ĽADOVÁ KRYSA: UMIESTNENIE, CHARAKTERISTIKA A ORGANIZMY - PROSTREDIE - 2024

Ľadový obklad alebo morského ľadu je sada plávajúcich ľadových štítov, ktoré sú vytvorené zmrazením morskej vody v polárnych oceánskych oblastí na Zemi. Zemské polárne oceány sú pokryté morským ľadom sezónne (iba v zime) alebo trvalo počas celého roka. Sú najchladnejším prostredím planéty.

Cykly teploty a slnečného žiarenia v polárnych oceánoch vykazujú vysokú variabilitu. Teplota sa môže pohybovať medzi -40 a -60 ° C a cykly slnečného žiarenia oscilujú medzi 24 hodinami denného svetla v lete a úplnou tmou v zime.

Obrázok 1. Stopy na ľade. Zdroj: LBM1948, z Wikimedia Commons

Morský ľad alebo ľadový zábal pokrýva 7% povrchu planéty a približne 12% celkového vnútrozemského oceánu. Väčšina z nich sa nachádza v polárnych čiapkach: polárna prilba Severného ľadového oceánu na severe a antarktická polárna prilba na juh.

Morský ľad prechádza ročným cyklom redukcie a rekonštrukcie jeho povrchovej plochy, čo je prírodný proces, od ktorého závisí jeho životnosť a štruktúra ekosystému.

Hrúbka polárnych ľadových plátov Zeme je tiež veľmi premenlivá; pohybuje sa od jedného metra (v čase topenia) do 5 metrov (v čase stability). Na niektorých miestach sa môžu vytvárať pláty morského ľadu až do hrúbky 20 metrov.

Vďaka kombinovanému pôsobeniu vetra, kolísaniu morských prúdov a kolísaniu teploty vzduchu a mora je morský ľad vysoko dynamický systém.

Poloha a charakteristika

Antarktická ľadová kra

Antarktída sa nachádza na južnom póle, okolo kontinentu Antarktída.

Počas decembra sa jeho ľad topí alebo topí každoročne v dôsledku zvýšenia letnej teploty na južnej pologuli Zeme. Jeho rozloha je 2,6 milióna km ² .

V zime sa s poklesom teplôt opäť tvorí a dosahuje plochu 18,8 milióna km ^{2, ktorá sa} rovná ploche kontinentu .

Arktická ľadová kra

V arktickom ľadovom obale sa ročne topia iba tie časti, ktoré sú najbližšie k kontinentálnym oblastiam. V severnej zime dosahuje rozlohu 15 miliónov km ² av lete iba 6,5 ​​milióna km ² .

Obrázok 2. Loď prechádzajúca ľadovým obalom. Zdroj: LBM1948, z Wikimedia Commons

Fyzika morského ľadu

Plávajúce morské masy

Ľad je menej hustý ako voda a plaví na hladine oceánu.

Keď voda prechádza z kvapaliny do tuhého stavu, má vytvorená kryštalická štruktúra prázdne voľné priestory a pomer hmotnosť / objem (hustota) je nižší ako pomer vody v kvapalnom stave.

Kanály a vnútorné póry

Keď čistá voda stuhne na ľad, vytvorí krehkú pevnú látku, ktorej jedinými inklúziami sú bublinky plynu. Naopak, keď zamrzne morské vody, výsledný ľad je polotuhá matrica s kanálmi a pórmi naplnenými soľným roztokom morskej vody.

slanosť

Rozpustené látky vrátane solí a plynov nevniknú do kryštalickej štruktúry, ale usadia sa v póroch alebo cirkulujú cez kanály.

Morfológia týchto pórov a kanálov, celkový objem nimi zaberaného ľadu a slanosť obsiahnutého morského roztoku závisia od teploty a veku tvorby ľadu.

Z dôvodu gravitačnej sily dochádza k drenáži morského roztoku, čo vedie k postupnému znižovaniu celkovej slanosti morského ľadu.

Táto strata slanosti sa zvyšuje v lete, keď sa povrchová vrstva plávajúcej ľadovej hmoty topí a presakuje; Tým sa ničí štruktúra pórov a kanálov a morské riešenie, ktoré obsahujú, tečie.

teplota

Teplota na hornom povrchu plávajúcej morskej hmoty (okolo -10 ° C) je určená teplotou vzduchu (ktorá môže dosiahnuť -40 ° C) a izolačnou kapacitou snehovej pokrývky.

Naopak, teplota spodnej strany plávajúcej ľadovej hmoty sa rovná bodu tuhnutia morskej vody, na ktorej spočíva (-1,8 ° C).

To má za následok gradienty teploty, slanosti - a teda aj rozpustených rozpustených látok a plynov - a objemu pórov a kanálov v hmote morských ľadov.

Počas jesenného a zimného obdobia je morský ľad studenejší a má vyššiu slanosť.

Organizmy, ktoré obývajú morský ľad

Ľadová múčka je oblasťou s vysokou produktivitou, o čom svedčí veľký počet cicavcov a vtákov, ktorí v týchto oblastiach lovia a kŕmia. Je známe, že mnoho z týchto druhov migruje na veľké vzdialenosti, aby sa živilo v týchto oblastiach morského ľadu.

Ľadové medvede a mrože oplývajú ľadovým obalom v Arktíde a tučniaky a albatrosy na ľadovom obale v Antarktíde. V oboch oblastiach morského ľadu sa vyskytujú tuleňov a veľrýb.

V morskom ľade dochádza k výraznému sezónnemu vývoju fytoplanktónu, mikro rias, ktoré vykonávajú fotosyntézu, a prvotných producentov trofického reťazca.

Táto produkcia udržiava zooplanktón, ryby a hlbokomorské organizmy, na ktorých sa zase živia uvedené cicavce a vtáky.

Rozmanitosť organizmov v morskom ľade je menšia ako v tropických a miernych pásmach, ale v ľadových kútoch je tiež obrovské množstvo druhov.

Obrázok 3. Ľadový medveď vyskakujúci z ostrova Špicbergov, Svalbard, Nórsko. Zdroj: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Formy života v priestoroch v morskom ľade

Kľúčovým parametrom pre existenciu života vo vnútri morského ľadu je existencia dostatočného priestoru v ľadovej matrici, priestor, ktorý tiež umožňuje pohyb, príjem živín a výmenu plynov a iných látok.

Póry a kanály v matrici morského ľadu fungujú ako biotopy pre rôzne organizmy. V kanáloch a póroch môžu napríklad žiť baktérie, rôzne druhy rozsievok z rias, prvokov, rašelinísk, bičíkovcov a veslonôžok.

Ukázalo sa, že iba rotiféry a rašeliniská sú schopné prechádzať kanálmi a migrovať cez horizonty morského ľadu.

Zvyšok organizmov, ako sú baktérie, bičíkovce, diatomy a malé protozoá, žije v póroch menších ako 200 μm a používa ich ako útočisko, kde ťažia z nízkeho tlaku predátorov.

Baktérie, archaebaktérie, cyanobaktérie a mikro riasy v morskom ľade

Prevládajúcimi druhmi v ľadovom obale sú psychrofilné mikroorganizmy, tj Extremofily, ktoré tolerujú veľmi nízke teploty.

Heterotropné baktérie tvoria dominantnú skupinu v prokaryotických organizmoch, ktoré obývajú morský ľad, ktoré sú psychrofilné a halotolerantné, to znamená, že žijú v podmienkach vysokej slanosti, ako voľne žijúce druhy a tiež spojené s povrchmi.

Archaea boli hlásené aj na ľadových štítoch, Arktíde a Antarktíde.

Arktický morský ľad obýva niekoľko druhov siníc, ale v Antarktíde sa nenašli.

Diatomové riasy sú najštudovanejšou skupinou eukaryotov v morskom ľade, medzi inými sú však aj dinoflageláty, ciláty, foraminiféry a chlorofyty.

Zmena podnebia obzvlášť ovplyvňuje polárne ľadové kryhy a mnohým ich druhom hrozí v dôsledku tejto príčiny vyhynutie.

Referencie

1. Arrigo, KR a Thomas, DN (2004). Veľký význam biológie morského ľadu v južnom oceáne. Antarktída. 16: 471-486.
2. Brierley, AS a Thomas, DN (2002). Ekológia ľadu v južnom oceáne. Pokroky v morskej biológii. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Za studena prispôsobený Archaea. Recenzia prírody Mikrobiológia. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD a Deming, JW (2008). Priestorová heterogenita a časová dynamika častíc, baktérií a pEPS v zimnom ľadovom mori v Arktíde. Journal of Marine Systems. 74: 902 - 917.
5. Obrábanie, RL; Shepherd, A.; Wingham, DJ (2015). Zvýšený objem arktického morského ľadu po anomálne nízkej teplote topenia v roku 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643 - 646. doi: 10,1038 / NGEO2489.