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海洋:海洋における新規生産に対する硝化作用の重要性

Nature 447, 7147 doi: 10.1038/nature05885

海洋深部に沈降する有機物質のフラックスは、海洋中の炭素存在状況に対する主要な制御要因となっている。一次的には、海洋系は平衡状態にあり、沈降した量に相当する量が必ず浮上してくる。炭素搬出フラックスは直接測定が困難なので、通常は、硝酸の上昇フラックスによって栄養分が補給される植物プランクトンの増殖、つまり一次生産量の定量化によって間接的に推定される。この定量化には、生物が利用可能な別の窒素供給源を考慮しなくてはならない。しかし、表層海洋での硝化による硝酸生成が注目されるようになったのは、つい最近のことである。今回我々は、硝化の固有速度の外洋での測定値を初めて統合し、それを使って全球的な生物地球化学的モデルを作製して、硝化の全球的な役割の定量化を試みた。地球上の海洋の大部分で、取り込まれる硝酸のかなりの部分が、表層近くで起こった比較的新しい硝化によって生じたことを示す。全球的なスケールでは、増殖する植物プランクトンによって消費される硝酸のほぼ半分が硝化によって生じたものである。結果として、海洋からの炭素の搬出量を定量化した以前の試みの多くで得られた値は、かなり過大評価されており、特にf比(「生物ポンプ」の効率の目安)の使い方が不適切な場合にはそれが著しいと考えられる。

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