Effects of Iron and chelators on Primary production and Nitrogen New Production in the Equatorial Pacific Upwelling System

적도 태평양 용승계에서 철과 킬레이트 화합물이 일차생산과 질소 신생산에 미치는 영향

Effects of iron and/or chelator addition on primary production in the equatorial Upwelling system were studied during the TOGA(Tropical oceans and Global Atmosphere) and EPOCS (Equatorial Pacific ocean Climate Studies) cruises in June and November-December of 1989. Changes in the phytoplankton biomass and the degree of iron stress were estimated using the changes in vivo fluorescence before and after the addition of DCMU, which is an inhibitor of photosynthetic electron transposer system. Nitrate uptake was measured using /SUP 45/N labeled KNO$_3$ to estimate the new production. When samples were taken from the Upwelling area where nitrate concentration was higher than 5 uM, there were significant differences between the control and cheated iron treatments in vivo fluorescence and in nitrate uptake capacity. However, CFC (Cellular fluorescence capacity) did not show any significant difference between the control and treatments until nutrient limitation becomes severse and cells become shifted-down. Outside of the Upwelling area where surface nitrate concentration was low (below 0.5 uM), there was no significant difference between the control and treatments in vivo fluorescence and CFC. It is evident that primary and new production in the equatorial Pacific Upwelling region are limited by the availability of iron. However, the physiology of phytoplankton indigenous to this region does not appear to be iron stressed judging from CFC values.

철과 킬레이트 화합물이 적도용승계에서 일차생산에 미치는 영향이 1989년 TOGA와 EPOCS 항해 기간 중 연구되었다. 식물플랑크톤 현존량의 변화와 철 결핍으로 인한 영 향은 광합성 전자전달계의 저해제인 DCM에 의한 생체형광의 변화를 이용하여 추정하였 다. 질소 신생산은 안정동위원소인 /SUP 15/N KNO$_3$의 흡수를 이용하여 측정하였다. 표층 질산염의 농도가 5 uM 이상인 용승해역에서는 대조군과 킬레이트화된 철 처리군 사이에 생체형광과 질산염 흡수능력에 유의성 있는 차이를 보였다. 그러나 CFC(세포형 광용량)에 있어서는 영양염에 의한 제한이 대조군과 처리군 사이에 유의성 있는 차이 가 나타나지 않았다. 표층 질산염 농도가 낮은 (0.5 uM 이하) 용승해역 바깥은 대조군 과 처리군 사이에 생체형광과 CFC 값에 유의성 있는 차이가 보이지 않았다. 적도 용승 계에서 1차생산과 질소 신생산은 철의 가용도에 의해 제한을 받는 것이 자명하다. 그 러나 CFC 값에 의하면 이 해역에 자생하는 식물플랑크톤의 생리작용은 철 결핍에 의한 영향을 받지않는 것으로 사료된다.