Wachstumsraten, Halbsättigungskonstanten und Silikat-, Nitrat- und Phosphatverarmung im Zusammenhang mit der Eisenverfügbarkeit von vier großen, offenen Meer-Diatomeen aus dem Südatlantik

Vier große, offene Meer-Diatomeen aus dem Südatlantik (Actinocyclus sp., Thalassiosira sp., Fragilariopsis kerguelensis und Corethron pennatum) wurden in natürlichem (niedrigem Eisen) Meerwasser des Südatlantiks mit steigenden Fe-Konzentrationen gezüchtet. Mit zunehmenden Konzentrationen von gelöstem Eisen (Fe diss) erhöhten sich die Wachstumsraten um das Drei- bis Sechsfache. Die Arten mit den kleinsten Zellen hatten die höchsten Wachstumsraten. Die Halbsättigungskonstanten (Km) für das Wachstum waren niedrig (0,19−1,14 nmol L−1 Fe diss) und nahe den Umgebungsfe-Konzentrationen von 0,2 nmol L−1. Der Bereich in K m in Bezug auf Fe diss variierte ebenfalls mit der Größe der Diatomeen: Die kleinsten Arten hatten das niedrigste K m und die größten Arten hatten das höchste K m. Als die Fe diss-Konzentrationen abnahmen, stieg der Silikatverbrauch pro Zelle, während der Nitratverbrauch pro Zelle abnahm. Der Phosphatverbrauch pro Zelle variierte ohne klare Beziehung zu den gelösten Eisenkonzentrationen. Die Unterschiede im Nährstoffverbrauch pro Zelle führten zu ausgeprägten Unterschieden in den Elementarverarmungsverhältnissen in Bezug auf die Fe diss-Konzentrationen, wobei die Verarmungsverhältnisse am stärksten durch Eisenmangel in den größten Zellen betroffen waren. Diese experimentellen Ergebnisse stimmen mit früheren Labor- und Feldstudien überein, die den relativ hohen Bedarf großer Diatomeen an Fe zeigen. Die größenabhängige Reaktion der Diatomeen in Bezug auf die Nährstoffverarmung ist eine gute Veranschaulichung der Auswirkungen von Fe auf den Silikat-, Nitrat- und Phosphatmetabolismus.