Di-nitrogen (N2) fixation plays a w

Di-nitrogen (N2) fixation plays a well-recognized role in the enhancement of primary production and
arguably particle export in oligotrophic regions of the subtropical and tropical oceans. However, recent
evidence suggests that N2 fixation may also be significant in regions of the surface ocean proximate to
or overlying zones of intense subsurface denitrification. In this study, we present results from a series
of research cruises in the Gulf of California (GoCal) and adjacent waters of the Eastern Tropical North
Pacific (ETNP). Measurements include microscopy, genomic analyses, incubations, stable isotopic measurements,
and sediment traps coupled with 238U:234Th disequilibria. Combined, these results suggest
that N2 fixing microorganisms are present and active throughout the region, with larger sized Richelia
and Trichodesmium spp. recorded within the warmer waters at the entrance to and within the GoCal,
and smaller, unicellular diazotrophs observed in the cooler waters of the northern ETNP. N2 fixation rates
in the summer varied from 15–70 lmol N m2 d1
, with episodic blooms contributing as much as
795 lmol N m2 d1
. While the estimated contribution of N2 fixation to particle export was highly
variable, blooms of diatom-Richelia symbioses accounted for as much as 44% of the measured summer
carbon flux at 100 m. Alternately, evaluation of the N isotopic composition of sinking material and the
magnitude of measured N2 fixation rates indicate negligible to small enhancements of new production
when blooms of either colonial Trichodesmium spp. or unicellular diazotrophs were encountered. Consistent
with previous research, we also found that while fluxes of C to sediment traps are similar in winter
and summer months, the efficiency of C export (export/surface productivity) in the GoCal region is elevated
during summer relative to the more productive diatom-dominated winter phase of the seasonal
cycle. The episodic and variable nature of N2 fixation recorded in this region make it unlikely that new
production via diazotrophic activity is solely responsible for the observed patterns of C transport effi-
ciency; rather, we hypothesize that eolian inputs and/or efficient transport of picocyanobacterial biomass
via grazing or aggregation may further explain the enhanced export efficiency observed in the GoCal
summer. In sum, diazotrophy typically supports

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เบี Di-ไนโตรเจน (N2) มีบทบาทรู้จักอย่างดีในการเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตหลัก และว่าอนุภาคส่งออกในภูมิภาค oligotrophic ของมหาสมุทรในเขตร้อน และแบบ อย่างไรก็ตาม ล่าสุดหลักฐานชี้ให้เห็นว่า ปฏิกิริยาการตรึง N2 อาจสำคัญในภูมิภาคของพื้นผิวมหาสมุทรเคียงไปหรือของ subsurface denitrification รุนแรงเหล่านั้น ในการศึกษานี้ เรานำเสนอผลลัพธ์จากชุดของการวิจัยการล่องเรือในอ่าวของแคลิฟอร์เนีย (GoCal) และเหนือเขตร้อนตะวันออกอยู่ติดกับน้ำแปซิฟิก (ETNP) วัดรวม microscopy วิเคราะห์ genomic, incubations วัด isotopic มั่นคงและดักตะกอนด้วย 238U:234Th disequilibria รวม ผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำจุลินทรีย์แก้ไข N2 ปัจจุบัน และใช้ได้ทั่วภูมิภาค กับ Richelia ขนาดใหญ่โอ Trichodesmium บันทึกภาย ในน้ำอุ่นที่ทางเข้า และภาย ใน GoCalและขนาดเล็ก unicellular diazotrophs ในน้ำเย็นของ ETNP เหนือ ราคาเบี N2ในฤดูที่แตกต่างกันจาก 15 – 70 lmol N m2 ง 1มี episodic บลูมส์สนับสนุนเท่า795 lmol N m2 ง 1. ขณะที่สัดส่วนโดยประมาณของเบี N2 จะส่งอนุภาคอยู่สูงตัวแปร บลูมส์ของไดอะตอม Richelia symbioses คิดถึง 44% ของฤดูร้อนที่วัดฟลักซ์คาร์บอนที่ 100 เมตรสลับ การประเมินองค์ประกอบ N isotopic ของจมวัสดุและขนาดวัดอัตราปฏิกิริยาการตรึง N2 ระบุระยะปรับปรุงขนาดเล็กผลิตใหม่เมื่อบลูมส์โอ Trichodesmium โคโลเนียลหรือ unicellular diazotrophs พบ สอดคล้องกันกับงานวิจัยก่อนหน้านี้ เรายังพบว่าขณะที่ fluxes ของ C เพื่อดักตะกอนคล้ายในฤดูหนาวและฤดูร้อน ประสิทธิภาพของส่งออก C (ผลผลิต/ส่งออกพื้นผิว) ในภูมิภาค GoCal เป็นการยกระดับในช่วงฤดูร้อนเมื่อเทียบกับระยะหนาวครอบงำไดอะตอมมากขึ้นของที่ตามฤดูกาลวงจร Episodic และตัวแปรลักษณะของปฏิกิริยาการตรึง N2 บันทึกทำให้ภูมิภาคนี้ก็ไม่น่าที่ใหม่ผลิตผ่านกิจกรรม diazotrophic รับผิดชอบแต่เพียงผู้เดียวสำหรับรูปแบบสังเกตของ effi ขนส่ง C-ciency ค่อนข้าง เรา hypothesize ที่อินพุต eolian และ/หรือขนส่งที่มีประสิทธิภาพของชีวมวล picocyanobacterialgrazing หรือรวมอาจอธิบายเพิ่มเติมประสิทธิภาพการส่งออกเพิ่มขึ้นใน GoCalฤดูร้อน ในผลรวม diazotrophy โดยทั่วไปสนับสนุน < 10% แต่มากถึง 44% ของการผลิตส่งออก สูงความแปรผันของการวัดโดยตรงของปฏิกิริยาการตรึง N2 หมายถึงกลไกอื่น ๆ ที่นำไปสู่การinvariance ตามฤดูกาลของฟลักซ์ C ในภูมิภาคนี้ ถ้าภูมิภาคนี้ส่อโซนกมินิมาออกซิเจนอื่น ๆdiazotrophs งาน ผลของเราบ่งชี้ว่า ผลป้อนกลับ mediated ส่งออกกลไกระหว่าง N2 เบีและ denitrification ไม่แข็งแกร่งเป็นก่อนหน้านี้ ตั้งสมมติฐานว่า 20

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Di ไนโตรเจน (N2)
ตรึงมีบทบาทที่ดีได้รับการยอมรับในการเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิตหลักและการส่งออกของอนุภาคเนื้อหาในภูมิภาคoligotrophic ของมหาสมุทรในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน อย่างไรก็ตามที่ผ่านมามีหลักฐานแสดงให้เห็นว่าการตรึง N2 ก็อาจจะมีนัยสำคัญในภูมิภาคของพื้นผิวมหาสมุทรใกล้เคียงไปหรือวางโซนdenitrification ดินที่รุนแรง ในการศึกษานี้เรานำเสนอผลลัพธ์ที่ได้จากชุดของการล่องเรือวิจัยในอ่าวแคลิฟอร์เนีย (GoCal) และน้ำทะเลที่อยู่ติดกันทางทิศตะวันออกของ Tropical North Pacific (ETNP) รวมถึงการวัดกล้องจุลทรรศน์วิเคราะห์จีโนมฟักตัวของเชื้อที่วัดไอโซโทปที่มีเสถียรภาพและดักตะกอนควบคู่ไปกับการ 238U: 234 disequilibria รวมผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการแก้ไข N2 จุลินทรีย์ที่มีอยู่และการใช้งานทั่วทั้งภูมิภาคที่มีขนาดที่ใหญ่กว่า Richelia และ Trichodesmium เอสพีพี บันทึกไว้ในน้ำอุ่นที่ทางเข้าและภายใน GoCal ที่และขนาดเล็กdiazotrophs หน่วยเดียวที่สังเกตได้ในน้ำเย็นของภาคเหนือ ETNP N2 ตรึงอัตราในช่วงฤดูร้อนที่แตกต่างกัน 15-70 lmol ไม่มี m2 d1 กับบุปผาหลักการที่เอื้อมากที่สุดเท่าที่795 lmol ไม่มี m2 d1 ในขณะที่ผลงานโดยประมาณของการตรึง N2 เพื่อการส่งออกเป็นอนุภาคสูงตัวแปรของบุปผาsymbioses ไดอะตอม-Richelia สัดส่วนมากที่สุดเท่าที่ 44% ของฤดูร้อนวัดการไหลของคาร์บอนที่100 ม. อีกวิธีหนึ่งคือการประเมินผลขององค์ประกอบที่ไม่มีไอโซโทปของวัสดุที่จมและความสำคัญของการวัดอัตราการตรึง N2 บ่งบอกถึงความสำคัญในการปรับปรุงเล็ก ๆ ของการผลิตใหม่เมื่อบุปผาทั้งTrichodesmium โคโลเนียลเอสพีพี หรือ diazotrophs หน่วยเดียวที่ถูกพบ สอดคล้องกับงานวิจัยก่อนหน้านี้เรายังพบว่าในขณะที่ฟลักซ์ของ C เพื่อดักตะกอนที่มีความคล้ายคลึงในช่วงฤดูหนาวและฤดูร้อนที่มีประสิทธิภาพของการส่งออกซี(ส่งออก / การผลิตพื้นผิว) ในภูมิภาค GoCal จะสูงในช่วงฤดูร้อนเมื่อเทียบกับdiatom- มีประสิทธิผลมากขึ้น ขั้นตอนการครอบงำในช่วงฤดูหนาวของฤดูกาลวงจร ธรรมชาติหลักการและตัวแปรการตรึง N2 บันทึกในภูมิภาคนี้ทำให้มันไม่น่าที่ใหม่ผลิตผ่านกิจกรรมdiazotrophic เป็นผู้รับผิดชอบสำหรับรูปแบบการตั้งข้อสังเกตของการขนส่ง C ที่สุดนั่นคือการขาด; แต่เราตั้งสมมติฐานว่าปัจจัยการผลิตพาและ / หรือการขนส่งที่มีประสิทธิภาพของชีวมวล picocyanobacterial ผ่านทุ่งเลี้ยงสัตว์หรือการรวมต่อไปอาจอธิบายประสิทธิภาพของการส่งออกที่เพิ่มขึ้นพบใน GoCal ฤดูร้อน สรุป diazotrophy มักจะสนับสนุน <10% แต่เท่าที่ 44% ของการผลิตการส่งออก สูงความแปรปรวนของการวัดโดยตรงของการตรึง N2 หมายความว่ากลไกอื่น ๆ นำไปสู่การแปรเปลี่ยนตามฤดูกาลของฟลักซ์ซีในภูมิภาคนี้ หากพื้นที่นี้เป็นตัวบ่งชี้ของโซนออกซิเจนน้อยอื่น ๆ ที่มีdiazotrophs ปราดเปรียว, ผลของเราแสดงให้เห็นว่ากลไกความคิดเห็นส่งออกสื่อกลางระหว่างการตรึง N2 และ denitrification ไม่ได้เป็นที่แข็งแกร่งเป็นสมมติฐานก่อนหน้านี้. 20

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ขนาดของการวัดการตรึงอัตราระบุเล็กน้อยเพื่อเพิ่มไนโตรเจนขนาดเล็ก
การผลิตใหม่เมื่อบุปผาของอาณานิคม trichodesmium spp . หรือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว diazotrophs พบ สอดคล้องกัน
กับงานวิจัยก่อนหน้านี้ เราพบว่า ในขณะที่ค่าของ C เพื่อดักตะกอนจะคล้ายกันในฤดูหนาว
และฤดูร้อนไดไนโตรเจน ( N2 ) การตรึงเล่นดียอมรับบทบาทในการเพิ่มประสิทธิภาพของการผลิต และส่งออกในอนุภาคปฐมภูมิ
อย่างโอลิโกโทรฟิกภูมิภาคของมหาสมุทรกึ่งเขตร้อนและเขตร้อน อย่างไรก็ตาม หลักฐานล่าสุดที่แสดงให้เห็นว่า N2
การตรึงยังอาจจะที่สำคัญในภูมิภาคของพื้นผิวมหาสมุทรใกล้เคียง

หรือวางโซนเข้มดินน้ำ . ในการศึกษานี้เรานำเสนอผลลัพธ์จากชุด
การล่องเรือการวิจัยในอ่าวแคลิฟอร์เนีย ( gocal ) และน้ำที่อยู่ติดกันของทางเหนือ
เขตร้อนแปซิฟิกตะวันออก ( etnp ) รวมถึงกล้องจุลทรรศน์ที่มีการวัด , การวิเคราะห์ incubations มั่นคงไอโซโทปการวัด
และดักตะกอนคู่กับ 238u : 234th disequilibria . ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็น
รวมจุลินทรีย์ที่ตรึงไนโตรเจนที่มีอยู่และใช้งานทั่วทั้งภูมิภาคที่มีขนาดใหญ่ richelia
trichodesmium spp . และบันทึกไว้ในน้ำอุ่นที่ปาก และภายใน gocal
, และ diazotrophs ขนาดเล็กเซลล์เดียวที่พบในน้ำที่เย็นของ etnp ภาคเหนือ การตรึงไนโตรเจนอัตรา
ในฤดูร้อนช่วง 15 – 70 lmol N m2 d1
,กับบุปผาตอนเกิด lmol เท่าที่
795 N m2 d1

ในขณะที่สัดส่วนการส่งออกประมาณ N2 ตรึงอนุภาคถูกตัวแปรอย่างสูง
บุปผาจาก richelia อยู่ร่วมกันคิดเป็นร้อยละ 44 ของวัดฤดูร้อน
คาร์บอนของ 100 เมตร อีกวิธีหนึ่งคือ การประเมินองค์ประกอบของวัสดุและไอโซโทป N
จมขนาดของการวัดการตรึงอัตราระบุเล็กน้อยเพื่อเพิ่มไนโตรเจนขนาดเล็ก
การผลิตใหม่เมื่อบุปผาของอาณานิคม trichodesmium spp . หรือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว diazotrophs พบ สอดคล้องกัน
กับงานวิจัยก่อนหน้านี้ เราพบว่า ในขณะที่ค่าของ C เพื่อดักตะกอนจะคล้ายกันในฤดูหนาว
และฤดูร้อนประสิทธิภาพของ C ส่งออก ( ส่งออก / พื้นผิวการผลิต ) ในภูมิภาค gocal สูงขึ้น
ในระหว่างฤดูร้อนเมื่อเทียบกับมากขึ้นจากครอบงำระยะฤดูหนาวของวัฏจักรของฤดูกาล

การลำดับเรื่องและตัวแปรลักษณะของการตรึงไนโตรเจนที่บันทึกไว้ในภูมิภาคนี้ทำให้มันยากที่ผลิตใหม่
ผ่านกิจกรรม diazotrophic เป็นผู้รับผิดชอบ แต่เพียงผู้เดียวเพื่อสังเกตรูปแบบของ C -
effi ขนส่งประสิทธิภาพ ค่อนข้าง เราพบว่า ปัจจัยการผลิต และ / หรือ ประสิทธิภาพการขนส่งของ picocyanobacterial ชีวมวล
ผ่านทุ่งเลี้ยงสัตว์หรือการรวมตัวอาจอธิบายเพิ่มเติมเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออก พบในฤดูร้อน gocal
ที่ลมพัดพามา . ในผลรวม , diazotrophy มักจะสนับสนุน < 10 % แต่เท่าที่ 35% ของการผลิตส่งออก สูง
ความผันแปรของการวัดโดยตรงของการตรึงไนโตรเจนพบว่า กลไกอื่น ๆ สนับสนุน
แปรเปลี่ยนตามฤดูกาลของ C ฟลักซ์ในภูมิภาคนี้ ถ้าภาคนี้บ่งบอกถึงโซนไม่นี่ ม๊าออกซิเจนอื่น ๆด้วย
ปราดเปรียว diazotrophs ผลของเราระบุว่า การส่งออกผ่านกลไกความคิดเห็นระหว่าง
การตรึงไนโตรเจนและดีไนตริฟิเคชันไม่แข็งแรงเท่าที่เคยศึกษา .
20