Kumlu kıyılarda azot kaybı: küçük anoksik ceplerin büyük etkisi

Kum taneleri üzerinde yaşayan bazı mikroplar, etraflarındaki tüm oksijeni kullanır. Komşuları, oksijensiz bırakıldı, en iyisini yaparlar: Denitrifikasyon için çevredeki suda nitrat kullanırlar - oksijen mevcut olduğunda mümkün olmayan bir işlem. İyi oksijenli sulardaki kumlu tortulardaki bu denitrifikasyon, okyanuslardaki azot kaybına önemli ölçüde katkıda bulunabilir.

Konuya:

• Küçük ortamlar: Kum taneleri üzerindeki mikroorganizmalar anoksik mikro ortamlar yaratır.
• Büyük Etki: Bu, komşularının iyi oksijenli kumlarda anaerobik denitrifikasyon yapmalarını sağlar.
• Küresel olarak alakalı: Genel olarak, bu, iyi oksijenli kumlar içinde, dünya çapında üçte birine kadar okyanuslardaki azotu azaltır.

Tarım gibi insan faaliyetleri, azot girdilerini kıyı denizlerine önemli ölçüde artırmıştır. Mikroorganizmalar, denitrifikasyon adı verilen bir süreçle kıyı kumlarındaki bu insan kaynaklı azotunun çoğunu ortadan kaldırır. Denitrifikasyon genellikle sadece oksijen yokluğunda meydana gelir. Bununla birlikte, gözlemler, şimdiye kadar bilinmeyen bir mekanizma yoluyla oksijenli kumlarda da olduğunu göstermektedir. Almanya'nın Bremen kentindeki Max Planck Deniz Mikrobiyolojisi Enstitüsü'nden bilim adamları, bunun nasıl olduğunu ortaya koyuyor: Kum tanelerinin yüzeyine eşit olmayan bir şekilde dağıtılan mikrop demetleri, etraflarındaki tüm oksijeni kullanıyorlar, böylece diğer mikropların denitrifikasyon gerçekleştirebileceği anoksik mikro -çevreler yaratıyor. Sonuçlar artık dergide yayınlandı Bilimsel raporlar.

Küçük yapıların büyük etkileri

Bilim adamları, mikropluidik görüntüleme adı verilen bir yöntem kullandılar, bu da mikropların çeşitli ve eşit olmayan dağılımını ve oksijen dinamiklerini son derece küçük ölçeklerde görselleştirmelerine izin verdiler. "On binlerce mikroorganizma tek bir kum tahılında yaşıyor. Birbirlerinin mikrometreleri içinde bulunan oksijen tüketen ve oksijen üreten mikrobiyal kolonileri ayırt edebildik." Bilim adamları, bazı mikropların çevredeki gözenek suyu tarafından yeniden yüklenenden daha fazla oksijen tükettiğini gösterebilirler. Böylece, kum tanelerinin yüzeyinde anoksik cepler gelişir. Bunlar şimdiye kadar geleneksel teknikler için görünmez. Bununla birlikte, etkileri dramatik: "Model simülasyonlarına dayanan tahminlerimiz, bu anoksik ceplerdeki anaerobik denitrifikasyonun oksijenli kumlarda toplam denitrifikasyonun üçte birini açıklayabileceğini göstermektedir" diyor Jalaluddin.

Antropojenik azot lavabosu olarak küresel önemli

Geçirgen kumlar, gezegenimizdeki kıta raflarının kabaca yarısını kaplar ve bu da onları birçok açıdan çok önemli bir yaşam alanı haline getirir. MAX-PLANCC-Scientists bu nedenle, tek kum taneleri üzerindeki küçük anoksik ceplerde yeni araştırılan bu azot giderme biçiminin küresel ölçekte ne kadar alakalı olduğunu hesapladılar. Leibniz Baltık Denizi Araştırmaları Warnemünde'de çalışan ortak yazar Soeren Ahmerkamp, ​​"Bu anoksik mikroçevrelerin silikat raf kumlarındaki toplam azot kaybının üçte birini oluşturabileceğini bulduk." Diyor. "Sonuç olarak, bu denitrifikasyon, okyanuslara giren antropojenik azot için önemli bir lavabodur."