CO増加に対する植物プランクトン成長速度の普遍的な応答パターン

Universal response pattern of phytoplankton growth rates to increasing CO.

• Allanah J Paul
• Lennart T Bach

抄録

植物プランクトンの成長速度は、表層海洋全体の種の継承と生態系構造を制御する重要な変数である。炭酸塩化学条件は植物プランクトンの成長速度に影響を与えることが知られているが、分類群間の成長速度応答を比較するための概念的な枠組みはない。ここでは文献を分析し、プロトン(H)濃度の勾配が十分に大きい場合には、植物プランクトンの成長率が最適な曲線応答パターンに従うことを示した。この「普遍的な反応規範」は、無機炭素基質の増加による刺激的な影響（最適値の左側）と、H の増加による抑制的な影響（最適値の右側）によって形成されていることを主張する。我々は、炭酸塩化学に依存した最適曲線をデフォルトの実験アプローチとして探索することで、温度曲線が地球温暖化に対する我々のメカニズム論的理解をすでに後押ししたように、海洋酸性化に対する植物プランクトンの反応のメカニズム論的理解を後押しすることを想定している。

Phytoplankton growth rate is a key variable controlling species succession and ecosystem structure throughout the surface ocean. Carbonate chemistry conditions are known to influence phytoplankton growth rates but there is no conceptual framework allowing us to compare growth rate responses across taxa. Here we analyse the literature to show that phytoplankton growth rates follow an optimum curve response pattern whenever the tested species is exposed to a sufficiently large gradient in proton (H ) concentrations. Based on previous findings with coccolithophores and diatoms, we argue that this "universal reaction norm" is shaped by the stimulating influence of increasing inorganic carbon substrate (left side of the optimum) and the inhibiting influence of increase H (right side of the optimum). We envisage that exploration of carbonate chemistry-dependent optimum curves as a default experimental approach will boost our mechanistic understanding of phytoplankton responses to ocean acidification, like temperature curves have already boosted our mechanistic understanding to global warming.

This article is protected by copyright. All rights reserved.