“L1615_C011” — 2004/11/20 — 14:11 —

“L1615_C011” — 2004/11/20 — 14:11 — page 237 — #1
11 Organic Rich Aggregates
in the Ocean: Formation,
Transport Behavior, and
Biochemical Composition
Laurenz Thomsen
CONTENTS
11.1 Introduction ................................................................... 237
11.2 Formation of Organic Rich Aggregates ...................................... 238
11.3 The Descent through the Water Column ..................................... 239
11.4 Transport within the Benthic Boundary Layer: The Resuspension Loop .. 241
11.5 Degradation and Decomposition of the Aggregates......................... 243
11.5.1 Bacteria ............................................................... 243
11.5.2 Fauna.................................................................. 244
11.6 Conclusions ................................................................... 245
References ........................................................................... 246
11.1 INTRODUCTION
The biogeochemical significance of organic rich aggregates (marine snow) in the
vertical flux of organic matter into the oceans’ interior and sea floor is widely
acknowledged.1,2 The aggregates, which form during phytoplankton blooms and, to
a lesser extent, by the resuspension of benthic biofilms, are a primary source of marine snow.3 A considerable part of the aquatic primary production is removed from
the surface through processes of particle aggregation and sedimentation.4–6 These
aggregates are the most important components of the organic matter flux to the deep
sea7 and appear to be hotspots of heterotrophic activity in the water column, being
an important carbon source for free-living bacteria throughout their descent.8 After
sedimentation and during an extended period of resuspension loops, almost all of the
remaining carbon is then remineralized. Nevertheless, a part of this organic matter is
too refractory to be recycled, thus becoming buried in ocean sediments, sequestering carbon and so influencing atmospheric carbon dioxide concentrations.9,10 This
chapter will concentrate on the fate of organic aggregates in the size range of tens to
1-56670-615-7/05/$0.00 +$1.50
© 2005 by CRC Press 237
Copyright 2005 by CRC Press
“L1615_C011” — 2004/11/20 — 14:11 — page 238 — #2
238 Flocculation in Natural and Engineered Environmental Systems
thousands of micrometers, their production and descent through the water column as
well as their residence and further modification within the benthic boundary layer. The
term “benthic boundary layer” (BBL) is used for the water layers above the sediments
although in sedimentological/physical-oceanography terminology “bottom boundary
layer” would be the right phrase to use. Most examples will be given from continental
margin studies. Continental margins can be defined as the region between the upper
limit of the tidal range and the base of the continental slope. The burial of aggregateassociated organic matter in continental margin sediments is directly linked to the
global cycles of carbon over geologic time.11 Although continental margins account
only for ≈15% of total ocean area and 25% of total ocean primary production, today
more than 90% of all organic carbon burial occurs in sediments built up by particle
deposition on continental shelves, slopes, and in deltas.12 In this whole chapter, useful
new references are predominantly cited which lead the interested reader to important
previous work on the topic.
11.2 FORMATION OF ORGANIC RICH AGGREGATES
In their review of the microbial ecology of organic aggregates, Simon et al. gave an
overview of the present knowledge of macroscopic organic aggregates ( >500 µm).5
These macroaggregates are heavily colonized by bacteria and other heterotrophic
microbes and greatly enriched in organic and inorganic nutrients as compared to the
surrounding water. The authors point out that during the last 15 years, many studies
have been carried out to examine the various aspects of the formation of aggregates,
their microbial colonization and decomposition, nutrient recycling, and their significance for the sinking flux. The significance of aggregate-associated microbial processes
as key processes and also for the overall decomposition and flux of organic matter varies greatly among limnetic and oceanic systems, and is affected by the total amount of
suspended particulate matter. A conclusion from these studies is that the significance
of bacteria for the formation and decomposition of aggregates appears to be much
greater than previously estimated. For a better understanding of the functioning of
aquatic ecosystems it is of great importance to include aggregate-associated processes
in ecosystem modeling approaches. Knoll et al. studied the early formation and bacterial colonization of diatom microaggregates (

Kết quả (Việt) 1:

"L1615_C011" — 2004/11/20-14:11 — trang 237-#111 người giàu hữu cơ cốt liệutrong đại dương: sự hình thành,Vận chuyển các hành vi, vàCác thành phần sinh hóaLaurenz ThomsenNỘI DUNG11.1 Introduction ................................................................... 23711.2 sự hình thành của hữu cơ giàu tập hợp... 23811.3 gốc thông qua cột nước... 23911,4 vận chuyển trong vòng Benthic Boundary Layer: Resuspension Loop... 24111.5 suy thoái và phân hủy của các uẩn... 24311.5.1 Bacteria ............................................................... 24311.5.2 Fauna.................................................................. 24411.6 Conclusions ................................................................... 245References ........................................................................... 24611.1 GIỚI THIỆUÝ nghĩa biogeochemical của hữu cơ cốt liệu phong phú (marine snow) trong cáctuôn ra theo chiều dọc của các vật chất hữu cơ thành đại dương nội thất và đáy biển là rộng rãiacknowledged.1,2 các uẩn, hình thành trong quá trình sinh nở, và đểmức độ thấp hơn, bởi resuspension benthic biofilms, là một nguồn chính của marine snow.3 A phần đáng kể thủy hải sản xuất chính khỏibề mặt thông qua quá trình tổng hợp hạt và sedimentation.4–6 nhữngcốt liệu là các thành phần quan trọng nhất của thông lượng chất hữu cơ để sâusea7 và xuất hiện để là điểm nóng của các hoạt động dị trong cột nước,một nguồn quan trọng carbon cho các vi khuẩn-sống trong suốt của họ descent.8 saulắng và trong một thời gian dài resuspension vòng, hầu như tất cả cáccòn carbon sau đó remineralized. Tuy nhiên, một phần chất hữu cơ này làquá vật liệu chịu lửa để được tái chế, do đó trở thành bị chôn vùi trong các trầm tích đại dương, sequestering carbon và do đó ảnh hưởng đến điôxít cacbon trong khí quyển concentrations.9,10 đâychương sẽ tập trung vào số phận của các tập hợp hữu cơ trong phạm vi kích thước của hàng chục đến1-56670-615-7/05/$0.00 + $1.50© 2005 bởi CRC nhấn 237Bản quyền 2005 của CRC Press"L1615_C011" — 2004/11/20-14:11 — trang 238 — #2238 chất trong tự nhiên và thiết kế hệ thống môi trườngngàn thước micrômét, sản xuất và gốc thông qua cột nước như là của họcũng như nơi cư trú và sửa đổi hơn nữa trong các lớp ranh giới benthic của họ. Cácthuật ngữ "lớp ranh giới benthic" (thùng) được sử dụng cho các lớp nước phía trên các trầm tíchmặc dù trong sedimentological/vật lý – hải dương học thuật ngữ "dưới biên giớilớp"sẽ là các cụm từ thích hợp để sử dụng. Ví dụ hầu hết sẽ được đưa ra từ lục địaCác nghiên cứu lợi nhuận. Lục địa lợi nhuận có thể được định nghĩa là khu vực giữa phía trêngiới hạn của dãy thủy triều và các cơ sở của sườn kiểu lục địa. Việc chôn cất của aggregateassociated chất hữu cơ trong các trầm tích rìa lục địa là trực tiếp liên kết với cáccác chu kỳ toàn cầu của carbon trong niên đại địa chất time.11 mặc dù lục nhuận tài khoảnchỉ cho ≈15% của tất cả đại dương lá và 25% của tất cả đại dương chính sản xuất vào ngày hôm nayhơn 90% của tất cả cacbon hữu cơ an táng xuất hiện trong các trầm tích được xây dựng bởi hạtlắng đọng trên thềm lục địa, dốc, và deltas.12 trong chương này toàn bộ, hữu íchtài liệu tham khảo mới chủ yếu được trích dẫn mà dẫn người đọc quan tâm đến quan trọngcông việc trước đây về chủ đề.11.2 SỰ HÌNH THÀNH CỦA GIÀU HỮU CƠ CỐT LIỆUTrong xem xét của họ trong các hệ sinh thái vi sinh hữu cơ cốt liệu, Simon et al. cho mộtTổng quan về các kiến thức hiện tại của vĩ hữu cơ uẩn (> 500 μm).5Các macroaggregates được nhiều thuộc địa của vi khuẩn và các dịvi khuẩn và rất phong phú trong chất dinh dưỡng hữu cơ và vô cơ so với cácnước xung quanh. Các tác giả chỉ ra rằng trong suốt 15 năm qua, nhiều nghiên cứuđã được thực hiện để xem xét các khía cạnh khác nhau của sự hình thành của uẩn,thuộc địa hóa của vi sinh vật và phân hủy, tái chế chất dinh dưỡng và ý nghĩa của họ cho chìm dòng. Ý nghĩa của tổng hợp liên quan đến quá trình vi sinh vậtnhư quy trình quan trọng và cũng có thể cho tổng thể phân hủy và thông lượng của hữu cơ vật chất rất khác nhau giữa hệ thống limnetic và đại dương, và bị ảnh hưởng bởi Tổng số tiềnđình chỉ vấn đề hạt. Một kết luận từ các nghiên cứu đó là ý nghĩacác vi khuẩn đối với sự hình thành và phân hủy của cốt liệu có vẻ nhiềulớn hơn ước tính trước đó. Để hiểu rõ hơn về các hoạt động củaHệ sinh thái thủy sinh, nó là rất quan trọng để bao gồm các quy trình liên kết tổng hợptrong mô hình hóa phương pháp tiếp cận hệ sinh thái. Knoll et al. học sớm hình thành và vi khuẩn thực dân của diatom microaggregates (< 150 μm) trong sinhmùa xuân bloom và cho thấy rằng đây thuộc địa của quần thể vi khuẩn khác nhautừ những người ở xung quanh water.13, họ kết luận rằng các vi khuẩn

Kết quả (Việt) 2:

"L1615_C011" - 2004/11/20 - 14:11 - Trang 237 - # 1
11 hữu cơ giàu uẩn
trong đại dương: Hình thành,
hành vi Giao thông vận tải, và
Thành phần sinh hóa
Laurenz Thomsen
NỘI DUNG
11.1 Giới thiệu .......... .................................................. ....... 237
11,2 hình thành hữu cơ giàu uẩn .................................... .. 238
11.3 The Descent qua cột nước ..................................... 239
11.4 Giao thông vận tải trong lớp sinh vật đáy Boundary: các resuspension vòng .. 241
11,5 xuống cấp và phân hủy của các uẩn ......................... 243
11.5.1 Vi khuẩn. .................................................. ............ 243
11.5.2 Fauna ................................. ................................. 244
11.6 Kết luận .............. .................................................. ... 245
Tài liệu tham khảo ............................................. .............................. 246
11.1 GIỚI THIỆU
Ý nghĩa sinh hóa của uẩn giàu hữu cơ (biển tuyết) trong
thông theo chiều dọc của hữu cơ vấn đề vào sàn nội thất và biển đại dương là rộng rãi
acknowledged.1,2 các uẩn, mà hình thành trong sự nở hoa thực vật phù du và, đến
một mức độ thấp hơn, bởi các resuspension của màng sinh học sinh vật đáy, là một nguồn chính của biển snow.3 một phần đáng kể của sản xuất chính thủy sản được lấy từ
bề mặt thông qua quá trình tập hợp hạt và sedimentation.4-6 những
uẩn là những thành phần quan trọng nhất của thông lượng chất hữu cơ để sâu
sea7 và xuất hiện để được điểm nóng về hoạt động dị trong cột nước, là
một nguồn cácbon quan trọng đối với vi khuẩn sống tự do trong suốt descent.8 của họ Sau khi
lắng và trong một thời gian dài của resuspension vòng, gần như tất cả các
thì carbon còn lại được remineralized. Tuy nhiên, một phần của vật chất hữu cơ này là
quá chịu lửa để được tái chế, do đó trở nên bị chôn vùi trong các trầm tích đại dương, lượng carbon và do đó ảnh hưởng đến concentrations.9,10 carbon dioxide trong khí quyển này
chương sẽ tập trung vào số phận của uẩn hữu cơ trong phạm vi kích thước của hàng chục đến
1-56670-615-7 / 05 / $ 0,00 + $ 1,50
© 2005 bởi CRC Press 237
Bản quyền 2005 của CRC Press
"L1615_C011" - 2004/11/20 - 14:11 - trang 238 - # 2
238 keo tụ trong tự nhiên và Engineered hệ thống môi trường
hàng ngàn micromet, sản xuất và gốc qua cột nước như
cũng như nơi cư trú của mình và sửa đổi thêm trong lớp biên đáy. Các
thuật ngữ "lớp biên đáy" (BBL) được sử dụng cho các lớp nước trên các trầm tích
mặc dù trong trầm tích / vật lý hải dương học thuật ngữ "biên đáy
lớp" sẽ là cụm từ quyền sử dụng. Hầu hết các ví dụ sẽ được đưa ra từ lục địa
nghiên cứu lợi nhuận. Thềm lục địa có thể được định nghĩa là khu vực giữa phía trên
giới hạn của phạm vi thủy triều và các cơ sở của dốc lục địa. Việc chôn cất các chất hữu cơ trong trầm tích aggregateassociated rìa lục địa được liên kết trực tiếp đến
chu kỳ toàn cầu của cacbon trên time.11 địa chất Mặc dù chiếm thềm lục địa
chỉ cho ≈15% tổng diện tích đại dương và 25% tổng sản lượng chính đại dương, hôm nay
hơn 90 % của tất cả các cácbon hữu cơ xảy ra trong trầm tích được xây dựng bởi các hạt
lắng đọng trên lục kệ, sườn, và trong deltas.12 trong toàn bộ chương này, hữu ích
tài liệu tham khảo mới là chủ yếu trích dẫn dẫn người đọc quan tâm đến quan trọng
công việc trước đây về chủ đề này.
11.2 HÌNH THÀNH hỮU RICH uẩn
trong đánh giá của họ về sinh thái vi khuẩn của uẩn hữu cơ, Simon et al. đưa ra một
cái nhìn tổng quan các kiến thức hiện tại của uẩn hữu vĩ mô (> 500 mm) .5
Những macroaggregates được rất nhiều thuộc địa của vi khuẩn và dị dưỡng khác
vi khuẩn và rất giàu chất dinh dưỡng hữu cơ và vô cơ so với các
nước xung quanh. Các tác giả đã chỉ ra rằng trong suốt 15 năm qua, nhiều nghiên cứu
đã được tiến hành để xem xét các khía cạnh khác nhau của sự hình thành của các uẩn,
thực dân hóa và phân hủy vi khuẩn của mình, tái chế chất dinh dưỡng, và tầm quan trọng của họ đối với thông lượng chìm. Tầm quan trọng của các quá trình sinh tổng hợp liên quan
như quy trình chính và cũng để phân hủy tổng thể và thông lượng của vật chất hữu cơ khác nhau rất nhiều giữa các hệ thống vẽ chân dung và đại dương, và bị ảnh hưởng bởi tổng số tiền của
các hạt vật chất lơ lửng. Một kết luận từ những nghiên cứu này là tầm quan trọng
của vi khuẩn đối với sự hình thành và phân hủy của uẩn dường như là nhiều
hơn so với ước tính trước đó. Đối với một sự hiểu biết tốt hơn về các chức năng của
hệ sinh thái thủy nó là rất quan trọng để bao gồm các quá trình tổng hợp liên quan
trong cách tiếp cận mô hình hệ sinh thái. Knoll et al. nghiên cứu sự hình thành sớm và thuộc địa hóa của vi khuẩn microaggregates tảo cát (<150 mm) trong thực vật phù du
nở hoa vào mùa xuân và cho thấy rằng đây là thuộc địa của quần thể vi khuẩn mà có sự khác biệt
từ những người ở xung quanh water.13 Họ kết luận rằng vi khuẩn