根据IPCC气候变化2023综合报告,由于累积CO 2排放的升级,全球变暖预计将从2021年持续增加到2040年。即使在最低的温室气体排放情况下,也有更大的机会达到全世界的温度至1.5°C,这是工业化期之前的水平。在较高的排放情况下,温度可能会超过此阈值。增加的工业活动和城市化导致了CO 2的排放量更高,这被认为是导致世界气候和温度变化的主要温室气体[1]。碳固存是捕获大气二氧化碳并将其存储在长期碳储层中的过程,以防止其释放到大气中[2],以减轻全球变暖并避免气候变化[3]。二氧化碳是通过光合作用作为生物碳循环的一部分从生产者中隔离的[4]。
1塔斯马尼亚大学海洋和南极研究所,霍巴特大学,霍巴特大学,澳大利亚2号2南极气候和生态系统CRC,塔斯马尼亚大学,塔斯马尼亚大学,霍巴特大学7004,澳大利亚3 Aix Marseille Université大学(AAPP),塔斯马尼亚大学海洋与南极研究所,霍巴特大学7004,澳大利亚5地球科学院,澳大利亚国立大学,堪培拉2601,澳大利亚6海洋和生物地球化学系,F.-A。forel,日内瓦大学,1205年,日内瓦,瑞士7地球科学研究所,洛桑大学,1015年,瑞士洛桑市1015,瑞士8澳大利亚南极分部(AAD),金斯敦7050,澳大利亚澳大利亚7050,澳大利亚澳大利亚7050组织,澳大利亚霍巴特7004组织11 Laboratoired'OcéAnoghmiede Villefranche,Sorbonne Université,CNRS,CNRS,06230 Villefranche-Sur-Mer,法国 *通信 *通信:Marion.fourquez@gmail.com
最近的北极气候变暖引起了北极海洋(AO)海冰厚度和范围的逐渐逐渐下降(Comiso等,2008; Kacimi&Kwok,2022; Kwok,2018; Laxon et al。 AO表面变暖趋势(Z. Li等,2022; Shu等,2022; Steele等,2008),主要是由于有据可查的气候变暖趋势(Rantanen等,2022)。然而,当前AO分层的空间和时间变化似乎不仅受海冰融化和海洋变暖的控制,而且还通过风和河流淡水径流的强度来控制(Hordoir等,2022年)。此外,即使是亚极区域(大西洋和太平洋)的水质量对流的变化也可以改变AO分层(Polyakov等,2020)。海冰融化和积聚的季节性周期强烈调节AO植物浮游生物的生命周期(Janout等,2016)。Kahru等。 (2010,2016)使用遥感观察结果表明,在近几十年以前的春季浮游植物布鲁姆(SPB)时,春季浮游植物的时机(SPB)的时机发生了,并假设这是由于气候变暖驱动的海冰的较早破裂所致。 在温带和高纬度海洋中,SPB通常开始其发育,这是由于水柱的季节性增加引起的光限制(Siegel等,2002)是由对流驱动的混合减少引起的(Mignot等人,2018年)。Kahru等。(2010,2016)使用遥感观察结果表明,在近几十年以前的春季浮游植物布鲁姆(SPB)时,春季浮游植物的时机(SPB)的时机发生了,并假设这是由于气候变暖驱动的海冰的较早破裂所致。在温带和高纬度海洋中,SPB通常开始其发育,这是由于水柱的季节性增加引起的光限制(Siegel等,2002)是由对流驱动的混合减少引起的(Mignot等人,2018年)。物理海洋的这些特定条件使海洋浮游植物可以在舒适的区域中度过足够的时间,从而提高了细胞的倍增率并超过其死亡率。这些环境条件即使在极地海洋中也可以触发SPB(Behrenfeld等,2017; Uchida等,2019),其中
摘要作为氮循环中的关键中间体,亚硝酸盐参与了多种生物学途径,这些途径调节了海洋中氮的分布和可用性。在贫营养的回旋中,亚硝酸盐在舒适区的底部附近积聚,表现为最大地下,称为原发性亚硝酸盐最大值;而在亚极区域,亚硝酸盐浓度在近地表海洋中升高。到目前为止,控制这种子午线模式的机制尚不清楚。在这里,我们介绍了从亚热带Gyre延伸到北太平洋亚亚北方阵线的亚硝酸盐生产和消费速率的垂直分析曲线。我们的结果表明,在该盆地中亚硝酸盐的纬度分布受浮游植物 - 氮硝基相互作用的变化的影响。在光线充足的贫营养表面中,浮游植物通过耦合释放和重新仿真占主导地位的亚硝酸盐循环;在舒适区的下方,亚硝酸盐氧化剂的光应力减弱会导致快速离职和限制亚硝酸盐。相比之下,在硝酸盐浓度升高的亚极区域中,在同化硝酸盐还原过程中释放亚硝酸盐,而植物浮游生物和硝化剂之间的氨含量则是放松的,从而促进氨氧化。这些过程,以及氨和亚硝酸盐氧化剂的差异光灵敏度,允许亚硝酸盐的净积累。此外,我们证明了尿素氧化在形成原发性亚硝酸盐最大值并平衡海洋硝化步骤时的实质性贡献。我们的发现揭示了对海洋中亚硝酸盐循环和分布的物理生物互动控制,并有助于解散浮游植物 - 微生物相互作用对海洋氮生物地球化学的复杂作用。
摘要。海洋色遥感已使用了20多年,以估计主要生产力。ap-aparaches,以基于空间的光谱数据为基于phyto-plankton群落结构,特别是当与光合色素的原位测量结合时。在这里,我们提出了一种新的海洋颜色算法,以得出七个浮游植物组的相对细胞丰度,以及它们对全球尺度上总叶绿素A(CHL A)的贡献。Our al- gorithm is based on machine learning and has been trained using remotely sensed parameters (reflectance, backscatter- ing, and attenuation coefficients at different wavelengths, plus temperature and Chl a ) combined with an omics-based biomarker developed using Tara Oceans data representing a single-copy gene encoding a component of the photosyn- thetic machinery that is present across all浮游植物,包括原核生物和真核生物。它不同于依靠诊断色素来推导浮游植物组的预先方法。我们的方法论提供了浮游植物社区结构的强大范围,该结构的相对细胞丰度和对总CHL浓度的贡献。新生成的数据集产生的有关植物粉的不同方面的信息 -
RNA:DNA比率已被用作各种海洋器官中生长速率的生化指标(Sutcliffe 1970,Buckley&Lough 1987,Bulow 1987,Clemmesen 1987,Clemmesen 1987,1988,Clarke等,Clarke等,1988,Raae等。 1988,Mordy&Carlson 1991),包括Phyto-Plankton(Dortch等人 1983,1985,Mordy&Carlson 1991)。 由于RNA和DNA的化学相似性,通过经典方法分别量化每种都需要冗长的提取。 此外,通过分光光度法(紫外线浸泡)和量热法(使用RNA和二苯胺的脑甲醇用于DNA)的最终量化很困难,从而使低剂量和干扰因提取其他细胞成分以及除核酸以外的许多细胞成分(例如 Herbert等。 1971,Cattolico 1978)。 可以通过使用荧光染色来实现更大的敏感性,但是可用的方法仍然是某种程度上 - 繁琐,耗时且遇到一些潜在问题(Holm-Hansen等人。 1968,Thoresen等。 1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异计算 RNA con-中心1988,Raae等。1988,Mordy&Carlson 1991),包括Phyto-Plankton(Dortch等人 1983,1985,Mordy&Carlson 1991)。 由于RNA和DNA的化学相似性,通过经典方法分别量化每种都需要冗长的提取。 此外,通过分光光度法(紫外线浸泡)和量热法(使用RNA和二苯胺的脑甲醇用于DNA)的最终量化很困难,从而使低剂量和干扰因提取其他细胞成分以及除核酸以外的许多细胞成分(例如 Herbert等。 1971,Cattolico 1978)。 可以通过使用荧光染色来实现更大的敏感性,但是可用的方法仍然是某种程度上 - 繁琐,耗时且遇到一些潜在问题(Holm-Hansen等人。 1968,Thoresen等。 1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异计算 RNA con-中心1988,Mordy&Carlson 1991),包括Phyto-Plankton(Dortch等人1983,1985,Mordy&Carlson 1991)。 由于RNA和DNA的化学相似性,通过经典方法分别量化每种都需要冗长的提取。 此外,通过分光光度法(紫外线浸泡)和量热法(使用RNA和二苯胺的脑甲醇用于DNA)的最终量化很困难,从而使低剂量和干扰因提取其他细胞成分以及除核酸以外的许多细胞成分(例如 Herbert等。 1971,Cattolico 1978)。 可以通过使用荧光染色来实现更大的敏感性,但是可用的方法仍然是某种程度上 - 繁琐,耗时且遇到一些潜在问题(Holm-Hansen等人。 1968,Thoresen等。 1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异计算 RNA con-中心1983,1985,Mordy&Carlson 1991)。由于RNA和DNA的化学相似性,通过经典方法分别量化每种都需要冗长的提取。此外,通过分光光度法(紫外线浸泡)和量热法(使用RNA和二苯胺的脑甲醇用于DNA)的最终量化很困难,从而使低剂量和干扰因提取其他细胞成分以及除核酸以外的许多细胞成分(例如Herbert等。 1971,Cattolico 1978)。 可以通过使用荧光染色来实现更大的敏感性,但是可用的方法仍然是某种程度上 - 繁琐,耗时且遇到一些潜在问题(Holm-Hansen等人。 1968,Thoresen等。 1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异计算 RNA con-中心Herbert等。1971,Cattolico 1978)。 可以通过使用荧光染色来实现更大的敏感性,但是可用的方法仍然是某种程度上 - 繁琐,耗时且遇到一些潜在问题(Holm-Hansen等人。 1968,Thoresen等。 1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异计算 RNA con-中心1971,Cattolico 1978)。可以通过使用荧光染色来实现更大的敏感性,但是可用的方法仍然是某种程度上 - 繁琐,耗时且遇到一些潜在问题(Holm-Hansen等人。1968,Thoresen等。 1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异计算 RNA con-中心1968,Thoresen等。1983,Clemmesen 1988)。 例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。 (1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。 然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。 然后从差异1983,Clemmesen 1988)。例如,在Prasad等人开发的广泛使用的方法中。(1972),总核酸用溴化乙锭测量,溴化乙锭与DNA和RNA反应,并产生高度荧光化合物。然后用酶RNase破坏RNA,并测量DNA引起的荧光。RNA con-中心
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项目的目标和方法区域海洋和天气预报对于管理经济和保护我们沿海和开放水域的海洋生物至关重要。预测诸如海洋热浪和风暴之类的恶劣天气事件尤其重要,因为它们可能会严重影响人类的活动和生态系统,而对后者的不确定性很大。例如,天气预报(和气候预测)假定海洋颜色是固定的。然而,卫星观察结果表明,由于浮游植物活动,海洋颜色在西北欧洲架子上差异很大。Skákala等。(2022)表明,由于浮游植物而改变海洋颜色的考虑,会显着影响春季的海面变暖:在浮游植物的盛开期间,光被困在靠近地面,增加了近乎表面的变暖并增加了混合层深度。这种效果然后以浮游植物的形式反馈,将其开花前进了几天。在极端热量事件中,影响可能会明显更高。
摘要:基于功能特征的方法的最新出现允许对社区内部功能和互动的作用进行更全面的评估。作为浮游植物的大小和形状是其对食草动物的可食用性的主要决定因素,某些形态功能性的浮游植物性状的改变或丧失应影响浮游动力,纤维性和人口动态。在这里,我们调查了变化的浮游植物形态功能性状分布对浮游动物的响应,并以对比鲜明的食物尺寸偏好和喂养行为的响应。To test this, we performed feeding trials in laboratory microcosms with size-fractionated freshwater phytoplankton (3 size classes, >30 µ m; 5–30 µ m and <5 µ m) and two different consumer types: the cladoceran Daphnia longispina , (generalist unselective filter feeder) and the calanoid copepod Eudiaptomus sp.(选择性馈线)。我们观察到控制和放牧的浮游植物群落之间的性状和组成的变化没有显着变化。然而,社区组成和结构在小和大尺寸的分数之间差异很大,这表明大小在结构天然浮游植物群落中的关键作用。我们的发现还强调了在研究浮游植物浮游生物中的生态动力学时,需要结合分类学和基于特质的形态功能的方法。
光合作用是一种基本的生物学过程,是地球生命的基石,维持地球的生态系统并在全球碳循环中起关键作用。这种复杂的过程主要发生在植物,藻类和某些细菌中,将阳光转化为化学能,从二氧化碳和水中产生氧气和有机化合物。由浮游植物驱动的生物碳泵将碳从海面传输到更深的水域。当浮游植物死亡时,它们的有机物会沉入海底,有效地隔离了碳。这种自然机制强调了保护海洋生态系统并解决海洋酸化的重要性,这威胁了浮游植物种群。光合作用与全球碳循环之间的关系不仅对维持生命的维持至关重要,而且对于调节地球的气候和大气组成也至关重要(Alonso-Blanco等,2000)。