المواد العضوية الجسيمية

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 11 صور
الموسوعة الحرة

حجم وتصنيف الجسيمات البحرية [1]
مقتبس من Simon et al., 2002. [2]
جزء من سلسلة عن
دورة الكربون
حسب المناطق
ثاني أكسيد الكربون
أشكال الكربون
المسارات الأيضية
تنفس الكربون
مضخات الكربون
عزل الكربون
الميثان
الكيمياء الحيوية
آخر
  •  فئة
  • ف
  • ت
  • هـ

المادة العضوية الجسيمية (POM) هي جزء من إجمالي المادة العضوية التي يتم تعريفها تشغيليًا على أنها تلك التي لا تمر عبر حجم مسام المرشح الذي يتراوح عادةً في الحجم من 0.053 مليمترًا (53 ميكرومترًا) إلى 2 مليمترًا. [3]

الكربون العضوي الجزيئي (POC) هو مصطلح وثيق الصلة يستخدم غالبًا بالتبادل مع POM. يشير POC على وجه التحديد إلى كتلة الكربون في المادة العضوية الجسيمية، بينما يشير POM إلى الكتلة الكلية للمادة العضوية الجسيمية. بالإضافة إلى الكربون، يشمل POM كتلة العناصر الأخرى في المادة العضوية، مثل النيتروجين والأكسجين والهيدروجين. بهذا المعنى، يعد POC أحد مكونات POM ويوجد عادةً ضعف كمية POM مثل POC. [4] تنطبق العديد من البيانات التي يمكن إجراؤها حول POM على POC بشكل متساوٍ، وكان من الممكن أن يُقال الكثير مما قيل في هذه المقالة عن POM بشكل متساوٍ عن POC.

تسمى المادة العضوية الجسيمية أحيانًا المادة العضوية المعلقة أو المادة العضوية الكبيرة أو المادة العضوية ذات الكسر الخشن. عندما يتم عزل عينات الأرض عن طريق الغربلة أو الترشيح، فإن هذا الكسر يشمل الحطام المتحلل جزئيًا والمواد النباتية وحبوب اللقاح ومواد أخرى. [5] [6] عند الغربلة لتحديد محتوى POM، يكون الاتساق أمرًا بالغ الأهمية لأن كسور الحجم المعزولة ستعتمد على قوة التحريك. [7]

تتحلل مادة البولي أوكسي ميثيل بسهولة، وتؤدي العديد من وظائف التربة وتوفر مادة أرضية للمسطحات المائية. وهي مصدر غذاء لكل من كائنات التربة والكائنات المائية وتوفر العناصر الغذائية للنباتات. في المسطحات المائية، يمكن أن تساهم مادة البولي أوكسي ميثيل بشكل كبير في العكارة، مما يحد من العمق الضوئي الذي يمكن أن يثبط الإنتاجية الأولية. كما تعمل مادة البولي أوكسي ميثيل على تعزيز بنية التربة مما يؤدي إلى زيادة تسرب المياه والتهوية ومقاومة التآكل . [5] [8] تعمل ممارسات إدارة التربة ، مثل الحرث وتطبيق السماد / الروث ، على تغيير محتوى مادة البولي أوكسي ميثيل في التربة والمياه. [5] [6]

ملخص

يتم تعريف الكربون العضوي الجسيمي (POC) من الناحية العملية على أنه كل الكربون غير الكربوني القابل للاشتعال والذي يمكن جمعه على مرشح . استخدم المجتمع الأوقيانوسي تاريخيًا مجموعة متنوعة من المرشحات وأحجام المسام، وأكثرها شيوعًا مرشحات الألياف الزجاجية أو الكوارتز 0.7 أو 0.8 أو 1.0 ميكرومتر . يتم استبعاد الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية الحية عمدًا من POC من خلال استخدام مرشح مسبق أو مداخل أخذ عينات مصممة خصيصًا لطرد الكائنات الحية السباحة. [9] غالبًا ما لا يتم التقاط الجسيمات دون الميكرون، بما في ذلك معظم بدائيات النوى البحرية ، والتي يبلغ قطرها 0.2-0.8 ميكرومتر، ولكن يجب اعتبارها جزءًا من POC بدلاً من الكربون العضوي المذاب (DOC)، والذي يتم تعريفه عادةً من الناحية العملية على أنه < 0.2 ميكرومتر. [10] [9] عادةً ما يُعتقد أن POC يحتوي على جزيئات معلقة وغارقة بحجم ≥ 0.2 ميكرومتر، والتي تشمل بالتالي الكتلة الحيوية من الخلايا الميكروبية الحية، والمواد الفتاتية بما في ذلك الخلايا الميتة، وحبيبات البراز ، والمواد المتجمعة الأخرى، والمواد العضوية المشتقة من الأرض. تقسم بعض الدراسات POC بشكل أكبر من الناحية التشغيلية بناءً على معدل غرقها أو حجمها، [11] مع تعادل الجسيمات ≥ 51 ميكرومتر أحيانًا مع جزء الغرق. [12] يلعب كل من DOC وPOC أدوارًا رئيسية في دورة الكربون ، لكن POC هو المسار الرئيسي الذي يتم من خلاله تصدير الكربون العضوي المنتج بواسطة العوالق النباتية - بشكل أساسي عن طريق الترسيب الجاذبي - من السطح إلى أعماق المحيط وفي النهاية إلى الرواسب ، وبالتالي فهو مكون رئيسي للمضخة البيولوجية . [13] [14] [15] [16] [17] [9]

النظم البيئية الأرضية

المادة العضوية في التربة

المادة العضوية في التربة هي أي شيء في التربة من أصل بيولوجي. الكربون هو المكون الرئيسي الذي يشكل حوالي 58٪ من وزنه. يتم الحصول على تقييم بسيط للمادة العضوية الكلية عن طريق قياس الكربون العضوي في التربة. تساهم الكائنات الحية (بما في ذلك الجذور) بحوالي 15٪ من إجمالي المادة العضوية في التربة. هذه ضرورية لتشغيل دورة الكربون في التربة . ما يلي يشير إلى 85٪ المتبقية من المادة العضوية في التربة - المكون غير الحي. [18]

كما هو موضح أدناه، يمكن تصنيف المواد العضوية غير الحية في التربة إلى أربع فئات مميزة على أساس الحجم والسلوك والمثابرة. [19] يتم ترتيب هذه الفئات حسب تناقص القدرة على التحلل. كل منها يساهم في صحة التربة بطرق مختلفة. [19] [18]

المادة العضوية في التربة   
        مادة عضوية مذابة        

جزيئات بسيطة نسبيًا
من المواد المتحللة
(< 0.45 ميكرون)

(دوم)
 مادة عضوية جسيمية 

فضلات من
أصل نباتي وعشبي
(< 2 مم)

حطام
(2 مم – 54 ميكرون)

(بوم)
الدبال


جزيئات غروانية غير متبلورة
(< 53 ميكرون)

مادة عضوية مقاومة

الفحم
والمركبات ذات الصلة

(غير حي)

المادة العضوية المذابة (DOM): هي المادة العضوية التي تذوب في مياه التربة. وهي تتألف من مركبات عضوية بسيطة نسبيًا (مثل الأحماض العضوية والسكريات والأحماض الأمينية) والتي تتحلل بسهولة. ويبلغ زمن دورانها أقل من 12 شهرًا. وتشمل هذه المادة إفرازات جذور النباتات (الصمغ والصمغ). [18]

المادة العضوية الجسيمية (POM): هي المادة العضوية التي تحتفظ بدليل على بنيتها الخلوية الأصلية، [18] وسيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل في القسم التالي.

الدبال : هو عادة أكبر نسبة من المواد العضوية في التربة، حيث يساهم بنسبة 45 إلى 75%. وعادة ما يلتصق بمعادن التربة، ويلعب دورًا مهمًا في هيكلة التربة. الدبال هو المنتج النهائي لنشاط الكائنات الحية في التربة، وهو معقد كيميائيًا، ولا يحتوي على خصائص يمكن التعرف عليها لأصله. الدبال ذو حجم وحدة صغير جدًا وله مساحة سطح كبيرة نسبة إلى وزنه. يحتفظ بالعناصر الغذائية، ولديه قدرة عالية على الاحتفاظ بالمياه وقدرة كبيرة على تبادل الكاتيون ، ويخفف من تغير درجة الحموضة ويمكنه الاحتفاظ بالكاتيونات. الدبال بطيء جدًا في التحلل ويبقى في التربة لعقود من الزمن. [18]

مادة عضوية مقاومة: تحتوي على نسبة عالية من الكربون وتشمل الفحم النباتي والمواد النباتية المتفحمة والجرافيت والفحم. فترات الدوران طويلة وتقدر بالمئات من السنين. وهي ليست نشطة بيولوجيًا ولكنها تساهم بشكل إيجابي في خصائص بنية التربة، بما في ذلك قدرتها على الاحتفاظ بالمياه وقدرة تبادل الكاتيون والخصائص الحرارية. [18]

دور البولي أوكسي ميثيل في التربة

تشمل المادة العضوية الجسيمية نفايات النباتات المتحللة بشكل ثابت وبراز الحيوانات، والمخلفات الناتجة عن نشاط الكائنات الحية الدقيقة. يخضع معظمها للتحلل المستمر بواسطة الكائنات الحية الدقيقة (عندما تكون الظروف رطبة بدرجة كافية) وعادة ما يكون وقت دورانها أقل من 10 سنوات. قد يستغرق دوران الأجزاء الأقل نشاطًا من 15 إلى 100 عام. عندما تكون المادة العضوية الجسيمية لا تزال على سطح التربة ونضرة نسبيًا، فإنها تعترض طاقة قطرات المطر وتحمي الأسطح المادية للتربة من التلف. أثناء تحللها، توفر المادة العضوية الجسيمية الكثير من الطاقة التي تحتاجها كائنات التربة بالإضافة إلى توفير إطلاق ثابت للمغذيات في بيئة التربة. [18]

يوفر تحلل POM الطاقة والعناصر الغذائية. قد تكون العناصر الغذائية التي لا تمتصها كائنات التربة متاحة لامتصاص النبات. [6] تعتمد كمية العناصر الغذائية المنبعثة ( الممعدنة ) أثناء التحلل على الخصائص البيولوجية والكيميائية لـ POM، مثل نسبة الكربون إلى النيتروجين . [6] بالإضافة إلى إطلاق العناصر الغذائية، تلعب المحللات التي تستعمر POM دورًا في تحسين بنية التربة. [20] تتشابك الفطريات الفطرية مع جزيئات التربة وتطلق عديدات السكاريد اللزجة الشبيهة بالأسمنت في التربة؛ مما يشكل في النهاية تكتلات التربة [20]

يتأثر محتوى POM في التربة بالمدخلات العضوية ونشاط المحللات في التربة. عادةً ما يؤدي إضافة المواد العضوية، مثل السماد أو مخلفات المحاصيل ، إلى زيادة POM. [6] بدلاً من ذلك، يؤدي الحرث المتكرر أو اضطراب التربة إلى زيادة معدل التحلل عن طريق تعريض كائنات التربة للأكسجين والركائز العضوية ؛ مما يؤدي في النهاية إلى استنفاد POM. يُلاحظ انخفاض في محتوى POM عند تحويل المراعي الأصلية إلى أرض زراعية. [5] تؤثر درجة حرارة التربة والرطوبة أيضًا على معدل تحلل POM. [6] نظرًا لأن POM هو مصدر متاح بسهولة (غير مستقر) لمغذيات التربة، فهو يساهم في بنية التربة، وحساس للغاية لإدارة التربة، فإنه يستخدم كثيرًا كمؤشر لقياس جودة التربة . [8]

النظم البيئية للمياه العذبة

في التربة سيئة الإدارة، وخاصة على الأراضي المنحدرة، يمكن أن يؤدي تآكل ونقل رواسب التربة الغنية بـ POM إلى تلويث المسطحات المائية. [8] ولأن POM يوفر مصدرًا للطاقة والعناصر الغذائية، فإن التراكم السريع للمواد العضوية في الماء يمكن أن يؤدي إلى التغذية الزائدة . [20] يمكن للمواد العضوية المعلقة أيضًا أن تعمل كناقل محتمل لتلوث المياه بالبكتيريا البرازية أو المعادن السامة أو المركبات العضوية.

النظم البيئية البحرية

الجسيمات العضوية في المحيط
كما تم تصويرها بواسطة الأقمار الصناعية في عام 2011
الكربون العضوي الجزيئي البحري (POC)
يتضمن POC مكونات الخلايا الحية بالإضافة إلى المواد الميتة (الحطام)، وينشأ من مصادر محلية وأجنبية. يمكن لمجموعة POC أيضًا تبادل المواد مع مجموعة OC المذابة (DOC) من خلال تجميع وتفكك الجسيمات. قد تشارك هذه العملية وغيرها في تكوين المكون غير الموصوف جزيئيًا (MUC)، والذي قد يشتمل على كل من OC المحلي والأجنبي. [9]
نموذج لجزيئات المحيط الغارقة
في النموذج المبسّط، الموضّح في الشكل المضمّن، تُمثّل الكرات إما جسيمات صلبة أو تكتلات. تغرق هذه الجسيمات (نصف القطر الأولي a 0 ) التي تنتج داخل المنطقة الضوئية المضاءة بأشعة الشمس (المنطقة الخضراء الممتدة إلى z eu ) بمعدل تنبأ به قانون ستوكس. تتباطأ هذه الجسيمات مع وصولها إلى أعماق أكبر بسبب انكماش حجمها وزيادة كثافة الماء وستختفي تمامًا عند z dis . [21]

لقد شكلت الحياة والمواد العضوية الجسيمية في المحيط كوكب الأرض بشكل أساسي. على المستوى الأكثر أساسية، يمكن تعريف المواد العضوية الجسيمية على أنها مادة حية وغير حية من أصل بيولوجي بحجم ≥0.2 ميكرومتر في القطر، بما في ذلك أي شيء من بكتيريا صغيرة (0.2 ميكرومتر في الحجم) إلى الحيتان الزرقاء (20 مترًا في الحجم). [22] تلعب المواد العضوية دورًا حاسمًا في تنظيم الدورات والأحداث البيوكيميائية البحرية العالمية، من حدث الأكسدة العظيم في تاريخ الأرض المبكر [23] إلى عزل ثاني أكسيد الكربون الجوي في أعماق المحيط. [24] وبالتالي فإن فهم توزيع وخصائص وديناميكيات وتغيرات المواد الجسيمية بمرور الوقت في المحيط أمر أساسي لفهم وتوقع النظام البيئي البحري، من ديناميكيات شبكة الغذاء إلى الدورات البيوكيميائية العالمية. [25] [26]

قياس POM

تبرز القياسات الضوئية للجسيمات كتقنية مهمة لفهم دورة الكربون في المحيط، بما في ذلك المساهمات في تقديرات تدفقها الهابط، الذي يحجز ثاني أكسيد الكربون في أعماق البحار. يمكن استخدام الأدوات الضوئية من السفن أو تثبيتها على منصات مستقلة، مما يوفر تغطية مكانية وزمنية أكبر بكثير للجسيمات في منطقة المحيطات المتوسطة العمق مقارنة بالتقنيات التقليدية، مثل مصائد الرواسب . لقد تقدمت تقنيات تصوير الجسيمات بشكل كبير على مدى العقدين الماضيين، لكن الترجمة الكمية لهذه المجموعات الهائلة من البيانات إلى خصائص كيميائية حيوية لا تزال تشكل تحديًا. على وجه الخصوص، هناك حاجة إلى التقدم لتمكين الترجمة المثلى للأشياء المصورة إلى محتوى الكربون وسرعات الغرق. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تقيس الأجهزة المختلفة خصائص بصرية مختلفة، مما يؤدي إلى صعوبات في مقارنة النتائج. [25]

الإنتاج الأولي للمحيط

يمكن تقسيم الإنتاج الأولي البحري إلى إنتاج جديد من مدخلات المغذيات غير المتجانسة إلى المنطقة المضاءة ، وإنتاج متجدد من إعادة تدوير المغذيات في المياه السطحية. ويعادل إجمالي الإنتاج الجديد في المحيط تقريبًا تدفق المواد العضوية الجسيمية إلى أعماق المحيط، أي حوالي 4 × 10 9 أطنان من الكربون سنويًا. [27]

نموذج لجزيئات المحيط الغارقة

تشتمل الجسيمات المحيطية الغارقة على مجموعة واسعة من الأشكال والمسامية والصابورة وغيرها من الخصائص. يحاول النموذج الموضح في الرسم البياني على اليمين التقاط بعض السمات السائدة التي تؤثر على شكل ملف تدفق الغرق (الخط الأحمر). [21] يشكل غرق الجسيمات العضوية المنتجة في الطبقات العليا المضاءة بأشعة الشمس من المحيط فرعًا مهمًا من المضخة البيولوجية المحيطية، والتي تؤثر على عزل الكربون وإعادة إمداد المغذيات في المحيط المتوسط ​​العمق. تخضع الجسيمات التي تمطر من المحيط العلوي لإعادة التمعدن بواسطة البكتيريا المستعمرة على سطحها وداخلها، مما يؤدي إلى إضعاف تدفق المادة العضوية الغارق مع العمق. يوضح الرسم البياني نموذجًا ميكانيكيًا لتدفق الكتلة الجسيمية الغارقة المعتمدة على العمق والتي تتكون من مجموعة من الجسيمات الغارقة وإعادة التمعدن. [21]

يختلف الثلج البحري في الشكل والحجم والطبيعة، ويتراوح من خلايا فردية إلى حبيبات وتجمعات، ومعظمها يتم استعمارها واستهلاكها بسرعة بواسطة البكتيريا غيرية التغذية، مما يساهم في التخفيف من تدفق الغرق مع العمق. [21]

سرعة الغرق

يتراوح نطاق سرعات الغرق المسجلة للجسيمات في المحيطات من السلبية (تطفو الجسيمات نحو السطح) [28] [29] إلى عدة كيلومترات في اليوم (كما هو الحال مع حبيبات البراز السالبة) [30] عند النظر في سرعة غرق جسيم فردي، يمكن الحصول على تقريب أولي من قانون ستوكس (المشتق في الأصل للجسيمات الكروية غير المسامية والتدفق الصفحي) جنبًا إلى جنب مع تقريب وايت، [31] والذي يشير إلى أن سرعة الغرق تزداد خطيًا مع الكثافة الزائدة (الفرق عن كثافة الماء) ومربع قطر الجسيم (أي خطيًا مع مساحة الجسيم). بناءً على هذه التوقعات، حاولت العديد من الدراسات ربط سرعة الغرق في المقام الأول بالحجم، والذي ثبت أنه مؤشر مفيد للجسيمات المتولدة في بيئات خاضعة للرقابة (على سبيل المثال، خزانات الأسطوانة. [32] [33] [34] ومع ذلك، لم تُلاحظ علاقات قوية إلا عندما تم إنشاء جميع الجسيمات باستخدام نفس مجتمع الماء / العوالق. [35] عندما تم صنع الجسيمات بواسطة مجتمعات العوالق المختلفة، كان الحجم وحده مؤشرًا سيئًا (على سبيل المثال، Diercks and Asper، 1997) مما يدعم بقوة المفاهيم القائلة بأن كثافات الجسيمات وأشكالها تختلف على نطاق واسع اعتمادًا على مادة المصدر. [35] [25]

يساهم التغليف والمسامية بشكل ملحوظ في تحديد سرعات الغرق. من ناحية أخرى، قد يؤدي إضافة مواد الصابورة، مثل حبيبات الدياتوم المحبطة، إلى الكتل إلى زيادة في سرعات الغرق بسبب زيادة الكثافة الزائدة. من ناحية أخرى، غالبًا ما تؤدي إضافة جزيئات معدنية صابورة إلى مجموعات الجسيمات البحرية إلى كتل أصغر وأكثر كثافة تغرق بشكل أبطأ بسبب حجمها الأصغر. [ 36] [37] وقد ثبت أن الجسيمات الغنية بالمخاط تطفو على الرغم من أحجامها الكبيرة نسبيًا، [28] [38] بينما ثبت أن الكتل المحتوية على النفط أو البلاستيك تغرق بسرعة على الرغم من وجود مواد ذات كثافة زائدة أصغر من مياه البحر. [39] [40] في البيئات الطبيعية، تتشكل الجسيمات من خلال آليات مختلفة، بواسطة كائنات حية مختلفة، وفي ظل ظروف بيئية مختلفة تؤثر على التجمع (على سبيل المثال، الملوحة، درجة الحموضة، المعادن)، والموازنة (على سبيل المثال، ترسب الغبار، حمولة الرواسب؛ [35] [34] فان دير جاغت وآخرون، 2018) وسلوك الغرق (على سبيل المثال، اللزوجة؛ [41] ). وبالتالي فإن التحويل الشامل للحجم إلى سرعة الغرق أمر غير عملي. [42] [25]

الدور في شبكة الغذاء المائية السفلى

إلى جانب المادة العضوية المذابة ، تعمل مادة البولي أوكسي ميثيل على تحريك شبكة الغذاء المائية السفلية من خلال توفير الطاقة في شكل كربوهيدرات وسكريات وبوليمرات أخرى يمكن تحللها. يتم الحصول على مادة البولي أوكسي ميثيل في المسطحات المائية من المدخلات الأرضية (مثل المادة العضوية في التربة، وبقايا الأوراق)، أو النباتات المائية المغمورة أو العائمة، أو الإنتاج المحلي للطحالب (الحية أو الفتاتية). كل مصدر من مادة البولي أوكسي ميثيل له تركيبته الكيميائية الخاصة التي تؤثر على قابليته للوصول إلى شبكة الغذاء. يُعتقد أن مادة البولي أوكسي ميثيل المشتقة من الطحالب هي الأكثر تقلبًا، ولكن هناك أدلة متزايدة على أن مادة البولي أوكسي ميثيل المشتقة من الأرض يمكن أن تكمل الأنظمة الغذائية للكائنات الحية الدقيقة مثل العوالق الحيوانية عندما تكون الإنتاجية الأولية محدودة. [43] [44]

مضخة الكربون البيولوجية

تشكل ديناميكيات تجمع الكربون العضوي الجسيمي (POC) في المحيط عنصرًا أساسيًا في دورة الكربون البحري . ويمثل الكربون العضوي الجسيمي الرابط بين الإنتاج الأولي السطحي والمحيط العميق والرواسب. ويمكن أن يؤثر معدل تحلل الكربون العضوي الجسيمي في المحيط المظلم على تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي . لذلك، فإن التركيز الأساسي لدراسات الجيوكيمياء العضوية البحرية هو تحسين فهم توزيع الكربون العضوي الجسيمي وتكوينه ودورته. وقد شهدت العقود القليلة الماضية تحسينات في التقنيات التحليلية التي وسعت بشكل كبير ما يمكن قياسه، سواء من حيث التنوع البنيوي للمركبات العضوية والتكوين النظيري، ودراسات الوميكس الجزيئية التكميلية . [9]

الدور المركزي للثلوج البحرية في مضخة الكربون في المحيط
متوسط ​​التصدير السنوي لـ POC على عمق 100 متر عبر المحيط الجنوبي  [45]

كما هو موضح في الرسم التخطيطي، تثبت العوالق النباتية ثاني أكسيد الكربون في المنطقة الضوئية باستخدام الطاقة الشمسية وتنتج الكربون العضوي الجزيئي. تتم معالجة الكربون العضوي الجزيئي المتكون في المنطقة الضوئية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة البحرية (الميكروبات) والعوالق الحيوانية ومستهلكيها في تجمعات عضوية ( ثلج بحري )، والتي يتم تصديرها بعد ذلك إلى المناطق المتوسطة العمق (عمق 200-1000 متر) والمناطق العميقة عن طريق الغرق والهجرة الرأسية بواسطة العوالق الحيوانية والأسماك. [46] [47] [48]

تصف مضخة الكربون البيولوجية مجموعة العمليات البيوكيميائية المرتبطة بإنتاج الكربون العضوي وغرقه وإعادة تمعدنه في المحيط. [49] [50] باختصار، تعمل عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها الكائنات الحية الدقيقة في عشرات الأمتار العليا من عمود الماء على تثبيت الكربون غير العضوي (أي من الأنواع الكيميائية لثاني أكسيد الكربون المذاب) في الكتلة الحيوية . عندما تغرق هذه الكتلة الحيوية في أعماق المحيط، فإن جزءًا منها يغذي عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية التي تعيش هناك، بما في ذلك أسماك أعماق البحار والكائنات القاعية. [48] تلعب العوالق الحيوانية دورًا حاسمًا في تشكيل تدفق الجسيمات من خلال ابتلاع وتفتيت الجسيمات، [51] [52] [53] [54] [55] [56] إنتاج مادة برازية سريعة الغرق [48] [30] والهجرة الرأسية النشطة. [57] [58] [59] [25]

بالإضافة إلى أهمية الكربون العضوي "المُصدَّر" كمصدر غذائي لكائنات أعماق المحيطات، توفر مضخة الكربون البيولوجية وظيفة قيمة للنظام البيئي: ينقل الكربون العضوي المُصدَّر ما يقدر بنحو 5-20 جيجا طن من الكربون كل عام إلى أعماق المحيط، [60] حيث يتم عزل بعضه (~0.2-0.5 جيجا طن من الكربون) [61] لعدة آلاف من السنين. وبالتالي فإن مضخة الكربون البيولوجية لها نفس الحجم لانبعاثات الكربون الحالية من الوقود الأحفوري (~10 جيجا طن من الكربون سنويًا). قد يكون لأي تغييرات في حجمها ناجمة عن ارتفاع درجة حرارة العالم آثار مباشرة على كل من كائنات أعماق البحار وتركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. [62] [47] [25]

يتم تحديد حجم وكفاءة (كمية الكربون المعزولة بالنسبة للإنتاج الأولي) لمضخة الكربون البيولوجية، وبالتالي تخزين الكربون في المحيط، جزئيًا من خلال كمية المادة العضوية المصدرة ومعدل إعادة تمعدنها (أي المعدل الذي يتم به إعادة معالجة المادة العضوية الغارقة وتنفسها في منطقة البحار المتوسطة العمق . [62] [63] [64] يعد حجم الجسيمات وتكوينها بشكل خاص من المعلمات المهمة التي تحدد مدى سرعة غرق الجسيم، [65] [63] وكمية المواد التي يحتويها، [66] والكائنات الحية التي يمكنها العثور عليها واستخدامها. [67] [68] [69] [25]

يمكن أن تكون الجسيمات الغارقة عبارة عن عوالق نباتية أو عوالق حيوانية أو حطام أو حبيبات برازية أو مزيج من هذه. [70] [71] [48] يتراوح حجمها من بضعة ميكرومترات إلى عدة سنتيمترات، ويشار إلى الجسيمات التي يبلغ قطرها> 0.5 مم باسم الثلج البحري . [72] بشكل عام، يُعتقد أن الجسيمات الموجودة في السائل تغرق بمجرد أن تصبح كثافتها أعلى من السائل المحيط، أي عندما تكون الكثافات الزائدة أكبر من الصفر. وبالتالي يمكن لخلايا العوالق النباتية الفردية الأكبر حجمًا أن تساهم في التدفقات الرسوبية. على سبيل المثال، ثبت أن خلايا الدياتوم الكبيرة وسلاسل الدياتوم التي يبلغ قطرها> 5 ميكرومتر تغرق بمعدلات تصل إلى عدة عشرات من الأمتار في اليوم، على الرغم من أن هذا ممكن فقط بسبب الصابورة الثقيلة لفروستولة السيليكا . [ 73] [74] يؤثر كل من الحجم والكثافة على سرعة غرق الجسيمات؛ على سبيل المثال، بالنسبة لسرعات الغرق التي تتبع قانون ستوكس ، فإن مضاعفة حجم الجسيم يزيد من سرعة الغرق بعامل 4. [75] [73] ومع ذلك، فإن الطبيعة شديدة المسامية للعديد من الجسيمات البحرية تعني أنها لا تتبع قانون ستوكس لأن التغييرات الصغيرة في كثافة الجسيمات (أي الاكتناز) يمكن أن يكون لها تأثير كبير على سرعات غرقها. [63] تتكون الجسيمات الكبيرة الغارقة عادةً من نوعين: (1) التجمعات المتكونة من عدد من الجسيمات الأولية، بما في ذلك العوالق النباتية والبكتيريا وحبيبات البراز والكائنات الأولية الحية والعوالق الحيوانية والحطام، و(2) حبيبات البراز من العوالق الحيوانية ، والتي يمكن أن تهيمن على أحداث تدفق الجسيمات وتغرق بسرعات تتجاوز 1000 ميل في الساعة -1 . [48] [25]

إن معرفة حجم ووفرة وبنية وتركيب (على سبيل المثال محتوى الكربون) الجسيمات المستقرة أمر مهم لأن هذه الخصائص تفرض قيودًا أساسية على الدورة الجيوكيميائية للكربون. على سبيل المثال، من المتوقع أن تسهل التغيرات في المناخ التحول في تكوين الأنواع بطريقة تغير التركيب العنصري للجسيمات، وحجم الخلية ومسار الكربون عبر شبكة الغذاء ، مما يؤثر على نسبة الكتلة الحيوية المصدرة إلى العمق. [76] وعلى هذا النحو، فإن أي تغيير ناتج عن المناخ في بنية أو وظيفة مجتمعات العوالق النباتية من المرجح أن يغير كفاءة مضخة الكربون البيولوجية، مع ردود الفعل على معدل تغير المناخ. [77] [78] [25]

فرضية التحويلة الحيوية المضيئة

تدفقات الكربون على مستوى الجسيم الغارق بفعل الجاذبية  [79] [80]

يمكن أن يؤدي استهلاك الأسماك لـ POC المضيء حيويًا إلى انبعاث حبيبات برازية مضيئة حيويًا (إعادة التعبئة)، والتي يمكن أيضًا إنتاجها باستخدام POC غير المضيء حيويًا إذا كانت أمعاء الأسماك مليئة بالفعل بالبكتيريا المضيئة حيويًا. [80]

في الرسم البياني الموجود على اليمين، يتحرك POC الغارق إلى الأسفل متبوعًا بعمود كيميائي. [81] تمثل الأسهم البيضاء البسيطة تدفق الكربون. تمثل اللوحة (أ) المنظر الكلاسيكي لجسيم غير حيوي. يتم تحديد طول العمود من خلال المقياس الموجود على الجانب. [82] تمثل اللوحة (ب) حالة الجسيم المتوهج في فرضية تحويلة التلألؤ الحيوي. يتم تمثيل البكتيريا الحيوية المتجمعة على الجسيم. يظهر انبعاث الضوء الخاص بها على شكل سحابة زرقاء حولها. تمثل الأسهم المنقطة الزرقاء الكشف البصري والحركة نحو جسيم الكائنات المستهلكة. يسمح زيادة الكشف البصري باكتشاف أفضل من خلال المستويات الغذائية العليا، مما قد يؤدي إلى تفتيت POC الغارق إلى POC معلق بسبب التغذية غير الدقيقة. [80]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ 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.
  2. ^ 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.
  3. ^ كامبارديلا، كاليفورنيا؛ إليوت، إي تي (1991). "تغيرات المادة العضوية في التربة الجزيئية عبر تسلسل زراعة الأراضي العشبية". مجلة جمعية علوم التربة الأمريكية . 56 (3): 777-783. doi :10.2136/sssaj1992.03615995005600030017x.
  4. ^ 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.
  5. ^ abcd Brady, NC; Weil, RR (2007). طبيعة وخصائص التربة (الطبعة الحادية عشرة). Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall Inc.
  6. ^ abcdef Gregorich, EG; Beare, MH; McKim, UF; Skjemstad, JO (2006). "الخصائص الكيميائية والبيولوجية للمادة العضوية غير المعقدة فيزيائيًا". مجلة جمعية علوم التربة الأمريكية . 70 (3): 975-985. رمز Bibcode :2006SSASJ..70..975G. doi :10.2136/sssaj2005.0116.
  7. ^ كارتر، إم آر (1993). أخذ عينات التربة وطرق التحليل . مطبعة سي آر سي.
  8. ^ abc "المواد العضوية الجسيمية". جودة التربة من أجل الصحة البيئية . NRCS.
  9. ^ abcde Kharbush, JJ, Close, HG, Van Mooy, BA, Arnosti, C., Smittenberg, RH, Le Moigne, FA, Mollenhauer, G., Scholz-Böttcher, B., Obreht, I., Koch, BP and Becker, K. (2020) "تفكيك الكربون العضوي الجسيمي: التركيب الجزيئي والكيميائي للكربون العضوي الجسيمي في المحيط". Frontiers in Marine Science ، 7 : 518. doi :10.3389/fmars.2020.00518.تم نسخ المادة من هذا المصدر، والمتاح بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  10. ^ فاغنر ، ساشا. شوبوتز، فلورنسا؛ كايزر، كارل؛ هالمان، كريستيان؛ واسكا، هانيلور؛ روسيل، باميلا E.؛ هانسمان، روبرتا. إلفيرت، ماركوس. ميدلبورغ، جاك J .؛ إنجل، أنجا؛ بلاتمان، توماس م.؛ كاتالا، تيريزا س.؛ لينارتز، سينيكا T .؛ جوميز سايز، غونزالو ف.؛ بانتوجا جوتيريز، سيلفيو؛ باو، روي؛ جالي ، فاليير (2020). “DOM Soothsaying: منظور حالي لمستقبل الكربون العضوي المذاب في المحيطات”. الحدود في العلوم البحرية . 7 . دوى : 10.3389/fmars.2020.00341 . اتش دي ال : 21.11116/0000-0006-6F5D-7 .
  11. ^ رايلي، جيه إس؛ ساندرز، آر؛ مارساي، سي؛ لو موين، إف إيه سي؛ أختربيرج، إي بي؛ بولتون، إيه جيه (2012). "المساهمة النسبية للجسيمات الغارقة السريعة والبطيئة في تصدير الكربون في المحيط". الدورات البيوكيميائية العالمية . 26 (1): غير متاح. رمز Bibcode :2012GBioC..26.1026R. doi : 10.1029/2011GB004085 . S2CID  41836211.
  12. ^ لام، فيبي جيه؛ دوني، سكوت سي؛ بيشوب، جيمس كي بي (2011). "المضخة البيولوجية الديناميكية للمحيط: رؤى من تجميع عالمي لملامح تركيز الكربون العضوي الجسيمي، وكربونات الكالسيوم، والأوبال من البحار العميقة". الدورات البيوكيميائية العالمية . 25 (3): غير متاح. رمز Bibcode :2011GBioC..25.3009L. doi : 10.1029/2010GB003868 .
  13. ^ إيبلي، ريتشارد دبليو؛ بيترسون، بروس جيه. (1979). "تدفق المواد العضوية الجسيمية والإنتاج الجديد للعوالق في أعماق المحيط". نيتشر . 282 (5740): 677-680. رمز Bibcode :1979Natur.282..677E. doi :10.1038/282677a0. S2CID  42385900.
  14. ^ فولك، تايلر؛ هوفيرت، مارتن آي. (2013). "مضخات الكربون في المحيط: تحليل نقاط القوة والكفاءة النسبية في تغيرات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي التي تحركها المحيطات". دورة الكربون وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي: التغيرات الطبيعية من العصر الأركي إلى الوقت الحاضر . سلسلة الدراسات الجيوفيزيائية. ص 99-110. doi :10.1029/gm032p0099. ISBN 9781118664322.
  15. ^ Boyd, PW; Trull, TW (2007). "Understanding the export of biogeneticarticulates in oceanic waters: Is there consensus?". Progress in Oceanography . 72 (4): 276–312. Bibcode :2007PrOce..72..276B. doi :10.1016/j.pocean.2006.10.007.
  16. ^ كافان، إي إل؛ لو موين، إف إيه سي؛ بولتون، إيه جيه؛ تارلينج، جي إيه؛ وارد، بي؛ دانييلز، سي جيه؛ فراجوسو، جي إم؛ ساندرز، آر جيه (2015). "التخفيف من تدفق الكربون العضوي الجسيمي في بحر سكوتيا، المحيط الجنوبي، يتم التحكم فيه بواسطة حبيبات براز العوالق الحيوانية". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 42 (3): 821-830. رمز Bibcode : 2015GeoRL..42..821C. doi : 10.1002/2014GL062744 . S2CID  53508151.
  17. ^ Le Moigne, Frédéric AC (2019). "مسارات نقل الكربون العضوي إلى الأسفل بواسطة مضخة الكربون البيولوجية المحيطية". Frontiers in Marine Science . 6. doi : 10.3389/fmars.2019.00634 .
  18. ^ abcdefg التربة: الأشكال والوظائف الموارد الفيكتورية على الإنترنت . تم التحديث في 23 مارس 2020.تم نسخ النص من هذا المصدر، والذي يتوفر بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  19. ^ ab Baldock JA و Skjemstad JO (1999) "Soil organic carbon/soil organic matter in ground". في KI Peverill و LA Sparrow و DJ Reuter (المحرران) تحليل التربة: دليل تفسيري ، الصفحات 159-170، منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية، ملبورن. ISBN 9780643063761 
  20. ^ abc Six, J.; Bossuyt, H.; Degryze, S; Denef, K (2004). "تاريخ البحث حول العلاقة بين التجمعات (الدقيقة) والكائنات الحية في التربة وديناميكيات المادة العضوية في التربة". أبحاث التربة والحرث . 79 (1): 7–31. Bibcode :2004STilR..79....7S. doi :10.1016/j.still.2004.03.008.
  21. ^ abcd Omand, MM, Govindarajan, R., He, J. and Mahadevan, A. (2020) "التدفق الغارق للمواد العضوية الجسيمية في المحيطات: الحساسية لخصائص الجسيمات". التقارير العلمية ، 10 (1): 1-16. doi :10.1038/s41598-020-60424-5.تم نسخ المادة من هذا المصدر، والمتاح بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  22. ^ Blanchard, JL, Heneghan, RF, Everett, JD, Trebilco, R. and Richardson, AJ (2017) "من البكتيريا إلى الحيتان: استخدام أطياف الحجم الوظيفية لنمذجة النظم البيئية البحرية. الاتجاهات في علم البيئة والتطور، 32(3)، ص.174-186. doi :10.1016/j.tree.2016.12.003.
  23. ^ Holland, HD (2006) "أكسدة الغلاف الجوي والمحيطات". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية ، 361 (1470): 903-915. doi :10.1098/rstb.2006.1838.
  24. ^ هاينز، سي، وماير، إس، وجوريس، إن، وأندرسون، إل، وشتاينفيلدت، آر، وتشانج، إن، وكويري، سي إل، وباكر، دي سي (2015) "حوض الكربون في المحيط - التأثيرات والضعف والتحديات". ديناميكيات نظام الأرض ، 6 (1): 327-358. doi :10.5194/esd-6-327-2015.
  25. ^ abcdefghi Giering, SL, Cavan, EL, Basedow, SL, Briggs, N., Burd, AB, Darroch, LJ, Guidi, L., Irrison, JO, Iversen, MH, Kiko, R. and Lindsay, DJ (2020) ) “غرق الجزيئات العضوية في المحيط – تقديرات التدفق من الأجهزة البصرية الموجودة في الموقع”. دوى :10.3389/fmars.2019.00834.تم نسخ المادة من هذا المصدر، والمتاح بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  26. ^ كونتي، مورين هـ ؛ رالف، نيت؛ روس، إديث هـ (2001). "التباين الموسمي والسنوي في تدفقات الجسيمات في أعماق المحيطات في موقع برنامج التدفق المحيطي (OFP)/سلسلة برمودا الأطلسية الزمنية (BATS) في غرب بحر سارجاسو بالقرب من برمودا". أبحاث أعماق البحار الجزء الثاني: دراسات موضوعية في علم المحيطات . 48 (8-9): 1471-1505. رمز المكتبة : 2001DSRII..48.1471C. doi : 10.1016/S0967-0645(00)00150-8.
  27. ^ Eppley, RW وPeterson, BJ (1979) "تدفق المواد العضوية الجسيمية والإنتاج الجديد للعوالق في أعماق المحيط". Nature ، 282 (5740): 677–680. doi :10.1038/282677a0.
  28. ^ ab Azetsu-Scott, Kumiko; Passow, Uta (2004). "Ascending marinearticulate: Significance of transparent exopolymerarticulatearticulate (TEP) in the upper ocean" (PDF) . Limnology and Oceanography . 49 (3): 741–748. Bibcode :2004LimOc..49..741A. doi :10.4319/lo.2004.49.3.0741. S2CID  32205017.
  29. ^ أكونا، جيه إل؛ لوبيز ألفاريز، إم؛ نوغيرا، إي؛ جونزاليس تابوادا، إف. (2010). "تعويم الدياتوم عند بداية ازدهار العوالق النباتية في الربيع: تجربة في الموقع". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية . 400 : 115-125. رمز Bibcode : 2010MEPS..400..115A. doi : 10.3354/meps08405 . hdl : 10651/7011 .
  30. ^ ab Iversen, MH, Pakhomov, EA, Hunt, BP, Van der Jagt, H., Wolf-Gladrow, D. and Klaas, C. (2017) "Sinkers or floaters? Contribution from salp pellets to the export flux during a large bloom event in the Southern Ocean". Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography ، 138 : 116–125. doi :10.1016/j.dsr2.2016.12.004.
  31. ^ وايت، فرانك م. (2006). تدفق السوائل اللزجة. ماكجرو هيل. ISBN 9780071244930.
  32. ^ جارديس ، أستريد. ايفرسن، مورتن H.؛ جروسارت، هانز بيتر؛ باساو، يوتا؛ أولريش ماتياس س. (2011). “البكتيريا المرتبطة بالدياتوم مطلوبة لتجميع Thalasiosira weissflogii”. مجلة ISME . 5 (3): 436-445. بيب كود :2011ISMEJ...5..436G. دوى :10.1038/ismej.2010.145. بمك 3105730 . بميد  20827289. 
  33. ^ Iversen, MH; Ploug, H. (2013). "تأثيرات درجة الحرارة على معدل التنفس الكربوني وسرعة غرق تجمعات الدياتوم - التداعيات المحتملة لعمليات تصدير المحيطات العميقة". Biogeosciences . 10 (6): 4073–4085. Bibcode :2013BGeo...10.4073I. doi : 10.5194/bg-10-4073-2013 .
  34. ^ ab Iversen, Morten H.; Robert, Maya L. (2015). "تأثيرات الصابورة للسمكتيت على تكوين الكتل وتصديرها من مجتمع العوالق الطبيعية". الكيمياء البحرية . 175 : 18–27. Bibcode :2015MarCh.175...18I. doi :10.1016/j.marchem.2015.04.009.
  35. ^ abc Iversen, Morten Hvitfeldt; Nowald, Nicolas; Ploug, Helle; Jackson, George A.; Fischer, Gerhard (2010). "ملفات تعريف عالية الدقة لتصدير المواد العضوية الجسيمية الرأسية قبالة كيب بلانك، موريتانيا: عمليات التحلل وتأثيرات الصابورة". أبحاث أعماق البحار الجزء الأول: أوراق بحثية أوقيانوغرافية . 57 (6): 771-784. Bibcode :2010DSRI...57..771I. doi :10.1016/j.dsr.2010.03.007.
  36. ^ هام، كريستيان إي. (2002). "التجمع والترسيب التفاعلي للطحالب الدياتومية والمواد الليثوجينية بحجم الطين". علم المياه العذبة وعلم المحيطات . 47 (6): 1790-1795. رمز Bibcode : 2002LimOc..47.1790H. doi : 10.4319/lo.2002.47.6.1790 .
  37. ^ Passow, Uta; de la Rocha, Christina L.; Fairfield, Caitlin; Schmidt, Katrin (2014). "التجمع كدالة للجسيمات المعدنية". Limnology and Oceanography . 59 (2): 532–547. Bibcode :2014LimOc..59..532P. doi : 10.4319/lo.2014.59.2.0532 .
  38. ^ Bochdansky, Alexander B.; Clouse, Melissa A.; Herndl, Gerhard J. (2016). "ملوك التنانين في أعماق البحار: الجسيمات البحرية تنحرف بشكل ملحوظ عن طيف العدد والحجم المشترك". التقارير العلمية . 6 : 22633. Bibcode :2016NatSR...622633B. doi :10.1038/srep22633. PMC 4778057. PMID  26940454 . 
  39. ^ لونج مارك. موريسو، بريفاييلا؛ جاليناري، مورجان. لامبرت، كريستوف. هوفيت، أرنو؛ رافراي، جان؛ سودانت، فيليب (2015). “التفاعلات بين المواد البلاستيكية الدقيقة ومجموعات العوالق النباتية: التأثير على مصائر كل منها”. الكيمياء البحرية . 175 : 39-46. بيب كود :2015MarCh.175...39L. دوى :10.1016/j.marchem.2015.04.003.
  40. ^ Passow, U.; Sweet, J.; Francis, S.; Xu, C.; Dissanayake, AL; Lin, YY; Santschi, PH; Quigg, A. (2019). "دمج النفط في تجمعات الدياتوم". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية . 612 : 65–86. رمز Bibcode :2019MEPS..612...65P. doi : 10.3354/meps12881 .
  41. ^ Taucher, J.; Bach, LT; Riebesell, U.; Oschlies, A. (2014). "The viscosity effect on marine particle flux: A climate relevant feedback mechanism" (PDF) . Global Biogeochemical Cycles . 28 (4): 415–422. Bibcode :2014GBioC..28..415T. doi : 10.1002/2013GB004728 .
  42. ^ Jouandet, Marie-Paule; Trull, Thomas W.; Guidi, Lionel; Picheral, Marc; Ebersbach, Friederike; Stemmann, Lars; Blain, Stéphane (2011). "التصوير البصري للجسيمات المتوسطة العمق يشير إلى تدفق كربون عميق تحت ازدهار طبيعي مخصب بالحديد في المحيط الجنوبي". Limnology and Oceanography . 56 (3): 1130–1140. Bibcode :2011LimOc..56.1130J. doi : 10.4319/lo.2011.56.3.1130 .
  43. ^ Weidel, Brian; Solomon, Christopher T.; Pace, Michael L.; Kitchell, Jim; Carpenter, Stephen R.; Cole, Jonathan J. (1 فبراير 2011). "دليل قوي على الدعم الأرضي للعوالق الحيوانية في البحيرات الصغيرة بناءً على النظائر المستقرة للكربون والنيتروجين والهيدروجين". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 108 (5): 1975-1980. Bibcode :2011PNAS..108.1975C. doi : 10.1073/pnas.1012807108 . ISSN  0027-8424. PMC 3033307. PMID 21245299  . 
  44. ^ كانكالا، باولا؛ ستراندبرج، أورسولا؛ كيمو ك. كاهيلاينن؛ آلتو، ساني إل؛ جالواي، آرون دبليو إي؛ تايبالي، سامي جيه. (11 أغسطس 2016). "الكربوهيدرات الأرضية تدعم العوالق الحيوانية في المياه العذبة أثناء نقص العوالق النباتية". التقارير العلمية . 6 : 30897. رمز Bibcode : 2016NatSR...630897T. doi : 10.1038/srep30897. ISSN  2045-2322. PMC 4980614. PMID 27510848  . 
  45. ^ Henley, Sian F.; Cavan, Emma L.; Fawcett, Sarah E.; Kerr, Rodrigo; Monteiro, Thiago; Sherrell, Robert M.; Bowie, Andrew R.; Boyd, Philip W.; Barnes, David KA; Schloss, Irene R.; Marshall, Tanya; Flynn, Raquel; Smith, Shantelle (2020). "الكيمياء الحيوية الجيولوجية المتغيرة للمحيط الجنوبي وتأثيراتها على النظام البيئي". Frontiers in Marine Science . 7. doi : 10.3389/fmars.2020.00581 . hdl : 11336/128446 . تم نسخ المادة من هذا المصدر، والمتاح بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  46. ^ باسو، س. وماكي، ك.ر. (2018) "العوالق النباتية كوسطاء رئيسيين لمضخة الكربون البيولوجية: استجاباتهم لتغير المناخ". الاستدامة ، 10 (3): 869. doi :10.3390/su10030869.تم نسخ المادة من هذا المصدر، والمتاح بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  47. ^ ab Passow, U. and Carlson, CA (2012) "المضخة البيولوجية في عالم يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية ، 470 : 249–271. doi :10.3354/meps09985.
  48. ^ abcde Turner, Jefferson T. (2015). "حبيبات براز العوالق الحيوانية، والثلوج البحرية، والحطام النباتي والمضخة البيولوجية للمحيط". التقدم في علم المحيطات . 130 : 205–248. Bibcode :2015PrOce.130..205T. doi :10.1016/j.pocean.2014.08.005.
  49. ^ فولك، ت. وهوفيرت، مي (1985) "مضخات الكربون في المحيط: تحليل القوة النسبية والكفاءة في التغيرات في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الناتجة عن المحيط. في: دورة الكربون وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي: التغيرات الطبيعية من العصر الأركي إلى الوقت الحاضر ، الصفحات 99-110، جامعة كاليفورنيا. ISBN 9780875900605 . 
  50. ^ جيرينج، إس إل وهامفريز، إم بي (2018) "المضخة البيولوجية". في: موسوعة الجيوكيمياء ، دبليو وايت (محرر) شام: سبرينغر، الصفحات من 1 إلى 6. doi :10.1007/978-3-319-39193-9_154-1.
  51. ^ Waite, AM, Safi, KA, Hall, JA and Nodder, SD (2000) "ترسيب الكتلة من العوالق النباتية المضمنة في التجمعات العضوية". Limnology and Oceanography ، 45 (1): 87–97. doi :10.4319/lo.2000.45.1.0087.
  52. ^ Iversen، MH and Poulsen، LK (2007) “Coprorhexy، coprophagy، وcoprochaly في مجدافيات الأرجل Calanus helgolandicus ، Pseudocalanus elongatus ، و Oithona similis ”. سلسلة تقدم البيئة البحرية ، 350 : 79-89. دوى :10.3354/meps07095.
  53. ^ بولسن، إل كيه وإيفيرسن، إم إتش (2008) "تحلل حبيبات براز القشريات: الدور الرئيسي للعوالق الأولية". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية ، 367 : 1-13. doi :10.3354/meps07611.
  54. ^ Iversen, MH, Nowald, N., Ploug, H., Jackson, GA and Fischer, G. (2010) "High resolution profiles of vertical particulate organic matter export off Cape Blanc, Mauritius: Degradation processes and balllasting effects". Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers , 57 (6): 771–784. doi :10.1016/j.dsr.2010.03.007.
  55. ^ جيرينج، إس إل، ساندرز، آر، لامبيت، آر إس، أندرسون، تي آر، تامبوريني، سي، بوتريف، إم، زوبكوف، إم في، مارساي، سي إم، هينسون، إس إيه، سو، كيه، كوك، كيه (2014) "التوفيق بين ميزانية الكربون في منطقة الشفق في المحيط". نيتشر ، 507 (7493): 480-483. دوي : 10.1038/nature13123.
  56. ^ Svensen, C., Morata, N. and Reigstad, M. (2014) "زيادة تحلل حبيبات براز القشريات بواسطة الدياتومات المتفاعلة مع Centropages hamatus ". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية ، 516 : 61–70. doi :10.3354/meps10976.
  57. ^ Steinberg, DK, Carlson, CA, Bates, NR, Goldthwait, SA, Madin, LP and Michaels, AF (2000) "الهجرة الرأسية للعوالق الحيوانية والنقل النشط للكربون العضوي وغير العضوي المذاب في بحر سارجاسو". أبحاث أعماق البحار الجزء الأول: أوراق بحثية أوقيانوغرافية ، 47 (1): 137-158. doi :10.1016/S0967-0637(99)00052-7.
  58. ^ Jónasdóttir, SH, Visser, AW, Richardson, K. and Heath, MR (2015) "مضخة الدهون الموسمية للقشريات تعزز عزل الكربون في أعماق شمال الأطلسي". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 112 (39): 12122–12126. doi :10.1073/pnas.1512110112.
  59. ^ Kiko, R., Biastoch, A., Brandt, P., Cravatte, S., Hauss, H., Hummels, R., Kriest, I., Marin, F., McDonnell, AM, Oschlies, A. and Picheral, M. (2017) "التأثيرات البيولوجية والفيزيائية على تساقط الثلوج البحرية عند خط الاستواء". Nature Geoscience ، 10 (11): 852–858. doi :10.1038/ngeo3042.
  60. ^ Henson, SA, Sanders, R., Madsen, E., Morris, PJ, Le Moigne, F. and Quartly, GD (2011) "A Reduced estimate of the strength of the ocean's biological carbon pump". Geophysical Research Letters ، 38 (4). doi :10.1029/2011GL046735.
  61. ^ Guidi, L., Legendre, L., Reygondeau, G., Uitz, J., Stemmann, L. and Henson, SA (2015) "نظرة جديدة على إعادة تمعدن الكربون في المحيط لتقدير عزل المياه العميقة". الدورات البيوكيميائية العالمية ، 29 (7): 1044-1059. doi :10.1002/2014GB005063.
  62. ^ ab Kwon, EY, Primeau, F. and Sarmiento, JL (2009) "تأثير عمق إعادة التمعدن على توازن الكربون بين الهواء والبحر". Nature Geoscience ، 2 (9): 630–635. doi :10.1038/ngeo612.
  63. ^ abc Iversen, M. and Ploug, H. (2010) "معادن الصابورة وتدفق الكربون الغارق في المحيط: معدلات التنفس الكربونية وسرعة غرق تجمعات الثلوج البحرية". Biogeosciences ، 7 : 2613–2624. doi :10.5194/bg-7-2613-2010.
  64. ^ Reygondeau، G.، Guidi، L.، Beaugrand، G.، Henson، SA، Koubbi، P.، MacKenzie، BR، Sutton، TT، Fioroni، M. and Maury، O. (2018) "المقاطعات البيوجيوكيميائية العالمية في منطقة البحار المتوسطة". مجلة الجغرافيا الحيوية ، 45 (2): 500-514. دوى :10.1111/jbi.13149.
  65. ^ Ploug, H., Iversen, MH, Koski, M. and Buitenhuis, ET (2008) "Production, oxygen respiration rates, and sinking velocity of covepod fecal pellets: direct measurements of balllasting by opal and calcite". Limnology and Oceanography ، 53 (2): 469–476. doi :10.4319/lo.2008.53.2.0469.
  66. ^ Ploug, H., Iversen, MH and Fischer, G. (2008) "Ballast, singing velocity, and manifest diffusivity within marine snow and zooplankton fecal pellets: Implications for Substrate turnover by attachedbacterial". Limnology and Oceanography ، 53 (5): 1878–1886. doi :10.4319/lo.2008.53.5.1878.
  67. ^ Kiørboe, T., Saiz, E. and Visser, A. (1999) "إدراك الإشارة الهيدروديناميكية في القشريات Acartia tonsa ". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية ، 179 : 97–111. doi :10.3354/meps179097.
  68. ^ Visser, AW (2001) "الإشارات الهيدروميكانيكية في العوالق البحرية". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية ، 222 : 1-24. doi :10.3354/meps222001.
  69. ^ Visser, AW and Jackson, GA (2004) "خصائص العمود الكيميائي خلف جسيم غارق في عمود مائي مضطرب". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية ، 283 : 55–71. doi :10.3354/meps283055.
  70. ^ سيمون، م.؛ جروسارت، إتش بي؛ شفايتزر، ب.؛ بلاج، إتش. (2002). "علم البيئة الميكروبية للتجمعات العضوية في النظم البيئية المائية". علم البيئة الميكروبية المائية . 28 : 175-211. doi : 10.3354/ame028175 .
  71. ^ تيرنر، جيه تي (2002). "حبيبات براز العوالق الحيوانية، والثلوج البحرية، وازدهار العوالق النباتية الغارقة". علم البيئة الميكروبية المائية . 27 : 57-102. doi : 10.3354/ame027057 .
  72. ^ Alldredge, Alice L.; Silver, Mary W. (1988). "خصائص وديناميكيات وأهمية الثلوج البحرية". التقدم في علم المحيطات . 20 (1): 41–82. Bibcode :1988PrOce..20...41A. doi :10.1016/0079-6611(88)90053-5.
  73. ^ ab Waite, A.; Fisher, A.; Thompson, PA; Harrison, PJ (1997). "العلاقات بين معدل الغرق وحجم الخلية توضح آليات التحكم في معدل الغرق في الدياتومات البحرية". سلسلة تقدم علم البيئة البحرية . 157 : 97–108. رمز Bibcode :1997MEPS..157...97W. doi : 10.3354/meps157097 .
  74. ^ ميكلاس، كيفن أ.؛ ديني، مارك دبليو. (2010). "سرعات غرق الدياتوم: تنبؤات محسنة ورؤية ثاقبة من قانون ستوكس المعدل". علم المياه العذبة وعلم المحيطات . 55 (6): 2513-2525. رمز Bibcode : 2010LimOc..55.2513M. doi : 10.4319/lo.2010.55.6.2513 .
  75. ^ مور، ج. كيث؛ فيلاريال، تريسي أ. (1996). "العلاقة بين الحجم ومعدل الصعود في الدياتومات البحرية الطافية بشكل إيجابي". علم المياه العذبة وعلم المحيطات . 41 (7): 1514-1520. رمز Bibcode :1996LimOc..41.1514M. doi : 10.4319/lo.1996.41.7.1514 .
  76. ^ Finkel, ZV; Beardall, J.; Flynn, KJ; Quigg, A.; Rees, TAV; Raven, JA (2010). "العوالق النباتية في عالم متغير: حجم الخلية وقياس العناصر". مجلة أبحاث العوالق النباتية . 32 : 119-137. doi : 10.1093/plankt/fbp098 .
  77. ^ ماتير، ريتشارد جيه؛ هيرست، أنتوني سي. (1999). "ردود الفعل على تغير المناخ فيما يتعلق بامتصاص ثاني أكسيد الكربون في المحيطات في المستقبل". تيلوس ب: الأرصاد الجوية الكيميائية والفيزيائية . 51 (3): 722-733. رمز Bibcode :1999TellB..51..722M. doi :10.3402/tellusb.v51i3.16472.
  78. ^ Le Quere, C.; Rodenbeck, C.; Buitenhuis, ET; Conway, TJ; Langenfelds, R.; Gomez, A.; Labuschagne, C.; Ramonet, M.; Nakazawa, T.; Metzl, N.; Gillett, N.; Heimann, M. (2007). "تشبع حوض ثاني أكسيد الكربون في المحيط الجنوبي بسبب تغير المناخ الأخير". Science . 316 (5832): 1735–1738. Bibcode :2007Sci...316.1735L. doi : 10.1126/science.1136188 . PMID  17510327. S2CID  34642281.
  79. ^ عزام، فاروق؛ لونج، ريتشارد أ. (2001). "عوالم ثلج البحر الدقيقة". نيتشر . 414 (6863): 495-498. doi :10.1038/35107174. PMID  11734832. S2CID  5091015.
  80. ^ abc Tanet, Lisa; Martini, Séverine; Casalot, Laurie; Tamburini, Christian (2020). "Reviews and syntheses: Bacterial bioluminescence – ecology and impact in the biological carbon pump". Biogeosciences . 17 (14): 3757–3778. Bibcode :2020BGeo...17.3757T. doi : 10.5194/bg-17-3757-2020 . تم نسخ المادة من هذا المصدر، والمتاح بموجب رخصة المشاع الإبداعي المنسوبة 4.0 الدولية.
  81. ^ Kiørboe, Thomas (2011). "How zooplankton feed: Mechanisms, attributes and trade-offs". Biological Reviews . 86 (2): 311–339. doi :10.1111/j.1469-185X.2010.00148.x. PMID  20682007. S2CID  25218654.
  82. ^ Kiørboe, Thomas; Jackson, George A. (2001). "Marine snow, organic solute plumes, and optimal chemosensory behavior ofbacterial". Limnology and Oceanography . 46 (6): 1309–1318. Bibcode :2001LimOc..46.1309K. doi : 10.4319/lo.2001.46.6.1309 . S2CID  86713938.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Particulate_organic_matter&oldid=1257404069"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate