1

افقيا المحدة العناصر توزيع Horizontal Segregation of the Biolimiting Elements

مقدمة:•المحدة ) • المغذية العناصر انتقال دراسة تم السابق الفصل في

الماء( عمود خالل العميقة المياه الي السطحية المياه من بيولوجيابالعناصر ثرية العميقة والمياه فقيرة السطحية المياه تاركة

البيولوجية المضخة بأسم يعرف فيما .biological pumpالمحدةالمغذية • للعناصر االفقي التوزيع دراسة سيتم الفصل هذا وفي

: ) االتي) في تكمن الموضوع هذا وأهمية المحدةالمياه- 1• الي المحدة العناصر عودة ومعدالت المواقع تحديد

. االولية االنتاجية وبالتالي السطحيةالضغط CO2استهالك- 2• علي يؤثر النباتية الهائمات بواسطة

. الجوي للغالف المناخ حالة علي وبالتالي للغاز الجزئي

2

•3. العميقة- المياه دوران واتجاهات معدل علي يؤثر المناخ تغير

البحار • أعماق في الجغرافية :التغيرات•GEOGRAPHIC DIFFERENCES IN DEPTH PROFILESبيولوجيا • المحدة للعناصر الجغرافي التوزيع التالي الشكل يمثل

. واالطلسي والهندي الهادي المحيط من كل في

3

تركيز • الن بوضوح العميقة المياه في المتغيرات مالحظة يمكن. المحيطات جميع في صغير السطح علي المحدة العناصر

• ) ( في يكون المحدة المغذية للعناصر تركيز أعلي عام بشكلالمياه في تركيز وأقل الهادي المحيط من العميقة المياه

. االطلسي المحيط من العميقةيعطي • الذائب الكلي عضوي الغير الكربون تركيز

صورة هو المقابل وفي المغذية للعناصر مماثل تدرج. االكسجين لتوزيع عكسية

العميقة • المياه في له تركيز فأعلي االكسجين اما. الهادي المحيط في وأقلها االطلسي المحيط في يكون

تأثيرا • االكثر العامل هو العميقة المياه دوران. العميقة المياه في المحدة العناصر تركيز تدرج في

4

• ) المياه ) في المحدة المغذية العناصر تركيز تدرجالعميقة:

• HORIZONTAL SEGREGATION OF NUTRIENTS IN THE DEEP ZONE

المياه • من تسقط حيوية جسيمات تنتج والحيوانية النباتية الهائماتفي المغذية العناصر تركيز من لتزيد العميقة المياه الي السطحية

أحواض بين المياه من الطبقة هذه لتحرك كنتيجة العميقة المياه: سببين الي يرجع وذلك المحيطات

بهذه- 1• محملة االصلي مكانها من العميقة المياه طبقة تتحرك . الجسيمات هذه لتتراكم اخر مكان الي الجسيمات

كلما- 2• العميقة المياه في الجسيمات فيها تبقي التي المدة زادت كلماالمغذية العناصر تدوير أعادة في أكبر فرصتها .remineralizeكانت

• . مياه اقدم والن المائية الكتلة عمر زاد كلما المغذية العناصر تركيز يزداددفع هي النهائية فالمحصلة الهادي المحيط شمال في توجد عميقة

. التأثير وهذا الهادي المحيط من العميقة المناطق الي المغذية العناصراالفقي يسمي عليه التمايز يصطلح ما .horizontal segregationاو

5

لدوران • كنتيجة البحر سطح الي عائدة المغذية العناصر تتدفق. العميقة المياه

حركة • معدل علي يعتمد المحدة للعناصر االفقي التمايز معدلالحيوية الجسيمات سقوط ومعدل البحر عمق والي من المياه

flux of biogenic particles التدوير اعادة recyclingومعدلefficiency.

علي • العالم بحار في الذائب االكسجين توزيع يمثل التالي الشكلمتر 4000عمق

6

في • االكسجين لتوزيع طولي مقطع يمثل المقابل الشكل بينما. االطلنطي وسط

•. الجغرافية للتغيرات ترجمة يمثل للعناصر االفقي التوزيع• : عمود في االكسجين تركيز يعكس الذائب االكسجين حالة ففي

الكثافة . الغازوتدرج ذوبانية علي الحرارة درجة تأثير الماء

7

• ) القطبين ) عند العليا العرض خطوط عند االكسجين تركيز يزدادتدرج وتزيل الغاز ذوبانية من تزيد والتي الشديدة البرودة نتيجةوعملية. المائية للكتل سقوط يحدث المناطق هذه وفي الكثافة

المياه الي االكسجين نقل وبالتالي الماء عمود عبر خلطالعميقة.

تركيز • قل كلما االعماق في المائية الكتلة عمر زاد كلماالمواد تدوير أعادة عملية في استهالكة نتيجة الذائب االكسجين

ذائبة الغير .POMالعضويةنتيجة • الذائب االكسجين تركيز يقل االستوائية المناطق في

. الحرارة درجة ارتفاععمق • علي والسيليكات الفوسفات توزيع توضح التالية االشكال

4000. العالم بحار في مترتوزيع • تدرج تمثل االطلنطي وسط في طولية مقاطع تليها

. الماء عمود في والنترات الفوسفات• : يلي ما منها ويالحظ

8

9

10

الهادي • المحيط في يتواجد والنترات للفوسفات تركيز أعلي . أقل مع العالي التركيز هذا ويتوافق الهندي المحيط وشمال

الذائب لألكسجين .OMZتركيز المنطقة نفس فيالعميقة • المياه في المغذية العناصر تركيز يزداد الوقت مع

تركيز من قريبا ليكون الهادي والمحيط الهندي المحيط لشمال. الثرموكلين طبقة أسفل العناصر هذه

يمثل • المقابل الشكلبحار في السيلكات توزيع

عمق علي م 4000العالميمثل • يليه الذي والشكل

الماء عمود في طولي مقطعلتدرج االطلنطي وسط في

. السيلكات توزيع

11

السيليكات • توزيع ويبدووكذلك الفوسفات عن مختلف

ان الي ذلك ويرجع والنتراتالسيليكات تدوير اعادة عملية

لألجزاء وتحدث بطيئة تكون. الحيوية الجسيمات من الصلبة

التدوير • اعادة كفاءة ان كمامعدومة شبه تكون السطح علي

كبير • تغير الي يؤدي وهذا. للسيلكات واالفقي الرأسي التوزيع في

المياه • بين العناصر تركيز في التغير مقدار عن التعبير ويمكنالعالقة : من السطحية والمياه Cdeep - Csurfaceالعميقة

12

السطحية • المياه بين المغذية العناصر تركيز في الفارق وهذاالمحيط من أكبر الهادي المحيط في يكون العميقة والمياه

.: التالية بالنسبة عنه ويعبر االطلنطي

االفقي • التوزيع الي الهادي المحيط في الزيادة هذه وترجع. العميقة المياه في للعناصر

من • أعلي تكون النسبة 1وهذهزادت وكلما المغذية، العناصر لكلفي الفارق زاد كلما النسبة هذه

والمياه العميقة المياه بين التركيزالسطحية.

النسبة • تكون السيلكات حالة وفيمايمكن ) (.5أعلي

13

في • لوجودها بطيئة تكون السيلكات تدوير أعادة عملية ان الي يرجع وذلك. العميقة المياه طبقة تثري وبالتالي الحيوية الجسيمات من الصلبة االجزاء

الباريوم )• من عالية نسبة المياه( 4ووجود الي ينتقل الباريوم أن يعنييزداد وبالتالي الحيوية الجسيمات في الصلبة االجزاء خالل من العميقة

تكون الصلبة لألجزاء التدوير أعادة عملية الن العميقة المياه في التركيزبطيئة.

•: ردفيلد ونسبة المحدة للعناصر االفقي التوزيع• HORIZONTAL SEGREGATION AND THEREDFIELD–RICHARDS RATIO

•: علي تعتمد العميقة المياه في والفوسفور النيتروجين نسبةالحيوية- 1• والجسيمات العوالق بين POMتحلل ردفيلد نسبة .C,N,Pحسبكاملة- 2• تحدث التحلل عملية كانت اذا ومن completely remineralizedما

الهوائي التنفس عملية .respiration aerobicخالليستهلك 1انتاج • الفوسفات من يتم 138مول بينما االكسجين من مول

العميقة 16انتاج المياه في النيترات نسبة فأن وعليه النترات من مول.16تكون الفوسفات مقدار مرة

14

االكسجين • تركيز ينخفض انتاج 138وبالتالي من أسرعالفوسفات.

بين • العالقة رسم فعند نموذجية بصورة العالقات هذه تحققت اذايساوي ميله خط تعطي والنترات عند 16الفوسفات وكذلك

يساوي ميله خط تعطي والفوسفات االكسجين بين العالقة رسم-138.المحيطات • في القيم هذه عن حيود هناك موضح هو كما فعليا

المختلفة.

15

•: التالية العوامل الي ردفيلد نسبة في الحيود اسباب وترجعوالحيوانية- 1• النباتية الهائمات في الموجودة االكسجين ( POM)نسبة

الفوسفات جزيئ انتاج ان يعني مما ردفيلد نسبة من بكثير أقل تكونمن أكثر الي حوالي ) 138يحتاج أكسجين (.150جزيئ

فقط- 2• والحيوانية النباتية للهائمات بالضرورة ليست التحلل عمليةالحيوانات انسجة من أجزاء أو الحية الكائنات لمخرجات تحدث قد وانما

. ردفيلد نسبة تحقق بالضرورة ليست وهي البحريةفقد- 3• للهائمات كاملة بصورة تحدث بالضرورة ليس التحلل عملية

ردفيلد نسبة تحقق ال قد المنتقاه المتحللة واالجزاء انتقائية تكونيحدث. بالنيتروجين الغنية البروتينات تحلل عند ذلك ومثال للعناصر

الفوسفات مع ردفيلد نسبة علي يؤثر قد كبيرة بصورة للنترات انتاجواالكسجين.

ال- 4• اثناء الالهوائي التحلل النترات denitrificationعملية تتحول حيثفي ردفيلد نسبة في خلل الي ايضا تؤدي نيتروجين ثم نيتريت الي

.OMZمناطق •: مايلي ذلك من ونستنتج

16

العميقة- 1• المياه في االكسجين تركيز من المعتادة الظروف فيوهي والفوسفات النيتروجين بين ردفيلد نسبة .16تتحق

عن- 2• تقل الفوسفات الي االكسجين تركيز 138نسبة زيادة عند. العميقة المياه في الفوسفات

عملية- 3• وحدوث االكسجين نقص عند العميقة المياه فيdenitrification الي لتصل الفوسفات الي النيتروجين نسبة تقل

14.7لألكسجين- 4• تركيز ادني عند الصاعدة التيارات مناطق في

OMZ موضح هو كما الفوسفات الي النيتروجين نسبة تقلفتقل صاعدة تيارات الي تتعرض ساحلية مناطق في بالشكل

ردفيلد ) التتعرض( نسبة والتي لها المجاورة المناطق بينماتحافظ التيارات هذه لمثلردفيلد ( نسبة (.علي