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Impacts of atmospheric nutrient inputs on marine biogeochemistry

机译：大气养分输入对海洋生物地球化学的影响

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The primary nutrients that limit marine phytoplankton growth rates include nitrogen (N), phosphorus (P), iron, (Fe), and silicon (Si). Atmospheric transport and deposition provides a source for each of these nutrients to the oceans. We utilize an ocean biogeochemical model to examine the relative importance of these atmospheric inputs for ocean biogeochemistry and export production. In the current era, simulations with the biogeochemical elemental cycling ocean model suggest that globally, atmospheric Fe inputs could support roughly 50% of the Fe exported from the euphotic zone by sinking organic and inorganic particles. Variations in atmospheric iron inputs strongly impact spatial patterns of phytoplankton growth limitation and the areal extent of the high-nutrient, lowchlorophyll regions. Atmospheric inputs of N, Si, and P have smaller impacts,potentially accounting for 5.1%, 0.21%, and 0.12% of the biogenic export of these elements from the euphotic zone, respectively. Soluble Fe input front the atmosphere is sufficient to support most of the export production in many ocean regions, whether we use a spatially variable aerosol Fe solubility, or a globally constant 2% solubility. Regionally atmospheric N inputs can have significant impacts on marine biogeochemistry, potentially supporting >25% of the export production, an impact that is increasing due to human activities. Atmospheric Si and P inputs have only minimal impacts on marine ecosystem productivity and biogeochemistry, as these inputs are typically quite small relative to the flux of these nutrients from below the euphotic zone.
机译：限制海洋浮游植物生长速率的主要营养素包括氮（N），磷（P），铁，铁（Fe）和硅（Si）。大气的运输和沉积为每种营养物质提供了向海洋的来源。我们利用海洋生物地球化学模型来检查这些大气输入对于海洋生物地球化学和出口生产的相对重要性。在当前时代，用生物地球化学元素循环海洋模型进行的模拟表明，全球范围内，大气中的铁投入可通过沉入有机和无机颗粒来支持从富营养区出口的大约50％的铁。大气铁输入的变化强烈影响浮游植物生长限制的空间格局以及高营养，低叶绿素区域的面积范围。氮，硅和磷的大气输入影响较小，分别占这些元素从富营养区生物输出的5.1％，0.21％和0.12％。无论我们使用空间可变的气溶胶铁溶解度，还是全球恒定的2％溶解度，大气中可溶的铁输入足以支持许多海洋地区的大部分出口产品。区域性大气氮输入可能会对海洋生物地球化学产生重大影响，可能支持超过25％的出口产品，由于人类活动，这种影响正在增加。硅和磷的大气输入对海洋生态系统生产力和生物地球化学的影响很小，因为相对于来自富营养区以下的这些养分的通量，这些输入通常很小。

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