БИОГЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ океана, (от греч. bios— жизнь и genos — род. племя)
Биогенные элементы океана — химические элементы, определяющие развитие жизни в океане; главные — водород, кислород, углерод, азот, кальций, кремний, магний, фосфор, сера, алюминий, железо и марганец; важнее всего азот, фосфор и кремний, расходуемые фитопланктоном в поверхностном слое и возвращаемые в воду бактериальной регенерацией.
Биогенные элементы океана (от греческого bios — жизнь и genos — род, племя) — химические элементы, определяющие развитие жизненных процессов в океане. К главным относятся водород, кислород, углерод, азот, кальций, кремний, магний, фосфор, сера, алюминий, железо и марганец; вместе они составляют более 99,9 % массы живых организмов в океане. Наибольшее значение для развития жизни в море имеют азот, фосфор и кремний, содержащиеся в воде в виде различных неорганических соединений, которые усваивают зелёные растения. Эти соединения — важнейшее условие развития фитопланктона, основы пищевой цепи в море.
Неорганический фосфор в морской воде представлен главным образом производными ортофосфорной кислоты, а растворённый кремний — кремниевыми и поликремниевыми кислотами. Из неорганических форм азота для жизни в океане важнее всего нитраты, нитриты и аммонийный азот. Азот и фосфор выполняют важнейшие биохимические функции. Азот входит в состав белков, аминокислот и многих других органических соединений, без которых клетки не живут. Фосфор вместе с азотом входит во все клеточные образования и регулирует фотосинтез у зелёных растений, дыхание и обмен веществ. Биологическая роль кремния в том, что из него строят скелеты диатомовые — самая многочисленная группа фитопланктона в океане (см. «Водоросли»).
Биогенные элементы расходуются только в поверхностном слое, где световые условия обеспечивают фотосинтез. Их недостаток там ограничивает фотосинтез, а полное исчезновение при интенсивном фотосинтезе прекращает развитие растительных форм планктона. Обратно в воду азот и фосфор переходят из сложных органических соединений в минеральные формы в результате бактериального разложения остатков организмов и растворённых органических веществ и последующей минерализации.
Регенерация фосфора и азота идёт как в поверхностной зоне (прямая), так и в глубинной (непрямая). При прямой регенерации азот и фосфор возвращаются в поверхностную зону благодаря минерализации наименее стойких органических соединений, что поддерживает определённый уровень производства первичного органического вещества в океане. Непрямая связана с минерализацией тех соединений, где азот и фосфор связаны прочнее; при ней часть биогенных элементов из верхней зоны постоянно уходит в более глубокие воды или в осадки. Элементы, восстановленные при непрямой регенерации, возвращаются в поверхностную зону при подъёме глубинных вод в результате турбулентной диффузии, вертикальной конвекции и апвеллинга.