रेडफ़ील्ड अनुपात और समुद्री जल पोषक तत्व स्टॉइकियोमेट्री

रेडफ़ील्ड अनुपात स्वस्थ समुद्री फाइटोप्लांकटन बायोमास में पाए जाने वाले कार्बन, नाइट्रोजन और फास्फोरस के अनुमानित औसत अनुपात का वर्णन करता है, जो परमाणुओं द्वारा मोटे तौर पर 106:16:1 है, और, विस्तार से, यह वह अनुपात है जिसमें सक्रिय प्रकाश संश्लेषक वृद्धि के दौरान ये तत्व समुद्री जल से खींचे जाते हैं। यह समुद्र विज्ञानियों और जलीय कृषि साइट प्रबंधकों को यह व्याख्या करने के लिए एक संदर्भ ढाँचा प्रदान करता है कि किसी दिए गए जल निकाय का पोषक तत्व प्रोफाइल सामान्य फाइटोप्लांकटन वृद्धि का समर्थन करने के लिए संतुलित है या एक तत्व दूसरों की तुलना में असंगत रूप से सीमित करने वाला है। एक जल निकाय जिसमें नाइट्रोजन और फास्फोरस रेडफ़ील्ड अनुपात से बहुत दूर के अनुपात में मौजूद हैं, यह संकेत देता है कि जो भी पोषक तत्व अपेक्षाकृत दुर्लभ है, वह दूसरे पोषक तत्व के पूरी तरह से समाप्त होने से पहले आगे फाइटोप्लांकटन वृद्धि को सीमित करने वाला कारक बन जाएगा। यह जानकारी सीधे तौर पर यह अनुमान लगाने के लिए प्रासंगिक है कि एक जल निकाय जलीय कृषि या अन्य स्रोतों से पोषक तत्व भारण (nutrient loading) पर कैसे प्रतिक्रिया देगा, क्योंकि पहले से प्रचुर मात्रा में मौजूद पोषक तत्व को और अधिक जोड़ने से, जबकि दुर्लभ पोषक तत्व सीमित बना रहता है, शैवाल वृद्धि में सार्थक वृद्धि नहीं होगी, जबकि वास्तव में सीमित करने वाले पोषक तत्व का मामूली अतिरिक्त भारण भी एक असंगत प्रस्फुटन (bloom) प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकता है। यह स्टॉइकियोमेट्रिक ढाँचा यह समझाने में मदद करता है कि तटीय जल जलीय कृषि पोषक तत्व भारण पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, इसमें प्रलेखित क्षेत्रीय अंतर क्यों हैं, क्योंकि रेडफ़ील्ड अनुपात के सापेक्ष पहले से ही नाइट्रोजन-सीमित जल निकाय एक फार्म के नाइट्रोजन-समृद्ध अपशिष्ट निर्वहन पर उस जल निकाय की तुलना में बहुत अलग प्रतिक्रिया देगा जो इसके बजाय फास्फोरस-सीमित है। इसका अर्थ है कि पोषक तत्व फैलाव मॉडलिंग (nutrient dispersion modeling) और वहन क्षमता मूल्यांकन (carrying capacity assessment), जिस पर इस शब्दावली में कहीं और चर्चा की गई है, एक विशिष्ट साइट की वास्तविक सीमित-पोषक तत्व स्थिति का लक्षण वर्णन करने से लाभान्वित होते हैं, बजाय इसके कि यह मान लिया जाए कि नाइट्रोजन सार्वभौमिक रूप से प्रत्येक तटीय जल निकाय में बाध्यकारी बाधा है, चाहे उसकी अपनी विशेष पृष्ठभूमि पोषक तत्व रसायन विज्ञान कुछ भी हो। रेडफ़ील्ड अनुपात एक निश्चित जैविक नियम के बजाय व्यापक समुद्री नमूनाकरण से प्राप्त एक औसत अनुमान है, और वास्तविक फाइटोप्लांकटन पोषक तत्व अनुपात प्रजातियों और बढ़ती परिस्थितियों के अनुसार भिन्न होते हैं, जिसका अर्थ है कि साइट-विशिष्ट जल रसायन विज्ञान की व्याख्या को रेडफ़ील्ड अनुपात को प्रारंभिक व्याख्या के लिए एक उपयोगी संदर्भ ढाँचे के रूप में मानना चाहिए, बजाय इसके कि इसे हर विशिष्ट स्थानीय फाइटोप्लांकटन समुदाय और जल निकाय पर बिना समायोजन के लागू होने वाला एक सटीक, सार्वभौमिक रूप से सटीक भविष्य कहनेवाला सूत्र माना जाए।