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:

Di-nitrogen (N2) fixation plays a well-recognized role in the enhancement of primary production andarguably particle export in oligotrophic regions of the subtropical and tropical oceans. However, recentevidence suggests that N2 fixation may also be significant in regions of the surface ocean proximate toor overlying zones of intense subsurface denitrification. In this study, we present results from a seriesof research cruises in the Gulf of California (GoCal) and adjacent waters of the Eastern Tropical NorthPacific (ETNP). Measurements include microscopy, genomic analyses, incubations, stable isotopic measurements,and sediment traps coupled with 238U:234Th disequilibria. Combined, these results suggestthat N2 fixing microorganisms are present and active throughout the region, with larger sized Richeliaand 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 ratesin the summer varied from 15–70 lmol N m2 d1, with episodic blooms contributing as much as795 lmol N m2 d1. While the estimated contribution of N2 fixation to particle export was highlyvariable, blooms of diatom-Richelia symbioses accounted for as much as 44% of the measured summercarbon flux at 100 m. Alternately, evaluation of the N isotopic composition of sinking material and themagnitude of measured N2 fixation rates indicate negligible to small enhancements of new productionwhen blooms of either colonial Trichodesmium spp. or unicellular diazotrophs were encountered. Consistentwith previous research, we also found that while fluxes of C to sediment traps are similar in winterand summer months, the efficiency of C export (export/surface productivity) in the GoCal region is elevatedduring summer relative to the more productive diatom-dominated winter phase of the seasonalcycle. The episodic and variable nature of N2 fixation recorded in this region make it unlikely that newproduction 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 biomassvia grazing or aggregation may further explain the enhanced export efficiency observed in the GoCalsummer. In sum, diazotrophy typically supports <10%, but as much as 44% of export production. The highvariability of direct measurements of N2 fixation implies that other mechanisms contribute to theseasonal invariance of C flux in this region. If this region is indicative of other oxygen minima zones withactive diazotrophs, our results indicate that export-mediated feedback mechanisms between N2 fixationand denitrification are not as strong as previously hypothesized. 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