Respirarea nisipului - GEOMAR - Helmholtz Center for Ocean Research Kiel
O nouă metodă de măsurare deschide alimentarea cu oxigen pentru fundul Mării Nordului
20 octombrie 2014/Kiel. Noile metode de analiză arată pentru prima dată cum sedimentul slab și nisipos de la fundul Mării Nordului este alimentat cu oxigen și care factori influențează aprovizionarea. Deoarece metabolismul din fundul mării permeabile este deosebit de ridicat, măsurătorile acolo sunt deosebit de complicate. Pe baza studiului detaliat pe care l-a prezentat acum o echipă de cercetare condusă de Centrul GEOMAR Helmholtz pentru Ocean Research Kiel, cifra de afaceri a materialului organic și a nutrienților pe fundul mării și schimbările viitoare din ecosistemul dinamic pot fi, de asemenea, mai bine evaluate.
Un deșert pe fundul mării? Deși apa din Marea Nordului este schimbată aproximativ la fiecare doi până la trei ani, există indicii ale unui conținut de oxigen în scădere. Dacă cantități mai mici din acest gaz vital sunt dizolvate în apă, organismele de pe fundul mării produc și mai puțină energie - cu efecte asupra ființelor vii mai mari și asupra ciclurilor materiale din ecosistemul marin. Deoarece substanțele nutritive, carbonul și oxigenul circulă deosebit de bine în sedimente permeabile, nisipoase și sunt procesate rapid, măsurătorile metabolismului sunt deosebit de dificile aici. Dar exact acest sol reprezintă două treimi din Marea Nordului. Oamenii de știință de la Centrul GEOMAR Helmholtz pentru cercetarea oceanelor Kiel, Institutul Leibniz pentru ecologie a apei dulci și pescuitul interior, Universitatea Syddansk Odense, Universitatea Koblenz-Landau, Institutul maritim scoțian și Universitatea Aarhus, au reușit acum să controleze fluxul de oxigen din partea de jos a Urmăriți Marea Nordului. Ei își prezintă metodele și rezultatele în revista „Journal of Geophysical Research: Oceans”.
„Așa-numita tehnică„ Corelare Eddy ”înregistrează fluxul de oxigen prin apa mică turbionară cunoscută sub numele de„ Eddy ”pe o suprafață de câțiva metri pătrați. Include amestecarea sedimentelor de către organismele care trăiesc în ele și hidrodinamica apei de fund deasupra fundului mării agitate ”, explică Dr. Peter Linke, biolog marin la GEOMAR. „Metodele anterioare puteau trece cu vederea doar perioade scurte de timp sau excludeau parametrii importanți. Acum putem crea o imagine mai realistă. ”Noul proces ia în considerare și faptul că chiar și obiectele mici, cum ar fi scoicile de scoici sau valurile formate de valuri și curenți, au o influență majoră asupra schimbului de oxigen din sedimentele permeabile.
În expediția CE0913 cu vasul de cercetare irlandez CELTIC EXPLORER, oamenii de știință au plasat trei instrumente diferite de măsurare cu robotul subacvatic ROV KIEL 6000 în regiunea norvegiană „Tommeliten” din centrul Mării Nordului: doi „Eddy Correlation Landers” au înregistrat puterea oxigenului pe parcursul a trei cicluri de maree. Râuri. Informații despre distribuția oxigenului în sedimente au fost obținute cu un „Profiler Lander”, un observator al fundului mării cu senzori de oxigen și debitmetre. O „cameră bentică” a izolat 314 centimetri pătrați de sediment și a prelevat mai multe probe din apa de mai sus pe o perioadă de 24 de ore pentru a determina consumul de oxigen al sedimentului.
„Combinația dispozitivelor tradiționale cu tehnologia„ Eddy Correlation ”ne-a oferit noi perspective asupra dinamicii schimbului de substanțe între apa de mare și sedimentul de mai jos. Un număr mare de factori determină când ce cantități de oxigen sunt disponibile la sol. Curenții care alimentează solul cu oxigen, dar și morfologia solului la scară mică, contribuie, de exemplu, la faptul că ființele vii de pe sol pot procesa carbon sau alți nutrienți. Dependențele sunt atât de complexe încât pot fi descifrate numai cu proceduri speciale ”, rezumă Linke. Măsurătorile detaliate în coloana de apă și la limita de la fundul mării, precum și calculele modelului sunt, prin urmare, absolut necesare pentru a înțelege funcțiile de bază și pentru a estima mai bine modificările viitoare ale ciclului materialului. „Cu metodele convenționale nu am fi putut afla niciodată, de exemplu, că solul nisipos stochează oxigenul adus de curenți pentru o perioadă scurtă de timp, atunci când există mai puțină mișcare a apei și este introdus mai puțin oxigen.”
Publicație originală:
McGinnis, D. F., S. Sommer, A. Lorke, R. N. Glud, P. Linke (2014): Cuantificarea schimbului de oxigen bentonic condus prin tidally între sedimentele permeabile: Un studiu de corelare a turbionelor acvatice. Journal of Geophysical Research: Oceans, doi: 10.1002/2014JC010303.
Persoană de contact:
Maike Nicolai (GEOMAR, Comunicare și mass-media),
Tel. 0431 600-2807, mnicolai (la) geomar.de
O cameră bentică măsoară consumul de oxigen din sedimentele de la fundul Mării Nordului. Foto: ROV-Team GEOMAR