Biocomplexity: Collaborative research: Oceanic N2 fixation and global climate
生物复杂性:合作研究:海洋 N2 固定和全球气候
基本信息
- 批准号:9981313
- 负责人:
- 金额:$ 30万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2000
- 资助国家:美国
- 起止时间:2000-01-01 至 2004-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
BIOCOMPLEXITY: OCEANIC N2 FIXATION AND GLOBAL CLIMATE Oceanic nitrogen (N2) fixation has recently been identified as a significant part of theoceanic nitrogen (N) cycle and may directly influence the sequestration of atmospheric CO2 inthe oceans by providing a new source of N to the upper water column. The prokaryoticmicroorganisms that convert N2 gas to reactive N are an unique subcomponent of planktonicecosystems and exhibit a variety of complex dynamics including the formation of microbialconsortia and symbioses and, at times, massive blooms. Accumulating evidence indicates thatiron (Fe) availability may be a key controlling factor for these planktonic marine diazotrophs.The primary pathway of Fe delivery to the upper oceans is through dust deposition.N2 fixers may therefore be directly involved in global feedbacks with the climate systemand these feedbacks may also exhibit complex dynamics on many different time-scales. The hypothesized feedback mechanisms will have the following component parts: The rate of N2fixation in the world's oceans can have an impact on the concentration of the greenhouse gas,carbon dioxide (CO2), in the atmosphere on time-scales of decades (variability in surfacebiogeochemistry) to millennia (changes in the total NO3 - stock from the balance of N2 fixationand denitrification). CO2 concentrations in the atmosphere influence the climate. The climatesystem, in turn, can influence the rate of N2 fixation in the oceans by controlling the supply of Feon dust and by influencing the stratification of the upper ocean. Humans also have a direct rolein the current manifestation of this feedback cycle by their influence on dust production, throughagriculture at the margins of deserts, and by our own production of CO2 into the atmosphere.The circular nature of these influences can lead to a feedback system, particularly on longer time-scales. This collaborative and interdisciplinary group of investigators, led by Dr. Anthony Michaels, will study each of the components of this system and then to model the hypothesized feedback processes. Because of the interaction of the various parts of this system, keyed around the unique behavior and biogeochemistry of the prokaryotic microorganisms that can fix N2, this feedback loop should exhibit complex behaviors on a variety of time-scales. In this research, we will conduct a targeted series of experiments and field observations to understand and parameterize each of the pieces of this global process including the direct control of marine N2 fixation by dust deposition. This understanding will then feed a modeling process that examines the complex dynamics of this system on time-scales of years to millennia. The modeling process will be evaluated by comparison with data on the time-dependent behavior ofocean biogeochemistry as available from ocean time-series studies and sediment cores.
生物复杂性:海洋固氮和全球气候 海洋固氮 (N2) 固定最近被认为是海洋氮 (N) 循环的重要组成部分,并且可能通过向上层提供新的氮源来直接影响海洋中大气 CO2 的封存。水柱。将氮气转化为活性氮的原核微生物是浮游生态系统的独特子组成部分,并表现出各种复杂的动态,包括微生物群落和共生的形成,有时还会出现大规模的繁殖。越来越多的证据表明,铁 (Fe) 的可用性可能是这些浮游海洋固氮微生物的关键控制因素。铁输送到上层海洋的主要途径是通过灰尘沉积。因此,N2 固定剂可能直接参与气候系统的全球反馈,这些反馈还可能在许多不同的时间尺度上表现出复杂的动态。 假设的反馈机制将包含以下组成部分: 世界海洋中的 N2 固定速率可能会在数十年的时间尺度上对大气中温室气体二氧化碳 (CO2) 的浓度产生影响(表面生物地球化学的变化) )到千年(NO3 总量的变化 - N2 固定和反硝化平衡中的存量)。大气中的二氧化碳浓度影响气候。反过来,气候系统可以通过控制 Feon 尘埃的供应和影响上层海洋的分层来影响海洋中 N2 的固定速率。人类还通过对灰尘产生的影响、沙漠边缘的农业以及我们自己向大气中产生的二氧化碳,在这种反馈循环的当前表现中发挥着直接作用。这些影响的循环性质可以导致反馈系统,特别是在较长的时间尺度上。这个由安东尼·迈克尔斯博士领导的跨学科合作研究小组将研究该系统的每个组成部分,然后对假设的反馈过程进行建模。由于该系统各部分之间的相互作用,以能够固定 N2 的原核微生物的独特行为和生物地球化学为关键,因此该反馈回路应该在各种时间尺度上表现出复杂的行为。在这项研究中,我们将进行一系列有针对性的实验和现场观察,以了解和参数化这一全球过程的每个部分,包括通过灰尘沉积直接控制海洋固氮。然后,这种理解将提供给建模过程,该过程在数年到数千年的时间尺度上检查该系统的复杂动态。将通过与海洋时间序列研究和沉积物岩心中获得的海洋生物地球化学随时间变化的行为数据进行比较来评估建模过程。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
David Karl其他文献
Examining Drivers of Consumer Returns in E-Tailing with Real Shop Data
使用真实商店数据检查电子零售中消费者退货的驱动因素
- DOI:
10.24251/hicss.2017.507 - 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:8.2
- 作者:
Björn Asdecker;David Karl;Eric Sucky - 通讯作者:
Eric Sucky
Synthetic H
2
O Weathering of Simple Feldspar Lunar Regolith Simulants Aiming to Build High Strength “Sandcastles” Using Fusion Drying
简单长石月球风化层模拟物的合成 H 2 O 风化旨在利用熔融干燥建造高强度“沙堡”
- DOI:
10.1061/9780784483374.087 - 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
David Karl;A. Gurlo - 通讯作者:
A. Gurlo
Sintering of ceramics for clay in situ resource utilization on Mars
火星上粘土原位资源利用陶瓷烧结
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
David Karl;F. Kamutzki;P. Lima;Albert Gili;Thomas Duminy;A. Zocca;J. Günster;A. Gurlo - 通讯作者:
A. Gurlo
Forecasting e-commerce consumer returns: a systematic literature review
- DOI:
10.1007/s11301-024-00436-x - 发表时间:
2024-05 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
David Karl - 通讯作者:
David Karl
Clay in situ resource utilization with Mars global simulant slurries for additive manufacturing and traditional shaping of unfired green bodies
使用玛氏全球模拟浆料进行粘土原位资源利用,用于增材制造和未烧制生坯的传统成型
- DOI:
10.1016/j.actaastro.2020.04.064 - 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
David Karl;Thomas Duminy;P. Lima;F. Kamutzki;Albert Gili;A. Zocca;J. Günster;A. Gurlo - 通讯作者:
A. Gurlo
David Karl的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('David Karl', 18)}}的其他基金
Hawaii Ocean Time-series -- Life Aquatic in the Volcanic Aftermath (HOT-LAVA), RAPID Response Research to the 2018 Kilauea Eruption
夏威夷海洋时间序列——火山后果中的水生生物 (HOT-LAVA),对 2018 年基拉韦厄火山喷发的快速响应研究
- 批准号:
1842012 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
The Hawaii Ocean Time-series (HOT): Sustaining ocean ecosystem and climate observations in the North Pacific Subtropical Gyre
夏威夷海洋时间序列(HOT):北太平洋副热带环流的维持海洋生态系统和气候观测
- 批准号:
1260164 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
Hydrogen production and nitrogen fixation in the North Pacific Subtropical Gyre
北太平洋副热带环流的氢气生产和固氮
- 批准号:
1153656 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Center for Microbial Oceanography: Research and Education (C-MORE)
微生物海洋学中心:研究与教育 (C-MORE)
- 批准号:
0424599 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
Collaborative Research: Hawaii Ocean Time-series Program: Biogeochemistry and Ecology Component
合作研究:夏威夷海洋时间序列项目:生物地球化学和生态学组成部分
- 批准号:
0326616 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Multi-disciplinary Ocean Sensors for Environmental Analyses and Networks [MOSEAN]
合作研究:用于环境分析和网络的多学科海洋传感器 [MOSEAN]
- 批准号:
0334792 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
Coupled Intensification of Nitrogen and Phosphorus Cycles in the Subtropical North Pacific Ocean
北太平洋副热带氮磷循环的耦合强化
- 批准号:
9906820 - 财政年份:1999
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
The Hawaii Ocean Time-Series Program: JGOFS Component
夏威夷海洋时间序列计划:JGOFS 组件
- 批准号:
9617409 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
Acquisition of a Deep-Ocean Instrumented Mooring Facility at the University of Hawaii
收购夏威夷大学深海仪表系泊设施
- 批准号:
9601850 - 财政年份:1996
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Cross-Site: Microbial Loop Dynamics and Regulation of Bacterial Physiology in Subtropical and Polar Marine Habitats
跨站点:亚热带和极地海洋栖息地的微生物循环动力学和细菌生理学调节
- 批准号:
9526986 - 财政年份:1996
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
数智背景下的团队人力资本层级结构类型、团队协作过程与团队效能结果之间关系的研究
- 批准号:72372084
- 批准年份:2023
- 资助金额:40 万元
- 项目类别:面上项目
颅颌面手术机器人辅助半面短小牵张成骨术的智能规划与交互协作研究
- 批准号:
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:
面向自主认知与群智协作的多智能体制造系统关键技术研究
- 批准号:52305539
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
大规模物联网多协作绿色信息感知和智慧响应决策一体化方法研究
- 批准号:62371149
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
多UAV协作的大规模传感网并发充电模型及其服务机制研究
- 批准号:62362017
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
相似海外基金
COLLABORATIVE RESEARCH: Biocomplexity and Environmental Change in a Vegetated Estuarine Ecosystem
合作研究:河口植被生态系统的生物复杂性和环境变化
- 批准号:
0623224 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
COLLABORATIVE RESEARCH: Biocomplexity and Environmental Change in a Vegetated Estuarine Ecosystem
合作研究:河口植被生态系统的生物复杂性和环境变化
- 批准号:
0623874 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
COLLABORATIVE RESEARCH: Biocomplexity and the Habitable Planet - An Innovative Capstone Course for High School
合作研究:生物复杂性和宜居星球 - 高中创新顶点课程
- 批准号:
0628189 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Biocomplexity and the Habitable Planet -- An Innovative Capstone Course for High School
合作研究:生物复杂性和宜居星球——高中创新顶点课程
- 批准号:
0628171 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Continuing Grant
Biocomplexity: Collaborative Research: Oceanic N2 Fixation and Global Climate
生物复杂性:合作研究:海洋固氮与全球气候
- 批准号:
0323332 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 30万 - 项目类别:
Standard Grant