Nutrient-uptake and regeneration ratios in the red-sea with reference to the nutrient budgets

Abstract

RESUME S. W. A. NAQVI a, H. P. HANSEN b, T. W. KUREISHY a a National Institute of Oceanography, Dona Paula, Goa 403004, India. b Institut fur Meereskunde an der Universitat Kiel, Dusternbrooker Weg 20, D-2300 Kiel, FRG. Received 4/7/85, in revised form 6/1/86, accepted 6/2/86, The relationships between apparent oxygen utilization and inorganic micronutrients have been studied on the basis of extensive observations in the Red Sea. The ratios obtained are -.1AOU: .1Si04 : .1N03 : .1P04 = 230:17:21:1 (by moles). The departures of the observed ratios from the corresponding open-ocean values are presumably caused by the prevailing low levels of nutrients and a relative deficiency in phosphate as compared to nitrate in the Red Sea. The composition of organic matter within the Red Sea, however, appears to be rather uniform, and the atomic ratios between carbon, nitrogen and phosphorus in the biomass are deduced to be 188:21:1. Increased input of nutrients associated with subsurface inflow of nutrient-rich waters from the Gulf of Aden to the Red Sea does not seem by itself to make up the apparent deficits in ali nutrients, as suggested by earlier workers. Due to the high .1N03 : .1P04 ratio observed in the Red Sea, more nitrate relative to phosphate appears to escape the Red Sea with the outflowing high-salinity water than the quantity added by the inflowing current. Assuming that the conservation of phosphate is maintained by increased inputs from the Gulf of Aden in late summer, the excess flux of nitrate out of the Red Sea is estimated as O. 74 x 106 tons of nitrogen yr• It is suggested that this excess of the combined nitrogen results from nitrogen fixation, presumably by Trichodesmium spp. It is estimated that nitrogen fixation may contribute up to 6% of the total primary production in the Red Sea. Oceanol. Acta, 1986, 9, 3, 271-275. Taux d'absorption et de regeneration des sels nutritifs dans la Mer Rouge en relation avec leurs bilans A partir d'observations extensives en Mer Rouge, nous avons etudie les relations entre l'utilisation apparente d'oxygene (UAO) et les sels nutritifs inorganiques. Les rapports obtenus sont: .1UAO: .1Si04 : .1N03 : .1P04 = 230:17:21:1 (en moles). Les ecarts entre les taux observes et les valeurs correspondantes dans l'ocean au large sont probablement dus aux faibles teneurs en sels mineraux et a un deficit relatif en phosphate par rapport au nitrate en Mer Rouge. La composition de la matiere organique parait cependant assez uniforme et les rapports atomiques entre le carbone, l'azote et le phosphore dans la biomasse sont 188:21: 1. Un apport plus important de sels mineraux associe a un flux sous-jacent d'eaux riches en sels nutritifs dirige du Golfe d'Aden vers la Mer Rouge ne semble pas suffisant pour combler les deficits apparents des teneurs de tous les sels mineraux, comme l'ont suggere d'autres auteurs. Le rapport eleve .1N03 : .1P04 observe en Mer Rouge, indique que le flux des eaux salees sortant de la Mer Rouge est plus charge en nitrate et, dans une moindre part, en phosphate que le flux des eaux entrantes. Si la conservation du phosphate est maintenue par les apports eleves en provenance du Golfe d'Aden a la fin de l'ete, le flux de nitrate en exces qui sort de la Mer Rouge est de l'ordre de 0, 74 x 10 tonnes 0399-1784/86/03 271 05/$ 2.50/~ Gauthier-Villars 271 S.W.A. NAQVI. H.P. HANSEN. T.W. KUREISHY d'azote par an. Nous suggerons que cet exces d'azote sous forme combinee est du a une f~xatio~ de 1:~zo~e, probablement par Trichodesmium spp.; la fixation d'azote peut contnbuer JUSqu a 6% de la production primaire totale de la Mer Rouge. Oceanol. Acta, 1986, 9, 3, 271-275.