An estimate of the efficiency of the iron‐ and manganese‐driven dissolved inorganic phosphorus trap at an oxic/euxinic water column redoxcline
An estimate of the efficiency of the iron‐ and manganese‐driven dissolved inorganic phosphorus trap at an oxic/euxinic water column redoxcline
复制标题
含氧/低氧水柱氧化还原酶中铁和锰驱动的溶解无机磷捕集器的效率估计
DOI：
10.1029/2010gb003820
复制
发表时间：
2010
影响因子：
5.2
通讯作者：
Turnewitsch
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Turnewitsch
地球化学性质的记录表明，海洋经历了至少部分深海缺氧或大洋缺氧期。两个涉及氧化还原控制浮游植物营养物质溶解的无机磷(DIP)动态的相互抵消的反馈环可能共存，有助于稳定大气和海洋的氧化还原状态。这一概念意味着，在深海缺氧期间，从深海缺氧到氧化表层海洋的DIP转移不受发生在氧化还原跃层的过程的限制。这一隐含的假设需要检验，因为氧化/缺氧水柱氧化还原跃层中铁(Fe)和锰(Mn)的动力学有可能形成一个倾角圈闭，从而抑制DIP从缺氧深处向含氧表层水的运移。利用波罗的海东哥特兰盆地铁、锰、倾角和溶解氧分布的时间序列数据集，我们对这种铁和锰驱动的倾角圈闭的效率进行了估计。通过计算(1)吸附和/或共沉淀在氧化还原跃层上方的自生富铁、富锰颗粒上的DIP向下的通量和(2)穿过氧化还原跃层的向上的湍流扩散DIP通量的比率来估计这一效率。根据假设的粒子密度，我们发现平均±1SD捕获效率分别为0.38±0.29和0.63±0.45。这些效率是显著的，因为它们似乎影响了波罗的海中部的蓝藻动态。我们讨论了捕获机制对海洋缺氧事件的可能影响，并提出了两个假设，即在海洋缺氧事件期间，铁控制的倾角捕获在氧化还原跃层中的潜在重要性。
Geochemical records suggest the ocean has undergone periods of at least partial deeper‐ocean anoxia or euxinia. Two counteracting feedback loops involving redox control of the dynamics of the phytoplankton nutrient dissolved inorganic phosphorus (DIP) might coexist, helping to stabilize the redox state of the atmosphere and oceans. This concept implies that, during deeper‐ocean anoxia, the DIP transfer from the deep anoxic into the oxic surface ocean is uninhibited by processes taking place at the redoxcline. This implicit assumption requires testing because iron (Fe) and manganese (Mn) dynamics at oxic/anoxic water column redoxclines have the potential to form a DIP trap, inhibiting DIP transport from anoxic deep into oxic surface waters. Using a time series data set of Fe, Mn, DIP, and dissolved oxygen distributions in the Eastern Gotland Basin of the Baltic Sea, we provide estimates of the efficiency of this Fe‐ and Mn‐driven DIP trap. This efficiency was estimated by calculating the ratios of (1) the downward flux of DIP adsorbed onto and/or coprecipitated into the settling authigenic Fe‐ and Mn‐rich particles just above the redoxcline and (2) the upward turbulent‐diffusive DIP flux across the redoxcline. Depending on the assumed particle densities, we find average ±1 SD trapping efficiencies of 0.38 ± 0.29 and 0.63 ± 0.45. The efficiencies are significant in that they seem to impact cyanobacterial dynamics in the central Baltic Sea. We discuss possible implications of the trapping mechanism for, and propose two hypotheses relating to the potential importance of Fe‐controlled DIP trapping at redoxclines during, ocean anoxic events.
登录
查看更多内容
DOI：
10.1029/2007eo470014
发表时间：
2007-11
期刊：
Eos, Transactions American Geophysical Union
影响因子：
--
作者：
T. Bianchi
通讯作者：
T. Bianchi
用于研究海洋沉积物中磷酸盐结合铁氧化物形成的新实验装置。
DOI：
--
发表时间：
2001
期刊：
影响因子：
--
作者：
H. Matthiesen;T. Leipe;M. Laima
通讯作者：
M. Laima
2002-2003 年不寻常的波罗的海流入活动和不同的深水特性
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
R. Feistel;G. Nausch;E. Hagen
通讯作者：
E. Hagen
影响因子：
6.2
作者：
DANIELSSON, LG;MAGNUSSON, B;WESTERLUND, S
通讯作者：
WESTERLUND, S
波罗的海深水的通风：对现有观测和模型知识的简要回顾
DOI：
--
发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
M. Meier;R. Feistel;J. Piechura;L. Arneborg;H. Burchard;V. Fiekas;N. Golenko;N. Kuzmina;V. Mohrholz;C. Nøhr;V. Paka;J. Sellschopp;A. Stips;V. Zhurbas
通讯作者：
V. Zhurbas