Rapporto di Redfield e Stechiometria dei Nutrienti nell'Acqua di Mare
Il rapporto di Redfield descrive la proporzione media approssimativa di carbonio, azoto e fosforo, circa 106 a 16 a 1 per atomi, trovata nella biomassa fitoplanctonica marina sana e, per estensione, il rapporto in cui questi elementi vengono prelevati dall'acqua di mare durante la crescita fotosintetica attiva. Questo fornisce a oceanografi e gestori di siti di acquacoltura un quadro di riferimento per interpretare se il profilo nutrizionale di un dato corpo idrico è bilanciato in modo da supportare la crescita tipica del fitoplancton o è sbilanciato verso un elemento che è sproporzionatamente limitante rispetto agli altri. Un corpo idrico che mostra azoto e fosforo presenti in un rapporto lontano dalla proporzione di Redfield segnala che il nutriente relativamente più scarso diventerà il fattore limitante che vincola un'ulteriore crescita del fitoplancton prima che l'altro nutriente sia completamente esaurito. Questa informazione è direttamente rilevante per prevedere come un corpo idrico risponderà al carico di nutrienti derivante dall'acquacoltura o da altre fonti, poiché l'aggiunta di una maggiore quantità del nutriente già abbondante, mentre quello scarso rimane limitante, non aumenterà significativamente la crescita algale, mentre anche un modesto carico aggiuntivo del nutriente realmente limitante può innescare una risposta di fioritura sproporzionata. Questo quadro stechiometrico aiuta a spiegare le differenze regionali documentate nel modo in cui le acque costiere rispondono al carico di nutrienti dell'acquacoltura, poiché un corpo idrico già limitato dall'azoto rispetto alle proporzioni di Redfield risponderà in modo molto diverso allo scarico di rifiuti ricchi di azoto di un allevamento rispetto a un corpo idrico che è invece limitato dal fosforo. Ciò significa che la modellazione della dispersione dei nutrienti e la valutazione della capacità di carico, discusse altrove in questo glossario, beneficiano della caratterizzazione dello stato effettivo del nutriente limitante di un sito specifico, anziché assumere che l'azoto sia universalmente il vincolo limitante in ogni corpo idrico costiero, indipendentemente dalla sua particolare chimica nutrizionale di fondo. Il rapporto di Redfield è un'approssimazione media derivata da ampi campionamenti oceanici piuttosto che una legge biologica fissa, e i rapporti effettivi dei nutrienti del fitoplancton variano per specie e condizioni di crescita. Ciò significa che l'interpretazione della chimica dell'acqua specifica del sito dovrebbe trattare il rapporto di Redfield come un utile quadro di riferimento per l'interpretazione iniziale piuttosto che come una formula predittiva esatta, universalmente precisa e applicabile senza aggiustamenti a ogni specifica comunità fitoplanctonica locale e corpo idrico.
