Temperature sensitivity of phytoplankton growth rate is crucial for predicting the effect of global warming on oceanic primary productivity and the efficiency of the biological carbon pump. To investigate how nutrient availability affects the temperature sensitivity of phytoplankton growth, we estimated the activation energy (Ea) of two dominant picocyanobacteria (Prochlorococcus and Synechococcus) in the subtropical northwest Pacific using short-term temperature modulated dilution experiments. We also conducted a meta-analysis on a compiled dataset of picocyanobacteria growth rate estimated by the dilution technique. Our results revealed that the Ea of Synechococcus growth rate under in situ nutrient conditions was lower than under nutrient-replete conditions. The growth response of Synechococcus to warming could, therefore, be weaker under nutrient-limiting conditions than in nutrient-replete waters. In contrast, Ea values of Prochlorococcus growth rate showed no difference between the two nutrient supply scenarios. We also found that the reduced Ea of Synechococcus growth was most likely related to the increasing trend of the half-saturation constants for growth with increasing temperature. The temperature sensitivity of half-saturation constants and the level of nutrient limitation can counteract the response of Synechococcus growth rate to increasing temperature. Our results highlight the importance of considering nutrient availability when evaluating the responses of phytoplankton growth and primary production to climate warming, especially in the oligotrophic ocean.

中文翻译：

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原绿球藻和聚球藻的温度敏感性是否受亚热带西北太平洋的养分可用性影响？

浮游植物生长速率的温度敏感性对于预测全球变暖对海洋初级生产力和生物碳泵效率的影响至关重要。为了研究养分可用性如何影响浮游植物生长的温度敏感性，我们使用短期温度调制稀释实验估计了亚热带西北太平洋中两种主要微蓝藻（原绿球藻和聚球藻）的活化能 (Ea)。我们还对通过稀释技术估计的微微蓝藻生长率的编译数据集进行了荟萃分析。我们的结果表明，在原位营养条件下，聚球藻的 Ea 生长率低于营养充足条件下。因此，聚球藻对变暖的生长反应可以 在营养有限的条件下比在营养丰富的水中更弱。相比之下，原绿球藻生长率的 Ea 值显示两种养分供应情况之间没有差异。我们还发现，聚球藻生长的 Ea 降低最有可能与生长的半饱和常数随温度升高的趋势增加有关。半饱和常数的温度敏感性和营养限制水平可以抵消聚球藻生长速率对温度升高的响应。我们的研究结果强调了在评估浮游植物生长和初级生产对气候变暖的响应时考虑养分可用性的重要性，尤其是在贫营养海洋中。原绿球藻生长率的 Ea 值显示两种养分供应情况之间没有差异。我们还发现，聚球藻生长的 Ea 降低最有可能与生长的半饱和常数随温度升高的趋势增加有关。半饱和常数的温度敏感性和营养限制水平可以抵消聚球藻生长速率对温度升高的响应。我们的研究结果强调了在评估浮游植物生长和初级生产对气候变暖的响应时考虑养分可用性的重要性，尤其是在贫营养海洋中。原绿球藻生长率的 Ea 值显示两种养分供应情况之间没有差异。我们还发现，聚球藻生长的 Ea 降低最有可能与生长的半饱和常数随温度升高的趋势增加有关。半饱和常数的温度敏感性和营养限制水平可以抵消聚球藻生长速率对温度升高的响应。我们的研究结果强调了在评估浮游植物生长和初级生产对气候变暖的响应时考虑养分可用性的重要性，尤其是在贫营养海洋中。我们还发现，聚球藻生长的 Ea 降低最有可能与生长的半饱和常数随温度升高的趋势增加有关。半饱和常数的温度敏感性和营养限制水平可以抵消聚球藻生长速率对温度升高的响应。我们的研究结果强调了在评估浮游植物生长和初级生产对气候变暖的响应时考虑养分可用性的重要性，尤其是在贫营养海洋中。我们还发现，聚球藻生长的 Ea 降低最有可能与生长的半饱和常数随温度升高的趋势增加有关。半饱和常数的温度敏感性和营养限制水平可以抵消聚球藻生长速率对温度升高的响应。我们的研究结果强调了在评估浮游植物生长和初级生产对气候变暖的响应时考虑养分可用性的重要性，尤其是在贫营养海洋中。