Low-nutrient, low-chlorophyll region
લો-ન્યુટ્રિઅન્ટ, લો-ક્લોરોફિલ (એલ. એન. એલ. સી.) પ્રદેશો એવા જળચર વિસ્તારો છે જેમાં પોષક તત્ત્વો (જેમ કે નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ અથવા આયર્ન) ઓછા હોય છે અને પરિણામે પ્રાથમિક ઉત્પાદનનો દર ઓછો હોય છે, જે ઓછી ક્લોરોફિલ સાંદ્રતા દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. આ પ્રદેશોને ઓલિગોટ્રોફિક તરીકે વર્ણવી શકાય છે, અને વિશ્વના લગભગ 75 ટકા મહાસાગરો એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોને આવરી લે છે. મોટાભાગના એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગીરો સાથે સંકળાયેલા છે પરંતુ ભૂમધ્ય સમુદ્રના વિસ્તારોમાં અને કેટલાક અંતર્દેશીય તળાવોમાં પણ હાજર છે. ભૌતિક પ્રક્રિયાઓ એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતાને મર્યાદિત કરે છે, જે ફોટિક ઝોનમાં પોષક તત્ત્વોના રિસાયક્લિંગની તરફેણ કરે છે અને નાની ફાયટોપ્લાંકટન પ્રજાતિઓ માટે પસંદગી કરે છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો સામાન્ય રીતે દરિયાકાંઠાની નજીક જોવા મળતા નથી, કારણ કે દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો પાર્થિવ સ્રોતો અને ઉપરના વિસ્તારોમાંથી વધુ પોષક તત્ત્વો મેળવે છે. દરિયાઈ પ્રણાલીઓમાં, એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદકતાની મોસમી અને દશકીય પરિવર્તનશીલતા મોટા પાયે આબોહવાની વ્યવસ્થાઓ (દા. ત. અલ નીનો-સધર્ન ઓસિલેશન) વૈશ્વિક કાર્બન ચક્ર અને દરિયાઈ કાર્બન ચક્ર પર મહત્વપૂર્ણ અસરો તરફ દોરી જાય છે. આ પ્રદેશોનું નામકરણ વધુ વ્યાપક રીતે જાણીતા ઉચ્ચ-પોષક, નિમ્ન-ક્લોરોફિલ (એચ. એન. એલ. સી.) પ્રદેશોના સમાન સ્વરૂપને અનુસરે છે, જે ઉચ્ચ મેક્રો-પોષક સાંદ્રતા દર્શાવે છે પરંતુ અસામાન્ય રીતે ઓછું પ્રાથમિક ઉત્પાદન અને ક્લોરોફિલ સાંદ્રતા દર્શાવે છે, સામાન્ય રીતે સૂક્ષ્મ પોષક તત્વોના અભાવને કારણે, સામાન્ય રીતે આયર્ન-મર્યાદા. જ્યારે એલ. એન. એલ. સી. પરિભાષા ઓલિગોટ્રોફિકનો પર્યાય જણાય છે, ત્યારે તાજેતરના દાયકાઓમાં સાહિત્યે મુખ્યત્વે ધૂળ અને લોખંડના ગર્ભાધાન વિશેની ચર્ચાઓમાં ઓલિગોટ્રોફિક મહાસાગર વિસ્તારો (સરોવરો, નદીઓ અથવા પાણીના અન્ય સ્રોતોના વિરોધમાં) ને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે આ શબ્દનો ઉપયોગ કર્યો છે. પ્રસંગોપાત, એલ. એન. એલ. સી. એ "લો નાઇટ્રેટ, લો ક્લોરોફિલ" નો ઉલ્લેખ કરે છે, જેનો સમાન અર્થ છે. ક્લોરોફિલ અને પ્રાથમિક ઉત્પાદન ક્લોરોફિલ એ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરનારા સજીવોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રકાશ લણણી રંગદ્રવ્યો છે જે કાર્બનિક પદાર્થોના સંશ્લેષણ માટે પ્રકાશને સેલ્યુલર ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવાની સુવિધા આપે છે. જળચર પ્રણાલીઓમાં, ક્લોરોફિલની સાંદ્રતાનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષક પ્લાન્કટોન (ફાયટોપ્લાંકટન) ની વિપુલતા અને આમ પ્રાથમિક ઉત્પાદનની માત્રા માટે પ્રોક્સી માપન તરીકે થાય છે. ક્લોરોફિલની સાંદ્રતા પ્રાથમિક ઉત્પાદકતાના અંદાજ તરીકે કામ કરી શકે છે. પ્રાથમિક ઉત્પાદન એ CO2, વાયુયુક્ત અથવા જલીય અને અન્ય તત્વોને કાર્બનિક સંયોજનોમાં રૂપાંતરિત કરવાની પ્રક્રિયા છે. તેથી વૈશ્વિક પ્રાથમિક ઉત્પાદનની હદ જીવમંડળમાં કેટલી ઊર્જા ઉપલબ્ધ છે તે નિયંત્રિત કરે છે. સમુદ્રમાં મોટાભાગનું પ્રાથમિક ઉત્પાદન પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા થાય છે, જે ફોટોટ્રોફિક પ્રાથમિક ઉત્પાદકો તરીકે ઓળખાતા સજીવો દ્વારા થાય છે. ફોટોટ્રોફ્સ એ મોટાભાગના જળચર ખોરાકની જાળનો પાયો છે, અને સમુદ્રમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદન પૃથ્વીના લગભગ અડધા કાર્બન સ્થિરીકરણ માટે જવાબદાર છે. પ્રકાશ અને CO2 ઉપરાંત, પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે ફાયટોપ્લાંકટનના વિકાસ માટે નાઇટ્રેટ, ફોસ્ફેટ, સિલિકેટ અને આયર્ન જેવા પોષક તત્ત્વોની જરૂર પડે છે. તેથી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા મર્યાદિત પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતા દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે (લીબિગનો લઘુતમ નિયમ). રેડફિલ્ડ રેશિયો (106C: 16N: 1P) દરિયાઈ બાયોમાસમાં જોવા મળતા કાર્બન, નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસના સામાન્ય સંબંધિત પ્રમાણનું વર્ણન કરે છે. જો આપેલ વિસ્તાર પોષક તત્ત્વો દ્વારા મર્યાદિત હોય, તો પોષક તત્ત્વોનું સંબંધિત પ્રમાણ રેડફિલ્ડ રેશિયોથી વિચલિત થઈ શકે છે. એલ. એન. એલ. સી. માં પોષક તત્ત્વોના નીચા સ્તરને કારણે, આ પ્રદેશોમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે એક અથવા વધુ પોષક તત્ત્વો દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. પોષક ચક્રના ભૌતિક અને જૈવિક નિર્ધારકો ફાયટોપ્લાંકટન વૃદ્ધિ ઉપલા સમુદ્ર અથવા મિશ્ર સ્તરમાં થાય છે, જ્યાં પૂરતી પ્રકાશ ઊર્જા ઉપલબ્ધ હોય છે અને સપાટીની નજીક તોફાની મિશ્રણ તાપમાન, ખારાશ અને ઘનતા જેવા દરિયાઈ ટ્રેસરમાં ઊભી એકરૂપતામાં વધારો કરે છે. મિશ્ર સ્તરમાં પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતા, જે ઘણીવાર ફાયટોપ્લાંકટનની વૃદ્ધિ માટે મર્યાદિત પરિબળ હોય છે, તે ત્રણ પ્રાથમિક સ્રોતોમાંથી મેળવવામાં આવે છેઃ 1) ઊંડા સમુદ્રના પાણીમાંથી પોષક તત્ત્વોને ફરીથી દાખલ કરવામાં આવે છે જે સપાટીના પાણીમાં મિશ્રિત થાય છે (એટલે કે, નવું ઉત્પાદન), 2) સપાટીના સમુદ્રમાં પુનઃઉપયોગમાં લેવાયેલા પોષક તત્ત્વો (એટલે કે, પુનર્જીવિત ઉત્પાદન), જેને પુનર્જીવન લૂપ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, અને 3) પાર્થિવ અથવા વાતાવરણીય ઇનપુટ અને/અથવા જૈવિક પ્રક્રિયાઓ (જેમ કે, નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન) માંથી રજૂ કરાયેલા 'બાહ્ય' પોષક તત્ત્વો. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો એવી પ્રક્રિયાઓના સંયોજનનું પરિણામ છે જે પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતાને મર્યાદિત કરે છે, મુખ્યત્વેઃ જૈવિક પંપ, એકમેન ડાઉનવેલિંગ અને સ્તરીકરણ. જૈવિક પંપ એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં સપાટીના સમુદ્રમાંથી ઊંડા સમુદ્રમાં કાર્બનિક પદાર્થોની નિકાસ કરીને પોષક ઢાળ અથવા પોષક રેખા બનાવે છે, તે પહેલાં કાર્બનિક પદાર્થો (ઓ. એમ.) ને ફોટિક ઝોનમાં શ્વાસમાં લઈ શકાય છે, આમ ફોટિક ઝોનમાંથી ઓ. એમ.-સંબંધિત પોષક તત્ત્વોની નિકાસ પણ કરે છે. પાયક્નોક્લાઇનની નીચે ઊંડાણમાં પરિવહન કરવામાં આવતા પોષક તત્ત્વોને દરિયાઈ મિશ્રણ પ્રક્રિયાઓ (એકમેન અપવેલિંગ અને તોફાની પ્રસરણ સહિત) દ્વારા સપાટી પર ફરીથી દાખલ કરી શકાય છે જે ઊંડા, પોષકતત્વોથી સમૃદ્ધ પાણીને દરિયાની સપાટી પર પાછું લાવે છે અને પ્રાથમિક ઉત્પાદનને ઉત્તેજીત કરે છે. એલ. એન. એલ. સી. સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર વધારો અથવા તોફાની પ્રસરણ ધરાવતા વિસ્તારોમાં જોવા મળતા નથી કારણ કે આ વિસ્તારોમાં સામાન્ય રીતે વધુ પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતા જોવા મળે છે અને આમ પ્રાથમિક ઉત્પાદન થાય છે. ફરીથી દાખલ કરવામાં આવેલા પોષક તત્ત્વોનો અભાવ એકમાન ડાઉનવેલિંગ દ્વારા વધી શકે છે, જે કન્વર્જન્ટ પવન દબાણ અને એકમાન પરિવહનને કારણે થાય છે, જે પાણીના જથ્થાને નીચે તરફ ખસેડે છે અને સપાટીના સમુદ્રમાંથી પોષક તત્ત્વોને ફોટિક ઝોનમાંથી બહાર કાઢીને દૂર કરે છે. નીચાણવાળા સ્થળો મુખ્ય એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો છે, જેમ કે જમીન તરફના એકમાન પરિવહન અથવા ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિરિવાળા દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો. તાપમાન (થર્મોક્લાઇન જુઓ) અથવા ખારાશ (હેલોક્લાઇન જુઓ) સાથે સંકળાયેલા ઘનતાના ઢાળને કારણે પાણીના સ્તંભનું સ્તરીકરણ પણ વધુ ગાઢ પાણીની ઉપર ઓછું ગાઢ પાણી બનાવીને ઊંડા પાણીમાંથી પુનઃપ્રારંભ કરાયેલા પોષક તત્ત્વોને મર્યાદિત કરે છે જે સમુદ્રના મિશ્રણને અટકાવે છે, માત્ર ધીમા તોફાની પ્રસરણ દર દ્વારા ન્યૂનતમ પોષક વિતરણને મંજૂરી આપે છે. પવન અથવા તોફાનની ઘટનાઓને કારણે થતી ભૌતિક મિશ્રણ પ્રક્રિયાઓ જોકે પાણીના સ્તંભમાં ઊંડાણમાંથી ફોટિક ઝોનમાં પોષક તત્ત્વો દાખલ કરી શકે છે અને ક્ષણિક ફાયટોપ્લાંકટન મોરને ઉત્તેજીત કરી શકે છે. જ્યારે પ્રાથમિક ઉત્પાદન ડાઉનવેલિંગ અથવા સ્તરીકૃત એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં મર્યાદિત હોય છે, ત્યારે અન્ય પોષક સ્રોતો ફાયટોપ્લાંકટનની વૃદ્ધિ જાળવવા માટે મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે, જેમ કે રિસાયકલ કરેલ સપાટી પરના પાણીના પોષક તત્ત્વો અને બાહ્ય પોષક તત્ત્વો (ઉપરોક્ત સ્રોતો 2 અને 3). પોષક તત્ત્વોનું નીચું સ્તર પિકોફાઇટોપ્લાંકટનના વિકાસની તરફેણ કરે છે, જેનું નાનું કદ હેટરોટ્રોફિક પોષક તત્ત્વોના રિસાયક્લિંગમાં વધારો કરે છે (માઇક્રોબાયલ લૂપ તરીકે ઓળખાય છે) અને નાના કણોના ધીમા ડૂબતા દરને કારણે જૈવિક પંપમાંથી પોષક તત્ત્વોની ખોટ ઘટાડે છે. નાઇટ્રોજન/પોષક તત્ત્વોની ઓછી ઉપલબ્ધતાની ભરપાઈ કરવા માટે, નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણને સપાટીના સમુદ્રમાં 'બાહ્ય' પોષક તત્ત્વો લાવવા માટેની પદ્ધતિ તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે. નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન એ માઇક્રોબાયલ મધ્યસ્થી પ્રક્રિયા છે જે જૈવિક રીતે અનુપલબ્ધ ઓગળેલા નાઇટ્રોજન ગેસને રૂપાંતરિત કરે છે, જે વાતાવરણમાં સહેલાઈથી ઉપલબ્ધ છે અને પ્રસરણ અને તરંગ ક્રિયા મિશ્રણ દ્વારા મહાસાગરોમાં મિશ્રિત થાય છે, જૈવિક રીતે ઉપલબ્ધ એમોનિયમમાં. એન્ઝાઇમ નાઇટ્રોજનઝ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત, નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન માટે આયર્ન અને ઘણીવાર સૌર ઊર્જાની જરૂર પડે છે, જે આયર્નને એલ. એન. એલ. સી. માં સામાન્ય મર્યાદિત પોષક બનાવે છે. પાર્થિવ સ્રોતોથી દૂરના વિસ્તારોમાં, આયર્ન મુખ્યત્વે એઓલિયન ધૂળ દ્વારા પહોંચાડવામાં આવે છે, જે કુદરતી રીતે શુષ્ક જમીનમાંથી મેળવવામાં આવે છે (દા. ત. રણ) અથવા જ્વાળામુખી ફાટી નીકળે છે, જે ખુલ્લા દરિયાઈ જંગલો જેવા એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોને આ નિર્ણાયક સૂક્ષ્મ પોષક તત્ત્વોનો પુરવઠો પૂરો પાડવા માટે લાંબા અંતરની મુસાફરી કરી શકે છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં ઉત્પાદકતા એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો વૈશ્વિક મહાસાગરના આશરે 75 ટકા ભાગને આવરી લે છે, અને પ્રાથમિક ઉત્પાદનના સામાન્ય રીતે નીચા પ્રતિ ક્ષેત્ર દર હોવા છતાં, વૈશ્વિક મહાસાગર ઉત્પાદકતાનો અંદાજે 40 ટકા હિસ્સો તેમની વિશાળ ભૌગોલિક હદને કારણે આ સ્થળોએ જોવા મળે છે. સમુદ્રના મોટાભાગના એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો ઉપઉષ્ણકટિબંધીય વિસ્તારની અંદર છે, જો કે ભૂમધ્ય સમુદ્ર અન્ય મોટો એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશ છે (વધુ ઉદાહરણ માટે ઉદાહરણ વિભાગ જુઓ). સામાન્ય રીતે, એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં પ્રમાણમાં ગરમ, સ્તરીકૃત જળ સ્તંભો હોય છે જે અપવેલિંગ દ્વારા ફોટિક ઝોનમાં નવા પોષક તત્ત્વોના વિતરણને મર્યાદિત કરે છે, આમ પોષક "રિજનરેશન લૂપ" ની તરફેણ કરે છે જ્યાં મોટાભાગના પોષક તત્ત્વોને પ્રાથમિક ઉત્પાદકો, ચરાવનારાઓ અને હેટરોટ્રોફિક બેક્ટેરિયા વચ્ચે રિસાયકલ કરવામાં આવે છે. કારણ કે એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં પુનઃજનન લૂપની તરફેણ કરવામાં આવે છે, ત્યાં નવા ઉત્પાદનના નીચા દર અને જૈવિક પંપ દ્વારા નિકાસ કરવામાં આવતા મર્યાદિત કાર્બનિક પદાર્થો છે. જો કે, આ પ્રદેશો મોસમી અને પ્રાસંગિક પોષક વિતરણ ઘટનાઓનો અનુભવ કરી શકે છે જે પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં વધારો કરે છે, "નિકાસ માર્ગ" (જૈવિક પંપ) ની તરફેણ કરે છે, જ્યાં બંને ઓગળેલા અને કણોવાળા કાર્બનિક પદાર્થો પ્રણાલીમાંથી બહાર નીકળે છે, જેમાંથી કેટલાક ઊંડા સમુદ્રમાં અલગ પડે છે. ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જીયર્સમાં, અને વધુ સામાન્ય રીતે ઓછા પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતા ધરાવતા વિસ્તારોમાં, ફાયટોપ્લાંકટન સમુદાયોમાં સામાન્ય રીતે પિકોપ્લાંકટન (0.2 અને 2 માઇક્રોન વચ્ચેના કોષો) નું પ્રભુત્વ હોય છે. પિકોપ્લાંકટન અન્ય પ્લાન્કટોન કરતાં નાનું હોય છે જે ઉચ્ચ પોષક પ્રદેશો પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે, અને તેમના નાના કદનો અર્થ એ છે કે તેઓ મોટા સપાટી વિસ્તાર અને કદ ગુણોત્તર ધરાવે છે. તેથી પિકોપ્લાંકટન મોટા પ્લાન્કટોન કરતાં વધુ અસરકારક રીતે પોષક તત્ત્વો ગ્રહણ કરી શકે છે, જેમાં સપાટી વિસ્તાર અને કદના ગુણોત્તરમાં ઘટાડો થાય છે. ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જિરેસમાં પિકોપ્લાંકટનને નેનો-(2-20 μm) અને માઇક્રો-(20-200 μm) પ્લાન્કટોન દ્વારા ખૂબ ચરાવવામાં આવે છે, જેના પરિણામે ઝડપી પોષક ચક્રમાં પરિણમે છે, ખાસ કરીને નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ, અને જૈવિક પંપ દ્વારા ઊંડા સમુદ્રમાં કાર્બનિક પદાર્થો અને સંબંધિત પોષક તત્ત્વોની ઓછી નિકાસ થાય છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં તોફાનોથી શિયાળા અને વસંતઋતુમાં પાણીના સ્તંભનું ઊભી મિશ્રણ પાણીના સ્તંભમાં ઊંડાણમાંથી પોષક તત્ત્વો પહોંચાડી શકે છે અને દરિયાની અંદર પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં ક્ષણિક વધારો કરી શકે છે. આ ઘટનાઓ દરમિયાન, જ્યારે વધુ પોષક તત્ત્વો હાજર હોય ત્યારે ડાયટોમ્સ જેવી મોટી ફાયટોપ્લાંકટન પ્રજાતિઓ પસંદ કરવામાં આવે છે, પરિણામે ડૂબતા કણો દ્વારા ઊંડા સમુદ્રમાં કાર્બનિક પદાર્થોની નિકાસના દરમાં વધારો થાય છે. જ્યારે સામાન્ય રીતે ઓછી હોય છે, ત્યારે ગિઅર્સમાં જોવા મળતી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા માપેલા પોષક પુરવઠાના આધારે અપેક્ષા કરતા વધારે હોય છે. વધારાના પ્રાથમિક ઉત્પાદનને નાઇટ્રોજન ફિક્સિંગ સજીવો દ્વારા સમજાવી શકાય છે જે અવલોકન કરાયેલ મોસમી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતાને ટેકો આપવા માટે જરૂરી બાકીના જૈવઉપલબ્ધ નાઇટ્રોજનનો પુરવઠો પૂરો પાડે છે. સપાટીના પાણીમાં કાર્બનિક નાઇટ્રોજનનું નીચું સ્તર ડાયઝોટ્રોફ્સ નામના નાઇટ્રોજન-ફિક્સિંગ બેક્ટેરિયાને પસંદ કરે છે. નાઇટ્રોજન ફિક્સિંગ સજીવો ઘણીવાર આયર્ન મર્યાદિત હોય છે કારણ કે નાઇટ્રોજનમાં આયર્ન-સલ્ફરના બે સમૂહ હોય છે. આમ, એઓલિયન ધૂળ દ્વારા આયર્નનું વિતરણ ઘણીવાર ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જિરેસ અને ભૂમધ્ય સમુદ્રમાં વધેલી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા સાથે સંકળાયેલું છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોની વિવિધતા તેમની એકંદર ઓછી પોષક ઉપલબ્ધતા હોવા છતાં, એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો ગતિશીલ છે અને કદ અને ઉત્પાદકતામાં મોસમી પરિવર્તનશીલતાનો અનુભવ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉત્તર એટલાન્ટિક ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિરનું કદ શિયાળામાં સંકોચાય છે અને ઉનાળામાં વિસ્તરે છે. લાંબા ગાળાના વલણો સૂચવે છે કે ઉત્તરીય ગોળાર્ધમાં (ઉત્તર પ્રશાંત અને ઉત્તર એટલાન્ટિક) ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગીરો સમય જતાં વિસ્તરી રહ્યા છે, અને દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં (દક્ષિણ પ્રશાંત) ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગીરો નબળા અને વધુ અસંગત બની રહ્યા છે. તમામ એલ. એન. એલ. સી. ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જીયર્સમાં દરિયાની સપાટીની ઊંચાઈની વિસંગતતાઓ (એસ. એલ. એ.) અને દરિયાની સપાટીનું તાપમાન (એસ. એસ. ટી.) વધવાના લાંબા ગાળાના વલણો હોવાનું જણાય છે. એસ. એલ. એ. માં વધારો થર્માક્લાઇન અને ન્યુટ્રિકલાઇન બંનેના ઊંડાણનું સૂચક છે, જે મિશ્ર સ્તરમાં ફાયટોપ્લાંકટન સમુદાય માટે પ્રકાશ અને પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતામાં ઘટાડો કરે છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં વધેલા એસ. એસ. ટી. પાણીના સ્તંભના વધેલા સ્તરીકરણમાં ફાળો આપે છે, જે સામાન્ય રીતે ઊંડા પાણીમાંથી ફોટિક ઝોનમાં પોષક તત્ત્વોના નિવેશને ઘટાડે છે. અલ નિનો/સધર્ન ઓસિલેશન (ઇ. એન. એસ. ઓ.) અને પેસિફિક ડિકેડલ ઓસિલેશન (પી. ડી. ઓ.) જેવી કુદરતી આબોહવાની પરિવર્તનશીલ ઘટનાઓ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા અને ફાયટોપ્લાંકટન સમુદાયો માટે અસરો સાથે વૈશ્વિક મહાસાગરમાં એસ. એસ. ટી. ને પ્રભાવિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પી. ડી. ઓ. ગરમ તબક્કો વિષુવવૃત્તીય પ્રશાંતમાં એસ. એસ. ટી. માં વધારો કરે છે, જે સપાટીના મહાસાગરના સ્તરીકરણમાં વધારો કરે છે જે પોષક તત્ત્વોની ઉપલબ્ધતામાં ઘટાડો કરે છે અને નાઇટ્રોજન ફિક્સિંગ સજીવોની તરફેણ કરે છે. પોષક તત્ત્વોના વિતરણમાં મોસમી, દશકીય અને આબોહવા પરિવર્તન સંચાલિત પરિવર્તનશીલતા અને ઉપઉષ્ણકટિબંધીય જિરેસમાં ઉત્પાદકતા એ ચાલુ સંશોધન પ્રયાસોનો વિષય છે, કારણ કે જિરે સપાટીના સમુદ્રમાંથી કાર્બનિક કાર્બનની નિકાસ દ્વારા વૈશ્વિક કાર્બન ચક્રમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. આબોહવા પરિવર્તન અને થર્મલ સ્તરીકરણમાં વધારો થવાને કારણે મહાસાગરો ગરમ થતાં, એવી ચિંતા છે કે તમામ એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો વધુ ઓલિગોટ્રોફિક બની શકે છે અને ઉષ્ણકટિબંધીય અને ઉપઉષ્ણકટિબંધીય મહાસાગરના અન્ય પ્રદેશો ઓછી ઉત્પાદકતા એલ. એન. એલ. સી. પ્રણાલીઓ તરફ વળી શકે છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા પર એઓલિયન ધૂળના સંચયનો પ્રભાવ પણ વધવાની આગાહી કરવામાં આવી છે, કારણ કે વધુ વારંવાર અને વધુ તીવ્રતાના વાવાઝોડાની ઘટનાઓ અને આબોહવા પરિવર્તનને કારણે વધતી શુષ્કતા સમુદ્રમાં વધુ ધૂળ પહોંચાડે છે. સ્તરીકૃત અને નાઇટ્રોજન-મર્યાદિત સપાટીના પાણીમાં ધૂળનું વિતરણ વધવાથી ડાયઝોટ્રોફ જેવા નાઇટ્રોજન ફિક્સિંગ સજીવોની તરફેણ થશે, જે હાલના ફાયટોપ્લાંકટન સમુદાય માળખામાં ફેરફાર કરશે અને એન2-સંકળાયેલ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતામાં વધારો કરશે. ઉદાહરણ એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશો ઉત્તર એટલાન્ટિક ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિર સરગાસો સમુદ્ર એ ઉત્તર એટલાન્ટિક ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિરના કેન્દ્રમાં આવેલો પ્રદેશ છે. સરગાસો સમુદ્ર સામાન્ય રીતે ઓલિગોટ્રોફિક હોવા છતાં, નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણ, ભૌતિક બળો અને મોસમી ગતિશીલતાને કારણે મર્યાદિત પોષક તત્ત્વો ધરાવતા પ્રદેશમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદનનો દર અપેક્ષા કરતા ઘણો વધારે છે. ઉત્તર એટલાન્ટિક આર્કટિક મહાસાગરમાંથી ફોસ્ફેટ (પી. ઓ. 43-) નો પુરવઠો મેળવે છે, જ્યારે નાઇટ્રેટ (એન. ઓ. 3-) નાઇટ્રોજન ફિક્સિંગ સાયનોબેક્ટેરિયા, ટ્રાઇકોડેસમિયમ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. નાઇટ્રોજન ફિક્સેશન આયર્ન (ફે) ના પુરવઠા પર આધાર રાખે છે, જે સહારા રણમાંથી ધૂળ દ્વારા સરગાસો સમુદ્રમાં પહોંચાડવામાં આવે છે. 1970ના દાયકાથી આ પ્રદેશમાં નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણ દરમાં વધારો થયો છે, જે આંશિક રીતે સહારા રણના વિસ્તરણને કારણે લોખંડના સંચયમાં વધારો થયો છે. પવન સંચાલિત ડાઉનવેલિંગ સપાટીમાંથી પોષક તત્ત્વોને દૂર કરે છે, પરંતુ મેસોસ્કેલ એડીઝ આમાંથી કેટલાક પોષક તત્ત્વોને ફોટિક ઝોનમાં પાછા પરિવહન કરે છે. વધુમાં, શિયાળા અને વસંતઋતુમાં મજબૂત ઊભી મિશ્રણ ફોટિક ઝોનમાં પોષક તત્ત્વો લાવે છે, જે વસંતઋતુમાં ફાયટોપ્લાંકટનના મોરનું કારણ બને છે. સપાટીની નજીકથી વિપરીત, ફોટિક ઝોનના તળિયાની નજીક પ્રકાશસંશ્લેષણ પણ સરગાસો સમુદ્રમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદનમાં મહત્વપૂર્ણ ફાળો આપનાર હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. નોર્થ પેસિફિક સબટ્રોપિકલ ગાયર નોર્થ પેસિફિક સબટ્રોપિકલ ગાયર (એન. પી. એસ. જી.) એ મહાસાગરના સૌથી મોટા ગાયરમાંથી એક છે. આ ઓલિગોટ્રોફિક પાણીમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે નાઇટ્રોજન દ્વારા મર્યાદિત હોય છે, ત્યારબાદ ફોસ્ફરસ અને આયર્ન આવે છે. એન. પી. એસ. જી. નું ખારાશનું સ્તરીકરણ બે સ્તરનું સમુદ્ર બનાવે છે જેમાં પાણીના સ્તંભનું ઉપરનું સ્તર (0-80 m) પોષક તત્ત્વોથી મર્યાદિત હોય છે અને પ્રાથમિક ઉત્પાદનને નાઇટ્રોજન સ્થિરીકરણ અને પુનઃચક્રિત પોષક તત્ત્વો દ્વારા ટેકો આપવામાં આવે છે, જ્યારે નીચલા સ્તરનું ઉત્પાદન હળવા મર્યાદિત હોય છે. મોસમી અને દશકીય આબોહવાની ઘટનાઓ (ઇ. એન. એસ. ઓ. અને પી. ડી. ઓ.) દરિયાની સપાટીના તાપમાન અને અન્ય પોષક તત્ત્વોની પેટર્નને અસર કરે છે, જે જૈવિક પ્રક્રિયાઓને પ્રભાવિત કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 1997-1998 ઇ. એન. એસ. ઓ. ઘટના દરમિયાન, એન. ઓ. 3-આધારિત ઉત્પાદન પ્રાથમિક ઉત્પાદનના મોટા ભાગ માટે જવાબદાર હતું જ્યારે કણ કાર્બન નિકાસમાં વધારો થયો હતો. આ એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશનો હવાઈ મહાસાગર સમય-શ્રેણી (એચ. ઓ. ટી.) દેખરેખ કાર્યક્રમ દ્વારા પ્રમાણમાં સારી રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવે છે (દેખરેખ વિભાગ જુઓ). દક્ષિણ પ્રશાંત ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિર દક્ષિણ પ્રશાંત ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિર સમુદ્રના સૌથી દૂરના પ્રદેશોમાંના એકમાં આવેલું છે, અને પરિણામે તેનો નબળો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. આ પ્રદેશની તપાસ કરનારા અભ્યાસો પરથી આપણે જાણી શકીએ છીએ કે નાઇટ્રોજન એ સૌથી મર્યાદિત પોષક તત્વ છે, ત્યારબાદ ફોસ્ફરસ આવે છે. ધૂળના પરિવહન દ્વારા લોખંડનું રોકાણ આ પ્રદેશમાં ખૂબ જ મર્યાદિત છે કારણ કે તે મુખ્ય ભૂપ્રદેશોથી દૂર છે. આયર્નનો આ એઓલિયન પ્રવાહ મધ્ય એટલાન્ટિક કરતાં 1 થી 2 ક્રમ ઓછો છે અને જિરેમાં ઓગળેલા આયર્નની સાંદ્રતા માત્ર ~ 0.1 એનએમ છે. સરખામણી માટે, ખુલ્લા સમુદ્રમાં આયર્નની સરેરાશ સાંદ્રતા ~ 0.7nM છે. આયર્નની ઓછી સાંદ્રતા હોવા છતાં, માત્ર ગાયરની સરહદ આયર્નની મર્યાદા દર્શાવે છે, જ્યારે કેન્દ્ર નથી. એવું માનવામાં આવે છે કે આ એસ. પી. એસ. જી. ની ઉચ્ચ સ્થિરતાને કારણે છે, જેણે ફાયટોપ્લાંકટનની વસ્તીને અત્યંત ઓલિગોટ્રોફિક પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન કરવાની મંજૂરી આપી છે. ભૂમધ્ય સમુદ્ર ભૂમધ્ય સમુદ્ર સામાન્ય રીતે ઓલિગોટ્રોફિક છે, જેમાં ઓલિગોટ્રોફી વધવાના પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફના મજબૂત ઢાળ સાથે; પોષક તત્ત્વો, ક્લોરોફિલ-એક સાંદ્રતા અને પ્રાથમિક ઉત્પાદનના દર પશ્ચિમથી પૂર્વ તરફ ઘટતા જાય છે. જ્યારે સમુદ્રના મોટાભાગના પ્રદેશો નાઇટ્રોજન-મર્યાદિત છે, ત્યારે ભૂમધ્ય સમુદ્ર સામાન્ય રીતે ફોસ્ફરસ-મર્યાદિત છે. ભૂમધ્ય સમુદ્રની જૈવ-ભૂરાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓ તેના એસ્ટ્યુરિન વિરોધી પરિભ્રમણ દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છેઃ એટલાન્ટિક મહાસાગરમાંથી પોષક તત્ત્વો-ક્ષીણ સપાટીનું પાણી જિબ્રાલ્ટરની સામુદ્રધુની દ્વારા ભૂમધ્ય પ્રદેશમાં પ્રવેશ કરે છે, અને પૂર્વીય ભૂમધ્ય પ્રદેશમાં રચાયેલું ગાઢ, ખારા મધ્યવર્તી પાણી પશ્ચિમ તરફ પાછા એટલાન્ટિક મહાસાગરમાં વહે છે. આ એન્ટિસ્ટ્યુરિન પરિભ્રમણ થાય છે કારણ કે ભૂમધ્ય પ્રદેશમાં ચોખ્ખું બાષ્પીભવન ચોખ્ખા વરસાદ કરતાં વધારે હોય છે. વધુમાં, કારણ કે ત્યાં મર્યાદિત અપવેલિંગ છે, મધ્યવર્તી પાણીમાં જૈવઉપલબ્ધ પોષક તત્ત્વોને ભૂમધ્ય સમુદ્રમાંથી બહાર લઈ જવામાં આવે છે, જેનાથી સપાટી પરના પાણીના પોષક તત્ત્વોમાં ઘટાડો થાય છે. એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોનું નિરીક્ષણ સમુદ્રમાં એલ. એન. એલ. સી. પ્રદેશોની લાક્ષણિકતાઓનું નિરીક્ષણ એ પ્રદેશોના કદ, અંતર અને પરિસ્થિતિઓને કારણે મુશ્કેલ છે. માહિતી સંગ્રહ માટે સમુદ્ર એક પડકારજનક વાતાવરણ છે કારણ કે સાધનો અને પ્રણાલીઓએ કઠોર પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવો પડે છે. વધુમાં, મજબૂત માહિતી સંગ્રહ અને નિરીક્ષણ માટે રાષ્ટ્રો અને સંગઠનો વચ્ચે પૂરતા ભંડોળ અને સહકારની જરૂર છે, જે હાંસલ કરવું મુશ્કેલ રહ્યું છે. આ પડકારો હોવા છતાં, એવા સહયોગી પ્રોજેક્ટ્સ અને સ્ટેશનો છે જે વૈશ્વિક મહાસાગરની પરિસ્થિતિઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે ઇન-સીટૂ અને રિમોટ સેન્સ્ડ ડેટા બંનેનો ઉપયોગ કરે છે. ઉપગ્રહ ઉપકરણો ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગીરો અને વધુ વ્યાપક રીતે, વૈશ્વિક મહાસાગરોની હદ અને લાક્ષણિકતાઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે ઉપગ્રહ છબીઓ મોટા પાયે માહિતી પૂરી પાડે છે. દરિયાની દેખરેખ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સેન્સરમાં 200 મીટરથી 4 કિલોમીટર સુધીના અવકાશી રિઝોલ્યુશન (પિક્સેલ કદ) હોય છે, અને 10 મિનિટથી બહુવિધ દિવસો સુધીની પુનરાવર્તન આવર્તન હોય છે. મહાસાગર રંગ રેડિયોમેટ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમના અલ્ટ્રાવાયોલેટ, દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશોમાંથી પ્રકાશના પ્રતિબિંબને માપવાનો સમાવેશ થાય છે. આ માહિતીનો ઉપયોગ વાતાવરણીય સ્કેટરિંગ જેવા ચલ માટે સુધારણા કર્યા પછી ક્લોરોફિલ-એ સાંદ્રતાની ગણતરી કરવા માટે થઈ શકે છે. રિમોટલી-સેન્સેડ દરિયાઈ રંગની માહિતીને વિવિધ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ઇન-સીટૂ માપન દ્વારા માપવામાં આવે છે અને માન્ય કરવામાં આવે છે, જેમાં હવાઈના લનાઈ નજીક તૈનાત સેન્સર એમઓબીવાય (મરીન ઓપ્ટિકલ બોય) નો સમાવેશ થાય છે, જે પાણીની સપાટીની નજીક અને તેની પર પ્રકાશને માપે છે. સમુદ્રના રંગ વિશ્લેષણ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ઉપગ્રહ સાધનોના વધુ વ્યાપક વર્ણન માટે, સમુદ્રનો રંગ જુઓ. દરિયાઈ સાધનો અને પદ્ધતિઓ ઘણા પ્રકારના સાધનોનો ઉપયોગ દરિયામાંથી મૂળ સ્થાને રહેલા નમૂનાઓ અને માહિતી એકત્રિત કરવા માટે કરી શકાય છે. આ ઉપકરણો બોર્ડ જહાજો પર, લંગર પર, ફ્લોટ્સ અથવા ડ્રિફ્ટર્સ પર અને આરઓવી પર તૈનાત કરી શકાય છે. ઉદાહરણ સાધનો અને સંગ્રહની પદ્ધતિઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ તે મર્યાદિત નથીઃ સી. ટી. ડી. સી. ટી. ડી. રોઝેટ્ટ બેથીથર્મોગ્રાફ (એક્સ. બી. ટી.) સોનાર/ધ્વનિ પ્રણાલીઓ હવામાન સાધનો ઉત્પાદકતા એરે સેડિમેન્ટ ટ્રેપ્સ મોનિટરિંગ સ્ટેશનો અને કાર્યક્રમો સ્ટેશન એ. એલ. ઓ. એચ. એ. (એ લોંગ-ટર્મ ઓલિગોટ્રોફિક હેબિટેટ એસેસમેન્ટ) 1988 માં, સ્ટેશન એ. એલ. ઓ. એચ. એ. (એ લોંગ-ટર્મ ઓલિગોટ્રોફિક હેબિટેટ એસેસમેન્ટ) ની સ્થાપના હવાઈ યુનિવર્સિટી દ્વારા નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશનના ભંડોળ સાથે કરવામાં આવી હતી. એ. એલ. ઓ. એચ. એ. નો ધ્યેય ઉત્તર પ્રશાંત ઉપઉષ્ણકટિબંધીય ગિરની ભૌતિક અને જૈવ ભૂરાસાયણિક ગતિશીલતાને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે લાંબા સમય સુધી માહિતી એકત્રિત કરવાનો છે. ડીપ-વોટર સ્ટેશન () એ હોટ (હવાઈ મહાસાગર સમય-શ્રેણી) કાર્યક્રમ માટેનું પ્રાથમિક સ્થળ છે અને સંશોધકોને થર્મોહેલિન માળખું, પ્રાથમિક ઉત્પાદન માપન અને રાસાયણિક રચના સહિત પાણીના સ્તંભની માહિતી પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, વુડ્સ હોલ ઓશનોગ્રાફિક ઇન્સ્ટિટ્યુશન અને હોટ વચ્ચેનો એક સહયોગી પ્રોજેક્ટ, જેને ડબલ્યુ. એચ. ઓ. ટી. એસ. કહેવાય છે, એ. એલ. ઓ. એચ. એ. સપાટીના લંગર પર માહિતી એકત્રિત કરે છે. ડબલ્યુ. એચ. ઓ. ટી. એસ. હોટને વાતાવરણીય અને ઉપલા સમુદ્રની માહિતી પૂરી પાડે છે, જેમાં સમુદ્ર અને વાતાવરણ વચ્ચે ગરમી, પાણી અને રાસાયણિક પ્રવાહનો સમાવેશ થાય છે. બી. એ. ટી. એસ. (બર્મુડા એટલાન્ટિક ટાઇમ-સિરીઝ સ્ટડી) 1988માં, બર્મુડા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઓશન સાયન્સિસ દ્વારા સરગાસો સમુદ્રમાં સમુદ્રશાસ્ત્ર અને જૈવ ભૂરાસાયણિક પ્રક્રિયાઓનું પરીક્ષણ કરવા માટે બી. એ. ટી. એસ. (બર્મુડા એટલાન્ટિક ટાઇમ-સિરીઝ સ્ટડી) ની સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. બી. એ. ટી. એસ. નો ધ્યેય વૈશ્વિક કાર્બન ચક્રમાં સરગાસો સમુદ્ર અને વધુ વ્યાપક રીતે ઉત્તર એટલાન્ટિક મહાસાગરની ભૂમિકાને સમજવાનો છે. BATS એ બર્મુડા નજીક સરગાસો સમુદ્રમાં ત્રણ સમય-શ્રેણીના અભ્યાસોમાંથી એક છે; હાઇડ્રોસ્ટેશન 'S' ભૌતિક સમુદ્રશાસ્ત્રની માહિતી એકત્રિત કરે છે, અને OFP (મહાસાગર પ્રવાહ કાર્યક્રમ) આ પ્રદેશમાં કણોના પરિવહન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ભૂમધ્ય કાર્યક્રમો મૂઝ (પર્યાવરણ માટે ભૂમધ્ય મહાસાગર નિરીક્ષણ પ્રણાલી) એ ફ્રાન્સ સ્થિત નજીકના દરિયાકાંઠાના અને દરિયાકાંઠાના સ્ટેશનોનું નેટવર્ક છે જે ઉત્તરપશ્ચિમ ભૂમધ્ય સમુદ્ર પર નજર રાખે છે. મૂઝનો મુખ્ય હેતુ ઉત્તરપશ્ચિમ ભૂમધ્ય સમુદ્રના જળચક્ર, દરિયાઈ ઇકોસિસ્ટમ્સ અને જૈવ ભૂરાસાયણિક ગુણધર્મોના અભ્યાસ માટે લાંબા સમયની શ્રેણીની માહિતી પ્રદાન કરવાનો છે. મોંગોસ (ગ્લોબલ ઓશન ઓબ્ઝર્વિંગ સિસ્ટમ માટે ભૂમધ્ય સમુદ્રશાસ્ત્ર નેટવર્ક) ની સ્થાપના 2012માં ગ્લોબલ ઓશન ઓબ્ઝર્વિંગ સિસ્ટમ (જી. ઓ. ઓ. એસ.) ના વિસ્તરણ તરીકે કરવામાં આવી હતી. મોંગૂસ એ ભૂમધ્ય સમુદ્રમાં સમુદ્રશાસ્ત્રીય સંશોધનમાં સુધારો કરવાના લક્ષ્ય સાથે 40 થી વધુ યુરોપિયન સંસ્થાઓનું સહયોગી નેટવર્ક છે. સંદર્ભો વિકિપીડિયા વિદ્યાર્થી કાર્યક્રમ એક્વેટિક ઇકોલોજી પ્લાન્કટોલોજી ઓશનોગ્રાફી