Влияние глубины на чистую первичную продукцию в водных экосистемах

После беглого взгляда на книгу « Свет и фотосинтез в водных экосистемах » Кирка (2010) я думаю, что причина падения продуктивности по направлению к поверхности частично заключается в фотоингибировании из-за высокой интенсивности света на поверхности. Вот пара соответствующих цитат из книги (Книги Google: стр. 371 ):

В этом светонасыщенном состоянии электронтранспортные и/или СО2-фиксирующие ферменты (скорее всего, последние) работают с максимальной скоростью, на которую способны, и поэтому любые дополнительные поглощенные кванты вообще не используются для фотосинтеза. От конца линейной области до светонасыщенной области ([ т.е. близко к поверхности, мое дополнение ]), поскольку скорость фотосинтеза не увеличивается пропорционально освещенности (P/Ed неуклонно падает, см. рис. 10.3). квантовый выход и эффективность преобразования неизбежно претерпевают постепенное снижение стоимости. Это еще больше усугубляется, если при еще более высокой интенсивности света начинается фотоингибирование. Если клетки содержат фотозащитные каротиноиды, в которых поглощенная световая энергия рассеивается в виде тепла, а не передается в реакционный центр...

Тем не менее, метод подвешенной бутылки, часто используемый для оценки этих градиентов глубины, может быть частью проблемы, поскольку он переоценивает эффект фотоингибирования, заставляя планктон оставаться на одной и той же глубине (стр. 358):

Профили глубины фотосинтеза фитопланктона, такие как те, что на рис. 10.4, определенные методом подвешенной бутылки, имеют тенденцию завышать степень, в которой фотоингибирование снижает первичную продукцию. В природе фитопланктон не вынужден оставаться на одной глубине в течение длительного времени. Некоторые, такие как динофлагелляты и сине-зеленые водоросли, могут мигрировать на глубину, где интенсивность света более приемлема. Даже неподвижные водоросли будут оставаться на одной и той же глубине только в течение длительного времени в довольно неподвижных условиях.

Надеюсь, я правильно понял кавычки (быстрый ручной перебор). В книге также есть много других соответствующих разделов, которые, кажется, охватывают все виды аспектов эффективности водного фотосинтеза и то, как это может быть функцией глубины.

Я думаю, это связано с тем, какая длина волны света поглощается фотосинтезирующими организмами и на какой глубине.

Ультрафиолетовый свет с короткой длиной волны поглощается ближе всего к поверхности. Красный свет (который отвечает за фотосинтез) поглощается в более глубоких точках водных систем первичными производителями, такими как фитопланктон и метафиты, которые увеличивают продуктивность на этой конкретной глубине.

[Я включу цитаты, ссылки и диаграммы, как только найду достаточно времени]

По сравнению с поверхностью, немного ниже поверхности в толще воды доступность питательных веществ увеличивается, поскольку ветры и океанские течения вызывают повышенное перемешивание богатых питательными веществами глубинных вод. Фотическая зона водной толщи быстро расходует макроэлементы, необходимые для поддержания первичной продукции, однако подъем богатых питательными веществами глубинных вод становится важным фактором, определяющим продуктивность района.

[ Я приведу цитату позже. ]