घुली हुई ऑक्सीजन और पोषक तत्व चक्रण
सतह पर प्रकाश संश्लेषण और गहराई में श्वसन की परस्पर क्रिया ऑक्सीजन और पोषक तत्वों के महासागर के ऊर्ध्वाधर पैटर्न को निर्धारित करती है, यह नियंत्रित करती है कि जीवन कहाँ पनपता है और कहाँ ऑक्सीजन-रहित क्षेत्र फैलते हैं।
Definition
पोषक तत्व चक्रण महासागर में घुले हुए, कणिकीय और जीवित पूलों के बीच जैविक रूप से आवश्यक तत्वों की गति है, जो प्रकाश संश्लेषण और श्वसन के दौरान घुली हुई ऑक्सीजन के उत्पादन और खपत से जुड़ा है।
Scope
यह विषय घुली हुई ऑक्सीजन की घुलनशीलता और वितरण, ऑक्सीजन न्यूनतम क्षेत्रों के निर्माण और गतिशीलता, प्रमुख सीमित पोषक तत्वों (नाइट्रेट, फॉस्फेट, सिलिकेट) और सूक्ष्म पोषक तत्वों जैसे लोहे, कार्बनिक पदार्थ का निर्यात करने वाले जैविक पंप, और अपघटन के दौरान पोषक तत्वों के पुनर्जनन और ऑक्सीजन की खपत को शामिल करता है।
Core questions
- महासागर में घुली हुई ऑक्सीजन की घुलनशीलता और ऊर्ध्वाधर वितरण को क्या नियंत्रित करता है?
- ऑक्सीजन न्यूनतम क्षेत्र कैसे बनते हैं, और वे क्यों फैल रहे हैं?
- विभिन्न समुद्री क्षेत्रों में प्राथमिक उत्पादन को कौन से पोषक तत्व सीमित करते हैं?
- जैविक पंप सतह और गहरे पानी के बीच कार्बन और पोषक तत्वों को कैसे पुनर्वितरित करता है?
Key theories
- रेडफ़ील्ड अनुपात और पुनर्खनिजीकरण
- समुद्री कार्बनिक पदार्थ एक विशिष्ट कार्बन से नाइट्रोजन से फास्फोरस अनुपात के साथ बनता और क्षय होता है, इसलिए गहराई में श्वसन ऑक्सीजन का उपभोग करता है और अनुमानित अनुपात में पोषक तत्वों को पुनर्जीवित करता है।
- जैविक पंप
- डूबते हुए कार्बनिक कण सूर्य के प्रकाश वाली सतह से गहरे महासागर तक कार्बन और पोषक तत्वों का परिवहन करते हैं, जहाँ उनका अपघटन ऑक्सीजन को कम करता है और कार्बन को वायुमंडल से दूर संग्रहीत करता है।
Mechanisms
सूर्य के प्रकाश वाली सतह में फाइटोप्लांकटन प्रकाश संश्लेषण के दौरान पोषक तत्वों को ग्रहण करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं; उनके द्वारा उत्पादित कार्बनिक पदार्थ डूब जाते हैं और गहराई में श्वसन करते हैं, ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं और पोषक तत्वों को वापस घोल में छोड़ते हैं। जहाँ परिसंचरण कम ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है और श्वसन अधिक होता है, ऑक्सीजन न्यूनतम क्षेत्र विकसित होते हैं, और अपवेलिंग पुनर्जीवित पोषक तत्वों को आगे के उत्पादन को बढ़ावा देने के लिए वापस लाती है।
Clinical relevance
पोषक तत्वों की आपूर्ति महासागर की उत्पादकता और मत्स्य पालन को नियंत्रित करती है, जबकि घटती ऑक्सीजन और बढ़ते मृत क्षेत्र समुद्री पारिस्थितिक तंत्रों को खतरा देते हैं; दोनों ही वार्मिंग और परिसंचरण परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हैं, जिससे वे जलवायु परिवर्तन के तहत महासागर के स्वास्थ्य के प्रमुख संकेतक बन जाते हैं।
History
रेडफ़ील्ड ने 1930-1950 के दशक में समुद्री पोषक तत्वों और जीव विज्ञान के बीच आनुपातिक संबंध स्थापित किया; बाद के काम, जिसमें 1980 के दशक के अंत में मार्टिन की लौह परिकल्पना शामिल है, ने खुलासा किया कि दुर्लभ सूक्ष्म पोषक तत्व विशाल समुद्री क्षेत्रों में उत्पादकता को सीमित कर सकते हैं, जिससे पोषक तत्व नियंत्रण की समझ को नया आकार मिला।
Key figures
- Alfred Redfield
- John Martin
Related topics
Seminal works
- sarmientoGruber2006
- redfield1958
Frequently asked questions
- ऑक्सीजन न्यूनतम क्षेत्र क्या है?
- यह एक गहराई वाली परत है, आमतौर पर ऊपरी कुछ सौ से हजार मीटर में, जहाँ घुली हुई ऑक्सीजन बहुत कम स्तर तक गिर जाती है क्योंकि श्वसन ऑक्सीजन का उपभोग धीमी परिसंचरण की तुलना में तेजी से करता है जो इसे फिर से भर सकता है।
- महासागर में लोहा एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व क्यों है?
- लोहा प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है लेकिन खुले महासागर के अधिकांश हिस्से में यह अत्यंत दुर्लभ है, इसलिए अन्य पोषक तत्वों से समृद्ध क्षेत्रों में यह वह कारक हो सकता है जो फाइटोप्लांकटन की वृद्धि को सीमित करता है।