Janubiy Tinch okean girasi - South Pacific Gyre

The Janubiy Tinch okean girasi bilan chegaralangan Yerning aylanadigan okean oqimlari tizimining bir qismidir Ekvator shimolga, Avstraliya g'arbda Antarktika sirkumpolyar oqimi janubda va Janubiy Amerika sharqda.[1] Janubiy Tinch okean girosining markazi kirishning okean qutbiga, Yerdagi sayt har qanday qit'alardan va samarali okean mintaqalaridan eng uzoq va Yerning eng katta okeanik cho'llari deb hisoblanadi.[2] The gyre, Yerning boshqa to'rtta gyrlarida bo'lgani kabi, yuqori konsentratsiyali maydonni o'z ichiga oladi pelagik plastmassa, kimyoviy loy va boshqalar qoldiqlar nomi bilan tanilgan Janubiy Tinch okeanining axlat yamog'i.[3]

Cho'kindilar oqimi va to'planishi

Janubiy Tinch okean girasi.

Yerning savdo shamollari va Koriolis kuchi Janubiy Tinch okeanidagi okean oqimlarining soat yo'nalishi bo'yicha teskari aylanishiga olib keladi. Oqimlar gira markazini ozuqaviy moddalardan ajratib turishga harakat qiladi ko'tarilish va ozgina ozuqaviy moddalar shamol orqali u erga ko'chiriladi (eol jarayonlari ) chunki Janubiy yarim sharda tuproqni chang bilan ta'minlash uchun nisbatan oz er bor hukmron shamollar. Mintaqadagi ozuqaviy moddalarning past darajasi juda past bo'ladi birlamchi mahsuldorlik okean sathida va keyinchalik juda past oqimga ega organik material sifatida okean tubiga joylashish dengiz qorlari. Ning past darajasi biogen va eolyan cho'kmasi cho'kindi jinslarning okean tubida juda sekin to'planishiga olib keladi. Janubiy Tinch okean girosining markazida cho'kindi jinsi million yilda 0,1 dan 1 m gacha (0,3 dan 3,3 fut). Cho'kindilar qalinligi (poydevor bazaltlaridan dengiz tubigacha) 1 dan 70 m gacha, Gira markaziga yupqa cho'kmalar uchraydi. Janubiy Tinch okean girosiga zarrachalar oqimining pastligi u erdagi suvni dunyodagi eng toza dengiz suvi bo'lishiga olib keladi.[2]

Yer osti biosferasi

Dengiz tubi ostida dengiz cho'kindi jinslari va uning atrofidagi porevaterlar odatdagidan iborat pastki qatlamli biosfera. Ko'milgan organik moddalarning juda kam miqdoriga qaramay, mikroblar butun cho'kindi kolonnasida yashaydi. O'rtacha hujayralar ko'pligi va sof stavkalari nafas olish kattaligi boshqalarga qaraganda bir necha daraja past pastki qatlamli biosfera ilgari o'rganilgan.[2]

Janubiy Tinch okeanining Gyr subseloor jamoasi ham g'ayrioddiy, chunki u o'z ichiga oladi kislorod butun cho'kindi kolonnasi bo'ylab Boshqa pastki qavatdagi biosferalarda mikrobial nafas olish organik moddalarni parchalaydi va dengiz ostidagi barcha kislorodni iste'mol qiladi, cho'kindi kolonnaning chuqur qismlarini anoksik qiladi. Biroq, Tinch okean janubida organik moddalarning past darajasi, nafas olishning past darajasi va ingichka cho'kindi jinslar butun cho'kma kolonnasida gözenekli suvni kislorod bilan ta'minlashga imkon beradi.[4] 2020 yil iyulda, dengiz biologlari bu haqida xabar berdi aerob mikroorganizmlar (asosan), "yarim to'xtatilgan animatsiya ", topilgan organik jihatdan kambag'al cho'kmalar, 101,5 million yilgacha, 250 futdan pastroq dengiz tubi Janubiy Tinch okean girosida (SPG) ("okeandagi eng halokatli nuqta") va bo'lishi mumkin eng uzoq umr ko'radigan hayot shakllari hech topilmadi.[5][6]

Radiolitik H2: bentik energiya manbai

Oligotrofik okean mintaqalarida organik-kambag'al cho'kindilardagi bentik mikroblar, masalan, Janubiy Tinch okean girasi, metabolizm gipotezasi radiolitik vodorod (H2) asosiy energiya manbai sifatida.[7][2][8]

Tinch okean janubidagi Gyre (SPG) tarkibidagi okean mintaqalari va boshqa subtropik girlar, er usti okeanida birlamchi unumdorligi bilan ajralib turadi; ya'ni ular oligotrofikdir. SPG markazi qit'adagi eng uzoq okean viloyati va Yerdagi eng toza okean suvini o'z ichiga oladi.[2] m ga 0,14 mg xlorofill bilan3.[2] Uglerod osti tubidagi chuqur okean cho'kmalariga eksport qilingan biologik nasos SPGda cheklangan bo'lib, natijada cho'kindi jinslar miqdori mahsuldor zonalarga qaraganda pastroq, masalan. kontinental chegaralar.[2]

Odatda chuqur okean bentik mikrob hayoti er usti suvlaridan eksport qilinadigan organik ugleroddan foydalanadi. Cho'kindilar organik moddalarga kam bo'lgan oligotrofik mintaqalarda bentik hayot boshqa molekulyar vodorod (H) kabi boshqa asosiy energiya manbalaridan foydalanadi.2).[9][7][2][8]

Interstitsial suvning radiolizi

Radioaktiv parchalanish tabiiy ravishda uran (238U va 235U ), torium (232Th), va kaliy (40K ) dengiz tubidagi cho'kindilar bilan birgalikda suvlararo suvni bombardimon qiladi a, β va γ nurlanish. Nurlanish suv molekulalarini ionlashtiradi va parchalaydi, natijada H hosil bo'ladi2. Ushbu reaktsiyaning mahsulotlari suvli elektronlardir (e−aq), vodorod radikallari (H ·), protonlar (H+) va gidroksil radikallari (OH ·).[8] Radikallar juda reaktiv, shuning uchun qisqa muddatli va rekombinatsiyalashib vodorod peroksid hosil qiladi (H2 O2) va molekulyar vodorod (H2).[9]

Radiolitik H miqdori2 dengiz tubidagi cho'kindilarda ishlab chiqarish mavjud bo'lgan radioaktiv izotoplar miqdoriga, cho'kindilarning g'ovakliligiga va don hajmiga bog'liq. Ushbu mezonlarga ko'ra, ba'zi cho'kindi jinslar, masalan, tubsiz gil va kremniyli oozlar, yuqori radiolitik H ga ega bo'lishi mumkin.2 boshqa dengiz qatlamlariga nisbatan ishlab chiqarish.[8] Shuningdek, radiolitik H2 ishlab chiqarish dengiz osti taglik bazaltlariga dengiz suvining kirib borishi bilan o'lchandi.[9]

Mikrob faolligi

Radiolitik H dan foydalanish uchun eng mos mikroblar2 knallgas bakteriyalari, litotototroflar, orqali molekulyar vodorodni oksidlash orqali energiya oladi knallgas reaktsiyasi:[10]

H2 (aq) + 0,5O2 (aq) H2O (l)[11]

SPG ning oligotrofik mintaqalaridan cho'kma yadrolarining sirt qatlamida O2 mikrobial metabolizmda ishlatiladigan asosiy elektron akseptoridir. O2 kontsentratsiyalar sirt cho'kindilarida biroz pasayadi (dastlabki bir necha dekimetr) va chuqurlikka qadar o'zgarmaydi. Shu bilan birga, nitrat kontsentratsiyalari pastga qarab bir oz ortadi yoki cho'kindi kolonnada dengiz sathidagi chuqur suv bilan bir xil konsentrasiyalarda doimiy bo'lib qoladi. O ning salbiy oqimlari2 sirt qatlamida aerob mikroblarining nisbatan pastligi, yuqoridagi okeandan minimal darajada cho'kkan organik moddalarni oksidlovchi moddadir. Hujayraning juda past ko'rsatkichlari ushbu sirt cho'kindilarida mikroblarning oz miqdorda bo'lishini tasdiqlaydi. Aksincha, SPG tashqarisidagi cho'kindi yadrolari O ning tezda yo'q qilinishini ko'rsatadi2 va nitrat dengiz sathidan 1 metr pastda (mbsf) va 2,5 mbsf. Bu aerob va anaerob mikroblarning ancha yuqori faolligidan dalolat beradi.[8][2]

Radiolitik H ishlab chiqarish2 (elektron donor) 0,5 O ishlab chiqarish bilan stokiyometrik muvozanatlashgan2 (elektron akseptori), shuning uchun O da o'lchanadigan oqim2 suv va knallgas bakteriyalarining ikkalasi ham radiolizlari sodir bo'lganda substratda kutilmaydi.[8][2] Shunday qilib, ma'lum bo'lgan radiolitik H paydo bo'lishiga qaramay2 ishlab chiqarish, molekulyar vodorod SPG yadrolarida aniqlanadigan chegaradan past bo'lib, H degan farazga olib keladi2 sirt qatlami ostidagi past organik dengiz tubidagi cho'kindilarda birlamchi energiya manbai hisoblanadi.[8][2][7]

Suv rangi

Sun'iy yo'ldosh Ma'lumotlar gyrning ba'zi joylari atrofdagi shaffof ko'k suvdan ko'ra yashilroq ekanligini ko'rsatadi, bu ko'pincha hayot konsentratsiyasi yuqori bo'lgan joylar sifatida talqin etiladi fitoplankton. Biroq, okean suvi har doim ko'proq fitoplanktonni o'z ichiga oladi degan taxmin har doim ham haqiqat emas. Janubiy Tinch okean girosida bu yashil suv parchalari mavjud bo'lsa ham, organizm o'sishi juda kam. Buning o'rniga, ba'zi tadkikotlar bu yashil yamaqlar dengiz hayotining to'plangan chiqindilarining natijasi deb taxmin qilmoqda. Janubiy Tinch okean girosining optik xususiyatlari asosan o'rganilmagan bo'lib qolmoqda.[12]

Axlat patch

Ushbu bo'lim ko'chirma Janubiy Tinch okeanining axlat yamog'i[tahrirlash]
Janubiy Tinch okean girosini Janubiy Amerikaning g'arbiy qirg'og'ida okean oqimlarining etishmasligidan ko'rish mumkin. 1943 yilga yaqin okean oqimlari xaritasi
Ushbu fotosurat turli o'lchamdagi plastik parchalarning tarqalishini namoyish etadi
Okean ifloslantiruvchi moddalarining oqim sxemasini ingl
The Janubiy Tinch okeanining axlat yamog'i darajasining ko'tarilgan okean sohasi dengiz qoldiqlari va okean ichidagi plastik zarrachalarning ifloslanishi pelagik zona. Ushbu hudud Tinch okean janubidagi Girada joylashgan bo'lib, uning o'zi sharqiy suvlardan boshlanadi Avstraliya uchun Janubiy Amerika qit'a, shimolga qadar Ekvator, va janubga qadar Antarktika sirkumpolyar oqimi.[13] Okeandagi plastiklarning degradatsiyasi ham mintaqadagi toksik moddalar darajasining ko'tarilishiga olib keladi.[14] 2017 yil o'rtalarida axlat patch tasdiqlangan va u bilan taqqoslangan Ajoyib Tinch okeanidagi axlat uchun yamoq 2007 yilgi davlat, avvalgi o'n yoshni yoshartiradi. Tinch okeanining janubiy qismi axlat yig'indisi[qachon? ] sun'iy yo'ldosh yoki boshqa ko'rgazmali vositalar yordamida aniqlashning iloji yo'q, chunki aksariyat zarralar guruch donasidan kichikroq.[iqtibos kerak ]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Lovell, Kler. "Uyda kimdir bor? Tinch okeanidagi kichik javob." Amerikaning razvedka simlari 2009 yil 22-iyun: n. sahifa. Internet. 2009 yil 17 oktyabr.
  2. ^ a b v d e f g h men j k D'Hondt, Stiven; va boshq. (2009 yil iyul). "Janubiy Tinch okean girosidagi dengiz osti cho'kmasi Yerdagi eng kam yashaydigan joylardan biri". Amerika Qo'shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari. 106 (28): 11651–11656. Bibcode:2009PNAS..10611651D. doi:10.1073 / pnas.0811793106. PMC  2702254. PMID  19561304.
  3. ^ Montgomeri, Xeyli (2017 yil 28-iyul). "Janubiy Tinch okeanining gyrasi katta miqdordagi axlat patchini o'tkazmoqda". Inc., Pelmorex ob-havo tarmoqlari. Weather Network N.p., nd. Olingan 14 avgust 2017.
  4. ^ Fischer, JP va boshq. "Janubiy Tinch okean girosining cho'kindi jinsiga kislorodning kirib borishi" Biogeoscience (2009 yil avgust): 1467 (6). http://www.biogeoscience.net/6/1467/2009/bg-6-1467-2009.pdf
  5. ^ Vu, Ketrin J. (28 iyul 2020). "Ushbu mikroblar dengiz tubi ostida 100 million yil yashagan bo'lishi mumkin - sovuq, tor va ozuqaviy moddalarga muhtoj uylaridan qutqarilib, bakteriyalar laboratoriyada uyg'onib o'sdi". Olingan 31 iyul 2020.
  6. ^ Morono, Yuki; va boshq. (28 iyul 2020). "Aerob mikroblarning hayoti dengiz oksidi cho'kindisida 101,5 million yilgacha saqlanib qoladi". Tabiat aloqalari. 11 (3626). Olingan 31 iyul 2020.
  7. ^ a b v Sauvage, J; va boshq. (2013). "Tinch okean janubining janubiy qismida chuqurlikdagi quyi qatlamdagi radioliz va hayot". Goldschmidt 2013 konferentsiyasining tezislari: 2140.
  8. ^ a b v d e f g Bler, CC; va boshq. (2007). "Yer osti cho'kindilarida radiolitik vodorod va mikrobial nafas olish". Astrobiologiya. 7 (6): 951–970. Bibcode:2007 AsBio ... 7..951B. doi:10.1089 / ast.2007.0150. PMID  18163872.
  9. ^ a b v Dzaugis, ME; va boshq. (2016). "Yer osti Bazaltika suv qatlamida radiolitik vodorod ishlab chiqarish". Mikrobiologiyadagi chegara. 7: 76. doi:10.3389 / fmicb.2016.00076. PMC  4740390. PMID  26870029.
  10. ^ Singleton P va D Seynsberi (2001). "Vodorod oksidlovchi bakteriyalar (" vodorod bakteriyalari "; knallgas bakteriyalari)". Mikrobiologiya va molekulyar biologiya lug'ati. 3-nashr.
  11. ^ O'zgartirishlar JP va EL Shock (2001). "Termofil va gipertermofil arxe va bakteriyalarning umumiy metabolik reaktsiyalarining energetikasi". FEMS Mikrobiologiya sharhlari. 25 (2): 175–243. doi:10.1111 / j.1574-6976.2001.tb00576.x. PMID  11250035.
  12. ^ Klaustr, Xerv; Maritorena, Stefan (2003). "Okean ko'k rangining ko'p soyalari. (Ocean Science)". Ilm-fan. 302: 1514–1515. doi:10.1126 / science.1092704. PMID  14645833.
  13. ^ "Janubiy Tinch okean girasi - Correntes Oceânicas". Google Sites.
  14. ^ Barri, Kerolin (2009 yil 20-avgust). "Plastmassa ummonda tezda buziladi". Milliy Geografiya Jamiyati.