, Caraco, NF, McDowell, WH, Tranvik, LJ, Striegl, RG, et al. (2007). Plumbing the global carbon cycle: integrating inland waters into the terrestrial carbon budget. Ecosystems 10, 172–185. doi: 10.1007/s10021-006-9013-8
- ^ Raymond, PA, Hartmann, J., Lauerwald, R., Sobek, S., McDonald, C., Hoover, M., et al. (2013). انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية من المياه الداخلية. Nature 503, 355–359. doi: 10.1038/nature12760
- ^ Kalbitz, K.; Solinger, S.; Park, JH; Michalzik, B.; Matzner, E. 2000. Controls on the dynamics of melted organic matter in grounds: a review. Soil Science 165: 277–304.
- ^ Zech, W.; Senesi, N.; Guggenberger, G.; Kaiser, K.; Lehmann, J.; Miano, TM; Miltner, A.; Schroth, G. 1997. العوامل المتحكمة في تكوين الدبال وتحول المواد العضوية في التربة إلى معادن في المناطق الاستوائية. Geoderma 79: 117–161.
- ^ ab Saidy, AR; Smernik, RJ; Baldock, JA; Kaiser, K.; Sanderman, J. 2015. التحلل الميكروبي للكربون العضوي الممتص في طين السيليكات الرقائقي مع وبدون طلاء أكسيد الحديد المائي. المجلة الأوروبية لعلوم التربة 66: 83-94.
- ^ Kaiser, K.; Guggenberger, G. 2007. Sorptive Installation of organic matter by microporous goethite: sorption into small depths vs. surface complexization. European Journal of Soil Science 58: 45–59.
- ^ ab Veum, KS; Goyne, KW; Motavalli, PP; Udawatta, RP 2009. Runoff and melted organic carbon loss from a paired-watershed study of three agricultural watersheds. Agriculture, Ecosystems & Environment 130: 115–122.
- ^ Sparling, G.; Chibnall, E.; Pronger, J.; Rutledge, S.; Wall, A.; Campbell, D.; Schipper, L. 2016. تقديرات الخسائر السنوية للتسرب من الكربون العضوي المذاب من المراعي على التربة الألوفانية التي ترعى بها الأبقار الحلوب، وايكاتو، نيوزيلندا. مجلة البحوث الزراعية النيوزيلندية 59: 32-49.
- ^ Sobek, S., Tranvik, LJ, Prairie, YT, Kortelainen, P., and Cole, JJ (2007). Patterns and regulation of melted organic carbon: an analysis of 7,500 vast spread lakes. Limnol. Oceanogr. 52, 1208–1219. doi: 10.4319/lo.2007.52.3.1208
- ^ ستوم، دبليو، ومورجان، جيه جيه (1996). الكيمياء المائية: التوازنات الكيميائية ومعدلاتها في المياه الطبيعية. العلوم البيئية والتكنولوجيا. نيويورك: جون وايلي وأولاده، المحدودة.
- ^ مادسن، تي في، وساند-جينسن، ك. (1991). استيعاب الكربون الضوئي في النباتات المائية. مجلة علم الأحياء المائية. 41، 5-40. doi: 10.1016/0304-3770(91)90037-6
- ^ Regnier, P., Friedlingstein, P., Ciais, P., Mackenzie, FT, Gruber, N., Janssens, IA, et al. (2013). اضطراب تدفقات الكربون من الأرض إلى المحيط بسبب الأنشطة البشرية. Nat. Geosci. 6, 597–607. doi: 10.1038/ngeo1830
- ^ Luyssaert, S., Abril, G., Andres, R., Bastviken, D., Bellassen, V., Bergamaschi, P., et al. (2012). توازن ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز في الأراضي الأوروبية والمياه الداخلية بين عامي 2001 و 2005 . Biogeosciences 9, 3357–3380. doi: 10.5194/bg-9-3357-2012
- ^ ab Kawasaki, N., and Benner, R. (2006). إطلاق البكتيريا للمادة العضوية المذابة أثناء نمو الخلايا وتدهورها: الأصل الجزيئي والتكوين. Limnol. Oceanogr. 51, 2170–2180. doi: 10.4319/lo.2006.51.5.2170
- ^ Lønborg, C., Álvarez-Salgado, XA, Davidson, K., and Miller, AEJ (2009). إنتاج المواد العضوية المذابة المقاومة للتحلل الحيوي والمتاحة بواسطة مجموعات ميكروبية غير متجانسة ساحلية. Estuar. Coast. Shelf Sci. 82, 682–688. doi: 10.1016/j.ecss.2009.02.026
- ^ Wada, S., Aoki, MN, Tsuchiya, Y., Sato, T., Shinagawa, H., and Hama, T. (2007). التحليلات الكمية والنوعية للمواد العضوية المذابة المنطلقة من Ecklonia cava Kjellman، في خليج Oura، شيمودا، شبه جزيرة إيزو، اليابان. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 349, 344–358. doi: 10.1016/j.jembe.2007.05.024
- ^ Willey, JD, Kieber, RJ, Eyman, MS Jr., and Brooks Avery, G. (2000). تركيزات الكربون العضوي المذاب في مياه الأمطار والتدفق العالمي. Glob. Biogeochem. Cycles 14, 139–148. doi: 10.1029/1999GB900036
- ^ ab Raymond, PA, and Spencer, RGM (2015). "Riverine DOM"، في الكيمياء الحيوية للمواد العضوية المذابة في البحار، محرران DA Hansell وCA Carlson (أمستردام: إلسفير)، 509-533. doi: 10.1016/B978-0-12-405940-5.00011-X
- ^ داكس، جيه، وميجانيل، إل. (2010). الملوثات العضوية في المياه الساحلية والرواسب والكائنات الحية: محرك مهم للنظم الإيكولوجية خلال عصر الأنثروبوسين؟ Estuarines Coasts 33، 1-14. doi: 10.1007/s12237-009-9255-8
- ^ هانسل، دينيس؛ كارلسون، كريج؛ ريبيت، دانييل؛ شليتزر، راينر (2009). "المادة العضوية المذابة في المحيط: جدال يحفز على طرح رؤى جديدة". علم المحيطات . 22 (4): 202-211. doi :10.5670/oceanog.2009.109. hdl : 1912/3183 . S2CID 129511530.
- ^ abcd Carlson, Craig A.; Hansell, Dennis A. (2015). "مصادر المواد العضوية المذابة في البحار، ومصارفها، وتفاعليتها، وميزانياتها". الكيمياء الحيوية للمواد العضوية المذابة في البحار . ص 65-126. doi :10.1016/B978-0-12-405940-5.00003-0. ISBN 9780124059405.
- ^ زيجا، بروسبر ك.؛ ماكنيكول، آن ب.؛ شو، لي؛ جونسون، كارل؛ سانتينيلي، كيارا؛ كارل، ديفيد م.؛ ريبيت، دانيال ج. (2017). "مصادر غير متجانسة ودورة ديناميكية للكربون العضوي المذاب في المحيط كشفتها نظائر الكربون". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 44 (5): 2407-2415. رمز Bibcode : 2017GeoRL..44.2407Z. doi : 10.1002/2016GL071348. hdl : 1912/8912 . S2CID 55057882.
- ^ abc Mentges, A.; Feenders, C.; Deutsch, C.; Blasius, B.; Dittmar, T. (2019). "استقرار الكربون العضوي المذاب في البحار على المدى الطويل ينشأ من شبكة محايدة من المركبات والميكروبات". التقارير العلمية . 9 (1): 17780. Bibcode :2019NatSR...917780M. doi :10.1038/s41598-019-54290-z. PMC 6883037. PMID 31780725 .
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ كارل، دي إم، وهيبل، دي في، وبجوركمان، كيه، وليتيلير، آر إم (1998). دور إطلاق المواد العضوية المذابة في إنتاجية المحيط الهادئ الشمالي قليل التغذية. ليمنول. أوشنوغر. 43، 1270-1286. doi: 10.4319/lo.1998.43.6.1270
- ^ Wetz, MS, and Wheeler, PA (2007). إطلاق المواد العضوية المذابة بواسطة الطحالب الساحلية. Limnol. Oceanogr. 52, 798–807. doi: 10.4319/lo.2007.52.2.0798
- ^ ثورنتون، دي سي أو (2014). إطلاق المادة العضوية المذابة (DOM) بواسطة العوالق النباتية في المحيط المعاصر والمستقبلي. المجلة الأوروبية للفيزياء. 49، 20-46. doi: 10.1080/09670262.2013.875596
- ^ Boekell, WHMV, Hansen, FC, Riegman, R., and Bak, RPM (1992). تدهور ازدهار الربيع لـ Phaeocystis الناجم عن التحلل والاقتران بشبكة الغذاء الميكروبية. Mar. Ecol. Prog. Ser. 81, 269–276. doi: 10.3354/meps081269
- ^ ab Hygum, BH, Petersen, JW, and Søndergaard, M. (1997). الكربون العضوي المذاب المنبعث من نشاط رعي العوالق الحيوانية - مجموعة ركائز عالية الجودة للبكتيريا. J. Plankton Res. 19, 97–111. doi: 10.1093/plankt/19.1.97
- ^ لامبرت، دبليو. (1978). إطلاق الكربون العضوي المذاب عن طريق رعي العوالق الحيوانية. ليمنول. أوشنوغر. 23، 831-834. doi: 10.4319/lo.1978.23.4.0831
- ^ Jumars, PA, Penry, DL, Baross, JA, and Perry, MJ (1989). إغلاق الحلقة الميكروبية: مسار الكربون المذاب إلى البكتيريا غيرية التغذية من الابتلاع غير الكامل والهضم والامتصاص في الحيوانات. Deep Sea Res. 36، 483-495. doi: 10.1016/0198-0149(89)90001-0
- ^ Iturriaga, R., and Zsolnay, A. (1981). تحويل بعض المركبات العضوية المذابة بواسطة مجموعة طبيعية غيرية التغذية. Mar. Biol. 62, 125–129. doi: 10.1007/BF00388174
- ^ ab Ogawa, H.; Amagai, Y.; Koike, I.; Kaiser, K.; Benner, R. (2001). "إنتاج المواد العضوية الذائبة المقاومة للحرارة بواسطة البكتيريا". Science . 292 (5518): 917–920. Bibcode :2001Sci...292..917O. doi :10.1126/science.1057627. PMID 11340202. S2CID 36359472.
- ^ McCarthy, M., Pratum, T., Hedges, J., and Benner, R. (1997). التركيب الكيميائي للنيتروجين العضوي المذاب في المحيط. Nature 390, 150–154. doi: 10.1038/36535
- ^ Suttle, CA (2005). الفيروسات في البحر. مجلة نيتشر 437، 356-361. doi: 10.1038/nature04160
- ^ Weinbauer, MAG (2004). علم بيئة الفيروسات البدائية. FEMS Microbiol. Rev. 28, 127–181. doi: 10.1016/j.femsre.2003.08.001
- ^ Lønborg, C., Middelboe, M., and Brussaard, CPD (2013). التحلل الفيروسي لميكروموناس بوسيلا : التأثيرات على إنتاج وتركيب المواد العضوية المذابة. الكيمياء الحيوية الجيولوجية 116، 231-240. doi: 10.1007/s10533-013-9853-1
- ^ هانسل دي إيه وكريج إيه سي (2015) "المادة العضوية المذابة في البحار ودورة الكربون". علم المحيطات ، 14 (4): 41-49. doi :10.5670/oceanog.2001.05.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ Krabberød, AK; Bjorbækmo, MFM; Shalchian-Tabrizi, K.; Logares, R. (2017). "استكشاف التفاعلات الدقيقة للمحيطات باستخدام مناهج الميتاوميكس". علم البيئة الميكروبية المائية . 79 : 1–12. doi : 10.3354/ame01811 . hdl : 10261/153315 .
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب ترخيص المشاع الإبداعي المنسوب 4.0 الدولي
- ^ ديلونج، إدوارد ف.؛ كارل، ديفيد م. (2005). "المنظورات الجينومية في علم المحيطات الميكروبية". نيتشر . 437 (7057): 336-342. رمز Bibcode :2005Natur.437..336D. doi :10.1038/nature04157. PMID 16163343. S2CID 4400950.
- ^ abcde Wagner, S., Schubotz, F., Kaiser, K., Hallmann, C., Waska, H., Rossel, PE, Hansman, R., Elvert, M., Middelburg, JJ, Engel, A. and Blattmann, TM (2020) "تنبؤات DOM: منظور حالي لمستقبل الكربون العضوي المذاب في المحيطات". Frontiers in Marine Science ، 7 :341. doi :10.3389/fmars.2020.00341.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ Brilinsky, M. (1977). إطلاق المواد العضوية المذابة بواسطة بعض النباتات البحرية الكبيرة. Mar. Biol. 39, 213–220. doi: 10.1007/BF00390995
- ^ Pregnall, AM (1983). إطلاق الكربون العضوي المذاب من الطحالب الكبيرة Enteromorpha prolifera التي تعيش في المناطق المدية بين مصب النهر. Mar. Biol. 73, 37–42. doi: 10.1007/BF00396283
- ^ Penhale, PA, and Smith, WO (1977). إفراز الكربون العضوي المذاب بواسطة عشبة البحر (Zostera marina) ونباتاتها الهوائية. Limnol. Oceanogr. 22, 400–407. doi: 10.4319/lo.1977.22.3.0400
- ^ ab Barrón, C., and Duarte, CM (2015). Dissolved organic carbon pools and export from the coastal ocean. Glob. Biogeochem. Cycles 29, 1725–1738. doi: 10.1002/2014GB005056
- ^ مارتن، ب.، تشيروكورو، ن.، تان، أ.س، سانولاني، ن.، مجاهد، أ. ومولر، م.(2018) "توزيع ودورة الكربون العضوي المذاب البري في الأنهار التي تستنزف الخث والمياه الساحلية في ساراواك، بورنيو"، العلوم الحيوية ، 15 (2): 6847-6865. doi :10.5194/bg-15-6847-2018.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ Hewson, I., O'neil, JM, Fuhrman, JA, and Dennison, WC (2001). توزيع الجسيمات الشبيهة بالفيروسات ووفرتها في الرواسب والمياه التي تغمرها على طول منحدرات التغذية المفرطة في مصبين شبه استوائيين. Limnol. Oceanogr. 46, 1734–1746. doi: 10.4319/lo.2001.46.7.1734
- ^ Burdige, DJ, and Gardner, KG (1998). توزيع الوزن الجزيئي للكربون العضوي المذاب في مياه مسام الرواسب البحرية. Mar. Chem. 62, 45–64. doi: 10.1016/S0304-4203(98)00035-8
- ^ Burdige, DJ, and Komada, T. (2014). "Sediment pore waters", in Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter, eds DA Hansen and CA Carlson (Cambridge, MA: Academic Press), 535–577. doi: 10.1016/B978-0-12-405940-5.00012-1
- ^ Komada, T., and Reimers, CE (2001). Resuspension-induced distributioning of organic carbon between solid and solution phases from a river-ocean transition. Mar. Chem. 76, 155–174. doi: 10.1016/S0304-4203(01)00055-X
- ^ Dittmar, T., and Koch, BP (2006). Thermogenic organic matter melted in the abyssal ocean. Mar. Chem. 102, 208–217. doi: 10.1016/j.marchem.2006.04.003
- ^ Dittmar, T., and Paeng, J. (2009). A heat-induced molecular signature in marine melted organic matter. Nat. Geosci. 2, 175–179. doi: 10.1038/ngeo440
- ^ Burnett, WC, Aggarwal, PK, Aureli, A., Bokuniewicz, H., Cable, JE, Charette, MA, et al. (2006). تحديد كمية المياه الجوفية تحت الماء في المنطقة الساحلية عبر طرق متعددة. Sci. Total Environ. 367, 498–543. doi: 10.1016/j.scitotenv.2006.05.009
- ^ Longnecker, K., and Kujawinski, EB (2011). Composition of melted organic matter in groundwater. Geochim. Cosmochim. Acta 75, 2752–2761. doi: 10.1016/j.gca.2011.02.020
- ^ Webb, JR, Santos, IR, Maher, DT, Tait, DR, Cyronak, T., Sadat-Noori, M., et al. (2019). المياه الجوفية كمصدر للمواد العضوية المذابة في المياه الساحلية: رؤى من ملاحظات الرادون وCDOM في 12 نظامًا ساحليًا ضحلًا. Limnol. Oceanogr. 64، 182-196. doi: 10.1002/lno.11028
- ^ ab Lang, SQ, Butterfield, DA, Lilley, MD, Paul Johnson, H., and Hedges, JI (2006). Dissolved organic carbon in ridge-axis and ridge-flank hydrothermal systems. Geochim. Cosmochim. Acta 70, 3830–3842. doi: 10.1016/j.gca.2006.04.031
- ^ Kerner, M., Hohenberg, H., Ertl, S., Reckermann, M., and Spitzy, A. (2003). التنظيم الذاتي للمادة العضوية المذابة - الجسيمات الدقيقة الشبيهة بالذرة في مياه النهر. Nature 422, 150–154. doi: 10.1038/nature01469
- ^ Chin, WC, Orellana, MV, and Verdugo, P. (1998). التجميع التلقائي للمواد العضوية البحرية المذابة في هلاميات البوليمر. Nature 391, 568–572. doi: 10.1038/35345
- ^ abc Moran, MA, and Zepp, RG (1997). دور التفاعلات الضوئية في تكوين مركبات غير مستقرة بيولوجيًا من مادة عضوية مذابة. Limnol. Oceanogr. 42, 1307–1316. doi: 10.4319/lo.1997.42.6.1307
- ^ ab Mopper, K., Kieber, DJ, and Stubbins, A. (2015). "Marine photochemistry of organic matter"، في Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter، محرران CA Carlson وDA Hansell (أمستردام: إلسفير)، 389-450. doi: 10.1016/B978-0-12-405940-5.00008-X
- ^ Lønborg, C., and Álvarez-Salgado, XA (2012). إعادة التدوير مقابل تصدير المواد العضوية المذابة المتاحة بيولوجيًا في المحيط الساحلي وكفاءة مضخة الجرف القاري. Glob. Biogeochem. Cycles 26:GB3018. doi: 10.1029/2012GB004353
- ^ كارلسون، سي إيه، وهانسل، دي إيه (2015). "مصادر المواد العضوية المذابة، والمصارف، والتفاعلية، والميزانيات"، في الكيمياء الحيوية للمواد العضوية المذابة في البحار، المحررون سي إيه كارلسون ودي إيه هانسل (سان دييجو، كاليفورنيا: أكاديميك بريس)، 65-126. doi: 10.1016/B978-0-12-405940-5.00003-0
- ^ ab Shen, Yuan; Benner, Ronald (2018). "خلطه في دورة الكربون في المحيط وإزالة الكربون العضوي المذاب المقاوم للحرارة". التقارير العلمية . 8 (1): 2542. Bibcode : 2018NatSR ...8.2542S. doi :10.1038/s41598-018-20857-5. PMC 5803198. PMID 29416076.
تم نسخ المادة من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
- ^ ab Sholkovitz, ER (1976). تجلط المواد العضوية وغير العضوية المذابة أثناء خلط مياه النهر ومياه البحر. Geochim. Cosmochim. Acta 40, 831–845. doi: 10.1016/0016-7037(76)90035-1
- ^ Tranvik, LJ, and Sieburth, JM (1989). تأثيرات المادة الدبالية المتكتلة على الكائنات الحية الدقيقة الحرة والمرتبطة. Limnol. Oceanogr. 34, 688–699. doi: 10.4319/lo.1989.34.4.0688
- ^ Mulholland, PJ (1981). تكوين الكربون العضوي الجسيمي في الماء من مجرى مستنقع جنوب شرقي. Limnol. Oceanogr. 26، 790-795. doi: 10.4319/lo.1981.26.4.0790
- ^ Powell, RT, Landing, WM, and Bauer, JE (1996). المعادن النزرة الغروانية والكربون العضوي والنيتروجين في مصب نهر جنوب شرق الولايات المتحدة. Mar. Chem. 55, 165–176. doi: 10.1016/S0304-4203(96)00054-0
- ^ شولكوفيتز، إي آر، وبويل، إي إيه، وبرايس، إن بي (1978). إزالة الأحماض الهيوميكية المذابة والحديد أثناء الخلط في مصبات الأنهار. إيرث بلانت. إس. لييت. 40، 130-136. دوي: 10.1016/0012-821X(78)90082-1
- ^ فولك، سي، بيل، كيه، إبراهيم، إي، فيرجيس، دي، إيمي، جي، وليشيفالييه، إم (2000). تأثير التخثر المعزز والمحسن على إزالة المادة العضوية وجزئها القابل للتحلل البيولوجي في مياه الشرب. بحوث المياه 34، 3247-3257. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00033-6
- ^ Williamson, CE, Stemberger, RS, Morris, DP, Frost, TA, and Paulsen, SG (1996). الأشعة فوق البنفسجية في البحيرات في أمريكا الشمالية: تقديرات التوهين من قياسات الكربون العضوي وتأثيراتها على مجتمعات العوالق. Limnol. Oceanogr. 41, 1024–1034. doi: 10.4319/lo.1996.41.5.1024
- ^ Williamson, CE, Overholt, EP, Pilla, RM, Leach, TH, Brentrup, JA, Knoll, LB, et al. (2015). العواقب البيئية للتسمير طويل الأمد في البحيرات. Sci. Rep. 5:18666. doi: 10.1038/srep18666
- ^ Jeffrey, WH, Aas, P., Lyons, MM, Coffin, RB, Pledger, RJ, and Mitchell, DL (1996). Ambient solar rays-induced photodamage in marine bacterioplankton. Photochem. Photobiol. 64, 419–427. doi: 10.1111/j.1751-1097.1996.tb03086.x
- ^ Rhode, SC, Pawlowski, M., and Tollrian, R. (2001). تأثير الأشعة فوق البنفسجية على التوزيع الرأسي للعوالق الحيوانية من جنس دافنيا. مجلة نيتشر 412، 69-72. doi: 10.1038/35083567
- ^ ميلر، دبليو إل، وزيب، آر جي (1995). الإنتاج الكيميائي الضوئي للكربون غير العضوي المذاب من المادة العضوية الأرضية: أهمية دورة الكربون العضوي في المحيطات. مجلة أبحاث الجيوفيزياء. 22، 417-420. doi: 10.1029/94GL03344
- ^ موران، إم إيه، وشيلدون، دبليو إم، وزيب، آر جي (2000). فقدان الكربون وتغيرات الخاصية البصرية أثناء التحلل الكيميائي الضوئي والبيولوجي الطويل الأمد للمواد العضوية المذابة في مصبات الأنهار. ليمنول. أوشنوجراف. 45، 1254-1264. doi: 10.4319/lo.2000.45.6.1254
- ^ Kieber, RJ, Hydro, LH, and Seaton, PJ (1997). الأكسدة الضوئية للدهون الثلاثية والأحماض الدهنية في مياه البحر: الآثار المترتبة على تكوين المواد الدبالية البحرية. Limnol. Oceanogr. 42, 1454–1462. doi: 10.4319/lo.1997.42.6.1454
- ^ Berto, S., Laurentiis, ED, Tota, T., Chiavazza, E., Daniele, PG, Minella, M., et al. (2016). خصائص المادة الشبيهة بالهيوميك الناتجة عن التحول الضوئي لـ L-tyrosine. Sci. Total Environ. 546, 434–444. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.12.047
- ^ Hudson, JJ, Dillon, PJ, and Somers, KM (2003). الأنماط طويلة الأمد في الكربون العضوي المذاب في البحيرات الشمالية: دور الإشعاع الساقط، وهطول الأمطار، ودرجة حرارة الهواء، والتذبذب الجنوبي، وترسب الأحماض. Hydrol. Earth Syst. Sci. 7, 390–398. doi: 10.5194/hess-7-390-2003
- ^ Benner, R., Benitez-Nelson, B., Kaiser, K., and Amon, RMW (2004). تصدير الكربون العضوي المذاب من الأنهار إلى المحيط المتجمد الشمالي. Geophys. Res. Lett. 31:L05305. doi: 10.1029/2003GL019251
- ^ Obernosterer, I., and Herndl, GJ (1995). Phytoplankton extracellular release and bacterial growth: dependence on the inorganic N:P ratio. Mar. Ecol. Prog. Ser. 116, 247–257. doi: 10.3354/meps116247
- ^ Benner, R., and Ziegler, S. (1999). "هل تنتج التحولات الضوئية الكيميائية للمواد العضوية المذابة ركائز مقاومة للتحلل الحيوي بالإضافة إلى ركائز تفاعلية حيوية؟" في وقائع الندوة الدولية الثامنة حول علم البيئة الميكروبية، المحررون CR Bell وM. Brylinsky وP. Johnson-Green (بورت أرانساس، تكساس: جامعة تكساس في أوستن).
- ^ سولزبرجر، ب. ودوريش-كايزر، إي. (2009). التوصيف الكيميائي للمادة العضوية المذابة (DOM): شرط أساسي لفهم التغيرات الناجمة عن الأشعة فوق البنفسجية في خصائص امتصاص المادة العضوية المذابة والتوافر البيولوجي. مجلة علوم المياه 71، 104-126. doi: 10.1007/s00027-008-8082-5
- ^ ميلر، دبليو إل، وموران، إم إيه (1997). التفاعل بين العمليات الكيميائية الضوئية والميكروبية في تحلل المواد العضوية الذائبة المقاومة للحرارة من البيئة البحرية الساحلية. ليمنول. أوشنوغر. 42، 1317-1324. doi: 10.4319/lo.1997.42.6.1317
- ^ ستوبينز، أ.، وأوهر، ج.، ولور، سي. إس.، وموبر، كيه.، وروبنسون، سي.، وأوبستيل-جودارد، آر. سي. (2006). إنتاج أول أكسيد الكربون في المحيط المفتوح. مجلة بحوث البحار العميقة. المجلد الثاني. دراسات عليا. مجلة أوشنوجرافي. 53، 1695-1705. doi: 10.1016/j.dsr2.2006.05.011
- ^ Miller, WL, Moran, MA, Sheldon, WM, Zepp, RG, and Opsahl, S. (2002). تحديد أطياف العائد الكمي الظاهرية لتكوين المنتجات الضوئية غير المستقرة بيولوجيًا. Limnol. Oceanogr. 47, 343–352. doi: 10.4319/lo.2002.47.2.0343
- ^ Andrews, SS, and Zafiriou, OC (2000). استهلاك الأكسجين الضوئي الكيميائي في المياه البحرية: مصدر رئيسي للمواد العضوية المذابة الملونة؟ Limnol. Oceanogr. 45, 267–277. doi: 10.4319/lo.2000.45.2.0267
- ^ Wang, X.-C., Chen, RF, and Gardner, GB (2004). مصادر ونقل الكربون العضوي المذاب والجسيمي في مصب نهر المسيسيبي والمياه الساحلية المجاورة لخليج المكسيك الشمالي. Mar. Chem. 89, 241–256. doi: 10.1016/j.marchem.2004.02.014
- ^ ووكر، بريت د.؛ بيوبري، ستيفن ر.؛ جيلدرسون، توماس ب.؛ مكارثي، ماثيو د.؛ دروفيل، إلين ر.م. (2016). "دورة الكربون في المحيط الهادئ مقيدة بعلاقات حجم المادة العضوية وعمرها وتكوينها". مجلة علوم الأرض الطبيعية . 9 (12): 888-891. رمز Bibcode :2016NatGe...9..888W. doi :10.1038/ngeo2830.
- ^ Khatiwala, S.; Primeau, F.; Holzer, M. (2012). "تهوية المحيط العميق المقيدة بملاحظات التتبع والآثار المترتبة على تقديرات الكربون المشع لمتوسط العمر المثالي". رسائل علوم الأرض والكواكب . 325-326: 116-125. رمز Bibcode :2012E&PSL.325..116K. doi :10.1016/j.epsl.2012.01.038. S2CID 7017553.
- ^ فوليت، كريستوفر إل.؛ ريبيتا، دانيال جيه.؛ روثمان، دانيال إتش.؛ شو، لي؛ سانتينيلي، كيارا (2014). "الدورة الخفية للكربون العضوي المذاب في أعماق المحيط". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 111 (47): 16706–16711. رمز Bibcode :2014PNAS..11116706F. doi : 10.1073/pnas.1407445111 . PMC 4250131. PMID 25385632 .
- ^ Sharp, Jonathan H. (6 أغسطس 1996). "الكربون العضوي المذاب في البحار: هل القيم القديمة صحيحة؟". الكيمياء البحرية . 56 (3-4): 265-277. doi :10.1016/S0304-4203(96)00075-8.
- ^ Sondergaard, Morten; Mathias Middelboe (9 March 1995). "A cross-system analysis of labile melted organic carbon" (PDF) . سلسلة تقدم علم البيئة البحرية . 118 : 283–294. رمز Bibcode :1995MEPS..118..283S. doi : 10.3354/meps118283 .
- ^ جروبر، ديفيد ف.؛ جان بول سيمجو؛ سيبيل ب. سيتزينجر ؛ غاري ل. تاغون (يونيو 2006). "ديناميكيات وتوصيف المواد العضوية الذائبة المقاومة للحرارة والتي تنتجها ثقافة بكتيرية نقية في نظام تجريبي للمفترس والفريسة". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 72 (6): 4184-4191. رمز Bibcode : 2006ApEnM..72.4184G. doi : 10.1128/AEM.02882-05. PMC 1489638. PMID 16751530 .
- ^ ab Hansell, Dennis A.; Craig A. Carlson; Daniel J. Repeta; Reiner Schlitzer (2009). "Dissolved Organic Matter in the Ocean: A Controversy Stimulates New Insights". Oceanography . 22 (4): 202–211. doi : 10.5670/oceanog.2009.109 . hdl : 1912/3183 .
- ^ ستوبينز، أ.، ونيغمان، ج.، وديتمار، ت. (2012). قابلية الكربون الأسود المذاب في أعماق المحيط للضوء. مجلة العلوم الجيولوجية الحيوية 9، 1661-1670. doi: 10.5194/bg-9-1661-2012
- ^ Hodson, RE, Maccubbin, AE, and Pomeroy, LR (1981). Dissolved adenosine triphosphate utilization by free-living and attached bacterioplankton. Mar. Biol. 64, 43–51. doi: 10.1007/bf00394079
- ^ Hollibaugh, JT, and Azam, F. (1983). التحلل الميكروبي للبروتينات المذابة في مياه البحر. Limnol. Oceanogr. 28, 1104–1116. doi: 10.4319/lo.1983.28.6.1104
- ^ Ferguson, RL, and Sunda, WG (1984). استخدام الأحماض الأمينية بواسطة البكتيريا البحرية العوالقية: أهمية التقنية النظيفة وإضافات الركيزة المنخفضة. Limnol. Oceanogr. 29, 258–274. doi: 10.4319/lo.1984.29.2.0258
- ^ Kaiser, K., and Benner, R. (2008). Major bacterial Contributor to the ocean inventory of detrital organic carbon and nitrogen. Limnol. Oceanogr. 53, 99–112. doi: 10.4319/lo.2008.53.1.0099
- ^ ديتمار، ثورستن (2015). "الأسباب الكامنة وراء الاستقرار طويل الأمد للمادة العضوية المذابة". الكيمياء الحيوية للمادة العضوية المذابة في البحار . ص 369-388. doi :10.1016/B978-0-12-405940-5.00007-8. ISBN 9780124059405.
- ^ Jannasch, Holger W. (1967). "نمو البكتيريا البحرية عند تركيزات محدودة من الكربون العضوي في مياه البحر1". Limnology and Oceanography . 12 (2): 264–271. Bibcode :1967LimOc..12..264J. doi : 10.4319/lo.1967.12.2.0264 .
- ^ Arrieta, JM; Mayol, E.; Hansman, RL; Herndl, GJ; Dittmar, T.; Duarte, CM (2015). "التخفيف يحد من استخدام الكربون العضوي المذاب في أعماق المحيط". Science . 348 (6232): 331–333. Bibcode :2015Sci...348..331A. doi : 10.1126/science.1258955 . PMID 25883355. S2CID 28514618.
- ^ Traving, Sachia J.; Thygesen, Uffe H.; Riemann, Lasse; Stedmon, Colin A. (2015). "نموذج للإنزيمات خارج الخلية في الميكروبات التي تعيش بحرية: أي استراتيجية تؤتي ثمارها؟". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 81 (21): 7385–7393. رمز Bibcode :2015ApEnM..81.7385T. doi : 10.1128/AEM.02070-15. PMC 4592861. PMID 26253668.
- ^ ab Nebbioso, Antonio; Piccolo, Alessandro (January 2013). "التوصيف الجزيئي للمادة العضوية المذابة (DOM): مراجعة نقدية". الكيمياء التحليلية والحيوية التحليلية . 405 (1): 109–124. doi :10.1007/s00216-012-6363-2. ISSN 1618-2642. PMID 22965531. S2CID 36714947.
- ^ ab Minor, Elizabeth C.; Swenson, Michael M.; Mattson, Bruce M.; Oyler, Alan R. (21 أغسطس 2014). "الخصائص البنيوية للمادة العضوية المذابة: مراجعة للتقنيات الحالية للعزل والتحليل". العلوم البيئية: العمليات والتأثيرات . 16 (9): 2064–2079. doi :10.1039/C4EM00062E. PMID 24668418.
- ^ جرين، نيلسون دبليو؛ بيردو، مايكل إي؛ أيكين، جورج آر؛ بتلر، كينا دي؛ تشن، هونغمي؛ ديتمار، ثورستن؛ نيغمان، جوتا؛ ستوبينز، آرون (20 أبريل 2014). "مقارنة بين ثلاث طرق لعزل المواد العضوية المذابة في المحيطات على نطاق واسع". الكيمياء البحرية . 161 : 14-19. رمز Bibcode : 2014MarCh.161...14G. doi : 10.1016/j.marchem.2014.01.012. ISSN 0304-4203.
روابط خارجية
- هانسل دي إيه وكارلسون سي إيه (المحرران) (2014) الكيمياء الحيوية للمواد العضوية المذابة في البحار، الطبعة الثانية، أكاديميك بريس. رقم ISBN 9780124071537 .
- ستون، ريتشارد (18 يونيو 2010). "الكيمياء الحيوية البحرية: اليد الخفية وراء خزان الكربون الضخم". ساينس . 328 (5985): 1476-1477. رمز Bibcode :2010Sci...328.1476S. doi :10.1126/science.328.5985.1476. PMID 20558685.
