Badania badające złożony cykl i skutki zmian klimatycznych

Fitoplankton jest niewielki, ale potężny. Jako jeden z największych silników produkcji pierwotnej w oceanach Ziemi, przekształcają one światło słoneczne i dwutlenek węgla (CO2) w materię organiczną.₂) w energię chemiczną, tworzącą podstawę wodnej sieci pokarmowej i transportującą rocznie około 10 miliardów ton węgla z atmosfery do głębin oceanu.

Pomimo tego, że azot jest najobficiej występującym pierwiastkiem w ziemskiej atmosferze, jest czynnikiem ograniczającym wzrost fitoplanktonu w większości oceanów. Jest to szczególnie prawdziwe na Oceanie Arktycznym, gdzie czynniki geograficzne i klimatyczne przyczyniają się do szczególnie złożonego obiegu azotu.

W Journal of Geophysical Research: Biogeosciences Kevin Arrigo i współpracownicy przeglądają aktualną wiedzę O tym, jak azot przedostaje się do wód Arktyki i zmienia swoją formę, a także o tym, jak ta dynamika będzie się zmieniać pod wpływem zmian klimatycznych.

Do najważniejszych źródeł azotu w Oceanie Arktycznym należą poziome przepływy wody z innych oceanów – w szczególności z Oceanu Atlantyckiego, który transportuje do Arktyki prawie czterokrotnie więcej wody niż Ocean Spokojny. Inne źródła obejmują podnoszący się poziom wody i rzeki.

Azot przybiera w oceanie różne formy, w tym wiele form organicznych i nieorganicznych, które mogą być rozpuszczone lub cząsteczkowe. Wczesną wiosną rozpuszczony azotan jest podstawową formą azotu na powierzchni Arktyki, ale fitoplankton szybko go zużywa i w dalszej części sezonu wykorzystuje odzyskany amon jako główne źródło.

Większość cząsteczkowego azotu organicznego wytwarzanego przez rozwój fitoplanktonu osadza się w osadach lub głębokich wodach w pobliżu dna morskiego. Bakterie mogą zużywać ten organiczny azot i przekształcać go w formy, które mogą powrócić na szczyt słupa wody lub powrócić do atmosfery, aby kontynuować cykl.

Autorzy sugerują, że zmiany klimatyczne będą w coraz większym stopniu wpływać na obieg azotu w Oceanie Arktycznym. Częste pożary lasów w Arktyce spowodują wzrost emisji dwutlenku węgla i azotu.₂ Wysoki poziom dwutlenku węgla przyczynia się do zakwaszenia oceanów, co prawdopodobnie wpływa na proces nitryfikacji (przekształcenia amonu w azotyny i azotany), chociaż nie jest jasne, jak dokładnie to się dzieje.

Topnienie lodu morskiego może mieć również złożone skutki: więcej słodkiej wody wpływającej do oceanu może zwiększyć rozwarstwienie oceanu, ale spowoduje również pozostawienie większej części oceanu otwartej na wiatry, co może prowadzić do zwiększonego mieszania się oceanów i ograniczenia stratyfikacji.

Ta historia została opublikowana ponownie za zgodą firmy Eos, której gospodarzem jest Amerykańska Unia Geofizyczna. Przeczytaj oryginalną historięTutaj.