نسبة ريدفيلد وقياس العناصر الغذائية في مياه البحر

تصف نسبة ريدفيلد النسبة التقريبية المتوسطة للكربون والنيتروجين والفوسفور، حوالي 106 إلى 16 إلى 1 بالذرات، الموجودة في الكتلة الحيوية الصحية للعوالق النباتية البحرية، وبالتبعية، النسبة التي يتم بها سحب هذه العناصر من مياه البحر أثناء النمو الضوئي النشط. وهذا يمنح علماء المحيطات ومديري مواقع الاستزراع المائي إطارًا مرجعيًا لتفسير ما إذا كان ملف المغذيات في جسم مائي معين متوازنًا بطريقة تدعم النمو النموذجي للعوالق النباتية أو يميل نحو عنصر واحد يكون محدودًا بشكل غير متناسب مقارنة بالآخرين. يشير جسم مائي يظهر فيه النيتروجين والفوسفور بنسبة بعيدة عن نسبة ريدفيلد إلى أن المغذي الأكثر ندرة نسبيًا سيصبح العامل المحدد الذي يقيد نمو العوالق النباتية الإضافي قبل استنفاد المغذي الآخر بالكامل. هذه المعلومات ذات صلة مباشرة بالتنبؤ بكيفية استجابة جسم مائي لتحميل المغذيات من الاستزراع المائي أو مصادر أخرى، حيث أن إضافة المزيد من المغذيات الوفيرة بالفعل بينما يظل النادر منها محدودًا لن يزيد نمو الطحالب بشكل كبير، بينما حتى التحميل الإضافي المتواضع للمغذيات المحددة حقًا يمكن أن يؤدي إلى استجابة ازدهار غير متناسبة. يساعد هذا الإطار الستوكيومتري في تفسير الاختلافات الإقليمية الموثقة في كيفية استجابة المياه الساحلية لتحميل المغذيات من الاستزراع المائي، حيث أن جسمًا مائيًا يعاني بالفعل من نقص النيتروجين بالنسبة لنسب ريدفيلد سيستجيب بشكل مختلف تمامًا لتصريف النفايات الغنية بالنيتروجين من المزرعة مقارنة بجسم مائي يعاني بدلاً من ذلك من نقص الفوسفور. وهذا يعني أن نمذجة تشتت المغذيات وتقييم القدرة الاستيعابية التي نوقشت في مكان آخر في هذا المسرد تستفيد من توصيف حالة المغذيات المحددة الفعلية لموقع معين بدلاً من افتراض أن النيتروجين هو القيد الملزم عالميًا عبر كل جسم مائي ساحلي بغض النظر عن كيميائه المغذية الخلفية الخاصة به. نسبة ريدفيلد هي تقدير متوسط مشتق من عينات محيطية واسعة النطاق وليست قانونًا بيولوجيًا ثابتًا، وتختلف نسب المغذيات الفعلية للعوالق النباتية حسب الأنواع وظروف النمو، مما يعني أن تفسير كيمياء المياه الخاصة بالموقع يجب أن يتعامل مع نسبة ريدفيلد كإطار مرجعي مفيد للتفسير الأولي بدلاً من صيغة تنبؤية دقيقة وعالمية قابلة للتطبيق دون تعديل على كل مجتمع عوالق نباتية محلي وجسم مائي محدد.

نسبة ريدفيلد وقياس العناصر الغذائية في مياه البحر
صورة: Tim Sheerman-Chase / Wikimedia Commons, CC BY 2.0

مصطلحات ذات صلة