Forskare på NOAA-fartyget Nancy Foster återvinner ett CTD-instrument som används för att samla in vattenprover och alger från flera djup i havet. Kredit:Michael Stukel/Florida State University
Nästan allt kväve som gödslar livet i det öppna havet i Mexikanska golfen förs in i viken från grundare kustområden, fann forskare från Florida State University.
Arbetet, publiceras i Naturkommunikation , är avgörande för att förstå näringsväven i det ekosystemet, som är en lekplats för flera kommersiellt värdefulla fiskarter, inklusive atlantisk blåfenad tonfisk, som var i fokus för forskningen.
"Mexikanska golfen med öppet hav är viktig av många anledningar, sa Michael Stukel, en docent vid Department of Earth, Ocean and Atmospheric Science och medförfattare till tidningen. "Det är en sorts havsöken, med mycket få rovdjur som hotar larver, vilket är en del av det som gör den till en bra lekplats för flera tonfiskarter och mahi-mahi. Det finns alla möjliga andra organismer som lever ute i det öppna havet också."
Näringsväven i Mexikanska golfen som stöder nyfödda larver och andra organismer börjar med växtplankton. Som växter på land, växtplankton behöver solljus och näringsämnen, inklusive kväve, att växa. Forskarna ville förstå hur kvävet de behöver kom in i viken.
De övervägde några hypoteser. Deras första idé var att kväve kan ha kommit från djuphavet. En annan var att en typ av växtplankton känd som kvävefixerare tillförde näringsämnet till larverna. Till sist, de ansåg att kväve kan komma in i det öppna havet från grundare områden av kusten.
Plankton hittat i Mexikanska golfen med öppet hav. De gyllene tofsarna nere till vänster är Trichodesmium , den långa organismen i mitten är en kaetognat, och många av de out-of-focus blobs är copepods. Kredit:Michael Stukel/Florida State University
Genom att kombinera mätningar gjorda till sjöss under forskningskryssningar 2017 och 2018 med information från satellitobservationer och modeller, de fann att organiskt material som kommer från kusterna är ansvarigt för mer än 90 procent av kvävet som kommer ut i det öppna havet i viken.
Forskare visste redan att stora, virvlande virvlar fungerar som långsamma stormar i havet och flyttar vatten från grundare områden nära kusten in i vikens inre. Forskarna tror att kvävet troligen flyttas i dessa virvlar, även om de inte svarade på den frågan i denna studie.
Klimatförändringarna påverkar hur vatten nära havets yta och djupare vatten blandas. Att förstå hur ett förändrat klimat kommer att påverka dessa sidoströmmar är en svårare fråga att svara på.
Det är en viktig del av ekosystemet att förstå eftersom överlevnaden av larver tonfisk och andra arter som reproducerar i Mexikanska golfen är knuten till strömmar som länkar samman kustområden med det näringsfattiga öppna havet.
"Om vi vill förstå hur detta ekosystem kommer att reagera på framtida klimatförändringar, vi måste förstå hur alla dessa laterala transporter fungerar i havet, ", sa Stukel. "Forskare som studerar biogeokemiska balanser - särskilt i bassänger som är omslutna av produktiva kuster, vilket är situationen i Mexikanska golfen - bör noga överväga hur lateral transport påverkar dessa ekosystem. "