Impact of Microbial Uptake on the Nutrient Plume around Marine Organic Particles: High-Resolution Numerical Analysis
Notice bibliographique
Résumé
The interactions between marine bacteria and particulate matter play a pivotal role in the biogeochemical cycles of carbon and associated inorganic elements in the oceans. Eutrophic plumes typically form around nutrient-releasing particles and host intense bacterial activities. However, the potential of bacteria to reshape the nutrient plumes remains largely unexplored. We present a high-resolution numerical analysis for the impacts of nutrient uptake by free-living bacteria on the pattern of dissolution around slow-moving particles. At the single-particle level, the nutrient field is parameterized by the Péclet and Damköhler numbers (0 < Pe < 1000, 0 < Da < 10) that quantify the relative contribution of advection, diffusion and uptake to nutrient transport. In spite of reducing the extent of the nutrient plume in the wake of the particle, bacterial uptake enhances the rates of particle dissolution and nutrient depletion. These effects are amplified when the uptake timescale is shorter than the plume lifetime (Pe/Da < 100, Da > 0.0001), while otherwise they are suppressed by advection or diffusion. Our analysis suggests that the quenching of eutrophic plumes is significant for individual phytoplankton cells, as well as marine aggregates with sizes ranging from 0.1 mm to 10 mm and sinking velocities up to 40 m per day. This microscale process has a large potential impact on microbial growth dynamics and nutrient cycling in marine ecosystems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,035 | 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 ».