해양생물학 6, 광합성에 대한 일반적인 등식

광합성에 대한 일반적인 등식은 다음과 같다.

이러한 1차 생산자들에 의해 생산된 유기물은 지구 해양의 에너지 기초 혹은 1차 대류권 수준이다. 그것은 해양의 생명을 지탱하는 주요 에너지원을 나타내고 있으며 그것은 건조하다. 전체적으로 해양 생태계이다. 첫번째 대류권 수준의 에너지는 2차 Trophic수준의 다양한 해양 생물(주요 소비자 또는 초식 동물)에 의해 활용되며 해양 소비자가 차례로 섭취한다.

광합성 비율은 빛의 강도가 감소하기 때문에 바다의 깊이에 따라 감소한다. 대양의 상층부는 자연적으로 격동적인 환경이기 때문에, 식물성 플랑크톤은 수직 순환의 강도에 따라 물 기둥의 다양한 깊이에 섞인다. 식물성 플랑크톤 세포가 자라고 번식하려면, 그것은 종종 임계 깊이 라고 불리는 특정 깊이 이상으로, 필요한 에너지보다 더 많은 에너지를 광합성 할 수 있어야 한다. 기초적인 신진대사의 필요성 때문에 그렇지 않으면 생산된 모든 에너지가 재생되고 성장을 위한 아무것도 남지 않는다. 그러므로, 빛의 가용성과 수직 혼합의 강도는 바다에서 1차 생산을 제한하는 중요한 요소이다.

영양소 가용성은 일차 생산자의 성장을 제한하는 또 다른 주요 요인이다. 한가지 중요한 영양소는 식물이 다양한 신진대사 기능을 요구하는 질소이다. 특히, 질소는 단백질의 구성 요소인 아미노산의 핵심 성분이다. 질소는 녹은 암모늄(NH4+), 니트라이트(NO2-)또는 질산(NO3-)의 형태로 해양 광합성 유기체에 의해 흡수된다. 질소 fixing 박테리아는 해양에 있는 질소 기반의 무기 화합물들의 자연적인 원천을 제공한다. 이 박테리아들은 바닷물에 녹아 있는 분자 질소(N2)로부터 이러한 화합물을 생성하거나 고칠 수 있다. 1차 생산자들에게 전달해야 합니다.

광합성 해양 유기체는 또한 인 이 필요하다. 인 은 DNA의 핵심 성분인 핵산 합성을 포함하여 많은 중요한 생물학적 기능의 요구 사항이다. 바다는 육지의 암석과 토양의 침식으로부터 자연스럽게 발생하며, 강에 의해 바다로 운반되며, 그것의 대부분은 쉽게 흡수될 수 있는 인산염(PO43-)의 형태로 해양 광합성 생물이 무기 질소와 인 화합물들이 해양 1차 생산자들 내에서 큰 유기 분자들로 통합되면, 그것들은 더 높은 대류권 수준의 다른 유기체들에게 이용 가능하게 된다. 그들이 이 유기체들을 먹을 때 해양 시스템에 있다.

무기 질소와 인 화합물은 심해에 풍부하다. 여기서, 에너지 전달 물질의 지속적인 비-표면으로부터 아래로 내려가는 것은 박테리아에 의해 분해되며 무기 질소와 인 화합물을 재활용한다 바닷물에 뛰어들다. 바다의 상층부가 잘 섞여 있거나 제대로 되어 있지 않을 때, 이 깊은 영양분이 풍부한 물은 광합성 지역으로 섞여서 표면에 풍부한 영양분을 공급합니다. 하지만, 보온병이 있을 때, 그것은 아래의 심해 물로부터 영양분을 재생하는 것을 방해한다. 그러한 상황에서, 만약 빛의 양이 제한되지 않는다면, 광합성 유기체는 Thermocline위의 표면 층으로부터 빠르게 영양분을 고갈시킬 것이다. 실제로 무기 질소와 인 화합물은 정확히 같은 비율로 소비되지 않는다. 따라서 하나는 다른 하나보다 먼저 고갈되어 그 시기에 제한적인 영양소가 될 것이고, 그것이 보충될 때까지 더 이상의 광합성과 해양 1차 생산자의 성장을 막을 것이다.