Taxonomic and nutrient controls on phytoplankton iron quotas in the ocean
Taxonomic and nutrient controls on phytoplankton iron quotas in the ocean
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对海洋浮游植物铁配额的分类和营养控制
DOI：
10.1002/lol2.10179
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发表时间：
2020
影响因子：
7.8
通讯作者：
Tagliabue, Alessandro
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Twining, Benjamin S.;Antipova, Olga;Chappell, P. Dreux;Cohen, Natalie R.;Jacquot, Jeremy E.;Mann, Elizabeth L.;Marchetti, Adrian;Ohnemus, Daniel C.;Rauschenberg, Sara;Tagliabue, Alessandro
浮游植物铁含量（即，配额）直接将铁和碳的地球化学循环联系起来，并驱动营养限制、再循环和出口的模式。海洋生态地球化学模型通常假设铁配额是静态的或由溶解铁的可用性控制。我们测量了太平洋营养梯度中浮游植物群落的铁配额，发现配额在分类特定的方式上与实验室得出的预测存在显着差异。铁配额在营养梯度上变化40倍，氮限制允许硅藻积累比共存鞭毛虫多五倍的铁，即使在低铁可用性下。建模表明，这种“奢侈”的摄取在低铁太平洋的大片地区很常见。在硅藻中，羽状和中心属都积累了丰富的铁，但世界性的羽状属伪菱形藻保持的铁配额比共存的中心硅藻高10倍，可能是由于铁储存增强。生物地球化学模型应考虑浮游植物铁配额的分类和常量营养控制。
Phytoplankton iron contents (i.e., quotas) directly link biogeochemical cycles of iron and carbon and drive patterns of nutrient limitation, recycling, and export. Ocean biogeochemical models typically assume that iron quotas are either static or controlled by dissolved iron availability. We measured iron quotas in phytoplankton communities across nutrient gradients in the Pacific Ocean and found that quotas diverged significantly in taxon‐specific ways from laboratory‐derived predictions. Iron quotas varied 40‐fold across nutrient gradients, and nitrogen‐limitation allowed diatoms to accumulate fivefold more iron than co‐occurring flagellates even under low iron availability. Modeling indicates such “luxury” uptake is common in large regions of the low‐iron Pacific Ocean. Among diatoms, both pennate and centric genera accumulated luxury iron, but the cosmopolitan pennate genusPseudo‐nitzschiamaintained iron quotas 10‐fold higher than co‐occurring centric diatoms, likely due to enhanced iron storage. Biogeochemical models should account for taxonomic and macronutrient controls on phytoplankton iron quotas.
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