Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động lực học của silic sinh học trong các vùng đất ngập nước thủy triều ngọt: Tái sinh và giữ lại silic trong trầm tích đầm lầy (hệ thống lạch Scheldt)
Tóm tắt
Quá trình giữ lại và tái chế silic sinh học (BSi) trong các vùng đất ngập nước thủy triều ngọt đã được mô hình hóa thông qua sự kết hợp giữa dữ liệu bẫy trầm tích ngắn hạn quanh năm và mô hình trầm tích dài hạn, MARSED. Việc mô hình hóa được thực hiện thông qua sự tiến triển hoàn chỉnh từ một vùng ngập nước trẻ có tốc độ gia tăng nhanh đến một vùng ngập nước có độ cao gần mức nước triều cao trung bình. BSi trong vật chất lơ lửng nhập khẩu cao hơn vào mùa hè (10,9 mg BSi g−1 trầm tích) so với mùa đông (7,6 mg BSi g−1 trầm tích). Tuy nhiên, quá trình lắng đọng BSi trên bề mặt đầm lầy cao hơn vào mùa đông so với mùa hè, do tỷ lệ lắng đọng trầm tích cao hơn. Quá trình lắng đọng BSi được liên kết với lắng đọng vật chất lơ lửng. Trong đầm lầy cũ, trung bình mỗi năm khoảng 40 g BSi m−2 được lắng đọng, trong khi ở đầm lầy trẻ, lắng đọng có thể tăng lên tới 300 g m−2. Các vùng ngập nước trẻ giữ lại tới 85% silic sinh học nhập khẩu. Hiệu suất tái chế (60%) tăng lên đáng kể đối với những vùng đất ngập nước cũ. Nghiên cứu cho thấy các vùng đất ngập nước hoạt động như những bể chứa quan trọng cho BSi dọc theo các cửa sông. Việc tái chế BSi nhập khẩu thành DSi vào mùa hè và mùa xuân có khả năng là một yếu tố thiết yếu trong vai trò đệm của các vùng đất ngập nước thủy triều đối với nồng độ DSi trong hệ thống cửa sông.
Từ khóa
#silic sinh học #trầm tích #vùng đất ngập nước thủy triều #hệ thống lạch Scheldt #tái chế silic #môi trường thủy sinhTài liệu tham khảo
Adam P (2002) Saltmarshes in a time of change. Environ Conserv 29:39–61
Allen JRL, Rae JE (1988) Vertical salt-marsh accretion since the Roman Period in the Severn Estuary, southwest Britain. Mar Geol 83:225–235
Allen JRL (1997) Simulation models of salt-marsh morphodynamics:some implications for high-intertidal sediment couplets related to sea-level change. Sediment Geol 113:211–223
Asmus RM, Sprung M, Asmu H (2000) Nutrient fluxes in intertidal communities of a South European lagoon (Ria Formosa)–similarities and differences with a northern Wadden Sea bay (Sylt-Romo Bay). Hydrobiologia 436:217–235
Bartoli F (1983) The biogeochemical cycle of silicon in two temperate forest ecosystems. Ecol Bull 35:469–476
Conley DJ, Malone TC (1992) Annual cycle of dissolved silicate in Chesapeake Bay:implications for the production and fate of phytoplankton biomass. Mar Ecol Prog Ser 81:121–128
Conley DJ, Schelske CL, Stoermer EF (1993) Modification of the biogeochemical cycle of silica with eutrophication. Mar Ecol Prog Ser 101:179–192
Conley DJ (1997) Riverine contribution of biogenic silica to the oceanic silica budget. Limnol Oceanogr 42:774–777
Conley DJ (2002) Terrestrial ecosystems and the global biogeochemical silica cycle. Global Biogeochem Cycles 16:1121
DeMaster DJ (1981) The supply and accumulation of silica in the marine environment. Geochim Cosmochim Acta 45:1715–1732
Derry LA, Kurtz AC, Ziegler K, Chadwick OA (2005) Biological control of terrestrial silica cycling and export fluxes to watersheds. Nature 433:728–731
French JR (1993) Numerical simulation of vertical marsh growth and adjustment to accelerated sea-level rise, north Norfolk, UK. Earth Surf Process Landf 18:63–81
Garnier J, Billen G, Coste M (1995) Seasonal succession of diatoms and Chlorophycaea in the drainage network of the Seine River: observations and modelling. Limnol Oceanogr 40:750–765
Gazeau F, Smith SV, Gentili B, Frankignoulle M, Gattuso J (2004) The European Coastal Zone: characterization and first assessment of ecosystem metabolism. Est Coast Shelf Sci 60:673–694
Hackney CT, Cahoon LB, Prestos C, Norris A (2000) Silicon is the link between tidal marshes and estuarine fisheries:a new paradigm. In: Weinstein MP, Kreeger DA (eds) Concepts and controversies in tidal marsh ecology. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, pp 543–552
Heip C (1988) Biota and abiotic environments in the Westerschelde estuary. Hydrobiol Bull 22:31–34
Krone RB (1987) A method for simulating historic marsh elevations. In: Kraus NC (eds) Coastal sediments ’87. American Society of Civil Engineers, New York, pp 316–323
Lancelot C (1995) The mucilage phenomenon in the continental coastal waters of the North-Sea. Sci Total Environ 165:83–102
Meire P, Ysebaert T, Van Damme S, Van den Bergh E, Maris T, Struyf E (2005) The Scheldt estuary from past to future: a description of a changing ecosystem. Hydrobiologia 540:1–11
Mortimer RJG, Krom MD, Watson PG, Frickers PE, Davey JT, Clifton RJ (1998) Sediment-water exchange of nutrients in the intertidal zone of the Humber estuary, UK. Mar Pollut Bull 37:261–279
Muylaert K, Van Wichelen J, Sabbe K, Vyverman W (2001). Effects of freshets on phytoplankton dynamics in a freshwater tidal estuary (Schelde, Belgium). Arch Hydrobiol 150:269–288
Norris AR, Hackney CT (1999) Silica content of a mesohaline tidal marsh in North Carolina. Est Coast Shelf Sci 49:597–605
Orson RA, Warren RS, Niering WA (1998) Interpreting sea-level rise and rates of vertical marsh accretion in a southern New England tidal salt marsh. Est Coast Shelf Sci 47:419–429
Runge F (1999) The opal phytolith inventory of soils in central Africa—Quantities, shapes, classification and spectra. Rev Palaeobot Palynol 107:23–53
Saccone L, Conley DJ, Sauer D (2006) Methodologies for amorphous silica analysis. Journal Geochem. Explor 88(1–3):235–238
Schelske CL, Stoermer EF, Conley DJ, Robbins JA, Glover RM (1983) Early eutrophication in the lower Great Lakes:new evidence from biogenic silica in sediments. Science 222:320–322
Shi Z (1993) Recent saltmarsh accretion and sea-level fluctuations in the Dyfi Estuary, central Cardigan Bay, Wales, UK. Geo-Mar Lett 13:182–188
Smayda TJ (1997) Bloom dynamics: physiology, behavior, tropic effects. Limnol Oceanogr 42:1132–1136
Soetaert K, Middelburg JJ, Meire P, Van Damme S, Maris T (2006) Long-term change in dissolved organic nutrients in the heterotrophic Scheldt estuary (Belgium, the Netherlands). Limnol Oceanogr 51(1):409–423
Struyf E, Van Damme S and Meire P (2004) Possible effects of climate change on estuarine nutrient fluxes: a case study in the highly nutrified Schelde estuary (Belgium, The Netherlands). Est Coast Shelf Sci 60:649–661
Struyf E, Van Damme S, Gribsholt B, Meire P (2005a) Freshwater marshes as dissolved silica recyclers in an estuarine environment. Hydrobiologia 540:69–77
Struyf E, Van Damme S, Gribsholt B, Middelburg JJ, Meire P (2005b) Biogenic silica in freshwater marsh sediments and vegetation. Mar Ecol Prog Ser 303:51–60
Struyf E, Dausse A, Van Damme S, Bal K, Gribsholt B, Boschker HTS, Middelburg JJ, Meire P (2006) Tidal marshes and biogenic silica recycling at the land-sea interface. Limnol Oceanogr 51:838–846
Temmerman S, Govers G, Meire P, Wartel S (2003a) Modelling long-term tidal marsh growth under changing tidal conditions and suspended sediment concentrations, Scheldt estuary, Belgium. Mar Geol 193:151–169
Temmerman S, Govers G, Wartel S, Meire P (2003b) Spatial and temporal factors controlling short-term sedimentation in a salt and freshwater tidal marsh, Scheldt estuary, Belgium, SW Netherlands. Earth Surf Process Landf 28:739–755
Temmerman S, Govers G, Wartel S, Meire P (2004) Modelling estuarine variations in tidal marsh sedimentation: response to changing sea level and suspended sediment concentrations. Mar Geol 212:1–19
Van Damme S, Struyf E, Maris T, Ysebaert T, Dehairs F, Tackx M, Heip C, Meire P (2005) Spatial and temporal patterns of water quality along the estuarine salinity gradient of the Scheldt estuary (Belgium and The Netherlands): results of an integrated monitoring approach. Hydrobiologia 540:29–45
Van Wijnen HJ, Bakker JP (2001) Long-term surface elevation change in salt-marshes: a prediction of marsh response to future sea-level rise. Est Coast Shelf Sci 52:381–390
Yamada SY, D’Elia CF (1984) Silicic acid regeneration from estuarine sediment cores. Mar Ecol Prog Ser 18:113–118