Denna studie leds av Dr Chen Jianfang och Dr Li Hongliang från Second Institute of Oceanography, Ministry of Natural Resources. Baserat på fältobservationerna under två kryssningar av den kinesiska nationella arktiska forskningsexpeditionen (CHINARE) 2003 och 2008, fokuserade teamet N/P-upptagsförhållandet av växtplankton, säsongsbetonad konsumtion av näringsämnen och export av partikelformigt kväve i Chukchi-hyllan och sluttningen. Följaktligen lyfte de fram det förbisedda bidraget från den biologiska pumpen till det arktiska kväveunderskottet i Stilla havet.

Rollen av kvävetillgänglighet i Stillahavsområdet är ett ämne för mycket intresse och spekulationer, som tros regleras av den sedimentära denitrifieringen i Beringssundet-Chukchihavet. Denna studie visade att nitratkoncentrationerna i Stillahavsinflödet gradvis minskar norrut i samband med anmärkningsvärt biologiskt utnyttjande. N/P-upptagningsförhållandet för växtplankton var högre än N/P-förhållandet för inflödesvatten från Stilla havet. Detta upptagsförhållande, i kombination med effektiv vertikal kväveexport, tjänar till att företrädesvis avlägsna kväve (i förhållande till fosfor) från övre vatten, vilket ytterligare intensifierar det arktiska kväveunderskottet.

Följaktligen så stor som cirka 111,7×10 ⁹ mol N år ^{− 1} av nitrat förbrukades extra, enligt det verkliga N/P-upptagsförhållandet snarare än förhållandet mellan Stillahavsinflödet, vilket kan vara så stort som hälften av kväveförlusten som tillskrivs sedimentär denitrifikation. Dessa fynd tyder på att förutom sedimentär denitrifikation, är biologiskt oproportionerligt utnyttjande av näringsämnen i Chukchihavets övre vatten en annan viktig bidragande orsak till kvävebegränsningen och överskottet av fosfor i övre Ishavet. Dessutom transporterades det modifierade Stillahavsinflödet från Ishavet till Nordatlanten, vilket spelade en viktig roll för den marina biogeokemiska kretsloppet genom att driva på kvävefixering.

Baserat på studiens resultat, i den snabba arktiska förändringseran, kan den förutspådda förstärkta biologiska pumpen ytterligare påverka näringsämnesdynamiken och den biogeokemiska processen i Norra ishavet. Det biologiska upptaget och exporten förbättrar avsevärt kväveavskiljningen från den övre arktiska vattenpelaren varje sommar, vilket också bör beaktas när bekymrade åsikter betraktar sedimentär denitrifikation som den främsta orsaken till kvävebrist i Stillahavsarktis.

Forskningen publicerades i Science China Earth Sciences . + Utforska vidare

Ishavets djupa förflutna ger ledtrådar till dess nära förestående framtid