Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойЗемляВыявление скрытого воздействия загрязнения на прибрежные морские экосистемы

Выявление скрытого воздействия загрязнения на прибрежные морские экосистемы

- Advertisement -

Новое исследование выявило эффект «антропогенного азотного насоса» в прибрежных морях. Это явление, вызванное деятельностью человека, в том числе экономическим развитием, приводит к дисбалансу уровней азота и фосфора, влияя на рост и тип микроводорослей.

Совместное исследование Университета Восточной Англии и Океанического университета Китая выявило «антропогенный азотный насос» в прибрежных морях. Этот процесс, возникающий в результате антропогенного дисбаланса питательных веществ, заставляет фитопланктон изменять потребление питательных веществ, влияя на прибрежное биоразнообразие и экосистемные услуги.

Новые исследования морского цикла фосфора углубляют наше понимание воздействия деятельности человека на экосистемы прибрежных морей.

Исследование, проводимое под руководством Университета Восточной Англии в партнерстве с Китайско-британским совместным исследовательским центром при Океаническом университете Китая, изучало влияние аэрозолей и речных стоков на микроводоросли в прибрежных водах Китая.

«Антропогенный азотный насос» и его последствия

Он выявил «антропогенный азотный насос», который изменяет цикл фосфора и, следовательно, вероятно, прибрежное биоразнообразие и связанные с ним экосистемные услуги.

В сбалансированной экосистеме микроводоросли, также известные как фитопланктон, служат пищей для широкого спектра морских существ, включая рыб, креветок и медуз.

Ведущий исследователь Хаою Цзинь, приглашенный аспирант Школы наук об окружающей среде UEA из Китайского океанического университета, сказал: «Наша работа обеспечивает основу для понимания последствий антропогенной эвтрофикации, когда питательные вещества вызывают массовое цветение водорослей и нарушают баланс азота. фосфорная питательная структура.

Дисбаланс питательных веществ и адаптация фитопланктона

«Из-за экономической деятельности, особенно в прибрежных регионах, которые являются наиболее продуктивными в мире, наблюдается увеличение производства отходов, включающих жидкие вещества и аэрозоли. Первые попадают в реки, а вторые – в атмосферу.

«Наше исследование показывает, что растворенный азот является преобладающим питательным веществом в этих отходах, попадающих в реки и атмосферу. Однако жизнь требует и других питательных веществ, и не менее важным является фосфор.

«Мы обнаружили, что добавление нитратов в качестве отходов в реки и атмосферу настолько сильно снижает содержание фосфатов в прибрежных океанах, что водоросли в конечном итоге становятся ограниченными в этом питательном веществе.

«Однако некоторые из них способны получить доступ к пулу фосфора, который в прошлом играл меньшую роль в прибрежных океанах, известному как растворенный органический фосфор (ДОФ)».

Исследователи провели серию экспериментов с микрокосмом в прибрежных морях Китая.

Фитопланктону обычно для роста требуется растворенный неорганический фосфор (DIP), но, поскольку это ограничивается увеличением уровня азота, микроводоросли смогли повысить активность щелочной фосфатазы для использования растворенного органического фосфора (DOP).

Со-исследователь профессор Томас Мок из Школы наук об окружающей среде UEA сказал: «Если мы продолжим вести дела как обычно, загрязняя прибрежные океаны в основном отходами, богатыми нитратами, прибрежные биологические сообщества изменятся, потому что только те первичные производители будут процветать. которые вместо этого могут использовать органический фосфор.

«По сути, это парадокс: хотя мы и загрязняем прибрежные океаны питательными веществами, делается это не тем сбалансированным набором питательных веществ, который соответствует потребностям океанских организмов.

«Что касается микробиоты океана, они, вероятно, меняют свое разнообразие и метаболизм, чтобы справиться с такой плохой диетой. Однако, поскольку они лежат в основе прибрежных пищевых сетей в качестве основных производителей, это будет иметь косвенные последствия для экосистемных услуг, предоставляемых прибрежными океанами, таких как рыболовство».

Более широкие последствия и глобальная значимость

Большинство предыдущих исследований по этому вопросу были сосредоточены на открытых океанах, которые, как правило, имеют низкий уровень питательных веществ для растений и где влияние речного стока ограничено из-за географического охвата.

Напротив, эта работа предоставила доказательства того, что атмосферные отложения и речной сток могут стимулировать рост фитопланктона в китайских прибрежных морях и, вероятно, в других прибрежных морях с промышленной деятельностью на прилегающей территории.

Исследование представляет движущий механизм роста фитопланктона под влиянием деятельности человека, получивший название «антропогенный азотный насос», при котором фитопланктон поглощает большое количество азота, усугубляет дефицит фосфора и повышает биодоступность ДОФ для роста фитопланктона.

Кроме того, исследование показывает, что гидролиз и утилизация ДОФ совместно регулируются концентрацией растворенного неорганического фосфора и биомассы фитопланктона, что указывает на то, что процесс, вызываемый «антропогенным азотным насосом», широко существует в прибрежных морях по всему миру с различными уровнями питательных веществ.

Ссылка: «Атмосферные отложения и речной сток стимулируют утилизацию растворенного органического фосфора в прибрежных морях» Хаоюй Цзинь, Чао Чжан, Сиюй Мэн, Цинь Ван, Сяокунь Дин, Лин Мэн, Юньюнь Чжуан, Сяохун Яо, Ян Гао, Фэн Ши, Томас Мок и Хуэйван Гао, 30 января 2024 г., Природные коммуникации.
DOI: 10.1038/s41467-024-44838-7

Другими китайскими партнерами в исследовании являются Лаошаньская лаборатория, Яньтайский университет, Яньтайский институт исследований прибрежной зоны и Университет Китайской академии наук в Пекине.

Исследование финансировалось Совместным фондом NSFC-Шаньдун, Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая, Национальным фондом естественных наук Китая и Фондами фундаментальных исследований для центральных университетов.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме