stringtranslate.com

Большой кальцитовый пояс

Годовой цикл Большого кальцитового пояса в Южном океане . Пояс появляется летом в южном полушарии в виде светло -бирюзовой полосы.

Большой кальцитовый пояс (GCB) относится к региону океана, где наблюдаются высокие концентрации кальцита , минеральной формы карбоната кальция . Пояс простирается на большую площадь Южного океана, окружающего Антарктиду. Кальцит в Большом кальцитовом поясе образован крошечными морскими организмами, называемыми кокколитофоридами , которые строят свои раковины из карбоната кальция. Когда эти организмы умирают, их раковины опускаются на дно океана, и со временем они накапливаются, образуя толстый слой кальцитового осадка.

Большой кальцитовый пояс расположен в районах Южного океана, где глубина компенсации кальцита (CCD) относительно невелика, что означает, что кальцитовые минералы из раковин морских организмов растворяются на меньшей глубине в толще воды. Это приводит к более высокой концентрации осадков карбоната кальция на дне океана, которые можно наблюдать в виде белых меловых осадков.

Большой кальцитовый пояс играет важную роль в регулировании глобального углеродного цикла . Кальцит — это форма углерода, которая удаляется из атмосферы и хранится в океане, что помогает сократить количество углекислого газа в атмосфере и смягчить последствия изменения климата . Недавние исследования показывают, что пояс поглощает от 15 до 30 миллионов тонн углерода в год. [1]

Ученые также интересуются кальцитовыми отложениями в поясе, которые содержат ценную информацию о прошлом климате, океанических течениях, химии океана и морских экосистемах. Например, изменения глубины CCD с течением времени могут указывать на изменения в количестве углекислого газа в атмосфере и способности океана поглощать его. Пояс также является домом для разнообразного спектра современной морской жизни, включая глубоководные кораллы и рыб, которые адаптированы к уникальным условиям, обнаруженным в этой части океана. Большой кальцитовый пояс представляет собой область повышенной летней концентрации кальцита в верхнем слое океана, полученного из кокколитофорид , несмотря на то, что регион известен своим преобладанием диатомовых водорослей. Наложение двух основных групп фитопланктона , кокколитофорид и диатомовых водорослей, в динамических фронтальных системах, характерных для этого региона, обеспечивает идеальные условия для изучения влияния окружающей среды на распределение различных видов в пределах этих таксономических групп. [2]

Обзор

Большой кальцитовый пояс можно определить как повышенный уровень неорганического углерода (PIC), который наблюдается наряду с сезонно повышенным уровнем хлорофилла a в австральную весну и лето в Южном океане. [3] Он играет важную роль в колебаниях климата, [4] [5] составляя более 60% площади Южного океана (30–60° ю.ш.). [6] Регион между 30° и 50° ю.ш. имеет самое высокое поглощение антропогенного углекислого газа (CO2 ) наряду с Северной Атлантикой и Северной частью Тихого океана. [7] Знания о влиянии взаимодействующих экологических факторов на распределение фитопланктона в Южном океане ограничены. Например, необходимо больше понимания того, как взаимодействуют свет и доступность железа или температура и pH для управления биогеографией фитопланктона . [8] [9] [10] Следовательно, если необходимо улучшить параметризацию модели для обеспечения точных прогнозов биогеохимических изменений, необходимо многомерное понимание полного набора экологических факторов. [11] [2]

Южный океан часто рассматривался как система с преобладанием микропланктона (20–200 мкм) с цветением фитопланктона , в котором доминируют крупные диатомовые водоросли и Phaeocystis sp. [12] [13] [14] Однако с момента идентификации Большого кальцитового пояса (GCB) как постоянной особенности [3] [15] и признания важности пикопланктона (< 2 мкм) и нанопланктона (2–20 мкм) в богатых питательными веществами, низкохлорофилльных (HNLC) водах [16] необходимо признать динамику мелкого (био)минерализующего планктона и его экспорт. Двумя доминирующими группами биоминерализующего фитопланктона в GCB являются кокколитофориды и диатомовые водоросли. Кокколитофориды обычно встречаются к северу от полярного фронта [17], хотя Emiliania huxleyi была обнаружена на юге до 58° ю.ш. в море Скотия [18] , на 61° ю.ш. через пролив Дрейка [10] и на 65° ю.ш. к югу от Австралии [19] [2]

Диатомовые водоросли присутствуют по всему ГЦБ, при этом полярный фронт отмечает сильное разделение между фракциями разных размеров. [20] К северу от полярного фронта мелкие виды диатомовых водорослей, такие как Pseudo-nitzschia spp. и Thalassiosira spp., как правило, доминируют численно, тогда как крупные диатомовые водоросли с более высокими потребностями в кремниевой кислоте (например, Fragilariopsis kerguelensis ) обычно более многочисленны к югу от полярного фронта. [20] Высокая численность нанопланктона (кокколитофорид, мелких диатомовых водорослей, золотистых водорослей ) также наблюдалась на Патагонском шельфе  [13] и в море Скотия . [21] В настоящее время лишь немногие исследования включают мелкий биоминерализующий фитопланктон на уровне видов. [20] [12] [13] [21] Скорее, внимание часто уделялось более крупным и некальцифицирующим видам в Южном океане из-за проблем с сохранением образцов (например, подкисленный раствор Люголя растворяет кальцит , а световая микроскопия ограничивает точную идентификацию клетками > 10 мкм. [21] В контексте изменения климата и будущего функционирования экосистемы распределение биоминерализующегося фитопланктона важно определить при рассмотрении взаимодействия фитопланктона с химией карбонатов , [22] [23] и биогеохимией океана . [24] [25] [26] [2]

Экологические зоны Южного океана

Большой кальцитовый пояс охватывает основные циркумполярные фронты Южного океана: Субантарктический фронт, полярный фронт, фронт Южного антарктического циркумполярного течения и иногда южную границу Антарктического циркумполярного течения . [27] [28] [29] Субтропический фронт (примерно на 10 °C) действует как северная граница ГЦБ и связан с резким увеличением PIC на юге. [6] Эти фронты разделяют различные экологические и биогеохимические зоны, что делает ГЦБ идеальной областью исследования для изучения контроля над сообществами фитопланктона в открытом океане. [14] [8] Высокая концентрация PIC, наблюдаемая в GCB (1 мкмоль PIC л −1 ) по сравнению со средним мировым значением (0,2 мкмоль PIC л −1 ) и значительные количества отделенных кокколитов E. huxleyi (в концентрациях > 20 000 кокколитов мл −1 ) [6] характеризуют GCB. GCB четко наблюдается на спутниковых снимках  [3], охватывающих Патагонский шельф  [30] [31] через Атлантический, Индийский и Тихий океаны и завершающих кругосветное плавание вокруг Антарктиды через пролив Дрейка. [2]

Четыре вида фитопланктона, идентифицированные как характеризующие существенно различающиеся структуры сообществ вдоль Большого кальцитового пояса: (a)  Emiliania huxleyi , (b)  Fragilariopsis pseudonana , (c)  Fragilariopsis nana и (d)  Pseudo-nitzschia spp. [2]

Кокколитофориды против диатомовых водорослей

Кокколитофориды и диатомовые водоросли в Южном океане. [32] Распределение биомассы за четыре месяца с декабря по март. Среднее значение биомассы углерода кокколитофоридов (слева) и диатомовых водорослей (справа) в верхних 50 метрах (ммоль/м 3 ) с использованием региональной модели высокого разрешения для Южного океана. Наблюдения за биомассой кокколитофоридов и диатомовых водорослей в верхних 50 метрах обозначены цветными точками. (Обратите внимание на разницу в масштабах.)

Биогеография фитопланктона Южного океана контролирует локальную биогеохимию и экспорт макроэлементов в более низкие широты и глубину. Особое значение имеет конкурентное взаимодействие между кокколитофоридами и диатомовыми водорослями, причем первые преобладают вдоль Большого кальцитового пояса (40–60° ю.ш.), тогда как диатомовые водоросли, как правило, доминируют в регионах южнее 60° ю.ш., как показано на диаграмме справа. [32]

Океан меняется с беспрецедентной скоростью в результате увеличения антропогенных выбросов CO2 и связанного с этим изменения климата. Изменения в стратификации плотности и поступлении питательных веществ, а также закисление океана приводят к изменениям в составе сообщества фитопланктона и, следовательно, в структуре и функционировании экосистемы. Некоторые из этих изменений уже наблюдаются сегодня  [33] [34] и могут иметь каскадные эффекты на глобальные биогеохимические циклы и поглощение углерода океаном. [35] [36] [37] Изменения в биогеографии Южного океана (ЮО) особенно важны из-за важности Южного океана в подпитке первичной продукции в более низких широтах посредством латерального экспорта питательных веществ  [38] и в поглощении антропогенного CO2 . [39] Для углеродного цикла соотношение кальцифицирующего и некальцифицирующего фитопланктона имеет решающее значение из-за противодействующего воздействия кальцификации и фотосинтеза на pCO2 морской воды , что в конечном итоге контролирует обмен CO2 с атмосферой, а также разного балластирующего эффекта кальцитовых и кремниевых кислотных оболочек для экспорта органического углерода . [32]

Потенциальная сезонная прогрессия, происходящая в Большом кальцитовом поясе, позволяющая кокколитофоридам развиваться после основного цветения диатомовых водорослей. Обратите внимание, что изображения фитопланктона не в масштабе. [2]

Кальцифицирующие кокколитофориды и силицифицирующие диатомовые водоросли являются повсеместно распространенными функциональными группами фитопланктона. [40] [41] Диатомовые водоросли вносят основной вклад в глобальную биомассу фитопланктона  [42] и ежегодную чистую первичную продукцию. [43] Для сравнения, кокколитофориды вносят меньший вклад в биомассу  [42] и в глобальную ЧПП. [44] [45] [46] [47] [32]

Однако кокколитофориды являются основными фитопланктонными кальцифицирующими организмами. [48] тем самым существенно влияя на глобальный углеродный цикл . Диатомовые водоросли доминируют в сообществе фитопланктона в Южном океане, [49] [50] [51] но кокколитофориды в последние годы привлекают все большее внимание. Спутниковые снимки частиц неорганического углерода (PIC, косвенный показатель распространенности кокколитофорид) выявили «Большой кальцитовый пояс», [52] ежегодно повторяющуюся циркумполярную полосу повышенных концентраций PIC между 40 и 60° ю.ш. Наблюдения in situ подтвердили обилие кокколитофорид до 2,4×10 3 клеток мл −1 в атлантическом секторе (цветение на Патагонском шельфе ), до 3,8×10 2 клеток мл −1 в индийском секторе [15] и до 5,4×10 2 клеток мл −1 в тихоокеанском секторе Южного океана  [53], при этом доминирующим видом является Emiliania huxleyi. [15] [54] Однако вклад кокколитофорид в общую биомассу фитопланктона Южного океана и NPP еще не был оценен. Локально было обнаружено, что повышенное обилие кокколитофорид в GCB превращает поверхностные воды в источник CO 2 для атмосферы, [15] подчеркивая необходимость понимания контроля их обилия в Южном океане в контексте углеродного цикла и изменения климата. Хотя за последние десятилетия было замечено, что кокколитофориды перемещаются к полюсам, [55] [56] [34] их реакция на комбинированное воздействие будущего потепления и закисления океана все еще остается предметом дискуссий. [57] [55] [58] [59] [60] Поскольку их реакция также будет в решающей степени зависеть от будущего состава сообщества фитопланктона и взаимодействия хищников и жертв, [61] крайне важно оценить контроль их численности в сегодняшнем климате. [32]

Подходы сверху вниз и снизу вверх

Биомасса кокколитофорид контролируется комбинацией факторов снизу вверх (физико-биогеохимическая среда) и сверху вниз ( взаимодействие хищник-жертва ), но относительная важность этих двух факторов для кокколитофорид в Южном океане еще не была оценена. Факторы снизу вверх напрямую влияют на рост фитопланктона, а диатомовые водоросли и кокколитофориды традиционно различаются на основе их различных потребностей в питательных веществах, турбулентности и свете. Основываясь на этом, мандала Маргалефа предсказывает сезонную последовательность от диатомовых водорослей к кокколитофоридам по мере увеличения уровня освещенности и снижения уровня питательных веществ. [62] Исследования in situ, оценивающие биогеографию кокколитофорид Южного океана, обнаружили кокколитофориды в различных условиях окружающей среды, [15] [63] [64] [54] [50], таким образом, предполагая широкую экологическую нишу, но все упомянутые исследования были почти исключительно сосредоточены на контроле снизу вверх. [32]

Однако темпы роста фитопланктона не обязательно совпадают со темпами накопления биомассы. Используя спутниковые данные из Северной Атлантики, Беренфельд в 2014 году подчеркнул важность одновременного учета факторов снизу вверх и сверху вниз при оценке сезонной динамики биомассы фитопланктона и последовательности различных типов фитопланктона из-за пространственно и временно меняющейся относительной важности физико-биогеохимической и биологической среды. [65] [32]

Типы морских осадков в Южном океане: (1) известковый ил/ил, (2, 3) биокремнистый/ил, (4) грубые литогенные осадки, (5, 6) литогенный песок/ил

В Южном океане предыдущие исследования показали, что выедание зоопланктона контролирует общую биомассу фитопланктона, [66] состав сообщества фитопланктона, [67] и структуру экосистемы, [68] [69], предполагая, что контроль сверху вниз также может быть важным фактором относительного обилия кокколитофорид и диатомовых водорослей. Но роль выедания зоопланктона в современных моделях системы Земли недостаточно изучена, [70] [71] и влияние различных формул выедания на биогеографию и разнообразие фитопланктона является предметом текущих исследований. [72] [73] [32]

Диаграмма слева показывает пространственное распределение различных типов морских осадков в Южном океане. Зеленоватая область к югу от Полярного фронта показывает расширение субполярного опалового пояса, где осадки содержат значительную часть кремнистых планктонных панцирей. Осадки вблизи Антарктиды в основном состоят из ледниковых обломков любого размера зерна, размытых и принесенных антарктическим льдом. [74] [75]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Андерсон, Роберт Ф.; Сакс, Джулиан П.; Флейшер, Мартин К.; Аллен, Кэтрин А.; Ю, Джимин; Кутавас, Атанасиос; Жаккар, Сэмюэл Л. (2019). «Глубоководное истощение кислорода и секвестрация углерода в океане во время последнего ледникового периода». Глобальные биогеохимические циклы . 33 (3). Американский геофизический союз (AGU): 301–317. Bibcode : 2019GBioC..33..301A. doi : 10.1029/2018gb006049. hdl : 1885/196693 . ISSN  0886-6236. S2CID  134926685.
  2. ^ abcdefg Смит, Хелен ЕК; Поултон, Алекс Дж.; Гарли, Ребекка; Хопкинс, Джейсон; Любельчик, Лора К.; Драпо, Дэйв Т.; Раушенберг, Сара; Твининг, Бен С.; Бейтс, Николас Р.; Балч, Уильям М. (2017). «Влияние изменчивости окружающей среды на биогеографию кокколитофорид и диатомовых водорослей в Большом кальцитовом поясе». Biogeosciences . 14 (21): 4905–4925. Bibcode :2017BGeo...14.4905S. doi : 10.5194/bg-14-4905-2017 . Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
  3. ^ abc Balch, WM; Gordon, Howard R.; Bowler, BC; Drapeau, DT; Booth, ES (2005). "Измерения карбоната кальция на поверхности мирового океана на основе данных спектрорадиометра со средним разрешением". Journal of Geophysical Research . 110 (C7): C07001. Bibcode : 2005JGRC..110.7001B. doi : 10.1029/2004JC002560 .
  4. ^ Сармьенто, Хорхе Л.; Хьюз, Тертия М.К.; Стоуффер, Рональд Дж.; Манабе, Сюкуро (1998). «Моделированная реакция цикла углерода океана на антропогенное потепление климата». Nature . 393 (6682): 245–249. Bibcode :1998Natur.393..245S. doi :10.1038/30455. S2CID  4317429.
  5. ^ Sarmiento, JL; Slater, R.; Barber, R.; Bopp, L.; Doney, SC; Hirst, AC; Kleypas, J.; Matear, R.; Mikolajewicz, U.; Monfray, P.; Soldatov, V.; Spall, SA; Stouffer, R. (2004). "Ответ экосистем океана на потепление климата". Global Biogeochemical Cycles . 18 (3): n/a. Bibcode : 2004GBioC..18.3003S. doi : 10.1029/2003GB002134. hdl : 1912/3392 . S2CID  15482539.
  6. ^ abc Balch, WM; Drapeau, DT; Bowler, BC; Lyczskowski, E.; Booth, ES; Alley, D. (2011). «Вклад кокколитофорид в оптический и неорганический углеродный бюджет во время эксперимента по обмену газом в Южном океане: новые доказательства в поддержку гипотезы «Великого кальцитового пояса»». Journal of Geophysical Research . 116 (C4): C00F06. Bibcode : 2011JGRC..116.0F06B. doi : 10.1029/2011JC006941.
  7. ^ Sabine, CL; Feely, RA; Gruber, N.; Key, RM; Lee, K.; Bullister, JL; Wanninkhof, R.; Wong, CS; Wallace, DW; Tilbrook, B.; Millero, FJ; Peng, TH; Kozyr, A.; Ono, T.; Rios, AF (2004). "Океанский сток для антропогенного CO2" (PDF) . Science . 305 (5682): 367–371. Bibcode :2004Sci...305..367S. doi :10.1126/science.1097403. PMID  15256665. S2CID  5607281.
  8. ^ ab Boyd, Philip W.; Strzepek, Robert; Fu, Feixue; Hutchins, David A. (2010). «Экологический контроль групп фитопланктона открытого океана: сейчас и в будущем». Limnology and Oceanography . 55 (3): 1353–1376. Bibcode : 2010LimOc..55.1353B. doi : 10.4319/lo.2010.55.3.1353 .
  9. ^ Boyd, PW; Arrigo, KR; Strzepek, R.; Van Dijken, GL (2012). «Картирование использования железа фитопланктоном: взгляд на механизмы поставок Южного океана». Журнал геофизических исследований: Океаны . 117 (C6): н/д. Bibcode : 2012JGRC..117.6009B. doi : 10.1029/2011JC007726 .
  10. ^ ab Charalampopoulou, Anastasia; Poulton, Alex J.; Bakker, Dorothee CE; Lucas, Mike I.; Stinchcombe, Mark C.; Tyrrell, Toby (2016). «Экологические факторы обилия кокколитофорид и кальцификации в проливе Дрейка (Южный океан)». Biogeosciences . 13 (21): 5917–5935. Bibcode :2016BGeo...13.5917C. doi : 10.5194/bg-13-5917-2016 . hdl : 11427/34237 .
  11. ^ Boyd, PW; Newton, PP (1999). «Определяет ли структура планктонного сообщества нисходящий поток органического углерода в различных океанических провинциях?». Deep Sea Research Часть I: Oceanographic Research Papers . 46 (1): 63–91. Bibcode : 1999DSRI...46...63B. doi : 10.1016/S0967-0637(98)00066-1.
  12. ^ ab Bathmann, UV; Scharek, R.; Klaas, C.; Dubischar, CD; Smetacek, V. (1997). "Весеннее развитие биомассы и состава фитопланктона в основных водных массах Атлантического сектора Южного океана" (PDF) . Исследования глубоководных районов, часть II: Тематические исследования в океанографии . 44 (1–2): 51–67. Bibcode :1997DSRII..44...51B. doi :10.1016/S0967-0645(96)00063-X.
  13. ^ abc Poulton, Alex J.; Mark Moore, C.; Seeyave, Sophie; Lucas, Mike I.; Fielding, Sophie; Ward, Peter (2007). «Состав сообщества фитопланктона вокруг плато Крозе с упором на диатомовые водоросли и Phaeocystis». Deep-Sea Research Часть II: Тематические исследования в океанографии . 54 (18–20): 2085–2105. Bibcode : 2007DSRII..54.2085P. doi : 10.1016/j.dsr2.2007.06.005.
  14. ^ ab Boyd, Philip W. (2002). «Факторы окружающей среды, контролирующие процессы фитопланктона в Южном океане1». Журнал Phycology . 38 (5): 844–861. doi :10.1046/j.1529-8817.2002.t01-1-01203.x. S2CID  53448178.
  15. ^ abcde Balch, William M.; Bates, Nicholas R.; Lam, Phoebe J.; Twining, Benjamin S.; Rosengard, Sarah Z.; Bowler, Bruce C.; Drapeau, Dave T.; Garley, Rebecca; Lubelczyk, Laura C.; Mitchell, Catherine; Rauschenberg, Sara (2016). «Факторы, регулирующие Большой кальцитовый пояс в Южном океане и его биогеохимическое значение». Global Biogeochemical Cycles . 30 (8): 1124–1144. Bibcode : 2016GBioC..30.1124B. doi : 10.1002/2016GB005414 . hdl : 1912/8609 . S2CID  22536090.
  16. ^ Барбер, РТ; Хискок, М. Р. (2006). «Прилив поднимает весь фитопланктон: реакция роста других таксонов фитопланктона при цветении с преобладанием диатомовых водорослей». Глобальные биогеохимические циклы . 20 (4): н/д. Bibcode : 2006GBioC..20.4S03B. doi : 10.1029/2006GB002726 .
  17. ^ Мохан, Рахул; Мергулхао, Лина П.; Гупта, МВС; Раджакумар, А.; Тамбан, М.; Анилкумар, Н.; Судхакар, М.; Равиндра, Расик (2008). «Экология кокколитофоров Индийского сектора Южного океана». Морская микропалеонтология . 67 (1–2): 30–45. Бибкод : 2008МарМП..67...30М. doi : 10.1016/j.marmicro.2007.08.005.
  18. ^ Холлиган, П. М.; Харалампопоулу, А.; Хатсон, Р. (2010). «Сезонные распределения кокколитофорид, Emiliania huxleyi, и твердых частиц неорганического углерода в поверхностных водах моря Скотия». Журнал морских систем . 82 (4): 195–205. Bibcode : 2010JMS....82..195H. doi : 10.1016/j.jmarsys.2010.05.007.
  19. ^ Cubillos, JC; Wright, SW; Nash, G.; De Salas, MF; Griffiths, B.; Tilbrook, B.; Poisson, A.; Hallegraeff, GM (2007). «Морфотипы кальцификации кокколитофорид Emiliania huxleyi в Южном океане: изменения в 2001–2006 годах по сравнению с историческими данными». Серия «Прогресс в области морской экологии» . 348 : 47–54. Bibcode : 2007MEPS..348...47C. doi : 10.3354/meps07058 .
  20. ^ abc Froneman, PW; McQuaid, CD; Perissinotto, R. (1995). «Биогеографическая структура сообществ микрофитопланктона южной части Атлантического океана и Южного океана в течение южного лета». Journal of Plankton Research . 17 (9): 1791–1802. doi :10.1093/plankt/17.9.1791.
  21. ^ abc Hinz, DJ; Poulton, AJ; Nielsdóttir, MC; Steigenberger, S.; Korb, RE; Achterberg, EP; Bibby, TS (2012). "Сравнительная сезонная биогеография минерализующегося наннопланктона в море Скотия: Emiliania huxleyi, Fragilariopsis SPP. И Tetraparma pelagica". Исследования глубоководных районов, часть II: Тематические исследования в океанографии . 59–60: 57–66. Bibcode :2012DSRII..59...57H. doi :10.1016/j.dsr2.2011.09.002.
  22. ^ Лангер, Джеральд; Гейзен, Маркус; Бауманн, Карл-Хайнц; Клас, Джессика; Рибеселл, Ульф; Томс, Силке; Янг, Джереми Р. (2006). "Видовые реакции кальцифицирующих водорослей на изменение химии карбонатов морской воды" (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 7 (9): н/д. Bibcode :2006GGG.....7.9006L. doi :10.1029/2005GC001227. S2CID  14774230.
  23. ^ Tortell, Philippe D.; Payne, Christopher D.; Li, Yingyu; Trimborn, Scarlett; Rost, Björn; Smith, Walker O.; Riesselman, Christina; Dunbar, Robert B.; Sedwick, Pete; Ditullio, Giacomo R. (2008). "CO2sensitivity of Southern Ocean phytoplankton". Geophysical Research Letters . 35 (4): L04605. Bibcode : 2008GeoRL..35.4605T. doi : 10.1029/2007GL032583 . S2CID  35741347.
  24. ^ Бейнс, Стивен Б.; Твининг, Бенджамин С.; Бжезинский, Марк А.; Нельсон, Дэвид М.; Фишер, Николас С. (2010). «Причины и биогеохимические последствия региональных различий в окремнении морских диатомовых водорослей». Глобальные биогеохимические циклы . 24 (4): н/д. Bibcode : 2010GBioC..24.4031B. doi : 10.1029/2010GB003856.
  25. ^ Assmy, P.; Smetacek, V.; Montresor, M.; Klaas, C.; Henjes, J.; Strass, VH; Arrieta, JM; Bathmann, U.; Berg, GM; Breitbarth, E.; Cisewski, B.; Friedrichs, L.; Fuchs, N.; Herndl, GJ; Jansen, S.; Kragefsky, S.; Latasa, M.; Peeken, I.; Rottgers, R.; Scharek, R.; Schuller, SE; Steigenberger, S.; Webb, A.; Wolf-Gladrow, D. (2013). «Толстопанцирные, защищенные от травоядных диатомовые водоросли разделяют циклы углерода и кремния в океане в ограниченном железом Антарктическом циркумполярном течении». Труды Национальной академии наук . 110 (51): 20633–20638. Библиографический код : 2013PNAS..11020633A. doi : 10.1073/pnas.1309345110 . PMC 3870680. PMID  24248337 . 
  26. ^ Poulton, Alex J.; Painter, Stuart C.; Young, Jeremy R.; Bates, Nicholas R.; Bowler, Bruce; Drapeau, Dave; Lyczsckowski, Emily; Balch, William M. (2013). «Цветение Emiliania huxleyi в 2008 году на Патагонском шельфе: экология, биогеохимия и клеточная кальцификация». Global Biogeochemical Cycles . 27 (4): 1023–1033. Bibcode : 2013GBioC..27.1023P. doi : 10.1002/2013GB004641 . S2CID  129706569.
  27. ^ Цутия, Мизуки; Тэлли, Линн Д.; Маккартни, Майкл С. (1994). «Распределение водных масс в западной части Южной Атлантики; Разрез от острова Южная Георгия (54 ю.ш.) на север через экватор». Журнал морских исследований . 52 : 55–81. doi :10.1357/0022240943076759.
  28. ^ Орси, Алехандро Х.; Уитворт, Томас; Ноулин, Уорт Д. (1995). «О меридиональной протяженности и фронтах Антарктического циркумполярного течения». Исследования глубоководных районов, часть I: океанографические исследовательские работы . 42 (5): 641–673. Bibcode : 1995DSRI...42..641O. doi : 10.1016/0967-0637(95)00021-W.
  29. ^ Белкин, Игорь М.; Гордон, Арнольд Л. (1996). «Южные океанические фронты от меридиана Гринвича до Тасмании». Журнал геофизических исследований: Океаны . 101 (C2): 3675–3696. Bibcode : 1996JGR...101.3675B. doi : 10.1029/95JC02750.
  30. ^ Signorini, Sergio R.; Garcia, Virginia MT; Piola, Alberto R.; Garcia, Carlos AE; Mata, Mauricio M.; McClain, Charles R. (2006). «Сезонная и межгодовая изменчивость кальцита в районе патагонского шельфа (38°S–52°S)». Geophysical Research Letters . 33 (16): L16610. Bibcode : 2006GeoRL..3316610S. doi : 10.1029/2006GL026592.
  31. ^ Пейнтер, Стюарт К.; Поултон, Алекс Дж.; Аллен, Джон Т.; Пидкок, Розалинд; Балч, Уильям М. (2010). «Экспедиция COPAS'08 на Патагонский шельф: Физические и экологические условия во время цветения кокколитофорид 2008 года». Continental Shelf Research . 30 (18): 1907–1923. Bibcode : 2010CSR....30.1907P. doi : 10.1016/j.csr.2010.08.013.
  32. ^ abcdefgh Ниссен, Кара; Фогт, Майке; Мюнних, Матиас; Грубер, Николас; Хауманн, Ф. Александр (2018). «Факторы, контролирующие биогеографию кокколитофоров в Южном океане». Биогеонауки . 15 (22): 6997–7024. Бибкод : 2018BGeo...15.6997N. дои : 10.5194/bg-15-6997-2018 . hdl : 20.500.11850/304764 . S2CID  203137081. Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
  33. ^ Соппа, Мариана; Фёлькер, Кристоф; Брахер, Астрид (2016). «Фенология диатомовых водорослей в Южном океане: средние закономерности, тенденции и роль климатических колебаний». Дистанционное зондирование . 8 (5): 420. Bibcode : 2016RemS....8..420S. doi : 10.3390/rs8050420 .
  34. ^ ab Winter, Amos; Henderiks, Jorijntje; Beaufort, Luc; Rickaby, Rosalind EM; Brown, Christopher W. (2014). «Расширение кокколитофориды Emiliania huxleyi к полюсу». Journal of Plankton Research . 36 (2): 316–325. doi : 10.1093/plankt/fbt110 .
  35. ^ Cermeno, P.; Dutkiewicz, S.; Harris, RP; Follows, M.; Schofield, O.; Falkowski, PG (2008). «Роль глубины нутриклина в регулировании цикла углерода в океане». Труды Национальной академии наук . 105 (51): 20344–20349. Bibcode : 2008PNAS..10520344C. doi : 10.1073/pnas.0811302106 . PMC 2603260. PMID  19075222 . 
  36. ^ Freeman, Natalie M.; Lovenduski, Nicole S. (2015). «Уменьшение кальцификации в Южном океане по данным спутниковых наблюдений». Geophysical Research Letters . 42 (6): 1834–1840. Bibcode : 2015GeoRL..42.1834F. doi : 10.1002/2014GL062769 . S2CID  131003925.
  37. ^ Лауфкоттер, Шарлотта; Фогт, Майке; Грубер, Николя; Омон, Оливье; Бопп, Лоран; Дони, Скотт К.; Данн, Джон П.; Хаук, Джудит; Джон, Жасмин Г.; Лима, Иван Д.; Сефериан, Роланд; Фёлькер, Кристоф (2016). «Прогнозируемое снижение будущего морского экспорта: роль потока углерода через экосистему верхнего океана». Biogeosciences . 13 (13): 4023–4047. Bibcode :2016BGeo...13.4023L. doi : 10.5194/bg-13-4023-2016 . hdl : 20.500.11850/118663 . S2CID  20577901.
  38. ^ Сармьенто, Дж. Л.; Грубер, Н.; Бжезинский, МА; Данн, Дж. П. (2004). «Высокоширотный контроль питательных веществ термоклина и биологическая продуктивность низких широт». Nature . 427 (6969): 56–60. Bibcode :2004Natur.427...56S. doi :10.1038/nature02127. PMID  14702082. S2CID  52798128.
  39. ^ Фрёлихер, Томас Л.; Сармьенто, Хорхе Л.; Пэйнтер, Дэвид Дж.; Данн, Джон П.; Крастинг, Джон П.; Уинтон, Майкл (2015). «Доминирование Южного океана в антропогенном углероде и поглощении тепла в моделях CMIP5». Журнал климата . 28 (2): 862–886. Bibcode : 2015JCli...28..862F. doi : 10.1175/JCLI-D-14-00117.1 . S2CID  140665037.
  40. ^ Leblanc, K.; Arístegui, J.; Armand, L.; Assmy, P.; Beker, B.; Bode, A.; Breton, E.; Cornet, V.; Gibson, J.; Gosselin, M.-P.; Kopczynska, E.; Marshall, H.; Peloquin, J.; Piontkovski, S.; Poulton, AJ; Quéguiner, B.; Schiebel, R.; Shipe, R.; Stefels, J.; Van Leeuwe, MA; Varela, M.; Widdicombe, C.; Yallop, M. (2012). «Глобальная база данных диатомовых водорослей – обилие, биообъем и биомасса в мировом океане». Earth System Science Data . 4 (1): 149–165. Bibcode :2012ESSD....4..149L. дои : 10.5194/essd-4-149-2012 . hdl : 20.500.12210/72907 . S2CID  3515924.
  41. ^ O'Brien, CJ; Peloquin, JA; Vogt, M.; Heinle, M.; Gruber, N.; Ajani, P.; Andruleit, H.; Arístegui, J.; Beaufort, L.; Estrada, M.; Karentz, D.; Kopczyńska, E.; Lee, R.; Poulton, AJ; Pritchard, T.; Widdicombe, C. (2013). "Глобальное распределение биомассы функционального типа морского планктона: кокколитофориды". Earth System Science Data . 5 (2): 259–276. Bibcode : 2013ESSD....5..259O. doi : 10.5194/essd-5-259-2013 . hdl : 20.500.11850/163366 . S2CID  55146651.
  42. ^ аб Буитенхейс, ET; Фогт, М.; Мориарти, Р.; Беднаршек, Н.; Дони, Южная Каролина; Леблан, К.; Ле Кере, К.; Луо, Ю.-В.; О'Брайен, К.; О'Брайен, Т.; Пелокин, Дж.; Шибель, Р.; Свон, К. (2013). «МАРЕДАТ: К мировому атласу ДАННЫХ МОРСКОЙ экосистемы». Данные науки о системе Земли . 5 (2): 227–239. Бибкод : 2013ESSD....5..227B. дои : 10.5194/essd-5-227-2013 . hdl : 20.500.11850/60385 .
  43. ^ Сарту, Жеральдин; Тиммерманс, Клаас Р.; Блен, Стефан; Трегер, Поль (2005). «Физиология роста и судьба диатомовых водорослей в океане: обзор». Журнал морских исследований . 53 (1–2): 25–42. Bibcode : 2005JSR....53...25S. doi : 10.1016/j.seares.2004.01.007.
  44. ^ Грегг, Уотсон В.; Кейси, Нэнси В. (2007). «Моделирование кокколитофорид в мировых океанах». Deep-Sea Research Часть II: Тематические исследования в океанографии . 54 (5–7): 447–477. Bibcode : 2007DSRII..54..447G. doi : 10.1016/j.dsr2.2006.12.007.
  45. ^ Jin, X.; Gruber, N.; Dunne, JP; Sarmiento, JL; Armstrong, RA (2006). «Диагностика вклада функциональных групп фитопланктона в производство и экспорт органического углерода, CaCO3 и опала из глобальных распределений питательных веществ и щелочности». Глобальные биогеохимические циклы . 20 (2): н/д. Bibcode : 2006GBioC..20.2015J. doi : 10.1029/2005GB002532 .
  46. ^ Мур, Дж. Кит; Дони, Скотт К.; Линдси, Кит (2004). «Динамика экосистемы верхнего океана и круговорот железа в глобальной трехмерной модели». Глобальные биогеохимические циклы . 18 (4): н/д. Bibcode : 2004GBioC..18.4028M. doi : 10.1029/2004GB002220. hdl : 1912/3396 . S2CID  3575218.
  47. ^ О'Брайен, К.Дж. (2015) «Глобальное распределение морского гаптофитного фитопланктона», докторская диссертация, Швейцарская высшая техническая школа Цюриха.
  48. ^ Иглесиас-Родригес, М. Дебора; Армстронг, Роберт; Фили, Ричард; Худ, Рэли; Клейпас, Джоан; Миллиман, Джон Д.; Сабина, Кристофер; Сармьенто, Хорхе (2002). «Прогресс, достигнутый в изучении бюджета карбоната кальция в океане». Eos, Transactions American Geophysical Union . 83 (34): 365–375. doi :10.1029/2002EO000267.
  49. ^ Свон, Шанталь М.; Фогт, Майке; Грубер, Николас; Лауфкеттер, Шарлотта (2016). «Глобальная сезонная поверхностная океаническая климатология типов фитопланктона на основе анализа CHEMTAX пигментов ВЭЖХ». Исследования глубоководных районов, часть I: океанографические исследовательские работы . 109 : 137–156. Bibcode : 2016DSRI..109..137S. doi : 10.1016/j.dsr.2015.12.002. hdl : 20.500.11850/208709 .
  50. ^ ab Trull, Thomas W.; Passmore, Abraham; Davies, Diana M.; Smit, Tim; Berry, Kate; Tilbrook, Bronte (2018). «Распределение планктонных биогенных карбонатных организмов в Южном океане к югу от Австралии: базовая линия для оценки воздействия закисления океана». Biogeosciences . 15 (1): 31–49. Bibcode :2018BGeo...15...31T. doi : 10.5194/bg-15-31-2018 .
  51. ^ Райт, Саймон В.; Ван Ден Энден, Рик Л.; Пирс, Имоджен; Дэвидсон, Эндрю Т.; Скотт, Фиона Дж.; Вествуд, Карен Дж. (2010). «Структура сообщества фитопланктона и запасы в Южном океане (30–80° в. д.), определенные с помощью анализа CHEMTAX пигментных сигнатур ВЭЖХ». Исследования глубоководных районов, часть II: Тематические исследования в океанографии . 57 (9–10): 758–778. Bibcode : 2010DSRII..57..758W. doi : 10.1016/j.dsr2.2009.06.015.
  52. ^ Balch, WM; Drapeau, DT; Bowler, BC; Lyczskowski, E.; Booth, ES; Alley, D. (2011). «Вклад кокколитофорид в оптический и неорганический углеродный бюджет во время эксперимента по обмену газом в Южном океане: новые доказательства в поддержку гипотезы «Великого кальцитового пояса»». Journal of Geophysical Research . 116 (C4). Bibcode : 2011JGRC..116.0F06B. doi : 10.1029/2011JC006941.
  53. ^ Cubillos, JC; Wright, SW; Nash, G.; De Salas, MF; Griffiths, B.; Tilbrook, B.; Poisson, A.; Hallegraeff, GM (2007). «Морфотипы кальцификации кокколитофорид Emiliania huxleyi в Южном океане: изменения в 2001–2006 годах по сравнению с историческими данными». Серия «Прогресс в области морской экологии» . 348 : 47–54. Bibcode : 2007MEPS..348...47C. doi : 10.3354/meps07058 .
  54. ^ ab Сааведра-Пеллитеро, Марием; Бауманн, Карл-Хайнц; Флорес, Хосе-Абель; Герсонде, Райнер (2014). «Биогеографическое распределение живых кокколитофорид в тихоокеанском секторе Южного океана». Морская микропалеонтология . 109 : 1–20. Bibcode : 2014MarMP.109....1S. doi : 10.1016/j.marmicro.2014.03.003.
  55. ^ ab Beaugrand, Gregory; McQuatters-Gollop, Abigail; Edwards, Martin; Goberville, Eric (2013). «Долгосрочные реакции кальцифицирующего планктона Северной Атлантики на изменение климата». Nature Climate Change . 3 (3): 263–267. Bibcode : 2013NatCC...3..263B. doi : 10.1038/nclimate1753.
  56. ^ Rivero-Calle, S.; Gnanadesikan, A.; Del Castillo, CE; Balch, WM; Guikema, SD (2015). «Мультидекадное увеличение североатлантических кокколитофорид и потенциальная роль повышения уровня CO2». Science . 350 (6267): 1533–1537. Bibcode :2015Sci...350.1533R. doi : 10.1126/science.aaa8026 . PMID  26612836. S2CID  206635970.
  57. ^ Бофорт, Л.; Проберт, И.; Де Гаридель-Торон, Т.; Бендиф, EM; Руис-Пино, Д.; Мецль, Н.; Гойе, К.; Буше, Н.; Купель, П.; Грело, М.; Рост, Б.; Рикаби, REM; Де Варгас, К. (2011). «Чувствительность кокколитофоров к карбонатной химии и закислению океана». Природа . 476 (7358): 80–83. дои : 10.1038/nature10295. PMID  21814280. S2CID  4417285.
  58. ^ Иглесиас-Родригес, MD; Халлоран, PR; Рикаби, REM; Холл, IR; Колменеро-Идальго, E.; Гиттинс, JR; Грин, DRH; Тиррелл, T.; Гиббс, SJ; фон Дассов, P.; Рем, E.; Армбруст, EV; Бессенколь, KP (2008). "Кальцификация фитопланктона в мире с высоким содержанием CO2". Science . 320 (5874): 336–340. Bibcode :2008Sci...320..336I. doi :10.1126/science.1154122. PMID  18420926. S2CID  206511068.
  59. ^ Рибеселл, Ульф; Зондерван, Ингрид; Рост, Бьёрн; Тортелл, Филипп Д.; Зеебе, Ричард Э.; Морель, Франсуа ММ (2000). «Снижение кальцификации морского планктона в ответ на увеличение содержания CO2 в атмосфере» (PDF) . Nature . 407 (6802): 364–367. Bibcode : 2000Natur.407..364R. doi : 10.1038/35030078. PMID  11014189. S2CID  4426501.
  60. ^ Шлютер, Лотар; Лобек, Кай Т.; Гутовска, Магдалена А.; Грегер, Иоахим П.; Рибезель, Ульф; Ройш, Торстен Б.Х. (2014). «Адаптация кокколитофора глобального значения к потеплению и закислению океана». Природа Изменение климата . 4 (11): 1024–1030. Бибкод : 2014NatCC...4.1024S. дои : 10.1038/nclimate2379.
  61. ^ Дуткевич, Стефани; Моррис, Дж. Джеффри; Фоллоуз, Майкл Дж.; Скотт, Джеффри; Левитан, Орли; Дирман, Соня Т.; Берман-Франк, Илана (2015). «Влияние закисления океана на структуру будущих сообществ фитопланктона». Nature Climate Change . 5 (11): 1002–1006. Bibcode : 2015NatCC...5.1002D. doi : 10.1038/nclimate2722.
  62. ^ Маргалеф, Р. (1978) «Жизненные формы фитопланктона как альтернативы выживания в нестабильной среде», Oceanol. Acta , 1 : 493–509.
  63. ^ Charalampopoulou, Anastasia; Poulton, Alex J.; Bakker, Dorothee CE; Lucas, Mike I.; Stinchcombe, Mark C.; Tyrrell, Toby (2016). «Экологические факторы обилия кокколитофорид и кальцификации в проливе Дрейка (Южный океан)». Biogeosciences . 13 (21): 5917–5935. Bibcode :2016BGeo...13.5917C. doi : 10.5194/bg-13-5917-2016 . hdl : 11427/34237 .
  64. ^ Hinz, DJ; Poulton, AJ; Nielsdóttir, MC; Steigenberger, S.; Korb, RE; Achterberg, EP; Bibby, TS (2012). "Сравнительная сезонная биогеография минерализующегося наннопланктона в море Скотия: Emiliania huxleyi, Fragilariopsis SPP. И Tetraparma pelagica". Исследования глубоководных районов, часть II: Тематические исследования в океанографии . 59–60: 57–66. Bibcode : 2012DSRII..59...57H. doi : 10.1016/j.dsr2.2011.09.002.
  65. ^ Беренфельд, Майкл Дж. (2014). «Климатически обусловленный танец планктона». Nature Climate Change . 4 (10): 880–887. Bibcode : 2014NatCC...4..880B. doi : 10.1038/nclimate2349.
  66. ^ Ле Кере, Коринн; Бютенхейс, Эрик Т.; Мориарти, Ройсин; Альвен, Северин; Омон, Оливье; Бопп, Лоран; Шолле, Софи; Энрайт, Клэр; Франклин, Дэниел Дж.; Гейдер, Ричард Дж.; Харрисон, Сэнди П.; Херст, Эндрю Г.; Ларсен, Стюарт; Лежандр, Луи; Платт, Тревор; Прентис, И. Колин; Ривкин, Ричард Б.; Сайли, Севрин; Сатьендранатх, Шубха; Стивенс, Ник; Фогт, Майке; Валлина, Серджио М. (2016). «Роль динамики зоопланктона в биомассе фитопланктона Южного океана и глобальных биогеохимических циклах». Биогеонауки . 13 (14): 4111–4133. Bibcode : 2016BGeo...13.4111L. doi : 10.5194/bg-13-4111-2016 . hdl : 20.500.11850/119006 . S2CID  35239520.
  67. ^ Гранли, Эдна; Гранели, Вильгельм; Раббани, Мохаммед Моццам; Даугбьерг, Нильс; Франц, Джордж; Руди, Джанин Кузин; Олдер, Вивиана А. (1993). «Влияние выпаса веслоногих рачков и криля на видовой состав фитопланктонных сообществ из моря Уэдделла в Скотии». Polar Biology . 13 (3): 201–213. doi :10.1007/BF00238930. S2CID  41258984.
  68. ^ De Baar, Hein JW; et al. (2005). "Синтез экспериментов по фертилизации железом: от железного века к эпохе Просвещения". Журнал геофизических исследований . 110 (C9). Bibcode : 2005JGRC..110.9S16D. doi : 10.1029/2004JC002601. hdl : 1912/3541 .
  69. ^ Сметачек, Виктор; Ассмей, Филипп; Хенджес, Иоахим (2004). «Роль выпаса в структурировании пелагических экосистем Южного океана и биогеохимических циклов». Antarctic Science . 16 (4): 541–558. Bibcode : 2004AntSc..16..541S. doi : 10.1017/S0954102004002317. S2CID  131176101.
  70. ^ Хашиока, Т.; Фогт, М.; Яманака, И.; Ле Кере, К.; Буитенхейс, Э.Т.; Айта, М.Н.; Альвен, С.; Бопп, Л.; Хирата, Т.; Лима, И.; Сайли, С.; Дони, С.К. (2013). «Конкуренция фитопланктона во время весеннего цветения в четырех моделях функциональных типов планктона». Biogeosciences . 10 (11): 6833–6850. Bibcode : 2013BGeo...10.6833H. doi : 10.5194/bg-10-6833-2013 . hdl : 20.500.11850/60387 . S2CID  54551044.
  71. ^ Sailley, SF; Vogt, M.; Doney, SC; Aita, MN; Bopp, L.; Buitenhuis, ET; Hashioka, T.; Lima, I.; Le Quéré, C.; Yamanaka, Y. (2013). «Сравнение структур и динамики пищевых сетей в рамках набора моделей глобальных морских экосистем». Экологическое моделирование . 261–262: 43–57. doi : 10.1016/j.ecolmodel.2013.04.006. hdl : 1912/7238 . S2CID  85212727.
  72. ^ Prowe, AE Friederike; Pahlow, Markus; Dutkiewicz, Stephanie; Followes, Michael; Oschlies, Andreas (2012). «Контроль сверху вниз разнообразия морского фитопланктона в глобальной модели экосистемы». Progress in Oceanography . 101 (1): 1–13. Bibcode : 2012PrOce.101....1P. doi : 10.1016/j.pocean.2011.11.016.
  73. ^ Валлина, SM; Уорд, BA; Дуткевич, S.; Фоллоуз, MJ (2014). «Максимальное кормление с активным переключением добычи: функциональная реакция «убить победителя» и ее влияние на глобальное разнообразие и биогеографию». Прогресс в океанографии . 120 : 93–109. Bibcode : 2014PrOce.120...93V. doi : 10.1016/j.pocean.2013.08.001.
  74. ^ Дикманн, Б. (2007). Осадочные модели в позднечетвертичном Южном океане, Deep-Sea Res. II, 54, 2350-2366, doi :10.1016/j.dsr2.2007.07.025.
  75. ^ Grobe, H., Diekmann, B., Hillenbrand, C.-D.(2009). Память полярных океанов, в: Hempel, G. (ред.) Биология полярных океанов, hdl:10013/epic.33599.d001, pdf 0,4 МБ.