DiAtom 共生菌固氮作用产生的碳输出（ANACONDAS）

news2024/11/26 9:29:23

Amazon iNfluence on the Atlantic: CarbOn export from Nitrogen fixation by DiAtom Symbioses (ANACONDAS)

亚马逊对大西洋的影响：DiAtom 共生菌固氮作用产生的碳输出（ANACONDAS）

简介

该研究项目探讨了亚马逊河羽流对热带北大西洋西部碳氮循环的影响。河流羽流引发的浮游植物大量繁殖被认为是大气中二氧化碳大量减少的原因。我们的团队一起试图了解影响浮游植物绽放的因素及其生产的命运，包括羽流吸收的二氧化碳量。克诺尔号考察船在北大西洋西部热带地区，沿着河流羽流的盐度梯度（16 ppt 至 36 ppt），在羽流内部和附近的一系列站点进行了实地考察。

ANACONDAS 项目是美国国家科学基金会（NSF）生物地球化学循环新兴课题（ETBC）计划（地球科学局，NSF 07 -049, 2007 年 9 月 19 日）的一部分，旨在支持新兴的跨学科研究领域。ETBC 计划旨在促进对生物地球化学循环的定量或机理理解方面的变革性进展，这些循环在地球环境的时间和/或空间尺度范围内整合了物理-化学-生物过程。该计划特别寻求那些涉及生物地球化学循环、水循环或它们之间的耦合、跨越大气、陆地和海洋界面的新课题的提案。

根据 ANACONDAS 研究人员的假设，N：P 比值较低的大型热带河流羽流为硅藻-刁养集合体（DDAs）提供了理想的生存环境。他们认为，这些生物在表层海洋中固定 N2 的能力是亚马逊河羽流中大量 C 出口的原因。他们之前在亚马逊河羽流中的观测结果表明，由内共生固氮蓝藻 Richelia 及其硅藻宿主（如 Hemiaulus）组成的藻华是新生物产生和碳输出的重要来源。以前的工作主要集中在 DDAs 对外部尘埃和河流输入的敏感性上，因此这些生物的生态学及其新生产的命运在很大程度上没有得到研究。现在已经知道，DDAs 对亚马逊河羽流中二氧化碳的大量减少负有责任，在 200 米处的漂浮沉积物捕集器测量到羽流下方的质量通量比羽流外高出 4 倍。研究人员据此推测，DDAs 自身的聚集和下沉或浮游动物对 DDAs 的捕食导致了更大的输出。

在这项研究中，研究人员将开展一系列实地、卫星和建模研究，旨在了解生态学，并追踪 DDA 和生活在羽流中的其他浮游植物所固定的碳和氮的去向。通过研究从近海表层水到海洋上层食物网、中层水直至深海海底的 C 和硅酸盐（Si）输出，他们将量化亚马逊河对控制 C 固存的生物过程的影响，以及这些区域过程对 C、N 和 Si 预算的影响。这项研究将超越以往的研究，因为他们将量化：1）浮游植物物种演替背景下 DDAs 的分布、营养需求和活动；2）二氧化碳汲取对浮游植物组合的敏感性；3）有助于下沉通量的放牧和聚集过程；4）这一通量的组成；5）到达海底的这一物质的比例。这项工作真正体现了对碳封存和泵效率的衡量。生态建模将用于将实地研究和卫星观测结果与年际和更长时间尺度上的热带气候多变性相结合，以更大的大西洋盆地为背景。

ANACONDAS 项目以 MANTRA/PIRANA 于 2001 年和 2003 年（RV Knorr 和 Seward Johnson I 号巡洋舰对同一区域的观测）所作的观测为基础，具体研究 1）亚马逊河如何通过其对浮游生态系统动态的影响来影响西热带北大西洋（WTNA）的碳循环和固碳；2）该生态系统对人为气候变化的敏感性。PIRANA 项目揭示了河流和大气输入对通过固定 N2 推动 WTNA 高生产力的重要性，并证明了该地区对全流域生物地球化学和碳循环的重要意义。现在，ANACONDAS 将重点研究是什么驱动浮游植物群落在羽流中演替、对光照和营养物质的需求、限制生产力的因素以及产量的去向。这些内容对于了解羽流在区域碳循环中的作用以及预测其对气候变异和变化的反应至关重要。

国家科学基金会资助的 ANACONDAS 项目还将作为一个平台，用于由戈登和贝蒂-摩尔基金会的海洋微生物学计划支持的其他测量。ROCA（亚马逊河-海洋连续体）项目将更多地关注海洋微生物群落结构和活动，同时对河流-海洋连续体的有机物进行高分辨率测量。

平台
水基平台、原位海洋平台

时间范围
2010-05-23 正在进行

数据中心
NASA/GSFC/SED/ESD/GCDC/OB.DAAC

空间范围
边界框： (90.0°, 180.0°), (-90.0°, -180.0°)

- **🌊 亚马逊河对大西洋的影响** 亚马逊河经常冲刷大量营养物质到大西洋,这些营养物质可以刺激海洋中浮游生物的生长,包括一种特殊的共生型硅藻,这可能会影响大西洋碳吸收的能力。[source](https://monica.im/s/CmacEDPdyg)

- **🔍 ANACONDAS 研究计划** "亚马逊河影响大西洋:碳输出来自硅藻共生固氮"(ANACONDAS)是一个协作性的研究项目,旨在探究亚马逊河对大西洋碳吸收的影响。[source](https://monica.im/s/CmacEDPiPl)

- **🌱 硅藻共生固氮对碳输出的作用** 亚马逊河携带的大量营养物质可以刺激海洋中一种特殊的硅藻生长,这种硅藻能够进行共生固氮作用,产生的有机碳可能会影响大西洋的碳吸收能力。[source](https://monica.im/s/CmacEDPdyg)

代码

!pip install leafmap
!pip install pandas
!pip install folium
!pip install matplotlib
!pip install mapclassify
 
import pandas as pd
import leafmap
 
url = "https://github.com/opengeos/NASA-Earth-Data/raw/main/nasa_earth_data.tsv"
df = pd.read_csv(url, sep="\t")
df
 
leafmap.nasa_data_login()
 
 
results, gdf = leafmap.nasa_data_search(
    short_name="ANACONDAS",
    cloud_hosted=True,
    bounding_box=(-180.0, -90.0, 180.0, 90.0),
    temporal=("2010-05-20", "2010-05-23"),
    count=-1,  # use -1 to return all datasets
    return_gdf=True,
)
 
 
gdf.explore()
 
#leafmap.nasa_data_download(results[:5], out_dir="data")