المحدده للعناصر الراسي التوزيعبيولوجيا

Vertical segregation of the biolimiting elements

في والزياده السطح في االستنزافاألعماق

السفلي • العروض مناطق فيالعناصر تتواجد والوسطي

في منخفضه بتركيزات المحددهالسطح

تزداد • المخلطه الطبقه تحتوهي العمق مع التركيزاتالمنحدر منطقه مع تتوافق

الحراريتتجانس • العميقه المنطقه في

عام وبشكل التركيزاتمن ما حد الي اقل التركيزاتالحراري المنحدر طبقه في تلك

توزيع • علي البيولوجيه الجزيئات تاثير تعكس التغيرات هذهوتكسيرها انتاجها نتيجه البيولوجي للنشاط المحدده العناصر

الهائمات • نمو يحدد السطحيه الطبقه في العناصر هذه اتاحيتهالنباتيه

الطريه • االنسجه لبناء استخدامها يتم العناصر soft tissuesبعض ) الصلبه) الهياكل لبناء واألخر والفسفور hardالنيتروجين

skeletons ) السيلكون )وبالتالي • البكتيريا بواسطه معدنته اعاده يتم الطري الجزء

الصوره في البحريه المياه الي والفسفور النيتروجين يطلقالسيلكون تطلق الصلبه الهياكل وتحلل اذابه ان كما الذائبه

الذائب النباتيه • الهائمات بواسطه سريع بشكل استخدامها اعاده وتتم

المعلقه الجزيئات شكل علي وتعودوهي • المخلطه الطبقه تحت تتساقط المعلقه الجزيئات بعض

الهائمات الن نظرا ولكن المعدنه اعاده لعمليه معرضه ايضاالذائبه بالصوره تبقي فانها المخلطه الطبقه تحت التنمو النباتيه

المياه في

بالتطبق • تتميز الحراري المنحدر طبقه الن ونظراوبالتالي الراسي الخلط تمنع فانها الكثافه نتيجه

المخلطه الطبقه تحت العناصر هذه تحجزطريق • عن للسطح يعود العناصر هذه من بعض

- عمليه طريق عن او حراريه الملحيه التياراتالدوامي االنتشار

منطقه • في بيولوجيا المحدده العناصر كميهالعميقه الطبقه في منها اعلي الحراري المنحدر - حراري الملحي الدوران لمعدل نتيجه نسبيا

المعدنه اعاده عمليه ان حيث الجزيئات وتدفقالعمق في الزياده مع التدفق انخفاض الي تؤدي

) بروكر ) نموذج الصندوق نموذجBox model )Broecker model(

الماده • كميه ماهي مثال جواب الي تحتاج االسئله من العديدكم العميقه؟ المياه في معدنتها اعاده يتم التي العضويهمهو العضويه؟ الماده من الرواسب الي تصل التي الكميه

بيولوجيا المحدده العناصر علي ذلك تاثيريطلق • المحدده العناصر معدنه اعاده فيه يتم الذي المدي

التدوير اعاده فعاليه recycling effeciencyعليهالتدوير • اعاده فعاليه حساب يمكن بروكر نموذج باستخدام

والمياه العميقه والمياه االنهار مياه في تركيزاتهم باستخدامالسطحيه

سطحيه : • طبقتين الي البحر مياه فصل يتم الموديل هذا فيوعميقه

ونصف • المخلطه للطبقه الدافئه المياه تمثل السطحيهتمثل العميقه الطبقه ان حين في الحراري المنحدر طبقهالحراري المنحدر طبقه من الثاني للنصف البارده المياه

العميقه والطبقه

السطحيه • المياه بين واإلتصال التبادل ان يوضح السابق الشكلالمائي التصعيد طريق عن يتم والهبوط upwellingوالعميقه

.downwellingالمائي المائي • الهبوط ولذلك الراسي الدوران يمنع الحراري المنحدر

المنحدر طبقه تختفي حيث القطبيه المناطق في يحدث. المناطق هذه في الحراري

التيارات • طريق عن السطحيه للمياه تصعد العميقه المياه. حراريه- الملحي

• ) ( والعميقه السطحيه المياه المستودعين حجم ان بافتراضبد ال العالمي المائي التصعيد معدل فان الزمن مع ثابت يبقي

العالمي المائي الهبوط معدل مع يتساوي انالمعدل • فان متساويه للمستودعين السطح مساحه ان حيث

عنها التعبير يتم المستودعين بين المياه النتقال العالميمياه ) لطبقه السنوي سم 300سمكها( mixبالتبادل

توزيع/ 300وهي mixقيمه • بمعرفه عليها التحصل تم سنه سمالمشع البحر 14الكربون ماء في

طريق • عن للمحيط تدخل المواد ان يفترض النموذجاالخري المصادر ان حين في واالنهار المائي التصعيدتجاهلها يمكن البحريه والبراكين الجوي الغالف مثل

المححده للعناصر بالنسبهمن • تنتقل المحدده العناصر ان ايضا يفترض النموذج

الحيويه الجزيئات سقوط طريق عن السطحيه المياهالمائي الهبوط او المعلقه

المحدده • العناصر بها تغادر التي الوحيده الطريقهالمعلقه الحيويه الجزيئات دفن طريق عن هي المحيط

الرواسب فيفي • المحدده العناصر توزيع ان يفترض النموذج

متجانس المستودعين

في تركيزاتهم اذا الثابته، الحاله في العناصر ان بافتراضالعنصر كميه ان كما الزمن مع ثابته تبقي المستودعينمنه الخارجه الكميه تساوي الصندوق الي ينتقل الذيالطبقه لمستودع الكتله حفظ عالقه اعطاء ويمكن

: بالشكل السطحيه1معادله

( التدفق من األولي الحدود حسابها( Fluxالثالث يمكن( المحدد العنصر تركيز المائي( Cبضرب بالنقل

:السنوي ) بالعالقه(

2معادله

العميقه المياه تركيز محصله هو المائي التصعيد تدفقاألعماق ) في التركيز من حسابها يمكن ( Cdeepوالتي

سنويا ) تصعيد لها يحصل التي الماء ( mixوكميهالسطح في التركيز محصله هو المائي الهبوط تدفق

(Csurface )سنويا هبوط لها يحصل التي الماء وكميهتساوي ) ( mixوالتي

تركيز محصله هو األنهار طريق عن العنصر تدفق( النهر في المنقوله( Criverالعنصر المياه وكميه

( للمحيط األنهار بواسطه يمكن( riverسنويا والتيعن تنتج التي المياه من طبقه بعمق عنها التعبيرسطح مساحه عبر سنويا النهر مياه انتشار طريق

المحيط

المعلقه ) الحيويه الجزيئات ( particle fluxتدفقبالرمز له معادله Pيرمز كتابه اعاده 2ويمكن

: الشكل علي3معادله

حسابها يمكن السطحيه المياه في التدوير فعاليهالطبقه في العنصر من جزء ان افتراض علي

له ويرمز المعلق الجزء في ازاحته يتم السطحيه:gبالرمز بالعالقه ويعطي

4معادله

علي 4المعادله الطرفين من كل بقسمه تبسيطها و mixيمكنCriver:

5معادله

بالحد األخير الحد معادله mix/vriverبضرب :5تصبح بالشكل

6معادله

تساوي المحيط تدخل التي المياه 32x1015كميهالمحيط/ مساحه متوسط ان وبافتراض سنه، لتر

البحر ) سطح مساحه اذا( 2سم 3.6x1018تساويمن لطبقه سنويه اضافه تعطي اإلضافه هذه

سمكها ان 10المياه وحيث mix=300سم،عليه/ سنه المعادله mix/vriver=30سم 6ومنه: بالشكل تصبح

7معادله

السطحيه • الطبقه في التدوير فعاليه لمعرفه اذاالنهر لمياه التركيزات معرفه الي فقط نحتاجالفوسفور ولعنصر والعميقه، السطحيه والطبقه

Cdeep/Csurfac=5 ان ولذلك Csurface/Criver=0.25كماقيمه كانت 0.95تكون gفان اذا انه يعني وهذا

ما فان المستودعين بين كافيه تبادل عمليه هناكالطبقه 95نسبته يدخل الذي الفوسفور من

. معلقه صوره في ازاحته يتم السطحيهتشير • المغذيه االمالح ديناميكيه عن الدراسات

تدويره اعاده يتم الذره متوسط مرات 10اليالعميقه الطبقه الي يتوجه ان قبل

العنصر تدفق فان الثابته، الحاله في المحيط كان اذا: المحيط خارج تدفقها يساوي المحيط الي8معادله

من حسابه يتم الرواسب الي المعلقه المواد تدفقالعالقه:

9معادله

المعلقه الماده اجمالي من الجزء يتم Pوهي والتيللرواسب تحولها

الرواسب الي المعلقه المواد تدفق حساب ويمكن:Pفي fبضرب

10معادله

التي الوحيد الطريق هو الرواسب الي التدفقيمكن ولذلك المحيط من العنصر بها يفقد

بالعالقه ذلك عن التعبير

11معادله

: القول يمكن 12معادله او

المعادله في :3بالتعويض

13معادله

التبسيط : يمكن ايضا

14معادله

بقيمه علي :vmix/vriver =30بالتعويض نحصل

15معادله

هناك f=0.01للفسفور ان يعني الميه 1هذا فيخالل العميقه المياه تدخل المعلقه المواد منالرواسب في تدفن حتي تستمر الخلط عمليه

في 99وعليه معدنه اعاده لها يحصل المائه فيالعميقه المياه

بالجزء تعطي المحدد للعنصر الدوران فعاليه اجماليدوره خالل الرواسب في يدفن والذي النهر يدخل الذي

: بالعالقه ويعطي واحده خلط

16معادله

f.g =0.01 x 0.95 =0.01للفسفور

نسبته ما ان يعني المحيط 1هذا يدخل الذي المائه فيالرواسب في حفظه يتم االنهار بواسطه

الي حاجه هناك ان تقدير تم حتي 1000وقد للماء سنهالمستودعين بين الكلي التبادل يتم

•: يكون االقامه زمن فان وعليه

17معادله