DNO MORSKIE: CHARAKTERYSTYKA, RZEŹBA TERENU, RODZAJE, FLORA I FAUNA - ŚRODOWISKO

Dna jest część skorupy ziemskiej, która jest niższa od morza. Dno morskie jest bardzo zróżnicowane i można je klasyfikować za pomocą wielu zmiennych.

Na przykład możemy je sklasyfikować według materiału, z którego się składają i wielkości ziaren, ale powinniśmy również określić głębokość, na jakiej się znajdują, a także organizmy, które je kolonizują (rośliny i zwierzęta).

Rysunek 1. Schemat różnych rejonów oceanicznych. Widoczne są podziały oparte na odległości od brzegu i podziały na głębokości. Źródło: Oceanic divisions.svg: Chris huh, za Wikimedia Commons

Dno morskie różni się geologicznie od kontynentów. Doświadcza ciągłego cyklu formowania i niszczenia, który kształtuje oceany i kontroluje znaczną część geologii i historii geologicznej kontynentów.

Charakterystyka ogólna

Procesy geologiczne kształtują linię brzegową, określają głębokość wody, kontrolują, czy dno jest błotniste, piaszczyste czy kamieniste, tworzą nowe wyspy i góry morskie (które organizmy kolonizują) oraz na wiele sposobów określają charakter siedlisk morskich.

geologia

Geologiczna różnica między oceanem a kontynentami wynika z fizycznych i chemicznych różnic w skale, która w każdym przypadku stanowi skorupę.

Skorupa oceaniczna, która tworzy dno morskie, składa się z minerału zwanego bazaltem, który ma ciemny kolor. W przeciwieństwie do tego większość skał kontynentalnych jest typu granitowego, o innym składzie chemicznym niż bazalt i jaśniejszym kolorze.

Grzbiet środkowoatlantycki

Grzbiet środkowoatlantycki to struktura przebiegająca przez znaczną część planety w kierunku północ-południe, z której stale formuje się dno morskie w wyniku oddzielenia płyt tektonicznych.

Rysunek 2. Grzbiet środkowoatlantycki wyznacza granicę płyty tektonicznej, z której generowane jest nowe dno morskie. Źródło: pierwotnie przesłane na angielską wikipedię: 14:51, 21 października 2003. JamesDay (dyskusja / wkład). 200 × 415 (21177 bajtów) (mapa grzbietu środkowoatlantyckiego), źródło Wikimedia Commons

Ze względu na to zjawisko dno oceanu w pobliżu grzbietu jest młodsze (geologicznie) niż dno najbliżej kontynentów, ponieważ zostało utworzone niedawno.

Zjawisko to ma wpływ na skład i wielkość cząstek (między innymi), które wpływają na różne typy siedlisk i ich mieszkańców.

Geografia

Oceany zajmują około 71% powierzchni Ziemi, a dno morskie jest jednym z najbardziej rozległych siedlisk na świecie.

Z drugiej strony oceany nie są równomiernie rozmieszczone względem równika. Na półkuli północnej znajduje się 61% oceanów, podczas gdy na półkuli południowej około 80%. Ta prosta różnica oznacza, że na półkuli południowej występuje większe rozszerzenie dna oceanu.

Klasyfikacja oceanów

Oceany są tradycyjnie dzielone na cztery duże baseny:

Pacyfik

Jest to największy i najgłębszy ocean, prawie tak duży jak wszystkie pozostałe razem wzięty , ma 166,2 mln km ² i średnią głębokość 4188 m.

Ocean Atlantycki

Ma 86,5 miliona km ² , jest nieco większy niż Ocean Indyjski (73,4 miliona km ² ), ale oba mają podobną średnią głębokość (odpowiednio 3736 i 3872 m).

Ocean arktyczny

Jest to najmniejszy i najpłytszy ocean o głębokości około 9,5 mln km ² i głębokości 1130 m.

Kilka płytkich mórz, takich jak Morze Śródziemne, Zatoka Meksykańska i Morze Południowochińskie, jest połączonych z głównymi basenami oceanicznymi lub w ich niewielkim stopniu.

Połączenie między oceanami

Chociaż generalnie traktujemy oceany jako oddzielne byty, w rzeczywistości są one ze sobą połączone. Połączenia między głównymi basenami umożliwiają wodzie morskiej, materiałom i niektórym organizmom przemieszczanie się z jednego oceanu do drugiego.

Dno morskie można również wyobrazić sobie jako duży połączony system. Jednak inne zmienne, takie jak głębokość masy oceanicznej w określonym punkcie, między innymi nagłe zmiany rzeźby terenu, ustanawiają prawdziwe granice dla większości fauny oceanicznej.

Rodzaje dna morskiego

Klasyfikacja dna morskiego zależy od różnych zmiennych, takich jak głębokość, wnikanie światła, odległość od wybrzeża, temperatura i stanowiące je podłoże.

Dno morskie można podzielić na:

-Tło przybrzeżne

Linie brzegowe rozciągają się od najwyższej granicy pływów do granicy określającej strefę eufotyczną (około 200 metrów), do której przenika promieniowanie słoneczne (i zachodzi fotosynteza).

W strefie eufotycznej 99% promieniowania jest wygaszane, uniemożliwiając fotosyntezę w głębszych obszarach.

Przybrzeżne obszary denne

A) Obszar nadbrzeżny, który nie jest zanurzony, ale znajduje się pod silnym wpływem morza.

B) Obszar eulitoral, który okresowo zalewa, od dolnej do górnej granicy pływu.

C) Strefa sublitoral, która jest zawsze zanurzona i która obejmuje strefę od granicy odpływu do strefy eufotycznej. Ten obszar podbrzeżny jest uważany za dno morskie.

Rodzaje linii brzegowej

Z drugiej strony dno litoralu klasyfikuje się również w zależności od składu w:

Dno jednorodne: złożone głównie z mułu, piasku, małych grzbietów, żwiru lub skały.
Fundusze mieszane: są to mieszanki poprzednich komponentów w różnych proporcjach; Mogą składać się z piasku i błota, kamyków piasku lub dowolnej kombinacji.
Dna rozproszone: są przejściami między niektórymi poprzednimi typami i pojawiają się m.in. w miejscach zbiegu prądów, delt rzek.

Dno litoralne jest na ogół bardzo żyzne, ponieważ otrzymuje duży wkład z wód spływających z kontynentu, które są zwykle obciążone minerałami i materią organiczną.

Fauna wybrzeża

Fauna dna przybrzeżnego jest bardzo szeroka w strefie sublitoralnej, zmniejszając liczbę gatunków w miarę zbliżania się do strefy nadbrzeżnej (gdzie występuje obfitość gatunków najbardziej odpornych na wysychanie).

Różnorodność fauny obejmuje ślimaki, skorupiaki, takie jak wąsonogi, gąbki, nicienie, widłonogi, hydroidy, ukwiały, mszywioły, strzykawki, wieloszczety, obunogi, równonogi, szkarłupnie (jeżowce), mięczaki, takie jak krewetki i ośmiornice, kraby i ryby.

Koralowce, które są zwierzętami kolonialnymi, które żyją w swoich ciałach w mikroalgach, są również obecne na wybrzeżu i służą jako ostoja dla wielu innych gatunków. Zwierzęta te potrzebują światła, aby do nich dotrzeć, aby ich symbiotyczne mikroalgi mogły fotosyntetyzować.

Rafy, z których składają się korale, nazywane są „morskimi dżunglami” ze względu na dużą różnorodność występujących w nich gatunków.

Flora wybrzeża

Na wybrzeżu występują również rośliny i glony.

W wodach tropikalnych i subtropikalnych typowe są łąki Thalassia (popularnie zwana żółwią trawą), morskiego phanerogam (roślina kwitnąca). Roślina rośnie na miękkim, piaszczystym dnie.

W rejonie międzypływowym (część linii brzegowej pomiędzy poziomami maksymalnych i minimalnych pływów) mogą występować rośliny, takie jak namorzyny, przystosowane do wzrostu na mulistym dnie, które może nie mieć tlenu (w warunkach beztlenowych).

Ryc. 4. Rekin pielęgniarka (Ginglymostoma cirratum) odpoczywa na łące traw żółwiowych (Thalassia testudinum). Źródło: Zespół biogeografii NOAA CCMA

Lasy wodorostów

Jednym z najczęstszych siedlisk sublitoralnych w umiarkowanych regionach świata są wielkie „lasy” lub „łóżka” wodorostów, składające się z grup brunatnic z rzędu Laminariales.

Zbiorowiska te są ważne ze względu na ich wysoką produktywność oraz różnorodne zbiorowiska bezkręgowców i ryb, które zamieszkują. Uważa się nawet, że ssaki, takie jak foki, lwy morskie, wydry morskie i wieloryby, są związane z tego typu siedliskiem.

Rysunek 5. Mapa światowego rozmieszczenia lasów wodorostów. Źródło: Maximilian Dörrbecker (Chumwa), za Wikimedia Commons

Lasy wodorostów są również źródłem dużych ilości glonów dryfujących, zwłaszcza po burzach, które osiadają na pobliskich plażach, gdzie stanowią źródło energii dla społeczności.

Rysunek 6. Nurek w lesie wodorostów w Kalifornii, USA. Źródło: Ed Bierman z Redwood City, USA, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Lasy wodorostów, które mogą sięgać do 30 m lub więcej ponad podłoże, nadają społecznościom skalnym sublitoral pionową strukturę.

Czasami te rozległe lasy mogą modyfikować poziomy światła w podłożu poniżej, zmniejszać wpływ fal i turbulencji oraz zmieniać dostępne składniki odżywcze.

Ryc. 7. Wydra morska i jej młode żerujące w lesie wodorostów. Źródło: Ed Bierman z Redwood City, USA, za pośrednictwem Wikimedia Commons

-Ocean dno

Właściwości fizykochemiczne

Głębokie morze rozciąga się na całym świecie pionowo, to znaczy od krawędzi szelfu kontynentalnego do dna najgłębszych rowów oceanicznych.

Fizyczne i chemiczne właściwości zbiornika wodnego, który wypełnia tę ogromną przestrzeń, różnią się na całej jej głębokości. Te właściwości zostały wykorzystane do określenia właściwości dna morskiego.

Ciśnienie hydrostatyczne: ciśnienie hydrostatyczne (ciśnienie w słupie wody) rośnie wraz z głębokością, dodając równowartość 1 atmosfery (atm) na każde 10 m.

Temperatura: W większości krajów na świecie temperatury w głębinach morskich są niskie (przybliżony zakres od -1 do +4 ° C, w zależności od głębokości i lokalizacji), ale wyjątkowo stabilne.

Większość organizmów głębinowych nigdy nie doświadcza dużych lub gwałtownych zmian temperatury otoczenia, z wyjątkiem tych, które zamieszkują kominy hydrotermalne, gdzie przegrzane płyny mieszają się z niskotemperaturową wodą denną.

Zasolenie i pH: stałe warunki termiczne w większości głębin oceanu, w połączeniu ze stabilnym zasoleniem i pH.

Przepływ energii i materii na dnie oceanu

Głębokie morze jest zbyt ciemne, więc nie pozwala na przebieg fotosyntezy. Dlatego nie ma podstawowej produkcji roślin zielonych (która jest podstawą praktycznie wszystkich ekosystemów lądowych, słodkowodnych i płytkich morskich).

W ten sposób sieci pokarmowe dna morskiego zależą prawie całkowicie od cząstek organicznych, które opadają z powierzchni.

Wielkość cząstek waha się od martwych komórek fitoplanktonu po tusze wielorybów. W regionach, w których nie występuje wyraźna sezonowość, w głębinach morskich występuje nieustanna mżawka małych cząstek (zwana „morskim śniegiem”).

Wzdłuż brzegów kontynentu podwodne kaniony mogą wyrzucać duże ilości traw morskich, makroglonów i szczątków roślin lądowych na głębokie dno morskie.

Rysunek 8. Podwodny kanion rzeki Kongo w południowo-zachodniej Afryce, przedstawiający około 300 km kanionu Źródło: Mikenorton, źródło Wikimedia Commons

Cząsteczki mogą być spożywane przez zwierzęta w wodach śródlądowych lub rozkładane przez bakterie, gdy opadają w słupie wody.

Wynikający z tego gwałtowny spadek dostępnej żywności wraz ze wzrostem głębokości jest prawdopodobnie czynnikiem, który najbardziej wpływa na strukturę ekosystemów głębinowych.

Agregaty martwych komórek przyczepione do substancji śluzowych i osadów kału zooplanktonu szybko opadają, gromadząc się na dnie morskim w postaci widocznych złogów „fitodetritus”.

Fauna dna oceanu

Wpływ ciemności na kształt ciała, zachowanie i fizjologię organizmów głębinowych jest najbardziej widoczny u zwierząt zamieszkujących średnie głębokości.

Strefy mezopelagiczne (200-1000 m) i batypelagiczne (1000-4000 m) łącznie stanowią ponad 1 miliard km ³ przestrzeni zamieszkanej przez aktywnie pływające ryby, głowonogi i skorupiaki, wraz z szeroką gamą galaretowatego zooplanktonu ( meduzy, syfonofory, tenofory, larwy, łososie i inne grupy).

Organizmy głębinowe wykazują adaptacje biochemiczne, aby przeciwdziałać wpływom wysokiego ciśnienia na działanie enzymów i błon komórkowych. Jednak ciemność i niedobory pożywienia są czynnikami, które najbardziej wpływają na organizm i zachowanie zwierząt.

Na przykład wiele organizmów na dnie morskim ma powolny metabolizm, który w niektórych przypadkach objawia się bardzo długą oczekiwaną żywotnością.

Na ubogiej w składniki odżywcze pustyni na dnie oceanu prawdziwą oazą obfitości są kominy hydrotermalne oraz tusze wielorybów i dużych ryb.

Bioluminescencja

Ponad 90% gatunków zwierząt w tym środowisku (na głębokościach znacznie poniżej maksymalnej penetracji światła słonecznego) wytwarza światło. W niektórych przypadkach ta produkcja światła jest spowodowana symbiotycznymi skojarzeniami z bakteriami luminescencyjnymi.

Wiele ryb i głowonogów ma złożone struktury pomocnicze (fotofory), które odbijają, załamują lub filtrują emitowane światło, mimo że ich oczy są sprawne

Obfitość organizmów bioluminescencyjnych znacznie spada wraz ze wzrostem głębokości.

Dotyk i zapach

W przeciwieństwie do dużej ilości bioluminescencji w głębokiej wodzie, bardzo niewiele organizmów dennych (mieszkańców dna) wytwarza światło. Niektóre grupy ryb żyjące blisko dna morskiego mają ograniczone oczy i uważa się, że mają bardziej rozwinięte inne zmysły, takie jak dotyk.

Maleńkie oczka ryby statywu (Bathypterois) muszą być mało przydatne, ale promienie wyspecjalizowanych płetw piersiowych wyposażonych w rozszerzone nerwy rdzeniowe pozwalają im wykryć zmiany wokół siebie, działając jako matryca wrażliwa na mechanizmy.

Ryc. 9. Ryba z rodzaju Bathypterois atricolor. Obserwuje się dużą liczbę zmodyfikowanych przydatków. Źródło: Biuro Badań i Badań Oceanu NOAA, 2015 Hohonu Moana

Na dnie morskim występuje także fauna padlinożerna, która również rozwinęła silny zmysł węchu (m.in. ryby, kraby).

Różnorodność dna morskiego

Szacuje się, że istnieją setki tysięcy do ponad 1 miliona gatunków bentosowych (głębinowych).

Tak wysoki poziom różnorodności jest nieoczekiwany w siedlisku, które składa się głównie z monotonnych, ubogich w gatunki równin błotnych.

Zwierzęta domowe i dno morskie

Dno morskie to królestwo zwierząt jedzących błoto. Gąbki, liliowce i inne podajniki filtrów znajdują się w obszarach, w których prądy wodne zwiększają przepływ zawieszonych cząstek.

Z drugiej strony na rozległych równinach głębinowych dominują zwierzęta detrytivore, które wydobywają materię organiczną z osadów dennych.

Osad głębinowy jako źródło pożywienia ma tę zaletę, że występuje w nieograniczonych ilościach i jest bardzo dostępny, ale ma niewielką wartość odżywczą.

W oceanach umiarkowanych i polarnych fitodetritus (rozkładające się pozostałości organizmów roślinnych) stanowi sezonową „gratkę” dla ekosystemu dna morskiego. Jednak ilość przybywających fitodetrytusów jest nieprzewidywalna, a ich rozmieszczenie jest często nieregularne.

Duże i obfite holoturydy (ogórki morskie) są niszczycielami głębin głębinowych. Przedstawiają one różnorodne strategie wykorzystania tego efemerycznego źródła pożywienia.

Rysunek 10. Ogórek lub ogórek morski, pospolity mieszkaniec dna morskiego. Źródło: Frédéric Ducarme, źródło Wikimedia Commons

Bibliografia

Beaulieu, S. (2002). Nagromadzenie i losy fitodeffitusów na dnie morskim. Oceanography and Marine Biology: an Annual Review 40, 171-232.
Bergquist, DC Williams, FM i Fisher, CR (2000). Rekord długowieczności bezkręgowców głębinowych. Natura. 403, 499-500.
Corliss BA-1., Brown, CW, Sun, X. and Showers, WJ (2009). Różnorodność bentosowa w głębinach morskich związana z sezonowością produktywności pelagicznej. Deep-Sea Research Part I 56, 835-841.
Glover, AG i Smith, CR (2003). Ekosystem dna głębinowego: stan obecny i perspektywy zmian antropogenicznych do roku 2025. Ochrona środowiska. 30, 219-241.
Levin, LA (2003). Bentos strefy minimalnej tlenu: adaptacja i reakcja społeczności na niedotlenienie. Oceanography ”and Marine Biology: an Annual Review 41, 1-45.
Thiel, H. (1975). Struktura rozmiarów bentosu głębinowego. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie. 60, 575-606.

DNO MORSKIE: CHARAKTERYSTYKA, RZEŹBA TERENU, RODZAJE, FLORA I FAUNA - ŚRODOWISKO - 2026