Yayınlanan yeni bir çalışma Doğa jeobili küresel okyanusun kimyasal makyajının bir dönüşüm geçirdiğini ve deniz yaşamı için kritik olan temel besin oranlarının son on yıllarda uzun zamandır kabul edilen Redfield oranından uzaklaştığını ortaya koydu.
Okyanus stokiyometrisinin en büyük küresel veri kümesini kullanılarak bugüne kadar 56.000’den fazla partikül organik numune ve yüzey sularından 1000 metreye kadar yaklaşık 389.000 çözünmüş besin ölçümünü birleştirerek, araştırmacılar, karbon (n) ve fosforusun molar oranlarında, Nitrojen (C), üçlü, üçlü, üçlü, marin için sistematik sapmalar buldular.
İlk olarak 20. yüzyılın ortalarında önerilen Redfield oranı, deniz organik maddesinde sabit bir 106C: 16N: 1P dengesini, okyanus besin döngülerini, plankton verimliliğini ve karbon akışını anlamanın temel taşı ortaya koymaktadır. Ancak Çin Bilimler Akademisi Dünya Çevre Enstitüsü’nden araştırmacılar tarafından yönetilen yeni çalışma, Orta Çin Normal Üniversitesi, İspanya Ulusal Araştırma Konseyi, Yale, Princeton ve Güney Kaliforniya Üniversitesi gibi kurumlardan bilim adamları, dengenin değiştiğini gösteriyor.
Son 50 yılda, hem organik hem de çözünmüş C: N: P oranları, açık mekansal ve zamansal desenlerle istikrarlı bir şekilde değişti. Küresel olarak, fitoplanktonun C: P ve N: P oranları yükselmiştir – deniz ekosistemlerinde artan fosfor sınırlamasını belirlerken – yüzey suları, daha yüksek C: N ve C: P oranlarına yansıyan artan karbon zenginleşmesi gösterir.
Özellikle, çalışma 2007 hakkında kritik bir dönüm noktası belirledi: o yıl sonra, daha önce Fitoplankton’daki yükselen C: N ve N: P oranları kademeli bir düşüş başlattı. Araştırmacılar bu kaymayı, bazı bölgelerde besin dinamiklerini değiştiren tarım, atık su ve endüstriyel akıştan artan insan güdümlü fosfor girdilerine bağlar.
Ekip ayrıca derinlikle ilgili farklı kalıpları ortaya çıkardı. Okyanus derinliği arttıkça, çözünmüş C: N ve C: P oranları düşerken, N: P oranları yükselir. Bunun nedeni, karbonun, çözünmüş inorganik formlarda kalan azot ve fosforla eşleştirilmiş organik madde lavaboları ve ayrışmaları nedeniyle tercihli kaybından kaynaklanmaktadır. Mikrobiyal topluluklardaki değişimler – yüzey fitoplanktondan daha derin heterotrofik bakterilere kadar – ayrıca bir rol oynar.
Daha geniş değişimlere rağmen, Phytoplankton’un C: N oranı 50 yıl boyunca oldukça sabit kalmıştır. Araştırmacılar bunu, planktonun besin alımını ve hücre bileşimini çevresel değişikliklere karşı düzenlediği biyolojik bir mekanizma olan “stokiyometrik homeostaza” atfediyor. Bu istikrar, vardiyalar hem fizyolojik tepkiler hem de topluluk yeniden yapılandırması tarafından yönlendirilse bile deniz organizmalarının uyarlanabilirliğini vurgular.
Bulgular sabit okyanus C: N: P oranlarının uzun zamandır varsayımına meydan okuyor. Araştırmacılar, toprak sistemi ve iklim modellerinin statik oranlardan ziyade dinamik, değişken stokiyometrik yapılar benimsemesi gerektiğini iddia ediyorlar – bu tür değişimleri göz ardı etmenin okyanus karbon alımı, besin sınırlamaları ve iklim geri bildirimleri tahminlerini çarpıta bırakabileceğini iddia ediyorlar.
