Onderzoeksproject A3/03/001 (Onderzoeksactie A3)
THEMA
Het wordt steeds duidelijker dat Antarctica een determinerende rol speelt in de "global change" - problematiek (de klimaatveranderingen op wereldvlak) omwille van de belangrijke wisselwerkingen tussen atmosfeer, ijs, oceaan en biota. De biologische omzetting van koolstofdioxide naar particulair biogene stof vormt hiervan een belangrijk deelaspect.
In dit kader beoogt deze studie de oorsprong, ontwikkeling en bestemming van biogenevaste stof in de Zuidelijke Oceaan. Er wordt specifiek aandacht besteed aan het stikstofregime in de bovenste lagen van de waterkolom en het verband met de exportproductie naar diepere lagen.
OBJECTIEVEN
De vraagstelling in deze studie behelst in hoofdzaak twee onderdelen:
- welke factoren bepalen het regime van de stikstofopname door fytoplankton in de bovenste lagen van de waterkolom;
- hoe staat dit regime in verband met de exportproductie.
Seizoensgebonden verschillen in stikstofopname worden bepaald in functie van het nutriëntenprofiel van de watermassa en van de opnamesnelheden van de verschillende stikstofverbindingen. Het stikstofopname-regime wordt uitgedrukt in functie van de verschillen in "f-ratio" (een maat voor de relatieve bijdrage van nitraatopname in primaire productie) en in "Relative Preference Index" (RPI, een index die de voorkeur van fytoplankton voor een bepaalde nutriënt weergeeft). Tegelijkertijd worden ook de samenstelling
van het plankton en de trofische overgangen bestudeerd. Hiertoe behoren de herbivore activiteit en de nutriëntremineralisatie (door bacteriën en zoöplankton).
Anderzijds, wanneer het biogeen materiaal in de eufotische laag niet doorstroomt naar hogere trofische niveaus, is het bestemd om te sedimenteren naar diepere lagen en eventueel naar de bodem. De kwantitatieve en kwalitatieve exportfluxen moeten gezien worden in functie van de seizoensvariaties in primaire productie, de specifieke stikstofopname en de planktonsamenstelling. Ze worden bepaald aan de hand van verticale
distributies van deeltjes en van de flux aan particulair materiaal, bemonsterd met sedimentvallen.
Om de rol van de Zuidelijke Oceaan in de kringloop van biogene elementen te kunnen inschatten is het belangrijk het tijdsverloop van het opnameregime in verband te brengen met de exportproductie. Maar daarenboven moet men ook de interregionale verschillen kennen die er bestaan tussen productieve ijsrandgebieden en oligotrofe zones, zoals de open oceaan en ook de regio's met blijvende ijsbedekking. De relatieve bijdrage van elke zone in de exportflux van de Zuidelijke Oceaan is verschillend: hogere productiviteit in
de buurt van de ijsrand leidt niet noodzakelijk tot verhoogde export maar leidt eerder tot belangrijke recyclering van organisch stof. In de oligotrofe gebieden is dit niet het geval.
