洪堡洋流中的近岸铁限制及其对生物毒性和食草动物的潜在影响

《Journal of Sea Research》：Nearshore iron limitation in the Humboldt Current and potential impacts on toxicity and grazers

　　

Peter von Dassow | Victor M. Aguilera | Rodrigo Torres | Catharina Alves-de-Souza | Pierre-Ama?l Auger | Bernardo R. Broitman | Bernd Krock

智利圣地亚哥，智利天主教大学生物科学学院

摘要

我们在洪堡洋流系统（Lengua de Vaca Point）30°S处的强上升流中心，检测了浮游植物是否受到近岸铁（Fe）的限制。添加了铁的实验组和对照组微宇宙中，可变荧光现象存在差异，这些差异与铁限制有关（包括暗适应状态下PSII的最大量子效率、PSII的功能吸收截面以及醌Q_A氧化的时间常数）。铁限制的证据在距离Lengua de Vaca Point以南4公里处的海域最为明显，那里由于上升流减弱和中尺度环流作用，温暖且叶绿素含量较低的水体被带到岸边；而在Lengua de Vaca Point以北、初始叶绿素含量较高的海域，铁限制现象较弱。缓解铁限制后，水体中的叶绿素a和颗粒有机氮（PON）含量增加，但对颗粒有机碳（POC）或蛋白石含量没有显著影响。在另一个近岸海域添加铁后，蛋白石含量增加，但叶绿素、PON和POC含量没有变化。硅藻Pseudo-nitzschia的数量在添加铁后有所增加，这种硅藻可能是神经毒素软骨藻酸的潜在产生者。铁的添加促进了软骨藻酸的生成，而软骨藻酸含量的增加又表明铁限制得到了缓解（通过可变荧光现象得以证实）。铁供应的变化可能对近岸水域的其他营养级产生影响，因为扇贝幼虫会摄食那些受到铁限制的浮游植物。研究结果证实，在洪堡洋流系统中，当大陆架非常狭窄时，初级生产过程确实可能受到近岸水域中铁限制的影响。除了刺激浮游植物生长外，铁的输入还可能增加浮游植物的毒性，进而影响其他营养级。即使在该地区的近岸生态系统，也可能对铁输入的变化敏感，无论这些变化是由全球性还是局部因素引起的。