Reconciling the importance of meiofauna respiration for oxygen demand in muddy coastal sediments
Reconciling the importance of meiofauna respiration for oxygen demand in muddy coastal sediments
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协调小型动物呼吸对泥质沿海沉积物需氧量的重要性
DOI：
10.1002/lno.12393
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发表时间：
2023
影响因子：
4.5
通讯作者：
Bonaglia, Stefano
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Maciute, Adele;Holovachov, Oleksandr;Glud, Ronnie N.;Broman, Elias;Berg, Peter;Nascimento, Francisco J. A.;Bonaglia, Stefano
小型底栖生物，即小于1毫米的生物，是栖息在世界洋底的最丰富和最多样化的无脊椎动物，但它们对海底需氧量的贡献仍然很少受到限制。这一知识对于了解海底呼吸、全球海洋碳和氧循环至关重要，这些循环与生态系统中的所有养分循环和能量流动有关。通常是根据小型底栖生物的生物量或体积来预测它们的呼吸作用，而生物量或体积难以量化，因此小型底栖生物很少被纳入生物地球化学研究。此外，它仍然是未知的广义异速生长关系如何描述所有小型底栖生物的呼吸。因此，我们使用了一种新的方法，专门开发的单一小型底栖动物呼吸测量，以获得呼吸率的10个小型底栖动物群在两个海洋和一个半咸水沿海淤泥环境下的有氧和缺氧条件下，代表自然沉积物条件。我们的估计表明，大型介形类和大型底栖动物的幼体（例如，双壳类、喇叭蠕虫和灵长类）具有最高的个体呼吸速率。小型底栖动物群落对沉积物耗氧的贡献率为3-33%。然而，最重要的贡献者的整体沉积物的氧吸收的线虫和有孔虫的呼吸速率较低，但非常丰富。因此，在22个以上的小型底栖动物门中，我们建议在估计底栖氧和碳循环时应考虑线虫和有孔虫的呼吸作用，这两种呼吸作用占沉积物摄氧量的3-30%（总共3-33%）。
Meiofauna, organisms smaller than 1 mm, are the most abundant and diverse invertebrates inhabiting the world's ocean floor but their contribution to benthic oxygen demand is still poorly constrained. This knowledge is crucial for understanding seabed respiration, global marine carbon, and oxygen cycles, which are relevant to all nutrient cycling and energy flows in the ecosystem. It is common to predict meiofauna respiration based on their biomass or volume, which are difficult to quantify, and thus meiofauna are rarely included in biogeochemistry studies. In addition, it is still unknown how well the generalized allometric relations describe all meiofauna respiration. Therefore, we used a novel approach specially developed for single meiofauna respiration measurements to derive the respiration rates of 10 meiofauna groups in two marine and one brackish coastal muddy environments under oxic and hypoxic conditions, representing natural sediment conditions. Our estimates suggest that large ostracods and juveniles of macrofauna (e.g., bivalves, trumpet worms, and priapulids) had the highest individual respiration rates. Meiofauna community as a whole contributed 3–33% to sediment oxygen uptake. However, the most important contributors to the overall sediment oxygen uptake were nematodes and foraminifera which had lower respiration rates but were highly abundant. Therefore, out of more than 22 meiofauna phyla, we recommend that nematode and foraminifera respiration, which contributes 3–30% (total 3–33%) to sediment oxygen uptake, should be taken into consideration in any estimations of benthic oxygen and carbon cycles.
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