Global nutrient cycling by commercially targeted marine fish
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Throughout the course of their lives fish ingest food containing essential elements, including nitrogen (N), phosphorus (P), and iron (Fe). Some of these elements are retained in the fish body to build new biomass, which acts as a stored reservoir of nutrients, while the rest is excreted or egested, providing a recycling flux to water. Fishing activity has modified the fish biomass distribution worldwide and consequently may have altered fish-mediated nutrient cycling, but this possibility remains largely unassessed, mainly due to the difficulty of estimating global fish biomass and metabolic rates. Here we quantify the role of commercially targeted marine fish between 10 g and 100 kg (CTF10g100kg) in the cycling of N, P, and Fe in the global ocean and its change due to fishing activity, by using a global size-spectrum model of marine fish populations calibrated to observations of fish catches. Our results show that the amount of nutrients potentially stored in the global pristine CTF10g100kg biomass is generally small compared to the ambient surface nutrient concentrations but might be significant in the nutrient-poor regions of the world: the North Atlantic for P, the oligotrophic gyres for N, and the high-nutrient, low-chlorophyll (HNLC) regions for Fe. Similarly, the rate of nutrient removal from the ocean through fishing is globally small compared to the inputs but can be important locally, especially for Fe in the equatorial Pacific and along the western margin of South America and Africa. We also estimate that the cycling rate of elements through CTF10g100kg biomass was on the order of 3 % of the primary productivity demand for N, P, and Fe globally, prior to industrial fishing. The corresponding export of nutrients by egestion of fecal matter by CTF10g100kg was 2.3 % (N), 3.0 % (P), and 1 %–22 % (Fe) of the total particulate export flux and was generally more significant in the low-export oligotrophic tropical gyres. Our study supports a significant, direct role of the CTF10g100kg fraction of the ichthyosphere in global nutrient cycling, most notably for Fe, which has been substantially modified by industrial fishing. Although we were not able to estimate the roles of smaller species such as mesopelagic fish because of the sparsity of observational data, fishing is also likely to have altered their biomass significantly through trophic cascades, with impacts on biogeochemical cycling that could be of comparable magnitude to the changes we assess here.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».