MOŘSKÉ DNO: CHARAKTERISTIKA, RELIÉF, DRUHY, FLÓRA A FAUNA - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Mořské dno je ta část zemské kůry, která je pod hladinou moře. Mořské dno je velmi rozmanité a lze jej klasifikovat pomocí více proměnných.

Můžeme je například klasifikovat podle materiálu, který je tvoří, a velikosti jejich zrn, ale měli bychom také specifikovat hloubku, ve které se nacházejí, a také organismy, které je kolonizují (rostliny a zvířata).

Obrázek 1. Schéma různých oceánských divizí. Jsou vidět divize založené na vzdálenosti od pobřeží a divize založené na hloubce. Zdroj: Oceanic divisions.svg: Chris huh, přes Wikimedia Commons

Morské dno je geologicky odlišné od kontinentů. Zažívá věčný cyklus formování a ničení, který formuje oceány a řídí většinu geologie a geologické historie kontinentů.

Obecné vlastnosti

Geologické procesy vyřezávají pobřeží, určují hloubku vody, určují, zda je dno bahnité, písčité nebo skalnaté, vytvářejí nové ostrovy a seamounty (které organismy kolonizují) a určují povahu mořských stanovišť mnoha způsoby.

geologie

Geologické rozlišení mezi oceánem a kontinenty je způsobeno fyzikálními a chemickými rozdíly ve skále, která v každém případě představuje kůru.

Oceánská kůra, která tvoří mořské dno, sestává z druhu minerálu zvaného čedič, který má tmavou barvu. Na rozdíl od tohoto, většina kontinentálních hornin je žulového typu, s jiným chemickým složením než čedič a světlejší barva.

Mid-Atlantic Ridge

Středoatlantický hřeben je struktura, která prochází dobrou částí planety ve směru sever-jih a od níž se neustále tvoří mořské dno v důsledku oddělení tektonických desek.

Obrázek 2. Středoatlantický hřeben označuje hranici tektonické desky, ze které se vytváří nové mořské dno. Zdroj: původně nahráno na anglické wikipedii: 14:51, 21. října 2003. JamesDay (Talk / přispívá). 200 × 415 (21 177 bajtů) (mapa středoatlantického hřebene), přes Wikimedia Commons

Díky tomuto jevu je mořské dno v blízkosti hřebene mladší (geologicky) než dno nejblíže k kontinentům, protože bylo generováno nedávno.

Tento jev má důsledky na složení a velikost částic (mimo jiné proměnné), které ovlivňují různé typy stanovišť a jejich obyvatele.

Zeměpis

Oceány pokrývají asi 71% zemského povrchu, mořské dno je jedním z nejrozsáhlejších stanovišť na světě.

Na druhé straně nejsou oceány rovnoměrně rozmístěny s ohledem na rovník. Na severní polokouli je 61% oceánů, zatímco na jižní polokouli asi 80%. Tento jednoduchý rozdíl znamená, že na jižní polokouli je větší rozšíření oceánského dna.

Klasifikace oceánů

Oceány jsou tradičně klasifikovány do čtyř velkých pánví:

Tichý oceán

Jedná se o největší a nejhlubší oceán, téměř stejně velký jako všechny ostatní dohromady, o rozloze 166,2 milionu km ² a průměrné hloubce 4 188 metrů.

Atlantický oceán

Při 86,5 milionu km ² je o něco větší než Indický oceán (73,4 milionu km ²), ale obě jsou ve střední hloubce podobné (3 736 a 3 872 metrů).

Severního ledového oceánu

Je to nejmenší a nejmenší oceán s hloubkou asi 9,5 milionu km ² a 1130 metrů.

Několik mělkých moří, jako je Středozemní moře, Mexický záliv a Jihočínské moře, je spojeno s hlavními povodími oceánu nebo jsou s nimi spojeny.

Spojení mezi oceány

Přestože oceány obecně považujeme za oddělené entity, jsou ve skutečnosti propojeny. Spojení mezi hlavními povodími umožňují mořské vodě, materiálům a některým organismům pohybovat se z jednoho oceánu do druhého.

Mořské dno lze také pojmout jako velký propojený systém. Avšak jiné proměnné, jako je hloubka oceánské hmoty v určitém bodě, náhlé změny reliéfu, mimo jiné stanoví skutečné hranice pro většinu oceánské fauny.

Druhy mořského dna

Klasifikace mořského dna závisí na různých proměnných, jako je jeho hloubka, průnik světla, vzdálenost k pobřeží, teplota a substrát, který je tvoří.

Mořské dno lze rozdělit do:

-Castrální pozadí

Pobřežní čáry sahají od nejvyššího přílivového limitu k limitu, který určuje euphotickou zónu (asi 200 metrů), kde proniká sluneční záření (a dochází k fotosyntéze).

V euphotické zóně zhasne 99% záření, což znemožňuje fotosyntézu v hlubších oblastech.

Pobřežní oblasti dna

A) Supralitoriální oblast, která není ponořena, ale je silně ovlivněna mořem.

B) eulitorální oblast, která se zaplavuje přerušovaně, od dolní meze přílivu a odlivu.

C) Sublitoriální zóna, která je vždy ponořena a která zahrnuje zónu od limitu odlivu do euphotické zóny. Tato pobřežní oblast je považována za mořské dno.

Druhy pobřeží

Na druhé straně, litorální dno je také klasifikováno v závislosti na jeho složení v:

Homogenní dna : skládají se převážně z bahna, písku, malých hřebenů, štěrku nebo skály.
Smíšené fondy: jsou to směsi předchozích složek v různých poměrech; Mohou se skládat z pískového bahna, pískovcových oblázků nebo jakékoli z možných kombinací.
Difuzní dna: jedná se o přechody mezi některými z předchozích typů a objevují se mimo jiné na místech soutoku proudů, deltách řek.

Litorální dno je obecně velmi úrodné, protože získává velký příspěvek odtokových vod kontinentu, které jsou obvykle zatíženy minerály a organickou hmotou.

Fauna pobřeží

Fauna litorálního dna je v sub-litorální zóně velmi široká a snižuje počet druhů, jak se postupuje směrem k supralitoriální zóně (kde se vyskytuje nejodolnější druh k vysychání).

Různá fauna zahrnuje od plžů, korýšů, jako jsou barnacles, houby, nematody, copepody, hydroidy, sasanky, bryozoany, mořské stříkance, polychaety, obojživelníky, isopody, ostnokožce (mořské ježky), měkkýše, jako jsou mušle a chobotnice, krabi, a ryby.

Korály, což jsou koloniální zvířata, která ve svých tělech uchovávají mikrořasy, jsou také přítomny na pobřeží a slouží jako útočiště pro mnoho dalších druhů. Tato zvířata vyžadují světlo, aby se k nim dostali, aby jejich symbiotické mikrořasy mohly fotosyntetizovat.

Útesy, které tvoří korály, se nazývají „mořské džungle“, kvůli velké rozmanitosti druhů, které hostují.

Flóra pobřeží

Na pobřeží jsou také rostliny a řasy.

V tropických a subtropických vodách jsou typické louky Thalassie (lidově nazývané želva tráva), mořský phanerogam (rostlina kvetoucí). Tato rostlina roste na měkkých, písčitých dnech.

V přílivové oblasti (část pobřeží mezi úrovněmi maximálního a minimálního přílivu a odlivu) mohou být rostliny, jako je mangrovník, přizpůsobené k růstu na blátivém dně, kde může chybět kyslík (za anoxických podmínek).

Obrázek 4. Žralok zdravotní sestry (Ginglymostoma cirratum) spočívající na louce s želví trávou (Thalassia testudinum). Zdroj: Biogeografický tým NOAA CCMA

Kelpské lesy

Jedním z nejčastějších sub-litorálních stanovišť v mírných oblastech světa jsou velké „lesy“ nebo „postele“ Kelpu, tvořené skupinami hnědých řas řádu Laminariales.

Tato společenství jsou důležitá kvůli jejich vysoké produktivitě a různorodým společenstvím bezobratlých a ryb, které hostí. Savci, jako jsou tuleni, lachtani, vydry mořské a velryby, se dokonce považují za související s tímto typem stanoviště.

Obrázek 5. Mapa světové distribuce Kelpských lesů. Zdroj: Maximilian Dörrbecker (Chumwa), přes Wikimedia Commons

Kelpské lesy také vedou k velkému množství unášených řas, zejména po bouřích, které se usazují na nedalekých plážích, kde poskytují komunitám zdroj energie.

Obrázek 6. Potápěč v lese Kelp v Kalifornii v USA. Zdroj: Ed Bierman z Redwood City, USA, přes Wikimedia Commons

Kelpské lesy, které se mohou rozprostírat až 30 m nebo více nad substrátem, dávají vertikální strukturu sublitterovým skalním společenstvím.

Tyto rozsáhlé lesy někdy mohou modifikovat úrovně světla v substrátu níže, snižovat dopad vln a turbulencí a měnit dostupné živiny.

Obrázek 7. Vydra mořská a její mláďata krmící se v kelpském lese. Zdroj: Ed Bierman z Redwood City, USA, přes Wikimedia Commons

-Ocean dno

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Hluboké moře se rozprostírá vertikálně, tj. Od okraje kontinentálního šelfu po dna nejhlubších oceánských zákopů.

Fyzikální a chemické vlastnosti vodního útvaru, které vyplňuje tento obrovský prostor, se mění v celé hloubce. Tyto vlastnosti byly použity k definování charakteristik mořského dna.

Hydrostatický tlak: hydrostatický tlak (tlak ve vodním sloupci) se zvyšuje s hloubkou a přidává ekvivalent 1 atmosféry (atm) na každých 10 m.

Teplota: Ve většině světa jsou teploty hlubinného moře nízké (přibližný rozsah -1 až +4 ° C, v závislosti na hloubce a poloze), ale extrémně stabilní.

Většina hlubinných organismů nikdy nezažije velké ani rychlé změny okolní teploty, s výjimkou těch, které obývají hydrotermální průduchy, kde se přehřáté tekutiny mísí s nízkoteplotní spodní vodou.

Slanost a pH: konstantní tepelné podmínky ve většině hlubokého oceánu, kombinované se stabilní slaností a pH.

Tok energie a hmoty na dně oceánu

Hluboké moře je příliš tmavé, takže nedovoluje fotosyntézu. Proto primární produkce zelených rostlin (která je základem prakticky všech suchozemských, sladkovodních a mělkých mořských ekosystémů) chybí.

Tímto způsobem jsou potravní sítě mořského dna téměř zcela závislé na organických částicích, které se potápějí z povrchu.

Velikost částic se liší od mrtvých buněk fytoplanktonu až po jatečně upravená těla velryb. V oblastech bez výrazné sezónnosti dostává hluboké moře neustálé mrholení malých částic (zvané „mořský sníh“).

Podél kontinentálních okrajů mohou podvodní kaňony nalévat velké množství mořských řas, makroras a zbytky rostlin do hlubinného mořského dna.

Obrázek 8. Podvodní kaňon řeky Kongo v jihozápadní Africe, ukazující asi 300 km kaňonu Zdroj: Mikenorton, Wikimedia Commons

Částice mohou být konzumovány zvířaty uprostřed vody nebo degradovány bakteriemi, když se potápějí přes vodní sloupec

Výsledný prudký pokles dostupných potravin se zvyšující se hloubkou je pravděpodobně faktorem, který nejvíce ovlivňuje strukturu hlubinných ekosystémů.

Agregáty mrtvých buněk připojené k sliznicím a fekálním peletám zooplanktonu rychle klesají a hromadí se na mořském dně jako viditelná ložiska „fytodetritu“.

Fauna oceánského dna

Účinky temnoty na tvar těla, chování a fyziologii hlubinných organismů jsou nejzřetelnější u zvířat, která obývají střední hloubky.

Oblasti mezopelagic (200-1000 m) a bathypelagic (1000-4000 m) společně tvoří více než 1 miliardu km ³ prostoru obývaného aktivně plaváním ryb, hlavonožců a korýšů, spolu se širokou paletou želatinových zooplanktonů (medúzy, sifonofóry, tenofóry, larvy, salpy a další skupiny).

Hluboké mořské organismy vykazují biochemické úpravy, které působí proti účinkům vysokého tlaku na funkci enzymů a buněčných membrán. Avšak temnota a nedostatek potravy jsou faktory, které nejvíce ovlivňují chování těla a zvířat.

Například mnoho organismů na mořském dně má pomalý metabolismus, který se v některých případech projevuje ve velmi dlouhé délce života.

V poušti mořského dna s nedostatkem živin představují hydrotermální průduchy a jatečně upravená těla velryb a velkých ryb skutečné oázy hojnosti.

Bioluminiscence

Více než 90% živočišných druhů v tomto prostředí (v hloubkách hluboko pod maximálním průnikem slunečního světla) vytváří světlo. V některých případech je tato produkce světla způsobena symbiotickými asociacemi s luminiscenčními bakteriemi.

Mnoho ryb a hlavonožců má komplexní pomocné struktury (fotophores), které odrážejí, lámají nebo filtrují vyzařované světlo, přestože udržují své oči funkční

Množství bioluminiscenčních organismů se s rostoucí hloubkou výrazně snižuje.

Dotek a zápach

Na rozdíl od velkého množství bioluminiscence v hlubokém vodním sloupci produkuje světlo jen málo bentických organismů (obyvatelé dna). Některé skupiny ryb, které žijí v blízkosti mořského dna, mají snížené oči a věří se, že mají rozvinutější jiné smysly, jako je dotyk.

Drobné oči trojnožky (Bathypterois) musí být málo užitečné, ale paprsky specializovaných prsních ploutví vybavených zvětšenými páteřními nervy jim umožňují detekovat změny kolem nich, fungující jako mechanosenzitivní matrice.

Obrázek 9. Ryba rodu Bathypterois atricolor. Je pozorováno velké množství upravených dodatků. Zdroj: NOAA Office of Ocean Exploration and Research, 2015 Hohonu Moana

Mořské dno má také faunu, která má také čistou faunu, která také vyvinula silný zápach (mimo jiné ryby, kraby).

Rozmanitost mořského dna

Odhaduje se, že existují stovky tisíc až více než 1 milion bentických (hlubinných) druhů.

Taková vysoká úroveň rozmanitosti je neočekávaná v lokalitě, která se skládá převážně z monotónních, druhově chudých bahenních bytů.

Detritivores a mořské dno

Mořské dno je království zvířat bahnitých. Houby, crinoidy a další podavače filtrů se nacházejí v oblastech, kde vodní proudy zvyšují tok suspendovaných částic.

Na druhé straně v obrovských propastích dominují detritivorská zvířata, která extrahují organickou hmotu ze spodních sedimentů.

Hlubokomorský sediment jako zdroj potravy má tu výhodu, že je v neomezeném množství a je velmi přístupný, přesto má malou výživnou hodnotu.

V mírných a polárních oceánech poskytuje fytodetritus (rozkládající se zbytky rostlinných organismů) sezónní „neočekávaný“ ekosystém mořského dna. Množství fytodetritu, které dorazí, je však nepředvídatelné a jeho rozdělení je často nepravidelné.

Velké a hojné holothuridy (mořské okurky) jsou detritivory hlubin propasti. Ty představují řadu strategií pro využití tohoto efemérního zdroje potravy.

Obrázek 10. Okurka nebo mořská okurka, obyčejný obyvatel mořského dna. Zdroj: Frédéric Ducarme, z Wikimedia Commons

Reference

Beaulieu, S. (2002). Akumulace a osud fytodeffitu v mořském dně. Oceanography and Marine Biology: Annual Review 40, 171-232.
Bergquist, DC Williams, FM a Fisher, CR (2000). Záznam dlouhověkosti u hlubinných bezobratlých. Příroda. 403, 499-500.
Corliss BA-1., Brown, CW, Sun, X. a Showers, WJ (2009). Hluboká mořská rozmanitost spojená s sezónností pelagické produktivity. Deep-Sea Research Part I 56, 835-841.
Glover, AG a Smith, CR (2003). Ekosystém hlubinného dna: současný stav a vyhlídky na antropogenní změny do roku 2025. Ochrana životního prostředí. 30, 219-241.
Levin, LA (2003). Oxygen Minimum Zone benthos: adaptace a reakce komunity na hypoxii. Oceanography 'and Marine Biology: Annual Review 41, 1-45.
Thiel, H. (1975). Struktura velikosti hlubinného bentosu. Mezinárodní revue der Gesamten Hydrobiologie. 60, 575 - 606.

MOŘSKÉ DNO: CHARAKTERISTIKA, RELIÉF, DRUHY, FLÓRA A FAUNA - ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ - 2025