Redfield-ratio en Zeewater Nutriëntenstoichiometrie

De Redfield-ratio beschrijft de ongeveer gemiddelde verhouding van koolstof, stikstof en fosfor, ongeveer 106 tot 16 tot 1 per atomen, die wordt aangetroffen in gezonde mariene fytoplanktonbiomassa en, bij uitbreiding, de verhouding waarmee deze elementen uit zeewater worden opgenomen tijdens actieve fotosynthetische groei, waardoor oceanografen en beheerders van aquacultuur-locaties een referentiekader hebben om te interpreteren of het nutriëntenprofiel van een bepaald waterlichaam in evenwicht is op een manier die typische fytoplanktongroei ondersteunt of dat het scheef is naar één element dat relatief tot de anderen onevenredig beperkend is. Een waterlichaam waarin stikstof en fosfor aanwezig zijn in een verhouding die ver afwijkt van de Redfield-verhouding, geeft aan dat welke voedingsstof relatief schaars is, de beperkende factor zal worden die verdere groei van fytoplankton beperkt voordat de andere voedingsstof volledig is uitgeput, informatie die direct relevant is om te voorspellen hoe een waterlichaam zal reageren op nutriëntenbelasting van aquacultuur of andere bronnen, aangezien het toevoegen van meer van de al overvloedige voedingsstof terwijl de schaarse de beperkende factor blijft, de algengroei niet significant zal verhogen, terwijl zelfs een bescheiden aanvullende belasting van de werkelijk beperkende voedingsstof een onevenredige bloei kan veroorzaken. Dit stoichiometrische kader helpt de gedocumenteerde regionale verschillen te verklaren in hoe kustwateren reageren op voedingsstofbelasting door aquacultuur, aangezien een waterlichaam dat al stikstofbeperkt is ten opzichte van Redfield-verhoudingen, heel anders zal reageren op de stikstofrijke afvalstoflozingen van een boerderij dan een waterlichaam dat daarentegen fosforbeperkt is. Dit betekent dat modellering van nutriëntendistributie en beoordeling van de draagkracht, zoals elders in deze woordenlijst besproken, profiteert van het karakteriseren van de werkelijke beperkende nutriëntstatus van een specifieke locatie in plaats van aannemen dat stikstof universeel de beperkende factor is in elk kustwater, ongeacht de specifieke achtergrondnutriëntchemie. De Redfield-verhouding is een gemiddelde benadering die is afgeleid van uitgebreide oceanische monsters in plaats van een vaste biologische wet, en de werkelijke nutriëntenverhoudingen van fytoplankton variëren per soort en groeiconditie, wat betekent dat de interpretatie van de waterchemie op een specifieke locatie de Redfield-verhouding moet beschouwen als een nuttig referentiekader voor een eerste interpretatie in plaats van als een exacte, universeel precieze voorspellingsformule die zonder aanpassing toepasbaar is op elke specifieke lokale fytoplanktongemeenschap en waterlichaam.

Redfield-ratio en Zeewater Nutriëntenstoichiometrie
Foto: Tim Sheerman-Chase / Wikimedia Commons, CC BY 2.0

Aanverwante termen