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High-latitude controls of thermocline nutrients and low latitude biological productivity

机译：高纬度温跃层营养素控制和低纬度生物生产力

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摘要

The ocean's biological pump strips nutrients out of the surface waters and exports them into the thermocline and deep waters. If there were no return path of nutrients from deep waters, the biological pump would eventually deplete the surface waters and thermocline of nutrients; surface biological productivity would plummet. Here we make use of the combined distributions of silicic acid and nitrate to trace the main nutrient return path from deep waters by upwelling in the Southern Ocean and subsequent entrainment into subantarctic mode water. We show that the subantarctic mode water, which spreads throughout the entire Southern Hemisphere and North Atlantic Ocean, is the main source of nutrients for the thermocline. We also find that an additional return path exists in the northwest corner of the Pacific Ocean, where enhanced vertical mixing, perhaps driven by tides, brings abyssal nutrients to the surface and supplies them to the thermocline of the North Pacific. Our analysis has important implications for our understanding of large-scale controls on the nature and magnitude of low-latitude biological productivity and its sensitivity to climate change.
机译：海洋的生物泵将营养物质从地表水中剥离出来，然后将其输出到温跃层和深水区。如果没有深水养分的回流路径，生物泵将最终耗尽地表水和养分的温跃层；表面生物生产力将下降。在这里，我们利用硅酸和硝酸盐的组合分布，通过在南大洋上升并随后夹带到亚极模式水中来追踪深水的主要养分返回路径。我们显示，遍布整个南半球和北大西洋的亚南极模式水是温跃层营养的主要来源。我们还发现，在太平洋西北角存在一条附加的回流路径，在那里，可能是潮汐推动的垂直混合增强，将深渊营养带到了地表，并将其提供给北太平洋的温床。我们的分析对理解低纬度生物生产力的性质和规模及其对气候变化的敏感性的大规模控制的理解具有重要意义。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2004年第6969期|p.56-60|共5页
  • 作者

    J. L. Sarmiento; N. Gruber; M. A. Brzezinski; J. P. Dunne;

  • 作者单位

    Atmospheric and Oceanic Sciences Program, Princeton University, Princeton, New Jersey 08544, USA;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
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