Biological Oceanography

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1 Biological Oceanography
Department of Oceanography Pusan National University

2 해양과 육상의 유기물 생산 생산자의 크기; 작은 식물성 플랑크톤
구조가 다름; 부유, 표면 직접 섭취; 육상식물: 뿌리: 지지, 영양염섭취, 분지: 탄수화물, 셀루로즈 발달 단백질이 주성분: 초식에 의한 전달 효율이 높음; 육상은 많은 부분이 decomposition cycle 로 유입됨 (5~15 %만 초식에 의해 소비) 50~600 g C m-2 yr-1 :육상은 변화가 심함 p/b ratio 가 높다: 100~300; 육지 0.5~2 변온동물; 성장률이 매우 높다 식물보다 동물이 더 잘 보인다

3 Mineral cycling Mineralization; 유기물 무기물 수층, 퇴적층에서 일어남 Labile
Refractory

4 Oxic and anoxic respiration
Water column; oxic; 일부 해양심해저는 anoxic; 흑해 Sediment: 표층만 oxic; 이후 anoxic

5 Anoxic respiration Forms hydrogen. Sulphide, ammonia chemoautotrophs

6 The Electron tower CO2/glocose 2H+/H2 CO2/methanol CO2/Acetate
Eh0 (volts) DG0 per 2 electrons 10 Kcal steps CO2/glocose -0.50 -0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.0 +0.10 +0.20 +0.30 +0.40 +0.50 +0.60 +0.70 +0.80 +0.90 2H+/H2 CO2/methanol CO2/Acetate SO42-/H2S Fumarate/succinate NO3- /NO2- NO3- /N2 Fe3+/Fe2+ O2/H2O The Electron tower

7 Potential respiratory electron acceptors in marine sediments
NO3- SO42- diffusion Water column diffusion CO2 Electron acceptor reactants Oxic O (CH2O)n CO2 Anoxic MnO (CH2O)n CO2 NO (CH2O)n CO2 Fe(OH)2+ (CH2O)n CO2 SO (CH2O)n CO2 CO (CH2O)n CO2 Potential respiratory electron acceptors in marine sediments

8 P and Si cycle 비교적 간단 Si: 무기물 무기물 전환만 존재 유기물  무기물 형태

9 Nitrogen cycling 형태가 많아 복잡하다.; 한가지형태에서 다른 형태로 바뀌는게 힘들다. NO3- 가 주형태
Nitrification Denitrification Nitrogen fixation; cyanobacteria

10 해양 생태계 일차생산에서 질소성분의 기원이 중요함
Old nitrogen; system 내에서 재순환한 질소 성분; 암모니움, 유리아 New nitrogen; 외부에서 유입된 질소성분; 질산

11 New production Upwelling, N2-fixation, river flow, precipitation
Nutricline 아래서 올라오는 질산을 사용 이양이 얼마만큼의 잉여생산 (fish production)을 만들 수 있는가를 결정 Biological pump의 양을 결정

12 F-ratio 총질소중 새 질소의 비율 부영양지역에서 높다 빈영양지역: 0.1 정도 부영양지역: 0.8 까지
전체 평균은 0.3~0.5 정도

13 Sustainable yield New production 안에서 수확 부영양화지역 (F 값이 높은지역)에서 높다.

14 Photosynthetic quotient
이론상 1;지방때문에 1.2 NO3: 1.8 NH4: 1 이하 New nitrogen을 사용하면 PQ가 높아짐.

15 Carbon cycle Limiting factor는 아니다. CO2: 용존 되어 형태가 변하지 않으면 농도는 낮을 것이다.
그러나 형태가 변함; Carbonate system 45 ml/L total; 0.23 is free CO2 광합성; ph 증가

16 calcification Calcium carbonate의 형성

17 Carbon cycling 해양 용존 CO2: 38 x 10^12 ton ; 대기의 5배 정도
CO2가 고정되는 속도는 new nitrogen의 양에 달려있다 퇴적물로 퇴적되어 사라지는 양은 심해수의 화학적특성, 퇴적 특성, 미생물과정에 따라 달라진다 CaCO3의 형성이 장기적인 시간 동안 CO2를 흡수하는 가장 중요한 과정이었다.