Соотношение Редфилда и стехиометрия питательных веществ в морской воде

Соотношение Редфилда описывает приблизительную среднюю пропорцию углерода, азота и фосфора, примерно 106:16:1 по атомам, обнаруживаемую в биомассе здорового морского фитопланктона и, соответственно, соотношение, в котором эти элементы поглощаются из морской воды во время активного фотосинтетического роста. Это дает океанографам и менеджерам аквакультурных объектов эталонную основу для интерпретации того, сбалансирован ли профиль питательных веществ данного водоема таким образом, чтобы поддерживать типичный рост фитопланктона, или же он смещен в сторону одного элемента, который является непропорционально лимитирующим по отношению к другим. Водоем, в котором азот и фосфор присутствуют в соотношении, далеком от пропорции Редфилда, сигнализирует о том, что тот питательный элемент, который относительно дефицитнее, станет лимитирующим фактором, ограничивающим дальнейший рост фитопланктона, прежде чем другой питательный элемент будет полностью исчерпан. Эта информация непосредственно относится к прогнозированию того, как водоем отреагирует на поступление питательных веществ из аквакультуры или других источников, поскольку добавление большего количества уже обильного питательного вещества, в то время как дефицитное остается лимитирующим, не приведет к значительному увеличению роста водорослей, тогда как даже умеренное дополнительное поступление действительно лимитирующего питательного вещества может вызвать непропорциональный ответ в виде цветения. Эта стехиометрическая основа помогает объяснить задокументированные региональные различия в том, как прибрежные воды реагируют на поступление питательных веществ из аквакультуры, поскольку водоем, уже ограниченный по азоту относительно пропорций Редфилда, будет реагировать совершенно иначе на сброс богатых азотом отходов фермы, чем водоем, который вместо этого ограничен по фосфору. Это означает, что моделирование рассеивания питательных веществ и оценка несущей способности, обсуждаемые в других разделах этого глоссария, выигрывают от характеристики фактического статуса лимитирующего питательного вещества на конкретном участке, а не от предположения, что азот является универсальным ограничивающим фактором во всех прибрежных водоемах, независимо от их собственной специфической фоновой химии питательных веществ. Соотношение Редфилда является средним приближением, полученным на основе широкой океанической выборки, а не фиксированным биологическим законом, и фактические соотношения питательных веществ у фитопланктона варьируются в зависимости от вида и условий роста. Это означает, что интерпретация химии воды на конкретном участке должна рассматривать соотношение Редфилда как полезную эталонную основу для первоначальной интерпретации, а не как точную, универсально прецизионную прогностическую формулу, применимую без корректировки к каждому конкретному местному сообществу фитопланктона и водоему.