Lokalizacja, cechy charakterystyczne i organizmy



The banquisa lub lód morski to zestaw pływających pokryw lodowych, które powstają w wyniku zamarzania wody morskiej w polarnych obszarach Ziemi. Polarne oceany lądowe są pokryte lodem morskim sezonowo (tylko w zimie) lub na stałe przez cały rok. Stanowią najzimniejsze środowiska na świecie.

Cykle temperatur i promieniowania słonecznego w oceanach polarnych wykazują dużą zmienność. Temperatura może wahać się od -40 do -60 ° C, a cykle napromieniowania słonecznego wahają się od 24 godzin światła dziennego latem do całkowitej ciemności zimą.

Lód morski lub lód morski pokrywa 7% powierzchni planety i około 12% całkowitej liczby oceanów lądowych. Wiele z nich znajduje się w hełmach polarnych: arktycznym polarnym kadłubie Oceanu Arktycznego na północy i polarnym kadłubie Antarktydy na południu.

Lód morski podlega corocznemu cyklowi redukcji i rekonstrukcji rozszerzenia powierzchni, co jest naturalnym procesem, od którego zależy jego życie i struktura ekosystemu.

Grubość lądowych polarnych pokryw lodowych jest również bardzo zmienna; waha się od metra (w czasach topnienia) do 5 metrów (w czasach stabilności). W niektórych miejscach można tworzyć płyty lodu morskiego o grubości do 20 metrów.

Ze względu na połączone działanie wiatrów, wahania prądów morskich i zmiany temperatur powietrza i morza, lód morski jest bardzo dynamicznym układem.

Indeks

  • 1 Lokalizacja i charakterystyka
    • 1.1 Bankowość antarktyczna
    • 1.2 Bankowość arktyczna
  • 2 Fizyka lodu morskiego
    • 2.1 Pływanie mas lodu morskiego
    • 2.2 Kanały wewnętrzne i pory
    • 2.3 Zasolenie
    • 2.4 Temperatura
  • 3 Organizmy zamieszkujące lód morski
    • 3.1 Sposoby życia w przestrzeniach lodu morskiego
    • 3.2 Bakterie, archaebakterie, sinice i mikroalgi w lodach morskich
  • 4 odniesienia

Lokalizacja i cechy charakterystyczne

Bankowość antarktyczna

Antarktyczny lód morski znajduje się na biegunie południowym, wokół kontynentu Antarktydy.

Rocznie, w grudniu, ich lód topi się lub topi z powodu wzrostu temperatury letniej na południowej półkuli Ziemi. Jego przedłużenie wynosi 2,6 mln km2.

Zimą, wraz ze spadkiem temperatury, powraca do formy i osiąga obszar równy powierzchni kontynentu 18,8 mln km2.

Arktyczna Banquisa

W arktycznym lodzie morskim corocznie topią się tylko części najbliższe strefom kontynentalnym. W północnej zimie osiąga powierzchnię 15 milionów km2  a latem zaledwie 6,5 miliona km2.

Fizyka lodu morskiego

Pływające masy lodu morskiego

Lód jest mniej gęsty niż woda i unosi się na powierzchni oceanu.

Gdy woda przechodzi z cieczy do stanu stałego, powstająca struktura krystaliczna ma puste wolne przestrzenie, a stosunek masa / objętość (gęstość) jest niższy niż w przypadku ciekłej wody..

Wewnętrzne kanały i pory

Gdy czysta woda krzepnie do lodu, tworzy się kruche ciało stałe, którego jedynymi inkluzjami są pęcherzyki gazu. W przeciwieństwie do tego, gdy woda morska zamarza, powstający lód jest półstałą matrycą z kanałami i porami wypełnionymi solą fizjologiczną z wody morskiej..

Zasolenie

Substancje rozpuszczone, w tym sole i gazy, nie wchodzą do struktury krystalicznej, ale osadzają się w porach lub krążą w kanałach.

Morfologia tych porów i kanałów, całkowita objętość lodu zajmowanego przez te pory i zasolenie zawartego roztworu morskiego zależą od temperatury i wieku tworzenia się lodu..

Drenuje się roztwór morski ze względu na siłę grawitacji, która powoduje stopniowe zmniejszenie całkowitego zasolenia lodu morskiego..

Ta utrata zasolenia wzrasta w lecie, gdy warstwa powierzchniowa pływającej masy lodowej topi się i przenika; niszczy to strukturę porów i kanałów, a zawarte w nich morskie rozwiązania wychodzą na zewnątrz.

Temperatura

Temperatura na górnej powierzchni masy pływającego lodu morskiego (która wynosi około -10 ° C) zależy od temperatury powietrza (która może osiągnąć -40 ° C) oraz od zdolności izolacyjnej pokrywy śnieżnej.

Natomiast temperatura dolnej strony pływającej masy lodowej jest równa temperaturze zamarzania wody morskiej, na której spoczywa (-1,8 ° C).

Powoduje to gradienty temperatury, zasolenie - a zatem rozpuszczone substancje rozpuszczone i gazy - oraz objętość porów i kanałów w masie lodu morskiego.

W ten sposób w okresie jesienno-zimowym lód morski jest chłodniejszy i ma wyższe zasolenie.

Organizmy zamieszkujące lód morski

Lasy są regionami o wysokiej wydajności, o czym świadczy duża liczba ssaków i ptaków, które polują i żywią się w tych regionach. Wiadomo, że wiele z tych gatunków migruje na duże odległości, aby żywić się w tych obszarach lodu morskiego.

Niedźwiedzie polarne i morsy obfitują na półce arktycznej, a pingwiny i albatrosy znajdują się na półce Antarktyki. Foki i wieloryby są obecne w obu obszarach lodu morskiego.

W lodzie morskim występuje znaczny sezonowy rozwój fitoplanktonu, mikroalg prowadzących fotosyntezę i pierwotnych producentów łańcucha troficznego.

Ta produkcja podtrzymuje zooplankton, ryby i organizmy z głębin, które z kolei karmią wspomniane powyżej ssaki i ptaki..

Różnorodność organizmów w lodzie morskim jest mniejsza niż w strefach tropikalnych i umiarkowanych, ale w górach lodowych występuje również ogromna ilość gatunków.

Sposoby życia w przestrzeniach lodu morskiego

Kluczowym parametrem dla istnienia życia w lodzie morskim jest istnienie wystarczającej ilości przestrzeni w matrycy lodowej, przestrzeni, która umożliwia również ruch, pobieranie składników odżywczych i wymianę gazów i innych substancji.

Pory i kanały w matrycy lodu morskiego funkcjonują jako siedliska różnych organizmów. Na przykład bakterie, kilka gatunków okrzemek, pierwotniaków, turbelarii, wiciowców i widłonogów mogą żyć w kanałach i porach.

Wykazano, że tylko wrotki i turbiny są w stanie przekraczać kanały i migrować przez horyzonty lodu morskiego.

Reszta organizmów, takich jak bakterie, wiciowce, okrzemki i małe pierwotniaki, żyje w porach mniejszych niż 200 μm, używając ich jako schronienia, gdzie korzystają z niskiego ciśnienia drapieżnego.

Bakterie, archaebakterie, sinice i mikroglony w lodach morskich

Dominującymi gatunkami w banquisa są mikroorganizmy psychrofilne, czyli ekstremofile, które tolerują bardzo niskie temperatury.

Bakterie heterotroficzne stanowią dominującą grupę w organizmach prokariotycznych zamieszkujących lód morski, które są psychrofilne i halotolerancyjne, to znaczy żyją w warunkach wysokiego zasolenia, jako gatunki wolno żyjące i również związane z powierzchniami.

Archaea odnotowano również w Arktyce i Antarktydzie.

Kilka gatunków cyjanobakterii żyje na lodzie morskim Arktyki, ale nie znaleziono go na Antarktydzie.

Glony okrzemkowe są najczęściej badaną grupą eukariontów w lodach morskich, ale są też między innymi wiciowce, orzęski, otwornice i chlorofity..

Zmiany klimatyczne dotykają szczególnie polarnych czap lodowych i wiele z tych gatunków jest zagrożonych wyginięciem z tego powodu.

Referencje

  1. Arrigo, K.R. i Thomas, D.N. (2004). Duże znaczenie biologii lodu morskiego na Oceanie Południowym. Antarktyczna nauka. 16: 471-486.
  2. Brierley, A.S. i Thomas, D.N. (2002). Ekologia lodu morskiego w południowej części oceanu. Postępy w biologii morskiej. 43: 171-276.
  3. Cavicchioli, R. (2006). Archeony zaadaptowane na zimno. Nature Reviews Microbiology. 4: 331-343.
  4. Collins, R.E., Carpenter, S.D. i Deming, J.W. (2008). Przestrzenna heterogeniczność i czasowa dynamika cząstek, bakterii i pEPS w arktycznym zimowym lodzie morskim. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
  5. Tilling, R.L.; Shepherd, A; Wingham, D.J. (2015). Zwiększona Arktyka to objętość lodu po anomalnie niskim topnieniu w 2013 r. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.