ICE FLOE: PLACERING, EGENSKABER OG ORGANISMER - MILJØ - 2024

Den ispose is eller havet er det sæt af flydende iskapper, der dannes ved frysning af havvand i de polare oceaniske områder af Jorden. De landlige polære oceaner er dækket af havis sæsonmæssigt (kun om vinteren) eller permanent gennem året. Det er de koldeste miljøer på planeten.

Cyklusserne af temperatur og bestråling af sol i de polære oceaner udgør en stor variation. Temperaturen kan variere mellem -40 og -60 ° C, og cyklusserne med solbestråling svinger mellem 24 timer dagslys om sommeren og total mørke om vinteren.

Figur 1. Spor på ispakke. Kilde: LBM1948, fra Wikimedia Commons

Havis eller ispakke dækker 7% af planetens overflade og cirka 12% af det samlede landhav. De fleste af dem er placeret i polkapperne: Den arktiske polarhjelm i det arktiske hav mod nord og den antarktiske polarhjelm mod syd.

Havisen gennemgår en årlig cyklus med reduktion og genopbygning af dets overfladeareal, en naturlig proces, som dens liv og økosystemstruktur afhænger af.

Tykkelsen af ​​Jordens polære isplader er også meget variabel; det varierer mellem en meter (i tider med smeltning) og 5 meter (i tider med stabilitet). Nogle steder kan der dannes plader med havis op til 20 meter tykke.

På grund af den kombinerede virkning af vinde, udsving i havstrømme og variationer i luft- og havtemperaturer er havis meget dynamiske systemer.

Placering og egenskaber

Antarktis isflak

Den antarktiske ispakke er placeret ved sydpolen omkring kontinentet Antarktis.

Årligt i december måned smelter eller smelter dens is på grund af stigningen i sommertemperatur på den sydlige halvkugle af Jorden. Dets udvidelse er 2,6 millioner km ².

Om vinteren, med temperaturfaldet, dannes det igen og når et område, der er lig med det på kontinentet, på 18,8 millioner km ².

Arktisk isflak

I den arktiske ispakke smelter det kun de dele, der er tættest på kontinentale områder årligt. I den nordlige vinter når det et område på 15 millioner km ² og om sommeren kun 6,5 millioner km ².

Figur 2. Båd krydser isposen. Kilde: LBM1948, fra Wikimedia Commons

Fysik i havis

Flytende af havismasser

Isen er mindre tæt end vand og flyder på havets overflade.

Når vand passerer fra en væske til en fast tilstand, har den dannede krystallinske struktur tomme rum og massen / volumenforholdet (densitet) er lavere end vandet i en flydende tilstand.

Kanaler og indre porer

Når rent vand størkner til is, danner det et sprødt fast stof, hvis eneste indeslutninger er gasbobler. I modsætning hertil, når havvand fryser, er den resulterende is en halvfast matrix med kanaler og porer fyldt med saltvand af havvand.

saltindhold

Opløste stoffer, inklusive salte og gasser, kommer ikke ind i den krystallinske struktur, men sætter sig ned i porerne eller cirkulerer gennem kanalerne.

Morfologien af ​​disse porer og kanaler, det totale volumen af ​​is, der er optaget af dem, og saltindholdet af den marine opløsning indeholdt, afhænger af temperaturen og alderen på isdannelse.

Der sker en dræning af den marine opløsning på grund af tyngdekraften, hvilket resulterer i gradvis reduktion af den samlede saltholdighed af havisen.

Dette saltholdighedstap øges om sommeren, når overfladen af ​​den flydende ismasse smelter og perkoleres; Dette ødelægger strukturen af ​​porer og kanaler, og den marine opløsning, de indeholder, strømmer ud.

Temperatur

Temperaturen på den øverste overflade af en flydende havismasse (som er omkring -10 ° C) bestemmes af lufttemperaturen (som kan nå op til -40 ° C) og af snedækkets isoleringsevne.

I modsætning hertil er temperaturen på undersiden af ​​en flydende ismasse lig med frysepunktet for det havvand, hvorpå det hviler (-1,8 ° C).

Dette resulterer i gradienter af temperatur, saltholdighed - og derfor af opløste opløste stoffer og gasser - og volumen af ​​porer og kanaler i havets ismasse.

På denne måde er havisen koldere i løbet af efteråret og vinteren og har højere saltholdighed.

Organismer, der beboer havis

Ice floes er regioner med høj produktivitet, hvilket kan bevises af det store antal pattedyr og fugle, der jager og foder i disse regioner. Det er kendt, at mange af disse arter vandrer over enorme afstande for at fodre i disse områder med havis.

Isbjørne og hvalrosser bugner af den arktiske ispakke og pingviner og albatrosser på den antarktiske ispakke. Der er sæler og hvaler i begge områder af havis.

I havis er der en betydelig sæsonudvikling af planteplankton, mikroalger, der udfører fotosyntesen og de primære producenter af den trofiske kæde.

Denne produktion er det, der opretholder dyreplankton, fisk og dybhavsorganismer, som de nævnte pattedyr og fugle til gengæld foder til.

Mangfoldigheden af ​​organismer i havisen er mindre end den tropiske og tempererede zoner, men i isfladerne findes der også et enormt antal arter.

Figur 3. En isbjørn, der hopper ud af Spitsbergen Island, Svalbard, Norge. Kilde:

Livsformer i mellemrummet inden i havisen

Den centrale parameter for eksistensen af ​​liv inde i havisen er eksistensen af ​​tilstrækkelig plads i ismatrixen, rum, der også tillader bevægelse, optagelse af næringsstoffer og udveksling af gasser og andre stoffer.

Porer og kanaler inden for matisen til havis fungerer som levesteder for forskellige organismer. F.eks. Kan bakterier, forskellige arter af diatomer, protozoer, tørveland, flagellater og copepoder leve i kanalerne og porer.

Det er kun vist, at rotatorer og tørvområder er i stand til at krydse kanaler og vandre hen over havis.

Resten af ​​organismerne, såsom bakterier, flagellater, kiselalger og små protozoer, lever i porer, der er mindre end 200 μm, og bruger dem som en tilflugt, hvor de drager fordel af det lave predationstryk.

Bakterier, archaebakterier, cyanobakterier og mikroalger i havis

De dominerende arter i ispakken er psykrofile mikroorganismer, dvs. ekstremofile stoffer, der tåler meget lave temperaturer.

Heterotrofiske bakterier udgør den overvejende gruppe inden for de prokaryote organismer, der beboer havis, som er psykrofile og halotolerante, dvs. at de lever under betingelser med høj saltholdighed, som fritlevende arter og også forbundet med overflader.

Der er også rapporteret om archaea på både isark, Arktis og Antarktis.

Flere arter af cyanobakterier beboer arktisk havis, men er ikke fundet i Antarktis.

Diatomalger er den mest studerede gruppe af eukaryoter i havis, men der er også dinoflagellater, ciliater, foraminifera og klorofytter.

Klimaændringer påvirker især polære isflak, og mange af deres arter trues af udryddelse af denne grund.

Referencer

1. Arrigo, KR og Thomas, DN (2004). Stor skala betydning af havisbiologi i det sydlige Ocean. Antarktisk videnskab. 16: 471-486.
2. Brierley, AS og Thomas, DN (2002). Økologien med det sydlige Ocean pakker is. Fremskridt inden for marinbiologi. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Koldtilpasset Archaea. Naturanmeldelser Mikrobiologi. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD og Deming, JW (2008). Rumlig heterogenitet og tidsmæssig dynamik af partikler, bakterier og pEPS i arktisk vinterhav. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
5. Tilling, RL; Hyrde, A.; Wingham, DJ (2015). Forøget arktisk havismængde efter unormalt lav smeltning i 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.