Regioner med højt næringsstofindhold, lavt klorofyl- High-nutrient, low-chlorophyll regions

Høj-næringsstoffer, lav-klorofyl (HNLC) regioner er områder i havet, hvor overflod af planteplankton er lav og temmelig konstant på trods af tilgængeligheden af makronæringsstoffer . Fytoplankton er afhængig af en række næringsstoffer til cellulær funktion. Makronæringsstoffer (f.eks. Nitrat , fosfat , kiselsyre ) er generelt tilgængelige i større mængder i havets overfladevand og er de typiske komponenter i almindelig havegødning. Mikronæringsstoffer (f.eks. Jern , zink , kobolt ) er generelt tilgængelige i lavere mængder og inkluderer spormetaller . Makronæringsstoffer er typisk tilgængelige i millimolære koncentrationer , mens mikronæringsstoffer generelt er tilgængelige i mikro- til nanomolære koncentrationer. Generelt har nitrogen en tendens til at være et begrænsende havnæringsstof, men i HNLC -regioner er det aldrig udtømt væsentligt. I stedet har disse regioner en tendens til at være begrænset af lave koncentrationer af metaboliserbart jern. Jern er et kritisk fytoplankton -mikronæringsstof, der er nødvendigt for enzymkatalyse og elektrontransport .

Mellem 1930'erne og 80'erne blev det antaget, at jern er et begrænsende mikronæringsstof i havet, men der var ikke tilstrækkelige metoder til pålideligt at opdage jern i havvand til at bekræfte denne hypotese. I 1989 blev der opdaget høje koncentrationer af jernrige sedimenter i kystnære kystvande ud for Alaska-bugten. Offshore farvande havde imidlertid lavere jernkoncentrationer og lavere produktivitet på trods af tilgængelighed af makronæringsstoffer til vækst af planteplankton. Dette mønster blev observeret i andre oceaniske områder og førte til navngivningen af ​​tre store HNLC -zoner: Det nordlige Stillehav , Det Ækvatoriale Stillehav og Det Sydlige Ocean .

Opdagelsen af ​​HNLC-regioner har fremmet videnskabelig debat om etikken og effekten af ​​jernbefrugtningsforsøg, der forsøger at trække atmosfærisk kuldioxid ved at stimulere fotosyntese på overfladeniveau. Det har også ført til udviklingen af ​​hypoteser såsom græsningskontrol, der udgør, at HNLC -regioner delvis dannes af græsning af fytoplankton (f.eks. Dinoflagellater , ciliater ) af mindre organismer (f.eks. Protister ).

Primær produktion

Global fordeling af overfladeklorofylniveauer. Klorofyl (en proxy for fytoplanktonmasse) er relativt lav i de tre HNLC -regioner (Nord -Stillehavet, Ækvatorial Stillehav og Det Sydlige Ocean).
Det globale forhold mellem nitrogen og fosfor er afbildet for det globale overfladehav. Næringsstoffer er tilgængelige i de tre HNLC -regioner i tilstrækkelige RKR -forhold til biologisk aktivitet.

Primær produktion er den proces, hvorved autotrofer bruger lys til at omdanne kulstof fra vandigt kuldioxid til sukker til cellulær vækst. Lys katalyserer den fotosyntetiske proces, og næringsstoffer indarbejdes i organisk materiale . For at fotosyntese skal forekomme, skal makronæringsstoffer som nitrat og fosfat være tilgængelige i tilstrækkelige forhold og biotilgængelige former til biologisk udnyttelse. Molekylforholdet på 106 (kulstof): 16 (nitrogen): 1 (fosfor) blev udledt af Redfield, Ketcham og Richards (RKR) og er kendt som Redfield -forholdet . Fotosyntese (fremad) og respiration (omvendt) repræsenteres af ligningen:

Fotosyntese kan begrænses af mangler ved visse makronæringsstoffer. Imidlertid findes makronæringsstoffer i det nordlige Stillehav, Ækvatorial Stillehavet og Det sydlige Ocean i tilstrækkelige forhold, mængder og biotilgængelige former til at understøtte større niveauer af primærproduktion end fundet. MAKRONÆRINGSSTOFFET tilgængelighed i HNLC regioner i tandem med lave stående lagre af planteplankton tyder på, at nogle andre biogeokemiske procesgrænser fytoplankton vækst.

Da primærproduktion og planteplanktonbiomasse i øjeblikket ikke kan måles over hele havbassiner, bruger forskere klorofyl α som proxy for primærproduktion. Moderne satellitobservationer overvåger og sporer globale klorofyl α -forekomster i havet via fjernmåling . Højere klorofylkoncentrationer indikerer generelt områder med forbedret primærproduktion, og omvendt lavere klorofylniveauer angiver lav primærproduktion. Denne samtidig forekomst af lav klorofyl og høj tilgængelighed af makronæringsstoffer er grunden til, at disse regioner betragtes som "næringsrige, lavt klorofyl."

Ud over de makronæringsstoffer, der er nødvendige for syntese af organisk stof, har planteplankton brug for mikronæringsstoffer, såsom spormetaller til cellulære funktioner. Tilgængelighed af mikronæringsstoffer kan begrænse den primære produktion, fordi spormetaller undertiden begrænser næringsstoffer. Jern er blevet bestemt til at være et primært begrænsende mikronæringsstof i HNLC -provinser. Nylige undersøgelser har vist, at zink og kobolt kan være sekundære og/eller co-begrænsende mikronæringsstoffer.

Global distribution

Fælles karakteristika

HNLC -regioner dækker 20% af verdens oceaner og er kendetegnet ved varierende fysiske, kemiske og biologiske mønstre. Disse overfladevand har årligt varierende, men alligevel relativt rigelige makronæringsstofkoncentrationer sammenlignet med andre oceaniske provinser. Mens HNLC stort set beskriver de biogeokemiske tendenser i disse store havområder, oplever alle tre zoner sæsonbetonede fytoplanktonblomstringer som reaktion på globale atmosfæriske mønstre. I gennemsnit har HNLC-regioner tendens til at være vækstbegrænset af jern og variabelt zink. Denne begrænsning af spormetal fører til lokalsamfund af mindre planteplankton. Sammenlignet med mere produktive områder i havet har HNLC -zoner højere forhold mellem kiselsyre og nitrat, fordi større kiselalger , der kræver kiselsyre for at gøre deres opal silica skaller, er mindre udbredt. I modsætning til det sydlige hav og det nordlige Stillehav oplever ækvatorial -Stillehavet tidsmæssig tilgængelighed af silikat, hvilket fører til store sæsonbetonede blomstrende kiselalger.

Fordelingen af ​​spormetaller og den relative mængde af makronæringsstoffer afspejles i planktonsamfundets struktur. For eksempel resulterer udvælgelsen af ​​fytoplankton med et højt forhold mellem overfladeareal og volumen i, at HNLC-områder domineres af nano- og picoplankton. Dette forhold giver mulighed for optimal udnyttelse af tilgængelige opløste næringsstoffer. Større planteplankton, såsom kiselalger, kan ikke energisk opretholde sig selv i disse regioner. Almindelig picoplankton inden for disse regioner omfatter slægter såsom prochlorococcus (findes ikke generelt i det nordlige Stillehav), synechococcus og forskellige eukaryoter . Græssende protister kontrollerer sandsynligvis overflod og distribution af disse små planteplankton.

Den generelt lavere primære nettoproduktion i HNLC-zoner resulterer i lavere biologisk nedbrydning af atmosfærisk kuldioxid, og derfor betragtes disse regioner generelt som en netto kilde til kuldioxid til atmosfæren. HNLC -områder er af interesse for geoingeniører og nogle i det videnskabelige samfund, der mener, at befrugtning af store pletter af disse farvande med jern potentielt kan sænke opløst kuldioxid og opveje øgede menneskeskabte CO2 -emissioner. Analyse af antarktiske iskernedata i løbet af de sidste millioner år viser sammenhæng mellem høje støvniveauer og lav temperatur, hvilket indikerer, at tilsætning af diffust jernrigt støv til havet har været en naturlig forstærker af klimakøling.

Nordlige Stillehav

Støv blæste ud for Alaskas kyst til det nordlige Stillehav.
Strømme i det nordlige Stillehav.

Opdagelsen og navngivningen af ​​den første HNLC -region, det nordlige Stillehav, blev formaliseret i et seminal papir, der blev offentliggjort i 1988. Undersøgelsen konkluderede, at overfladevand i det østlige nordlige Stillehav generelt er domineret af picoplankton på trods af den relative overflod af makronæringsstoffer. Med andre ord blev større fytoplankton, såsom kiselalger, der trives i næringsrige farvande, ikke fundet. I stedet var overfladevandene fyldt med mindre pico- og nanoplankton. Baseret på laboratorieforsøg med næringsstoffer blev jern antaget at være en nøglebegrænsende mikronæringsstof.

Stillehavet er den største og ældste vandmasse på Jorden. Det nordlige Stillehav er karakteriseret ved den generelle rotation med uret i det nordlige Stillehavs gyre , som er drevet af passatvind . Rumlige variationer i handelsvind resulterer i køligere lufttemperaturer i det vestlige nordlige Stillehav og mildere lufttemperaturer i det østlige nordlige Stillehav (dvs. Subartic Pacific). Jern leveres til det nordlige Stillehav af støvstorme, der forekommer i Asien og Alaska samt jernrige farvande, der kommer fra den kontinentale margen, nogle gange af hvirvler som Haida Eddies .

Koncentrationer af jern varierer imidlertid gennem året. Havstrømme drives af sæsonbestemte atmosfæriske mønstre, der transporterer jern fra Kuril-Kamchatka- margenen til det vestlige subarktiske Stillehav. Denne introduktion af jern giver en underjordisk forsyning af mikronæringsstoffer, som kan bruges af primære producenter under opvækning af dybere farvande til overfladen. Havbundens dybde kan også stimulere fytoplanktonblomstrer i HNLC -regioner, da jern diffunderer fra havbunden og letter jernbegrænsning i lavt vand. Forskning foretaget i Alaskabugten viste, at områder med lavt vand, såsom Alaskas sydlige hylde, har mere intense fytoplanktonblomstringer end offshore -farvande. Vulkansk aske fra udbruddet af Kasatochi -vulkanen i august 2008 gav et eksempel på naturlig jernbefrugtning i det nordøstlige Stillehav. Regionen blev befrugtet ved at regne vulkansk støv indeholdende opløseligt jern. I dagene efter var fytoplanktonblomstringer synlige fra rummet.

Begrænsninger i spormetalkoncentrationer i det nordlige Stillehav begrænser diatomærblomstringen hele året rundt. Selvom det nordlige Stillehav er en HNLC -region, producerer og eksporterer det til havets indre en forholdsvis stor mængde partikelformet biogen silica i forhold til Nordatlanten, hvilket understøtter betydelig diatomevækst.

Ækvatorial Stillehav

Ækvatorial Stillehavet er en oceanisk provins præget af næsten helårsopvækst på grund af konvergens mellem passatvind fra nordøst og sydøst ved den intertropiske konvergenszone . Det ækvatoriale Stillehav strækker sig over næsten halvdelen af ​​Jordens omkreds og spiller en stor rolle i den globale marine nye primære produktion . Ny produktion er et begreb, der bruges i biologisk oceanografi for at beskrive den måde, hvorpå nitrogen genanvendes i havet. I regioner med forbedret ny produktion kommer nitrat fra den afotiske zone ind i overfladevand og supplerer nitratforsyningen. På trods af kvælstoftilgængelighed i ækvatoriale Stillehavs farvande er primærproduktion og observeret overfladehavsbiomasse betydeligt lavere sammenlignet med andre større opadgående områder af havet. Således betragtes Ækvatorial Stillehavet som en af ​​de tre store HNLC -regioner.

Ligesom andre større HNLC-provinser betragtes ækvatoriale Stillehav som næringsbegrænset på grund af mangel på spormetaller som jern. Ækvatorial Stillehavet modtager cirka 7-10 gange mere jern fra opkvælning af ækvatorial understrøm (EUC) end fra input på grund af aflejring af atmosfærisk støv. Klimarekonstruktioner af glacialperioder ved hjælp af sediment proxy -registreringer har afsløret, at ækvatorialstillehavet kan have været 2,5 gange mere produktivt end det moderne ækvatoriale hav. I løbet af disse isperioder øgede ækvatorial -Stillehavet sin eksport af marin ny produktion og gav dermed et synk af atmosfærisk kuldioxid. Videnskaben om paleoceanografi forsøger at forstå samspillet mellem glaciale cyklusser og havdynamik. Paleo-oceanografer udfordrer i øjeblikket den eoliske støvhypotese, der tyder på, at atmosfærisk transport af jernrigt støv fra Central- og Sydamerika styrer intensiteten af ​​primærproduktion i ækvatorialstillehavet. En undersøgelse tyder på, at fordi EUC upwelling leverer det meste af det biotilgængelige jern til ækvatoriale overfladevand, er den eneste metode til at vende HNLC -forhold ved at øge upwelling. Med andre ord kan forstærket regional opstigning frem for jernrig atmosfærisk støvaflejring forklare, hvorfor denne region oplever en højere primær produktivitet i istiden.

I forhold til det nordlige Stillehav og det sydlige hav har ækvatorialt stillehavs farvande relativt lave niveauer af biogen silica og understøtter således ikke betydelige stande af kiselalger. Picoplankton er de mest primære marine primære producenter i disse regioner hovedsageligt på grund af deres evne til at assimilere lave koncentrationer af spormetaller. Forskellige planteplanktonsamfund inden for ækvatorialstillehavet græsses i samme hastighed som deres vækstrate, hvilket yderligere begrænser primærproduktionen.

Der er ingen aktuel konsensus om, hvilken af ​​de to hovedhypoteser (græsning eller mikronæringsstoffer), der styrer produktionen i disse ækvatoriale farvande. Det er sandsynligt, at spormetalbegrænsninger vælger for småcellede organismer, hvilket derved øger græsningstrykket af protister. Mens Equatorial Pacific opretholder HNLC -egenskaber, kan produktiviteten til tider være høj. Produktivitet fører til en overflod af havfugle, såsom stormfugle nær konvergensen af ​​subtropisk vand og den ækvatoriale "kolde tunge". Ækvatorial Stillehavet indeholder verdens største gulfin tunfiskeri og er hjemsted for den plettede delfin .

Sydhavet

En skematisk oversigt over antarktiske strømme. Bevægelse af overfladevand væk fra kontinentet trækker vand op fra dybden.

Det sydlige Ocean er den største HNLC -region i det globale hav. Overvandet i det sydlige hav er bredt identificeret som værende rig på makronæringsstoffer på trods af lave fytoplanktonbestande. Jern deponeret i det nordlige Atlanterhav er inkorporeret i det nordatlantiske dybe vand og transporteres til det sydlige hav via termohalin cirkulation . Til sidst blandes det med det antarktiske cirkumpolære vand , og opblødning tilfører jern og makronæringsstoffer til det sydlige havs overfladevand. Derfor er jerninput og primærproduktion i det sydlige hav følsomme over for jernrigt Sahara-støv, der er aflejret over Atlanterhavet. På grund af lave atmosfæriske støvindgange direkte på det sydlige havs overfladevand er klorofyl α -koncentrationer lave. Tilgængeligheden af ​​lys i det sydlige hav ændrer sig dramatisk sæsonmæssigt, men det ser ikke ud til at være en væsentlig begrænsning for væksten af ​​planteplankton.

Makronæringsstoffer, der findes i overfladevandene i det sydlige ocean, stammer fra opslugt dybt vand. Mens mikronæringsstoffer som zink og kobolt muligvis kan co-begrænse væksten af ​​fytoplankton i det sydlige hav, ser jern ud til at være en kritisk begrænsende mikronæringsstof. Nogle regioner i det sydlige ocean oplever både tilstrækkelige biotilgængelige jern- og makronæringsstofkoncentrationer, men væksten af ​​planteplankton er begrænset. Hydrografiske undersøgelser og udforskninger af Southern Drake Passage -regionen har observeret dette fænomen omkring Crozet -øerne , Kerguelen -øerne og South Georgia og South Sandwich Islands . Disse områder støder op til hyldeområder i Antarktis og øer i det sydlige ocean. De mikronæringsstoffer, der kræves til algevækst, menes at blive leveret fra hylderne selv. Bortset fra i områder tæt på den antarktiske hylde begrænser mangel på mikronæringsstoffer produktiviteten i det sydlige ocean stærkt.

Jern tilgængelighed er ikke den eneste regulator af planteplankton produktivitet og biomasse. I det sydlige ocean menes de herskende lave temperaturer at have en negativ indvirkning på fytoplanktonvækstraterne. Planteplanktons vækstrate er meget intens og kortvarig i åbne områder omgivet af havis og permanente haviszoner . Græsning af planteædere som krill, copepoder og salve menes at undertrykke fytoplanktonbestand. I modsætning til det åbne vand i det sydlige hav er græsning langs kontinentalsokkelmargener lav, så de fleste planteplankton, der ikke indtages, synker til havbunden, som giver næringsstoffer til bentiske organismer.

Hypoteser

I betragtning af den fjerne placering af HNLC -områder har forskere kombineret modellerings- og observationsdata for at undersøge grænser for primærproduktion. Kombination af disse to datakilder giver mulighed for sammenligning mellem det nordlige Stillehav, det ækvatoriale Stillehav og det sydlige Ocean. To aktuelle forklaringer på globale HNLC -regioner er vækstbegrænsninger på grund af jernets tilgængelighed og fytoplanktongræsningskontrol.

Jernhypotese

I 1988 bekræftede John Martin hypotesen om, at jern begrænser fytoplanktonblomstrer og vækstrater i det nordlige Stillehav. Hans arbejde blev ekstrapoleret til andre HNLC -regioner gennem beviser, der forbandt lav jernkoncentration på overfladen med lavt klorofyl. Som reaktion på jern befrugtning eksperimenter (IronEx, SOIREE, frø, etc.) i HNLC områder, store phytoplankton reaktioner såsom nedsat overfladekoncentration næringsstof og forøget biologisk aktivitet blev observeret.

Jernbefrugtningsundersøgelser udført med gentagne intervaller i løbet af en uges tid har produceret en større biologisk reaktion end en enkelt befrugtningshændelse. Den biologiske responsstørrelse har en tendens til at afhænge af et steds biologiske, kemiske og fysiske egenskaber. I ækvatorial og nordlige Stillehav menes silica at begrænse yderligere produktion efter jernbefrugtning, mens lys begrænser yderligere produktion i det sydlige hav. Indfødt, mindre planteplankton reagerede første gang på øget jern, men blev hurtigt udkonkurreret af større, kystnære planteplankton såsom kiselalger. Den store blomstringsreaktion og samfundsforskydning har ført til miljøhensyn med at befrugte store dele af HNLC -regioner. En undersøgelse tyder på, at kiselalger vokser fortrinsvis under befrugtningsforsøg. Nogle kiselalger, såsom pseudo-nitzschia , frigiver neurotoksin domoinsyre og forgifter græssende fisk. Hvis kiselalger vokser fortrinsvis under jernbefrugtningsforsøg, kan vedvarende befrugtninger forstærke domosyreforgiftning i det marine fødevæv nær befrugtede pletter.

Global støvaflejring fra vind. De tre HNLC -regioner (Nordlige Stillehav, Ækvatorial Stillehav og Det Sydlige Ocean) modtager lidt atmosfærisk støv, hvilket fører til jernmangel.

Æolsk støv

Jern kommer ind i fjerntliggende HNLC-regioner ved hjælp af to primære metoder: opstigning af næringsrigt vand og atmosfærisk støvaflejring . Jern skal genopfyldes ofte og i biotilgængelige former på grund af dets uopløselighed , hurtige optagelse gennem biologiske systemer og bindingsaffinitet med ligander . Støvaflejring kan muligvis ikke resultere i fytoplanktonblomstrer, medmindre bundfældet støv er i den korrekte biotilgængelige form for jern. Derudover skal jern aflejres i produktive sæsoner og falde sammen med de passende RKR-forhold mellem overfladens næringsstoffer. Æolisk støv har en større indflydelse på HNLC -regioner på den nordlige halvkugle, fordi mere landmasse bidrager til mere støvaflejring. På grund af det sydlige Ocean isolation fra land, upwelling relateret til eddy diffusivitet giver jern til HNLC regioner.

Græskontrolhypotese

Græshypotesen, der blev formuleret af John Walsh i 1976, siger, at græsning ved heterotrofer undertrykker primær produktivitet i områder med høje næringsstofkoncentrationer. Predation af mikrozooplankton tegner sig primært for tab af planteplankton i HNLC -regioner. Græsning ved større zooplankton og advektiv blanding er også ansvarlig for en lille andel af tab for planteplanktonsamfund. Konstant græsning begrænser planteplankton til en lav, konstant bestand. Uden dette græsningstryk mener nogle forskere, at lille planteplankton ville producere blomster på trods af nedbrydning af mikronæringsstoffer, fordi mindre planteplankton typisk har lavere jernbehov og kan absorbere næringsstoffer i en langsommere hastighed.

Moderne udsigt

Nuværende videnskabelig konsensus er enig i, at HNLC -områder mangler høj produktivitet på grund af en kombination af jern og fysiologiske begrænsninger, græsningstryk og fysiske tvang. I hvilket omfang hver faktor bidrager til lav produktion kan variere i hver HNLC -region. Jernbegrænsning giver mulighed for, at mindre, mere jern-nøjsom fytoplankton vokser i hurtige hastigheder, mens græsning med mikrozooplankton opretholder stabile bestande af disse mindre planteplankton. Når mikronæringsstoffer er tilgængelige, kan græsning derefter begrænse blomstringsstørrelser. Yderligere begrænsninger af mikronæringsstoffer fra spormetaller som zink eller kobolt kan undertrykke fytoplanktonblomstrer. Turbulent blanding ved HNLC-regioner på højere breddegrad (Nord-Stillehavet og det sydlige ocean) kan blande planteplankton under den kritiske dybde, der er nødvendig for at få samfundsvækst.

Geotekniske HNLC-regioner

Teori

Den marine kulstofcyklus. Kuldioxid optages af planteplankton til fotosyntese og inkorporeres i det marine fødevæv. Når plankton eller rovdyr dør, når sedimentering af organisk stof havbunden, hvor kulstof kan begraves og udskilles. Stimulering af fytoplanktonblomstrer menes at øge sedimenteringen af ​​partikelformigt organisk kulstof efter blomstringerne dør, hvilket fører til øget kulstofbinding.

Siden tidligere jernbefrugtningsforsøg har resulteret i store fytoplanktonblomstringer, har nogle foreslået, at der skal udføres storstilet havbefrugtningsforsøg for at trække uorganisk menneskeskabt carbondioxid i form af partikelformigt organisk kulstof . Befrugtning ville stimulere biologisk produktivitet, hvilket ville føre til et fald i mængden af ​​uorganisk overfladekuldioxid i et befrugtet plaster. Blomstringen ville derefter dø af og formodentlig synke til det dybe hav og tage meget af det absorberede kuldioxid til havbunden og opsamle det fra den kortsigtede kulstofcyklus i dybhavet eller havets sedimenter.

Effektivitet og effektivitet

For effektivt at fjerne menneskeskabt kulstof fra atmosfæren ville jernbefrugtning skulle resultere i betydelig fjernelse af partikelformigt kul fra overfladehavet og transportere det til det dybe hav. Forskellige undersøgelser anslog, at mindre end 7-10% af kulstof optaget under en blomstring ville blive afsat, og kun et fald på 15-25 ppm i atmosfærisk kuldioxid ville resultere i vedvarende global jernbefrugtning. Mængden af ​​kuldioxid, der fjernes, kan opvejes af brændstofomkostningerne ved at erhverve, transportere og frigive betydelige mængder jern til fjerntliggende HNLC -områder.

Der er mange miljøhensyn ved storstilet jernbefrugtning. Selvom blomster kan studeres og spores, ved forskere stadig ikke, om den ekstra produktion bliver inkorporeret i fødekæden eller falder til det dybe hav, efter at et blomst dør. Selvom kulstof eksporteres til dybden, kan det regne med at regne organisk materiale, hvilket potentielt kan skabe anoxiske zoner i midten af ​​søjlen eller forårsage forsuring af dybt havvand. Udtalte samfundsskift til kiselalger er blevet observeret under befrugtning, og det er stadig uklart, om ændringen i artssammensætning har nogen langsigtede miljøvirkninger.

Energiressourcer

Følgende er fuldstændig teoretisk. Test ville være påkrævet for at bestemme gennemførlighed, optimal jernkoncentration pr. Arealenhed, kulstofbinding efter område over tid, behov for andre mikronæringsstoffer, mængde energi, der kræves for at opretholde et sådant system, og den potentielle mængde energi, der produceres af systemet. Dette system tager hensyn til økonomisk gennemførlighed (rentabilitet af biobrændstofprodukter og CO2-kreditter) og risikostyring.

Vækst

Græsning resulterer i, at alger forbruges af mikrozooplankton. Denne predation resulterer i, at mindre end 7-10% af kulstof bliver taget til bunden af ​​havet. Voksende alger i flydende gårde kunne give disse HNLC -områder mulighed for at dyrke alger til høst uden problem med predation. Alger, der vokser i flydende gårde, ville blive genanvendt gennem græsning, hvis der var en katastrofal svigt i en flydende gård, hvilket ville begrænse enhver miljøskade.

Anvendelser

Alger dyrket i flydende gårde kunne høstes og bruges til mad eller brændstof. Alt biologisk liv består af lipider, kulhydrater, aminosyrer og nukleinsyrer. Hele alger kan omdannes til dyrefoder, gødning eller bio-kul . Adskillelse af lipiderne fra algerne kan også skabe bio-diesel fra lipidindholdet og bio-kul fra resten. Selvfølgelig kunne algerne pumpes til bunden af ​​havet, under ethvert græsningstryk for sekvestrering.

Sekvestering

I et kontrolleret flydende landbrug kan høsten prøvetages for at registrere algenmængden pr. Volumenhed, hvilket vil angive mængden af ​​kulstof, der udskilles. Hvis dette kulstof afsættes i bunden af ​​havet, kan dette tal bruges til nøjagtigt at oprette kulstofkreditter. At opsøge kuldioxid på havbunden kan ødelægge det ustuderede økosystem og få uopdagede livsformer til at uddø.

Kulbinding på land gør det med udtørrede alger. Uden tilstrækkelige vandkilder vil bakterier og andet liv have svært ved at fordøje de afsatte alger. Biobrændstoffer, der ikke sælges og bruges som vedvarende brændstof, kan udskilles i forladte oliebrønde og kulminer. Mængden af ​​bio-diesel og masse af bio-kul ville give et nøjagtigt tal for at producere (ved binding) og sælge (ved fjernelse fra brønde eller miner) kulstofkreditter.

Se også

Referencer