Benthic N cycling in the Peruvian o

Benthic N cycling in the Peruvian oxygen minimum zone (OMZ) was investigated at ten stations along 12 °S from the middle shelf (74 m) to the upper slope (1024 m) using in situ flux measurements, sediment biogeochemistry and modeling. Middle shelf sediments were covered by mats of the filamentous bacteria Thioploca spp. and contained a large ‘hidden’ pool of nitrate that was not detectable in the porewater. This was attributed to a biological nitrate reservoir stored within the bacteria to oxidize sulfide during ‘dissimilatory nitrate reduction to ammonium’ (DNRA). The extremely high rates of DNRA on the shelf (15.6 mmol m−2 d−1 of N), determined using an empirical steady-state model, could easily supply all the ammonium requirements for anammox in the water column. The model further showed that denitrification by foraminifera may account for 90% of N2 production at the lower edge of the OMZ. At the time of sampling, dissolved oxygen was below detection limit down to 400 m and the water body overlying the shelf had stagnated, resulting in complete depletion of nitrate and nitrite. A decrease in the biological nitrate pool was observed on the shelf during fieldwork concomitant with a rise in porewater sulfide levels in surface sediments to 2 mM. Using a non-steady state model to simulate this natural anoxia experiment, these observations were shown to be consistent with Thioploca surviving on a dwindling intracellular nitrate reservoir to survive the stagnation period. The model shows that sediments hosting Thioploca are able to maintain high ammonium fluxes for many weeks following stagnation, potentially sustaining pelagic N loss by anammox. In contrast, sulfide emissions remain low, reducing the economic risk to the Peruvian fishery by toxic sulfide plume development.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

N หน้าดินขี่จักรยานในออกซิเจนเปรูที่โซนต่ำสุด (OMZ) ถูกตรวจสถานีสิบ 12 ° S จากชั้นกลาง (ม. 74) เพื่อความลาดชันด้านบน (1024 m) ใช้ฟลักซ์ในแหล่งกำเนิดวัด ชีวธรณีเคมีของตะกอน และการสร้างโมเดล ชั้นกลางตะกอนถูกปกคลุม ด้วยเสื่อของออกซิเจน Thioploca ด้ายแบคทีเรีย และสระ 'ซ่อน' ไนเตรทที่ไม่สามารถตรวจสอบได้ใน porewater มีอยู่ นี้ถูกนำมาประกอบกับอ่างเก็บน้ำไนเตรททางชีวภาพเก็บไว้ภายในแบคทีเรียเพื่อออกซิไดซ์ซัลไฟด์ระหว่าง 'การแอมโมเนียไนเตรท dissimilatory ลด' (DNRA) ราคาสูงมากของ DNRA บนชั้น (15.6 โมล m−2 d−1 ของ N), ใช้แบบเสถียรเชิงประจักษ์ สามารถจัดหาข้อกำหนดของแอมโมเนียสำหรับ anammox ในคอลัมน์น้ำได้อย่างง่ายดาย แบบเพิ่มเติมพบว่า denitrification โดย foraminifera อาจบัญชีสำหรับ 90% ของ N2 ผลิตที่ขอบด้านล่างของ OMZ เวลาของการสุ่มตัวอย่าง ค่าออกซิเจนละลายน้ำได้ต่ำกว่าขีดจำกัดการตรวจสอบลงไป 400 เมตร และน้ำร่างกายเหล่านั้นชั้นก็ คง ส่งผลให้สูญเสียน้ำทำให้ไนเตรทและไนไตรท์ ลดลงในกลุ่มไนเตรททางชีวภาพพบว่า บนชั้นระหว่างงานภาคสนามด้วยกันกับการเพิ่มขึ้นในระดับซัลไฟด์ porewater ในตะกอนพื้นผิวขนาด 2 มม. ใช้แบบ - ท่อนการจำลองการทดลองนี้ anoxia ธรรมชาติ ข้อสังเกตเหล่านี้แสดงให้เห็นให้สอดคล้องกับ Thioploca รอดบนอ่าง intracellular ไนเตรท dwindling รอดช่วงซบเซา แบบจำลองแสดงให้เห็นว่า ตะกอนที่โฮสต์ Thioploca จะสามารถรักษาตัวช่วยหลอมสูงแอมโมเนียหลายสัปดาห์ต่อความเมื่อยล้า อาจยั่งยืนขาด N ปล้อง โดย anammox ตรงกันข้าม ซัลไฟด์ปล่อยยังคงต่ำ การลดความเสี่ยงทางเศรษฐกิจการประมงเปรู โดยพัฒนาเบิ้ลพลูมซัลไฟด์ที่เป็นพิษ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

หน้าดินไม่มีการขี่จักรยานในโซนต่ำสุดออกซิเจนเปรู (OMZ) คือการตรวจสอบที่สิบสถานีพร้อม 12 ° S จากชั้นกลาง (74 ม.) เพื่อความลาดชันบน (1,024 เมตร) โดยใช้แหล่งกำเนิดในการวัดการไหลของตะกอน biogeochemistry และการสร้างแบบจำลอง ตะกอนชั้นกลางถูกปกคลุมด้วยเสื่อของแบคทีเรียใย Thioploca เอสพีพี และมีขนาดใหญ่ซ่อน 'สระว่ายน้ำของไนเตรตที่ไม่ได้ตรวจพบใน porewater นี้ถูกนำมาประกอบกับอ่างเก็บน้ำไนเตรตชีวภาพเก็บไว้ภายในแบคทีเรียออกซิไดซ์ซัลไฟด์ในช่วง 'ลด dissimilatory ไนเตรตแอมโมเนียมที่จะ' (DNRA) อัตราสูงมากของ DNRA บนหิ้ง (15.6 มิลลิโมล M-2 D-1 N) การพิจารณาโดยใช้รูปแบบมั่นคงของรัฐเชิงประจักษ์ได้อย่างง่ายดายสามารถจัดหาทุกความต้องการของแอมโมเนียมสำหรับ anammox น้ำในคอลัมน์ รุ่นต่อไปแสดงให้เห็นว่า denitrification โดย foraminifera อาจบัญชีสำหรับ 90% ของการผลิต N2 ที่ขอบล่างของ OMZ ในช่วงเวลาของการสุ่มตัวอย่างปริมาณออกซิเจนละลายน้ำอยู่ต่ำกว่าขีด จำกัด ของการตรวจสอบลงไป 400 เมตรและร่างกายน้ำวางหิ้งเคยหยุดนิ่งที่มีผลในการสูญเสียที่สมบูรณ์ของไนเตรตและไนไตรท์ ลดลงในสระว่ายไนเตรตทางชีวภาพที่ถูกพบบนหิ้งในช่วงภาคสนามร่วมกับการเพิ่มขึ้นในระดับซัลไฟด์ porewater ในตะกอนดินพื้นผิวถึง 2 มิลลิเมตร โดยใช้แบบจำลองสถานะที่ไม่มั่นคงในการจำลองการทดลองนี้ล้มเหลวธรรมชาติสังเกตเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเพื่อให้สอดคล้องกับ Thioploca รอดตายในอ่างเก็บน้ำลดน้อยลงในเซลล์ไนเตรตที่จะอยู่รอดในช่วงความเมื่อยล้า รูปแบบที่แสดงให้เห็นว่าตะกอนโฮสติ้ง Thioploca สามารถรักษาฟลักซ์แอมโมเนียสูงเป็นเวลาหลายสัปดาห์ต่อจากความเมื่อยล้าที่อาจเกิดการสูญเสียอย่างยั่งยืน N ทะเลโดย anammox ในทางตรงกันข้ามการปล่อยก๊าซซัลไฟด์ยังคงอยู่ในระดับต่ำ, การลดความเสี่ยงทางเศรษฐกิจการประมงเปรูโดยการพัฒนาซัลไฟด์ขนนกที่เป็นพิษ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สัตว์ - จักรยานในเปรูออกซิเจนต่ำสุดโซน ( omz ) ถูกสอบสวนที่สถานีสิบตาม 12 องศาจากชั้นกลาง ( 74 ) กับความชันบน ( 1024 ) ที่ใช้ในการวัดกระแสความพีชีวธรณีเคมี ตะกอน , แบบจำลอง กลางชั้นตะกอนที่ถูกปกคลุมด้วยเสื่อของแบคทีเรียเส้นใย thioploca spp . และมีขนาดใหญ่ " ซ่อน " พูลของไนเตรทที่ไม่สามารถตรวจพบใน porewater . นี้เกิดจากการไนเตรตชีวภาพอ่างเก็บน้ำที่เก็บไว้ภายในแบคทีเรียออกซิไดซ์ซัลไฟด์ระหว่าง " " ( แอมโมเนียมไนเตรท dissimilatory เพื่อ dnra ) สูงมากอัตรา dnra บนหิ้ง ( 15.6 mmol m − 2 D − 1 N ) , ตัดสินใจโดยใช้รูปแบบคงที่เชิงประจักษ์ได้อย่างง่ายดายสามารถจัดหาทั้งหมดของ anammox แอมโมเนียในน้ำคอลัมน์ โมเดลเพิ่มเติม พบว่า น้ำจากฟอแรมมินิเฟอราอาจบัญชีสำหรับ 90% ของการผลิตก๊าซไนโตรเจนที่ขอบล่างของ omz . ในเวลาที่สุ่ม ปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำมีค่าต่ำกว่าขีดจำกัดลงไป 400 เมตร และน้ำในร่างกายวางหิ้งก็หยุดนิ่ง เป็นผลในการสมบูรณ์ของไนเตรตและไนไตรท์ . ลดลงในเตรทชีวภาพสระพบบนหิ้งในผู้ป่วยที่มีการเพิ่มขึ้นในระดับ porewater ซัลไฟด์ในดินตะกอนผิวหน้าถึง 2 มิลลิเมตร การใช้รูปแบบจำลองนี้รัฐไม่มั่นคง ขาดอากาศหายใจ ธรรมชาติ การทดลอง การสังเกตเหล่านี้ถูกแสดงเพื่อให้สอดคล้องกับ thioploca รอดตายภายในอ่างเก็บน้ำลดน้อยลงไนเตรทเพื่อความอยู่รอดระยะเวลาที่เฉื่อยชา แบบจำลองแสดงให้เห็นว่าตะกอนโฮสติ้ง thioploca สามารถรักษาค่าแอมโมเนียสูงหลายสัปดาห์หลังจากซบเซาอาจยั่งยืนผิวน้ำ N การสูญเสียโดย anammox . ในทางตรงกันข้าม การปล่อยซัลไฟด์อยู่ในระดับต่ำ เพื่อลดความเสี่ยงทางเศรษฐกิจ โดยการพัฒนาประมงเปรูขนนกซัลไฟด์ที่เป็นพิษ