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13.9: Fatores que influenciam a produção primária - Geociências


Fatores que influenciam a produção primária

Disponibilidade de luz solar e nutrientes

A penetração da luz solar diminui com a profundidade; é impactado pela clareza da água (turbidez).

O Zona Epipelágica também é chamado de Zona Eufótica (onde a luz solar penetra, Figura 13.19).
O Euphotic zona estende-se para baixo por cerca de 200 metros em oceano aberto, mas varia com as mudanças sazonais na turbidez. Esta zona também é chamada de zona nerítica nas plataformas continentais e de zona epipelágica em ambientes de oceano aberto. A zona eufótica onde ocorre toda a fotossíntese. É também a parte do oceano com maior probabilidade de ter termoclina, principalmente acima do zona mínima de oxigênio (OMZ).

Profundidade de compensação: onde a respiração (consumo) é igual à produção da fotossíntese. A profundidade de compensação é a profundidade na qual a intensidade da luz é apenas suficiente para equilibrar a quantidade de oxigênio produzida e consumida pelas algas (normalmente uma profundidade onde apenas 0,1-1% da radiação solar penetra). A profundidade de compensação varia com a latitude, clareza da água e disponibilidade de nutrientes.

Nutrientes: Estes não são como comida, são mais como um fertilizante. Os principais nutrientes que precisam de atividade biológica incluem nitrogênio, fósforo e silício, ferro, zinco e cobre. Os compostos orgânicos, incluindo vitaminas, também são essenciais. No entanto, alguns nutrientes podem se tornar tóxicos se as concentrações se tornarem muito altas.

Fontes de nutrientes incluir:
* Ressurgindo do oceano profundo (particularmente nitratos e fosfatos)
* Resistência à rocha (minerais fornecem ferro, sílica e outros elementos)
* Matéria orgânica em decomposição (libera elementos e vitaminas de volta na água do mar)

As atividades humanas também estão criando fontes artificiais de nutrientes: Agricultura (fertilizantes) e poluição (esgotos, etc.)

Medindo a produtividade primária

Produtividade Primária é medido em biomassa ou em gC / m2 dia (ou gramas de carbono por metro quadrado por dia). A biomassa oceânica é medida puxando redes finas para capturar o plâncton e pesando / examinando a captura (no entanto, os organismos mais pequenos passam pelas redes). A biomassa do oceano também é medida por satélite: 2 dimensões (ou seja: metros quadrados por dia). Os satélites podem detectar níveis de clorofila na água do mar, mas não muito abaixo da superfície.

Pergunta: Como isso pode ser uma fonte de erro na medição de biomassa?


Título: Impactos das mudanças climáticas na produção primária líquida (NPP) e na produção de exportação (EP) regulada pelo aumento da estratificação e estrutura da comunidade fitoplanctônica nos modelos CMIP5

Examinamos os impactos das mudanças climáticas na produção primária líquida (NPP) e na produção de exportação (fluxo de partículas afundando EP) com simulações de nove modelos do sistema terrestre (ESMs) realizados no âmbito da quinta fase do Projeto de Intercomparação Modelo Acoplado (CMIP5). NPP e EP globais são reduzidos até o final do século devido ao cenário de aquecimento intenso da Via de Concentração Representativa (RCP) 8.5. Em relação à década de 1990, o NPP na década de 2090 foi reduzido em 2–16% e o EP em 7–18%. Os modelos com os maiores aumentos na estratificação (e maiores declínios relativos em NPP e EP) também mostram os maiores vieses positivos na estratificação para o período contemporâneo, sugerindo superestimação dos impactos das mudanças climáticas em NPP e EP. Todos os modelos CMIP5 mostram um aumento na estratificação em resposta ao aquecimento e renovação da superfície do oceano, que é acompanhado por diminuições nos nutrientes da superfície, NPP e EP. Há uma variabilidade considerável entre os modelos nas magnitudes de NPP, EP, concentrações de nutrientes na superfície e suas perturbações pelas mudanças climáticas. A resposta negativa de NPP e EP ao aumento da estratificação reflete principalmente um controle ascendente, à medida que o fluxo ascendente de nutrientes diminui em escala global. Modelos com estrutura de comunidade de fitoplâncton dinâmica mostram declínios maiores mais & raquo em EP do que em NPP. Este padrão é impulsionado por mudanças na composição da comunidade fitoplanctônica, com reduções na produtividade por grandes fitoplâncton, visto que fitoplâncton menor (que exporta menos eficientemente) é favorecido sob o estresse crescente de nutrientes. Assim, as projeções da resposta da NPP às mudanças climáticas são criticamente dependentes da estrutura da comunidade fitoplanctônica simulada, da eficiência da bomba biológica e dos níveis resultantes de produção regenerada, que variam amplamente entre os modelos. A estrutura da comunidade é representada simplesmente nos modelos CMIP5 e deve ser expandida para capturar melhor os padrões espaciais e as mudanças impulsionadas pelo clima na eficiência de exportação. & laquo menos


Abstrato

As teias alimentares costeiras podem ser sustentadas por produtores primários bentônicos ou pelágicos locais e pela importação de matéria orgânica. A distinção entre essas fontes de energia é essencial para nossa compreensão do funcionamento do ecossistema. No entanto, a contribuição relativa desses componentes para a teia alimentar na escala da paisagem muitas vezes não é clara, pois muitos estudos carecem de boa resolução taxonômica e espacial em grandes áreas. Aqui, usando isótopos de carbono estáveis, relatamos as fontes primárias de carbono para os consumidores e sua variabilidade espacial em um dos maiores ecossistemas intertidais do mundo (Dutch Wadden Sea 1460 km 2 área de superfície intertidal), em uma taxonomia excepcionalmente alta (178 espécies) e resolução espacial (9.165 amostras de 839 locais). A ausência de sobreposição nos valores de δ 13 C entre os consumidores e a matéria orgânica terrestre sugere que os produtores bentônicos e pelágicos dominam a entrada de carbono nesta teia alimentar. Em combinação com o enriquecimento consistente de produtores primários bentônicos (δ 13 C −16,3 ‰) em relação aos produtores primários pelágicos (δ 13 C −18,8) em toda a paisagem, isso permitiu o uso de um modelo de mistura de isótopos de duas fontes de alimentos. Esta modelagem espacialmente resolvida revelou que os produtores primários bentônicos (microfitobentos) são a fonte de energia mais importante para a maioria dos consumidores em níveis tróficos mais elevados (vermes, moluscos, crustáceos, peixes e pássaros) e, portanto, para toda a cadeia alimentar. Além disso, encontramos grande heterogeneidade espacial nos valores de δ 13 C dos produtores primários bentônicos (δ 13 C −19,2 a −11,5 ‰) e consumidores primários (δ 13 C −25,5 a −9,9 ‰), enfatizando a necessidade de explicitar espacialmente amostragem de produtores primários bentônicos e pelágicos em ecossistemas costeiros. Nossas descobertas têm implicações importantes para a nossa compreensão do funcionamento das redes ecológicas e para a gestão dos ecossistemas costeiros.


Assista o vídeo: Net Primary Productivity (Outubro 2021).