stringtranslate.com

Цикл кремния

Круговорот и баланс кремния в современном мировом океане  [1]
Входные, выходные и биологические потоки кремния с возможным балансом. Общие входные кремниевые потоки = общие выходы кремния = 15,6 Тмоль Si год −1 в разумном соответствии с индивидуальным диапазоном каждого потока. Белые стрелки представляют потоки чистых источников растворенной кремниевой кислоты и/или растворимого аморфного кремнезема и рециркулированных потоков растворенной кремниевой кислоты. Оранжевые стрелки представляют стоковые потоки кремния, либо как биогенный кремнезем , либо как аутигенный кремнезем. Зеленые стрелки соответствуют биологическим (пелагическим) потокам. Значения потока опубликованы Tréguer & De La Rocha. [1]
Потоки в терамолях кремния в год (Тмоль Si год −1 ).

Кремниевый цикл — это биогеохимический цикл , в котором биогенный кремний транспортируется между системами Земли. Кремний считается бионеобходимым элементом и является одним из самых распространенных элементов на Земле. [2] [3] Кремниевый цикл в значительной степени совпадает с углеродным циклом (см. карбонатно-силикатный цикл ) и играет важную роль в секвестрации углерода посредством континентального выветривания , биогенного экспорта и захоронения в виде илов в геологических масштабах времени. [4]

Обзор

Кремний является восьмым по распространенности элементом во Вселенной и вторым по распространенности элементом в земной коре (самым распространенным является кислород). Выветривание земной коры дождевой водой, богатой углекислым газом, является ключевым процессом в контроле атмосферного углекислого газа . [5] [6] Это приводит к образованию кремниевой кислоты в водной среде. Кремниевая кислота, Si(OH) 4 , является гидратированной формой кремния, встречающейся только в виде нестабильного раствора в воде, однако она играет центральную роль в круговороте кремния. [1]

Силицификаторы — это организмы, которые используют кремниевую кислоту для осаждения биогенного кремнезема , SiO 2 . Биогенный кремнезем, также называемый опалом , осаждается силицификаторами в качестве внутренних структур [7] и/или внешних структур. [8] Силицификаторы являются одними из важнейших водных организмов. К ним относятся микроорганизмы, такие как диатомовые водоросли , ризарии , силикофлагелляты и несколько видов хоанофлагеллятов , а также макроорганизмы, такие как кремниевые губки . Фототрофные силицификаторы, такие как диатомовые водоросли, во всем мире потребляют огромное количество кремния вместе с азотом (N), фосфором (P) и неорганическим углеродом (C), соединяя биогеохимию этих элементов и способствуя секвестрации атмосферного углекислого газа в океане. [9] Гетеротрофные организмы, такие как ризарии , хоанофлагелляты и губки , производят биогенный кремний независимо от фотоавтотрофной переработки C и N. [10] [8] [11] [1]

Диатомовые водоросли доминируют в фиксации и экспорте твердых частиц в современном морском цикле кремния. Это включает экспорт органического углерода из эвфотической зоны в глубины океана через биологический углеродный насос . В результате диатомовые водоросли и другие организмы, выделяющие кремний, играют решающую роль в глобальном цикле углерода, связывая углерод в океане. Связь между биогенным кремнием и органическим углеродом, а также значительно более высокий потенциал сохранения биогенных кремнистых соединений по сравнению с органическим углеродом, делают записи о накоплении опала интересными для палеоокеанографии и палеоклиматологии .

Понимание цикла кремния важно для понимания функционирования морских пищевых сетей , биогеохимических циклов и биологического насоса. Кремниевая кислота доставляется в океан шестью путями, как показано на схеме выше, которые все в конечном итоге происходят из-за выветривания земной коры. [12] [1]

Земной круговорот кремния

Кремний является важным питательным веществом, используемым растениями, деревьями и травами в земной биосфере . Силикат переносится реками и может откладываться в почве в виде различных кремнистых полиморфов . Растения могут легко усваивать силикат в форме H 4 SiO 4 для образования фитолитов . Фитолиты представляют собой крошечные жесткие структуры, обнаруженные внутри клеток растений, которые способствуют структурной целостности растения. [2] Фитолиты также служат для защиты растений от потребления травоядными животными , которые не способны эффективно потреблять и переваривать богатые кремнием растения. [2] По оценкам, высвобождение кремния из-за деградации или растворения фитолитов происходит со скоростью, вдвое превышающей скорость глобального выветривания силикатных минералов . [3] Учитывая биогеохимический цикл внутри экосистем, импорт и экспорт кремния в наземные экосистемы и из них невелик.

Выветривание

Силикатные минералы широко распространены в скальных образованиях по всей планете, составляя около 90% земной коры. [4] Основным источником силиката для земной биосферы является выветривание . Процесс и скорость выветривания изменчивы и зависят от количества осадков, стока, растительности, литологии и топографии.

При достаточном времени дождевая вода может растворить даже очень устойчивый минерал на основе силиката, такой как кварц . [13] Вода разрушает связи между атомами в кристалле: [14]

В результате общей реакции растворения кварца образуется кремниевая кислота.

SiO2 + 2H2O → H4SiO4​​​

Другим примером минерала на основе силиката является энстатит (MgSiO 3 ). Дождевая вода выветривает его до кремниевой кислоты следующим образом: [15]

Обратное выветривание

В последние годы влияние обратного выветривания на биогенный кремний представляло интерес для количественной оценки цикла кремния. Во время выветривания растворенный кремний поступает в океаны через ледниковый сток и речные поступления. [16] Этот растворенный кремний поглощается множеством морских организмов, таких как диатомовые водоросли , и используется для создания защитных оболочек. [16] Когда эти организмы умирают, они погружаются в толщу воды. [16] Без активного производства биогенного SiO 2 минерал начинает диагенез . [16] Превращение этого растворенного кремния в аутигенные силикатные глины посредством процесса обратного выветривания составляет удаление 20-25% поступления кремния. [17]

Обратное выветривание часто встречается в дельтах рек , поскольку эти системы имеют высокие скорости накопления осадков и, как наблюдается, подвергаются быстрому диагенезу. [18] Образование силикатных глин удаляет реактивный кремний из поровых вод осадка, увеличивая концентрацию кремния, обнаруженного в породах, которые образуются в этих местах. [18]

Силикатное выветривание также, по-видимому, является доминирующим процессом в более глубоких метаногенных отложениях, тогда как обратное выветривание более распространено в поверхностных отложениях, но все равно происходит с меньшей скоростью. [19]

Раковины

Основным стоком цикла кремния на суше является экспорт в океан реками. Кремний, который хранится в растительном веществе или растворяется, может экспортироваться в океан реками. Скорость этого переноса составляет приблизительно 6 Тмоль Si год −1 . [20] [3] Это основной сток цикла кремния на суше, а также крупнейший источник цикла кремния в море. [20] Незначительным стоком для кремния на суше является силикат, который откладывается в земных отложениях и в конечном итоге экспортируется в земную кору .

Морские ресурсы

Речной

По состоянию на 2021 год наилучшая оценка общего речного поступления кремниевой кислоты составляет 6,2 (±1,8) Тмоль Si год −1 . [12] Это основано на данных, представляющих 60% мирового речного стока и средневзвешенной по стоку концентрации кремниевой кислоты в реке 158 мкМ−Si. [22] [12] Однако кремниевая кислота — не единственный способ переноса кремния из наземных в речные системы, поскольку твердый кремний также может быть мобилизован в кристаллизованных или аморфных формах. [22] По словам Сакконе и других в 2007 году [23] , термин «аморфный кремнезем» включает биогенный кремнезем (из фитолитов , пресноводных диатомовых водорослей , спикул губок ), измененный биогенный кремнезем и педогенные силикаты, три из которых могут иметь схожую высокую растворимость и реакционную способность. Доставка аморфного кремнезема в речную систему была рассмотрена Фрингсом и другими в 2016 году, [24] которые предложили значение 1,9(±1,0) Тмоль Si год −1 . Таким образом, общий речной приток составляет 8,1(±2,0) Тмоль Si год −1 . [1]

Эолийский

Никакого прогресса не было достигнуто в отношении эолового осаждения пыли в океан  [25] и последующего высвобождения кремниевой кислоты посредством растворения пыли в морской воде с 2013 года, когда Трегер и Де Ла Роча суммировали поток частиц растворимого кремнезема и влажное осаждение кремниевой кислоты посредством осадков. [12] Таким образом, наилучшей оценкой для эолового потока кремниевой кислоты, FA, остается 0,5(±0,5) Тмоль Si год −1 . [1]

Песчаные пляжи

Исследование 2019 года предположило, что в зоне прибоя на пляжах волновое воздействие нарушало абиотические песчинки и растворяло их с течением времени. [26] Чтобы проверить это, исследователи поместили образцы песка в закрытые контейнеры с различными видами воды и вращали контейнеры, чтобы имитировать волновое воздействие. Они обнаружили, что чем выше соотношение камня и воды в контейнере и чем быстрее вращался контейнер, тем больше кремнезема растворялось в растворе. После анализа и масштабирования своих результатов они подсчитали, что от 3,2 ± 1,0 до 5,0 ± 2,0 Тмоль Si год −1 литогенного DSi может попасть в океан с песчаных пляжей, что значительно больше предыдущей оценки в 0,3 Тмоль Si год −1 . [27] Если это подтвердится, это представляет собой значительный вклад растворенного LSi, который ранее игнорировался. [26] [1]

Морской цикл кремния

морской и наземный цикл кремния
Показаны морские [28] и наземные [3] [29] [30] [31] [18] вклады в цикл кремния, с относительным движением (потоком), представленным в единицах Тмоль Si/год. [20] Морская биологическая продукция в основном исходит от диатомовых водорослей . [32] Биологическая продукция эстуария обусловлена ​​губками . [33] Значения потока, опубликованные Трегером и Де Ла Роча. [20] Размер резервуара силикатных пород, как обсуждалось в разделе источников, составляет 1,5x10 21 Тмоль. [34]
Низкотемпературные процессы, контролирующие растворение кремния в морской воде  [1]

Кремниевые организмы в океане, такие как диатомовые водоросли и радиолярии , являются основным поглотителем растворенной кремниевой кислоты в опаловый кремнезем. [32] Только 3% молекул Si, растворенных в океане, экспортируются и постоянно откладываются в морских отложениях на морском дне каждый год, что свидетельствует о том, что рециркуляция кремния является доминирующим процессом в океанах. [3] Эта быстрая рециркуляция зависит от растворения кремнезема в органическом веществе в водной толще с последующим биологическим поглощением в фотической зоне . Расчетное время пребывания биологического резервуара кремнезема составляет около 400 лет. [3] Опаловый кремнезем преимущественно недонасыщен в мировых океанах. Эта недонасыщенность способствует быстрому растворению в результате постоянной рециркуляции и длительного времени пребывания. Расчетное время оборота Si составляет 1,5x10 4 лет. [20] Общие чистые поступления и выносы кремния в океан составляют 9,4 ± 4,7 Тмоль Si в год −1 и 9,9 ± 7,3 Тмоль Si в год −1 соответственно. [20]

Биогенное производство кремния в фотической зоне оценивается в 240 ± 40 Тмоль Si год −1 . [20] Растворение на поверхности удаляет примерно 135 Тмоль Si год −1 , в то время как оставшийся Si экспортируется в глубинный океан с тонущими частицами. [3] В глубоком океане еще 26,2 Тмоль Si год −1 растворяется перед тем, как выпасть в осадок в виде опалового дождя. [3]  Более 90% кремния здесь растворяется, перерабатывается и в конечном итоге поднимается на поверхность для повторного использования в эвфотической зоне. [3]

Источники

Основными источниками морского кремнезема являются реки, потоки грунтовых вод, продукты выветривания морского дна, гидротермальные источники и атмосферные отложения ( эоловый поток ). [15]  Реки являются крупнейшим источником кремнезема для морской среды, на их долю приходится до 90% всего кремнезема, поставляемого в океан. [15] [20] [35] Источником кремнезема для морского биологического цикла кремнезема является кремнезем, который был повторно использован путем подъема на поверхность из глубин океана и морского дна.

Диаграмма низкотемпературных процессов показывает, как они могут контролировать растворение (аморфных или кристаллизованных) кремнистых минералов в морской воде в прибрежной зоне и в глубоком океане, питая подводные грунтовые воды (F GW ) и растворенный кремний в морской воде и осадках (F W ). [1] Эти процессы соответствуют как низкому, так и среднему потоку энергии, рассеиваемому на объем данной кремнистой частицы в прибрежной зоне, на континентальных окраинах и в безднах , а также высокоэнергетическому потоку, рассеиваемому в зоне прибоя . [1]

Раковины

Быстрое растворение на поверхности удаляет примерно 135 Тмоль опалового кремния в год −1 , превращая его обратно в растворимую кремниевую кислоту, которую можно снова использовать для биоминерализации. [20] Оставшийся опаловый кремний экспортируется в глубины океана в виде тонущих частиц. [20] В глубинах океана еще 26,2 Тмоль Si в год −1 растворяется перед тем, как отложиться в осадках в виде опалового кремния. [20]  На границе раздела осадочная вода более 90% кремния перерабатывается и поднимается на поверхность для повторного использования в фотической зоне. [20] Биогенное производство кремния в фотической зоне оценивается в 240 ± 40 Тмоль Si в год −1 . [36] Время пребывания в биологической шкале времени оценивается примерно в 400 лет, при этом каждая молекула кремния перерабатывается 25 раз перед захоронением в осадке. [20]

Глубокое отложение на дне моря является крупнейшим долгосрочным стоком морского цикла кремния (6,3 ± 3,6 Тмоль Si год −1 ) и примерно уравновешивается источниками кремния в океане. [15] Кремний, отложенный в глубоком океане, в основном находится в форме кремнистого ила . Когда опаловый кремний накапливается быстрее, чем растворяется, он захороняется и может обеспечить диагенетическую среду для образования морского кремня . [37]  Процессы, приводящие к образованию кремня, наблюдались в Южном океане, где накопление кремнистого ила происходит быстрее всего. [37]  Однако образование кремня может занять десятки миллионов лет. [38] Фрагменты скелетов кремнистых организмов подвергаются перекристаллизации и цементации. [37] Кремень является основной судьбой захороненного кремнистого ила и навсегда удаляет кремний из океанического цикла кремния.

Кремнистый ил в конечном итоге погружается под кору и метаморфизуется в верхней мантии . [39] Под мантией силикатные минералы образуются в илах и в конечном итоге поднимаются на поверхность. На поверхности кремний может снова войти в цикл через выветривание. [39] Этот процесс может занять десятки миллионов лет. [39] Единственным другим крупным стоком кремния в океане является захоронение вдоль континентальных окраин (3,6 ± 3,7 Тмоль Si год −1 ), в основном в форме кремнистых губок . [15] Из-за высокой степени неопределенности в оценках источника и стока трудно сделать вывод о том, находится ли морской цикл кремния в равновесии. Время пребывания кремния в океанах оценивается примерно в 10 000 лет. [15] Кремний также может быть удален из цикла, превратившись в кремнистый сланец и будучи навсегда захороненным.

Антропогенные воздействия

Рост сельского хозяйства за последние 400 лет увеличил обнажение горных пород и почв, что привело к увеличению скорости выветривания силикатов. В свою очередь, выщелачивание запасов аморфного кремнезема из почв также увеличилось, обеспечивая более высокие концентрации растворенного кремнезема в реках. [15] И наоборот, увеличение плотин привело к сокращению поставок кремнезема в океан из-за поглощения пресноводными диатомовыми водорослями за плотинами. Доминирование некремнистого фитопланктона из-за антропогенной нагрузки азота и фосфора и усиленного растворения кремнезема в более теплых водах может ограничить экспорт кремниевых океанических осадков в будущем. [15]

В 2019 году группа ученых предположила, что закисление снижает выработку диатомового кремния в Южном океане . [40] [41]

Изменения в составе кремниевой кислоты в океане могут затруднить существование морских микроорганизмов , которые строят кремниевые раковины.


Роль в регулировании климата

Кремниевый цикл играет важную роль в долгосрочном глобальном регулировании климата. Глобальный кремниевый цикл также оказывает большое влияние на глобальный углеродный цикл через карбонатно-силикатный цикл . [43] Процесс выветривания силикатных минералов переносит атмосферный CO2 в гидрологический цикл через химическую реакцию, показанную выше. [4] В геологических временных масштабах скорости выветривания изменяются из-за тектонической активности. Во время высокой скорости подъема выветривание силиката увеличивается, что приводит к высоким скоростям поглощения CO2 , компенсируя повышенные вулканические выбросы CO2 , связанные с геологической активностью. Этот баланс выветривания и вулканов является частью того, что контролирует парниковый эффект и pH океана в геологических временных масштабах.

Биогенное накопление кремнезема на морском дне содержит много информации о том, где в океане экспортное производство происходило в масштабах времени от сотен до миллионов лет. По этой причине записи об отложении опала предоставляют ценную информацию о крупномасштабных океанографических перестройках в геологическом прошлом, а также о палеопродуктивности. Среднее время пребывания силиката в океане составляет приблизительно 10 000–15 000 лет. Это относительно короткое время пребывания делает концентрации и потоки океанического силиката чувствительными к ледниковым / межледниковым возмущениям и, таким образом, отличным показателем для оценки изменений климата. [44] [45]

Изотопные соотношения кислорода (O 18 :O 16 ) и кремния (Si 30 :Si 28 ) анализируются из биогенного кремния, сохранившегося в озерных и морских отложениях, для получения записей о прошлых изменениях климата и круговороте питательных веществ (De La Rocha, 2006; Leng and Barker, 2006). Это особенно ценный подход, учитывая роль диатомовых водорослей в глобальном круговороте углерода. Кроме того, изотопные анализы из BSi полезны для отслеживания прошлых изменений климата в таких регионах, как Южный океан , где сохранилось мало биогенных карбонатов .

Состав изотопов кремния в ископаемых спикулах губок (δ30Si) все чаще используется для оценки уровня кремниевой кислоты в морских условиях на протяжении геологической истории, что позволяет реконструировать прошлые циклы кремния. [46]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghijk Трегер, Пол Дж.; Саттон, Джилл Н.; Бжезинский, Марк; Шаретт, Мэтью А.; и др. (2021). «Обзоры и синтезы: биогеохимический цикл кремния в современном океане». Biogeosciences . 18 (4): 1269–1289. Bibcode :2021BGeo...18.1269T. doi : 10.5194/bg-18-1269-2021 . hdl : 10261/230297 . S2CID  233993801.Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.
  2. ^ abc Хант, JW; Дин, AP; Вебстер, RE; Джонсон, GN; Эннос, AR (2008). «Новый механизм, с помощью которого кремний защищает травы от травоядных». Annals of Botany . 102 (4): 653–656. doi :10.1093/aob/mcn130. ISSN  1095-8290. PMC 2701777. PMID  18697757 . 
  3. ^ abcdefghi Conley, Daniel J. (декабрь 2002 г.). «Наземные экосистемы и глобальный биогеохимический цикл кремния». Global Biogeochemical Cycles . 16 (4): 68–1–68–8. Bibcode : 2002GBioC..16.1121C. doi : 10.1029/2002gb001894 . ISSN  0886-6236. S2CID  128672790.
  4. ^ abc Defant, Marc J.; Drummond, Mark S. (октябрь 1990 г.). «Происхождение некоторых современных дуговых магм путем плавления молодой субдуцированной литосферы». Nature . 347 (6294): 662–665. Bibcode :1990Natur.347..662D. doi :10.1038/347662a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4267494.
  5. ^ Гаррелс, Р. М. (1983) «Карбонатно-силикатный геохимический цикл и его влияние на содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 миллионов лет». American Journal of Science , 283 : 641-683.
  6. ^ Волласт, Р.; Маккензи, Ф. Т. (1989). «Глобальные биогеохимические циклы и климат». Климат и науки о Земле . С. 453–473. doi :10.1007/978-94-009-2446-8_26. ISBN 978-0-7923-0412-8.
  7. ^ Морисо, Бриваэла; Гелен, Мэрион; Трегер, Поль; Бейнс, Стивен; Ливаж, Жак; Андре, Люк (2019). «Редакционная статья: Биогеохимия и геномика окварцевания и окремнений». Границы морской науки . 6 . дои : 10.3389/fmars.2019.00057 .
  8. ^ аб Мальдонадо, Мануэль; Лопес-Акоста, Мария; Ситжа, Селия; Гарсия-Пуч, Марта; Галобарт, Кристина; Эрсилла, Джемма; Лейнарт, Од (2019). «Скелеты губок как важный поглотитель кремния в мировых океанах» (PDF) . Природа Геонауки . 12 (10): 815–822. Бибкод : 2019NatGe..12..815M. дои : 10.1038/s41561-019-0430-7. S2CID  201692454.
  9. ^ Трегер, Поль; Пондавен, Филипп (2000). «Кремнеземный контроль углекислого газа». Природа . 406 (6794): 358–359. дои : 10.1038/35019236 . PMID  10935620. S2CID  205007880.
  10. ^ Мальдонадо, Мануэль; Рибес, Марта; Ван Дайл, Флер К. (2012). «Потоки питательных веществ через губки». Достижения в науке о губках: физиология, химическое и микробное разнообразие, биотехнология . Достижения в морской биологии. Том 62. С. 113–182. doi :10.1016/B978-0-12-394283-8.00003-5. ISBN 9780123942838. PMID  22664122.
  11. ^ Ллопис Монферрер, Наталья; Болтовской, Деметрио; Трегер, Поль; Сандин, Мигель Мендес; Нет, Фабрис; Лейнарт, Од (2020). «Оценка производства биогенного кремнезема ризарией в Мировом океане». Глобальные биогеохимические циклы . 34 (3). Бибкод : 2020GBioC..3406286L. дои : 10.1029/2019GB006286 . hdl : 11336/163576 . S2CID  213858837.
  12. ^ abcd Трегер, Поль Дж.; де ла Роша, Кристина Л. (2013). «Кремнеземный цикл Мирового океана». Ежегодный обзор морской науки . 5 : 477–501. doi : 10.1146/annurev-marine-121211-172346. ПМИД  22809182.
  13. ^ Боггс, Сэм (2006). Принципы седиментологии и стратиграфии (4-е изд.). Верхняя Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Prentice Hall. стр. 7. ISBN 0131547283.
  14. ^ Николс, ГД (1963). «Исследования окружающей среды в осадочной геохимии». Science Progress (1933- ) . 51 (201): 12–31. JSTOR  43418626.
  15. ^ abcdefgh Gaillardet, J.; Dupré, B.; Louvat, P.; Allègre, CJ (июль 1999 г.). «Глобальное выветривание силиката и скорости потребления CO2, выведенные из химии крупных рек». Chemical Geology . 159 (1–4): 3–30. Bibcode : 1999ChGeo.159....3G. doi : 10.1016/s0009-2541(99)00031-5. ISSN  0009-2541.
  16. ^ abcd Loucaides, Socratis; Michalopoulos, Panagiotis; Presti, Massimo; Koning, Erica; Behrends, Thilo; Van Cappellen, Philippe (2010-02-15). "Взаимодействие диатомового кремнезема и терригенных осадков, опосредованное морской водой: результаты долгосрочных инкубационных экспериментов". Chemical Geology . 270 (1–4): 68–79. Bibcode : 2010ChGeo.270...68L. doi : 10.1016/j.chemgeo.2009.11.006.
  17. ^ Трегер, Поль Дж.; Роша, Кристина Л. Де Ла (2 января 2013 г.). «Кремнеземный цикл Мирового океана». Ежегодный обзор морской науки . 5 (1): 477–501. doi : 10.1146/annurev-marine-121211-172346. ПМИД  22809182.
  18. ^ abc Aller, RC (2014-01-01). «Осадочный диагенез, осадочные среды и бентосные потоки». В Голландии, Генрих Д.; Турекян, Карл К. (ред.). Трактат о геохимии (второе изд.). Оксфорд: Elsevier . стр. 293–334. doi :10.1016/b978-0-08-095975-7.00611-2. ISBN 9780080983004.
  19. ^ Михалопулос, Панайотис; Аллер, Роберт С. (2004-03-01). «Ранний диагенез биогенного кремнезема в дельте Амазонки: изменение, аутигенное образование глины и хранение». Geochimica et Cosmochimica Acta . 68 (5): 1061–1085. Bibcode : 2004GeCoA..68.1061M. doi : 10.1016/j.gca.2003.07.018.
  20. ^ abcdefghijklm Трегер, Поль Дж.; Де Ла Роша, Кристина Л. (3 января 2013 г.). «Кремнеземный цикл Мирового океана». Ежегодный обзор морской науки . 5 (1): 477–501. doi : 10.1146/annurev-marine-121211-172346. ISSN  1941-1405. ПМИД  22809182.
  21. ^ Трегер, Поль; Нельсон, Дэвид М.; Беннеком, Алейдо Дж. Ван; ДеМастер, Дэвид Дж.; Лейнарт, Од; Кегинер, Бернар (21 апреля 1995 г.). «Баланс кремнезема в Мировом океане: переоценка». Наука . 268 (5209): 375–379. Бибкод : 1995Sci...268..375T. дои : 10.1126/science.268.5209.375. ISSN  0036-8075. PMID  17746543. S2CID  5672525.
  22. ^ ab Dürr, HH; Meybeck, M.; Hartmann, J.; Laruelle, GG; Roubeix, V. (2011). «Глобальное пространственное распределение природных речных поставок кремнезема в прибрежную зону». Biogeosciences . 8 (3): 597–620. Bibcode :2011BGeo....8..597D. doi : 10.5194/bg-8-597-2011 .
  23. ^ Сакконе, Л.; Конли, DJ; Конинг, Э.; Зауэр, Д.; Зоммер, М.; Качорек, Д.; Блекер, SW; Келли, Э.Ф. (2007). «Оценка извлечения и количественного определения аморфного кремнезема в почвах лесных и луговых экосистем». Европейский журнал почвоведения . 58 (6): 1446–1459. doi : 10.1111/j.1365-2389.2007.00949.x .
  24. ^ Фрингс, Патрик Дж.; Климанс, Вим; Фонторб, Гийом; де ла Роча, Кристина Л.; Конли, Дэниел Дж. (2016). «Континентальный цикл кремния и его влияние на изотопный бюджет кремния в океане». Химическая геология . 425 : 12–36. Bibcode : 2016ChGeo.425...12F. doi : 10.1016/j.chemgeo.2016.01.020 . S2CID  52043719.
  25. ^ Теген, И. и Кохфельд, К. Э. (2006) «Атмосферный перенос кремния». В: Цикл кремния: антропогенные возмущения и их воздействие на водные системы , под редакцией: Иттекот, В., Унгер, Д., Хамборг, К. и Так Ан, НТ, 7 : 81–91, Island Press.
  26. ^ ab Fabre, Sébastien; Jeandel, Catherine; Zambardi, Thomas; Roustan, Michel; Almar, Rafaël (2019-09-11). «Незамеченный источник кремния в современных океанах: являются ли песчаные пляжи ключом?». Frontiers in Earth Science . 7. Frontiers Media SA: 231. Bibcode : 2019FrEaS...7..231F. doi : 10.3389/feart.2019.00231 . ISSN  2296-6463.
  27. ^ Wollast, R., & Mackenzie, FT (1983). «Глобальный цикл кремния». В SR Aston (ред.),  Silicon Geochemistry and Biogeochemistry , Academic Press, страницы 39–76.
  28. ^ Сармьенто, Хорхе Луис (2006). Биогеохимическая динамика океана . Грубер, Николас. Принстон: Princeton University Press. ISBN 9780691017075. OCLC  60651167.
  29. ^ Древер, Джеймс И. (1993). «Влияние наземных растений на скорость выветривания силикатных минералов». Geochimica et Cosmochimica Acta . 58 (10): 2325–2332. doi :10.1016/0016-7037(94)90013-2.
  30. ^ Де Ла Роча, Кристина; Конли, Дэниел Дж. (2017), «Почтенный цикл кремния», Silica Stories , Springer International Publishing, стр. 157–176, doi :10.1007/978-3-319-54054-2_9, ISBN 9783319540542
  31. ^ Чедвик, Оливер А.; Зиглер, Карен; Курц, Эндрю К.; Дерри, Луис А. (2005). «Биологический контроль круговорота наземного кремния и экспортных потоков в водоразделы». Nature . 433 (7027): 728–731. Bibcode :2005Natur.433..728D. doi :10.1038/nature03299. PMID  15716949. S2CID  4421477.
  32. ^ ab Yool, Andrew; Tyrrell, Toby (2003). «Роль диатомовых водорослей в регулировании кремниевого цикла океана». Global Biogeochemical Cycles . 17 (4): 14.1–14.22. Bibcode :2003GBioC..17.1103Y. CiteSeerX 10.1.1.394.3912 . doi :10.1029/2002GB002018. S2CID  16849373. 
  33. ^ ДеМастер, Дэвид (2002). «Накопление и цикличность биогенного кремния в Южном океане: пересмотр морского бюджета кремния». Deep Sea Research Часть II . 49 (16): 3155–3167. Bibcode : 2002DSRII..49.3155D. doi : 10.1016/S0967-0645(02)00076-0.
  34. ^ Sutton, Jill N.; Andre, Luc; Cardinal, Damien; Conley, Daniel J.; de Souza, Gregory F.; Dean, Jonathan; Dodd, Justin; Ehlert, Claudia; Ellwood, Michael J. (2018). «Обзор биогеохимии стабильных изотопов глобального цикла кремния и связанных с ним микроэлементов». Frontiers in Earth Science . 5 : 112. Bibcode : 2018FrEaS...5..112S. doi : 10.3389/feart.2017.00112 . hdl : 1885/250959 . ISSN  2296-6463.
  35. ^ Huebner, J. Stephen (ноябрь 1982 г.). "Породообразующие минералы. Том 2A: Силикаты с одной цепью. WA Deer, RA Howie, J. Zussman". The Journal of Geology . 90 (6): 748–749. doi :10.1086/628736. ISSN  0022-1376. S2CID  131566270.
  36. ^ Van Cappellen, P. (январь 2003 г.). «Биоминерализация и глобальные биогеохимические циклы». Обзоры по минералогии и геохимии . 54 (1): 357–381. Bibcode :2003RvMG...54..357V. CiteSeerX 10.1.1.499.4327 . doi :10.2113/0540357. 
  37. ^ abc Маршалл, Джон; Пламб, Р. Алан (2013). Атмосфера, океан и динамика климата: вводный текст . Burlington: Elsevier Science. ISBN 978-0-08-095987-0. OCLC  911000821.
  38. ^ Беркл, Ллойд Х.; Сирилли, Джером (1987). «Происхождение пояса диатомовых илов в Южном океане: значение для палеоокеанографии позднего четвертичного периода». Микропалеонтология . 33 (1): 82. doi :10.2307/1485529. JSTOR  1485529.
  39. ^ abc Гайарде, Дж.; Дюпре, Б.; Аллегре, CJ (декабрь 1999 г.). «Геохимия взвешенных отложений крупных рек: силикатное выветривание или рециркуляция трассера?». Geochimica et Cosmochimica Acta . 63 (23–24): 4037–4051. дои : 10.1016/s0016-7037(99)00307-5. ISSN  0016-7037.
  40. ^ В Южном океане возникла новая угроза из-за закисления океана, Phys.org , 26 августа 2019 г.
  41. ^ Петроу, К., Бейкер, КГ, Нильсен, Д.А. и др. (2019) «Окисление уменьшает производство диатомового кремнезема в Южном океане». Природа: Изменение климата , 9 : 781–786. doi :10.1038/s41558-019-0557-y
  42. ^ Информация, Министерство торговли США, Национальные центры охраны окружающей среды NOAA. «Атлас мирового океана 2009». www.nodc.noaa.gov . Получено 17 апреля 2018 г. .{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  43. ^ Бернер, Роберт (август 1992 г.). «Выветривание, растения и долгосрочный цикл углерода». Geochimica et Cosmochimica Acta . 56 (8): 3225–3231. Bibcode : 1992GeCoA..56.3225B. doi : 10.1016/0016-7037(92)90300-8 .
  44. ^ ДеМастер, DJ (1981). «Поставка и накопление кремния в морской среде». Geochimica et Cosmochimica Acta 45: 1715-1732.
  45. ^ Кортезе, Г., Герсонде, Р. (2004). «Сдвиги опалового осадконакопления в Мировом океане за последние 15 млн лет». Earth and Planetary Science Letters 224: 509-527.
  46. ^ Луковяк, Магдалена (2020). «Использование спикул губок в таксономических, экологических и экологических реконструкциях: обзор». PeerJ . 8 : e10601. doi : 10.7717/peerj.10601 . PMC 7751429 . PMID  33384908.  Материал скопирован из этого источника, который доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International.