LEDOVÁ KRA: UMÍSTĚNÍ, VLASTNOSTI A ORGANISMY - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025

Ledový obklad nebo mořského ledu je sada plovoucích ledových štítů, které jsou vytvořeny zmrazením mořské vody v polárních oceánských oblastí na Zemi. Zemské polární oceány jsou pokryty mořským ledem sezónně (pouze v zimě), nebo trvale po celý rok. Jsou to nejchladnější prostředí na planetě.

Cykly teploty a slunečního záření v polárních oceánech představují vysokou variabilitu. Teplota se může pohybovat mezi -40 a -60 ° C a cykly slunečního záření oscilují mezi 24 hodinami denního světla v létě a úplnou temnotou v zimě.

Obrázek 1. Stopy na ledu. Zdroj: LBM1948, z Wikimedia Commons

Mořský led nebo ledový zábal pokrývá 7% povrchu planety a přibližně 12% celkových pozemních oceánů. Většina z nich je umístěna v polárních čepicích: polární polární helma Severního ledového oceánu na severu a polární helma Antarktida na jih.

Mořský led prochází ročním cyklem redukce a rekonstrukce jeho povrchu, což je přirozený proces, na kterém závisí jeho životnost a struktura ekosystému.

Tloušťka polárních ledových plátů Země je také velmi proměnlivá; kolísá mezi jedním metrem (v době tání) a 5 metry (v době stability). Na některých místech se mohou tvořit pláty mořského ledu až do tloušťky 20 metrů.

Díky kombinovanému působení větru, kolísání mořských proudů a kolísání teploty vzduchu a moře je mořský led vysoce dynamický systém.

Umístění a charakteristika

Antarktická ledová kra

Antarktický ledový balíček se nachází na jižním pólu, kolem kontinentu Antarktidy.

Během prosince se jeho led taje nebo taje, a to v důsledku zvýšení letní teploty na jižní polokouli Země. Jeho rozšíření je 2,6 milionu km ².

V zimě se s poklesem teplot opět vytvoří a dosáhne oblasti, která je stejná jako na kontinentu, 18,8 milionu km ².

Arktická ledová kra

V arktickém ledovém balení se každoročně tají pouze části nejblíže k kontinentálním oblastem. V severní zimě dosahuje rozlohu 15 milionů km ² a v létě pouhých 6,5 milionu km ².

Obrázek 2. Loď přecházející ledový balíček. Zdroj: LBM1948, z Wikimedia Commons

Fyzika mořského ledu

Plovoucí masy mořského ledu

Led je méně hustý než voda a vznáší se na hladině oceánu.

Když voda přechází z kapaliny do pevného stavu, má vytvořená krystalická struktura prázdné prázdné prostory a poměr hmotnost / objem (hustota) je nižší než poměr vody v kapalném stavu.

Kanály a vnitřní póry

Když čistá voda ztuhne na led, vytvoří křehkou pevnou látku, jejíž jediným inkluzem jsou plynové bubliny. Naopak, když mořské vody zamrznou, výsledný led je polotuhá matrice s kanály a póry naplněnými solným roztokem mořské vody.

Slanost

Rozpuštěné látky, včetně solí a plynů, nevstupují do krystalické struktury, ale usazují se v pórech nebo cirkulují kanály.

Morfologie těchto pórů a kanálů, celkový objem ledu, který jimi zabírají, a slanost obsaženého mořského roztoku závisí na teplotě a věku tvorby ledu.

Dochází k odtoku mořského roztoku v důsledku gravitační síly, což má za následek postupné snižování celkové slanosti mořského ledu.

Tato ztráta slanosti se zvyšuje v létě, kdy se povrchová vrstva plovoucí ledové hmoty roztaví a perkoluje; To ničí strukturu pórů a kanálů a mořské řešení, které obsahují, vytéká ven.

Teplota

Teplota na horním povrchu plovoucí hmoty mořských ledů (která je kolem -10 ° C) je určena teplotou vzduchu (která může dosáhnout -40 ° C) a izolační kapacitou sněhové pokrývky.

Naproti tomu teplota spodní strany plovoucí ledové hmoty se rovná bodu mrazu mořské vody, na které spočívá (-1,8 ° C).

To má za následek gradienty teploty, slanosti - a tedy rozpuštěných rozpuštěných látek a plynů - a objemu pórů a kanálů v hmotnosti mořského ledu.

V období podzim-zima je tedy mořský led chladnější a má vyšší slanost.

Organismy, které obývají mořský led

Ledové vločky jsou regiony s vysokou produktivitou, o čemž svědčí velké množství savců a ptáků, kteří v těchto oblastech loví a živí se. Je známo, že mnoho z těchto druhů migruje na obrovské vzdálenosti, aby se v těchto oblastech mořského ledu živilo.

Polární medvědi a mroži oplývají arktickým ledovým balením a tučňáci a albatrosi na antarktickém ledovém balení. V obou oblastech mořského ledu se vyskytují tuleni a velryby.

V mořském ledu dochází k výraznému sezónnímu vývoji fytoplanktonu, mikrořas, které provádějí fotosyntézu, a primárních producentů trofického řetězce.

Tato produkce podporuje to zooplankton, ryby a hlubinné organismy, na nichž se zase živí výše uvedení savci a ptáci.

Rozmanitost organismů v mořském ledu je menší než v tropických a mírných pásmech, ale v ledových florech je také obrovské množství druhů.

Obrázek 3. Lední medvěd skákající z ostrova Špicberky, Svalbard, Norsko. Zdroj:

Formy života v prostorech v mořském ledu

Klíčovým parametrem existence života uvnitř mořského ledu je existence dostatečného prostoru v ledové matrici, prostor, který rovněž umožňuje pohyb, příjem živin a výměnu plynů a dalších látek.

Póry a kanály v matrici mořského ledu fungují jako stanoviště různých organismů. Například v kanálech a pórech mohou žít bakterie, různé druhy řasových rozsivek, prvoků, rašeliniště, bičíků a copepodů.

Ukázalo se, že pouze rotifery a rašeliniště jsou schopny procházet kanály a migrovat přes obzory mořského ledu.

Zbytek organismů, jako jsou bakterie, bičíkovci, diatomy a malé prvoky, žije v pórech menších než 200 μm a používá je jako útočiště, kde těží z nízkého predátorského tlaku.

Bakterie, archaebakterie, sinice a mikrořasy v mořském ledu

Převládajícími druhy na ledovém balení jsou psychrofilní mikroorganismy, tj. Extremofily, které tolerují velmi nízké teploty.

Heterotropní bakterie tvoří dominantní skupinu v prokaryotických organismech, které obývají mořský led, které jsou psychrofilní a halotolerantní, tj. Žijí v podmínkách vysoké slanosti, jako volně žijící druhy a také spojené s povrchy.

Archaea byly také hlášeny na ledových pláštích, Arktidě a Antarktidě.

Arktický mořský led obývá několik druhů sinic, ale v Antarktidě nebyly nalezeny.

Diatomové řasy jsou nejvíce studovanou skupinou eukaryotů v mořském ledu, ale mezi jinými jsou také dinoflageláty, ciliates, foraminifera a chlorofyty.

Změna klimatu ovlivňuje zejména polární ledové kry a mnoho z jejich druhů je kvůli této příčině ohroženo vyhynutím.

Reference

1. Arrigo, KR a Thomas, DN (2004). Význam biologie mořského ledu ve velkém měřítku v jižním oceánu. Antarktida. 16: 471-486.
2. Brierley, AS a Thomas, DN (2002). Ekologie jižního oceánu. Pokroky v mořské biologii. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Za studena přizpůsobený Archaea. Recenze přírody Mikrobiologie. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD a Deming, JW (2008). Prostorová heterogenita a časová dynamika částic, bakterií a pEPS v zimním ledovém ledu v Arktidě. Žurnál námořních systémů. 74: 902-917.
5. Tilling, RL; Shepherd, A.; Wingham, DJ (2015). Zvýšení objemu arktického mořského ledu po neobvykle nízkém tání v roce 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10,1038 / NGEO2489.