Ice Glony – Wikipedia

. Glony lodowe Są to wszystkie różne rodzaje społeczności glonów znalezionych w lodzie morskim lub naziemnym. W lodzie morskim regionów polarnych oceanów społeczności glonów lodowych odgrywają ważną rolę w produkcji podstawowej. Czas kwitnienia glonów jest szczególnie ważny, aby utrzymać wyższe poziomy troficzne w okresach roku, w którym światło jest niskie i nadal istnieje pokrycie lodu. Społeczności glonów lodowych morskich są głównie skoncentrowane w dolnej warstwie lodu, ale mogą również znajdować się w solance wewnątrz lodu, w stawach topnienia i na powierzchni.

Ponieważ lodowe glony lodowe znajdują się w systemach słodkowodnych, skład gatunku różni się znacznie od składu glonów lodu morskiego. Społeczności te są znaczące, ponieważ często zmieniają kolor lodowców i czapek lodowcowych, wpływając na albedo samego lodu.

Adaptacja do środowiska lodu morskiego [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Życie mikroorganizmów na morzu jest niezwykle inne. ^{[Pierwszy] [2] [3]} Dominujące gatunki różnią się w zależności od pozycji, rodzaju lodu i napromieniowania. Ogólnie rzecz biorąc, Bacillariophyceae jak Nitschia zimna (w arktyce) ^[4] i Fragarariopsis (na Antarktydzie) ^[5] Dominują. Tam Melosira arctica , że tworzenie włókien o długości do jednego metra, przymocowane do dna lodu, jest również szeroko rozpowszechnione w Arktyce i jest ważnym źródłem żywności dla gatunków morskich. ^[5] Społeczności glonów morskich znajdują się w całym lodzie morskim. Glony wchodzą do lodu morskiego z wody oceanicznej podczas tworzenia Ice Frazil , Pierwszy etap procesów formowania lodu morskiego, gdy nowo uformowane kryształy lodu wznoszą się na powierzchnię, przynosząc ze sobą mikroalga, protistry i bakterie. Glony można znaleźć wewnątrz salami, które powstają, gdy woda morska zamarza i tworzy matrycę małych żył i porów zawierających skoncentrowaną solankę i pęcherzyki powietrza. ^[6] Społeczności glonów morskich mogą również rozwijać się na powierzchni lodu, na powierzchni stawu topnienia i w warstwach, w których wystąpiła dynamika czapki lodowcowej. W stawach topnienia rodzaje dominujących glonów mogą się różnić w zależności od zasolenia stawu, przy wyższych stężeniach diatomee znalezionych w stawach topnienia o większym zasoleniu. ^[7] Ze względu na ich adaptację do niskich warunków świetlnych obecność glonów lodowych (w szczególności pozycja pionowa w torbie lodowej) jest głównie ograniczona dostępnością składników odżywczych. Jeśli najwyższe stężenia znajdują się u podstawy lodu, to dlatego, że porowatość tego lodu pozwala na infiltrację składników odżywczych z wody morskiej. ^[8]

Aby przetrwać w trudnym środowisku zamrożonego morza, organizmy muszą być w stanie wytrzymać ekstremalne zmiany zasolenia, temperatury i promieniowania słonecznego. Glony żyjące w solance mogą wydzielić osmolity, takie jak dimetylosolfonio propionato (DMSP), które pozwalają im przetrwać wysokie zasolenie po utworzeniu lodu w zimie, a także przy niskim zasoleniu, gdy stosunkowo świeża woda pokonują wodę nawadniają Kanały wiosną i latem.

Niektóre gatunki białek glonów lodowych wydzielają białka wiążące lód (IBP), takie jak galaretowate zewnątrzkomórkowa substancja polimerowa (EPS) w celu ochrony błon komórkowych przed uszkodzeniem spowodowanym wzrostem kryształów lodu i cykli zamrażania i Distala. ^[9] EPS zmienia mikrostrukturę lodową i tworzy kolejne siedlisko dla przyszłych kwiatów. Glony żyjące na powierzchni wytwarzają specjalne pigmenty, aby uniknąć uszkodzeń spowodowanych promieniowaniem ultrafioletowym. Wyższe stężenia pigmentów Xantofille działają jako ekran słoneczny, który chroni glony lodowe przed fotodaniką, gdy są narażone na szkodliwe poziomy promieniowania ultrafioletowego podczas przejścia z lodu do kolumny wody podczas wiosny. ^[2] Niektóre badania pokazują, że glony, które rosną poniżej wysokiej grubości lodu, wykazują wartości wśród najbardziej ekstremalnych zaobserwowanych adaptacji do niskich warunków światła. Ekstremalna wydajność stosowania światła pozwala na glony lodu morskiego szybko gromadzić biomasę, gdy warunki świetlne poprawiają się wczesną wiosną. ^[6]

Rola w ekosystemie [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Glony ICE odgrywają fundamentalną rolę w produkcji pierwotnej i odgrywają podstawową rolę w polarnym układzie elektroenergetycznym poprzez przekształcenie dwutlenku węgla i nieorganicznych składników odżywczych w tlenu i materii organicznej, poprzez fotosyntezę, na szczycie oceanu zarówno artartica. W Arktyce szacunki wkładu glonów lodu morskiego w całkowitą produkcję pierwotną wahają się od 3-25%, do 50-57% w regionach wysokich arktycznych. ^{[dziesięć] [11]} Glony lodu morskie szybko gromadzą biomasę, często u podstawy lodu morskiego, i dorastają, tworząc kolędy glonów, które są spożywane przez amfipody, takie jak Krill i Copepoda. Wreszcie organizmy te są spożywane przez ryby, wieloryby, pingwiny i delfiny. ^[6] Kiedy społeczności wodorostów wodorostów odłączają się od lodu morza, są pochłaniane przez pelagiczne roślinożerne, takie jak zooplakton, podczas gdy zatopią się w kolumnie wodnej, oraz przez bezkręgowce obszaru BEOD podczas osadzania się na dnie morza. ^[2] Morskie glony lodowe, takie jak żywność, są bogate w wielonienasycone kwasy tłuszczowe i inne niezbędne kwasy tłuszczowe i są wyłącznymi producentami niektórych kwasów tłuszczowych omega-3 do produkcji jaj gopepody, do wyklucia jaj i wzrostu zooplanktonu. ^{[2] [dwunasty]}

Zmiany czasowe [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Czas glonów lodu morskiego ma znaczący wpływ na cały ekosystem. Początek kwitnienia jest kontrolowany głównie przez powrót słońca na wiosnę (tj. Z rogu słonecznego). Z tego powodu kwitnienie glonów lodowych zwykle występuje przed zakwitem pelagicznego fotoplanktonu, który wymaga wyższego poziomu lekkiej i cieplejszej wody. ^[dwunasty] Na początku sezonu, przed stopieniem lodu, glony lodu morskiego stanowią ważne źródło żywności dla wyższego poziomu troficznego. ^[dwunasty] Jednak całkowity odsetek, z jaką glony lodu morskie przyczyniają się do pierwotnej produkcji ekosystemu podanego silnie na zasięgu pokrycia lodowego. Grubość śniegu na lodzie morskim wpływa również na czas i wymiary kwitnienia glonów lodowych poprzez zmianę transmisji światła. ^[13] Ta wrażliwość na lód i śnieżne pokrycie może powodować niewspółosiowość między drapieżnikami a ich glonami żywności i pochodzenia morza, wewnątrz ekosystemu. Ta tak zwana korespondencja/nieokreślona została zastosowana do różnych systemów. ^[14] Przykłady zaobserwowano w raporcie między gatunkami zooplanktonu, które są oparte na algach lodu morskim i fitoplanktonie na pokarm młodego dorsza na morzu Beringa. ^[15]

Implikacje dla zmian klimatu [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Zmiany klimatu i ogrzewanie regionów arktycznych i antarktycznych mogą potencjalnie zmienić funkcjonowanie ekosystemów. Oczekuje się, że zmniejszenie limitu lodowego w regionach polarnych zmniejszy względny odsetek produkcji glonów morskich do znacznego odsetka rocznej produkcji pierwotnej. ^{[16] [17]} Przerzedzenie lodu umożliwia większą produkcję na początku sezonu, ale wczesne rozwiązanie tego samego zmniejsza czas wzrostu algi lodu morskiego. To rozwiązanie przyczynia się również do stratyfikacji kolumny wody, która zmienia dostępność składników odżywczych do wzrostu glonów poprzez zmniejszenie głębokości warstwy mieszanej powierzchni i hamowanie wznoszenia się składników odżywczych z głębokimi wodami. Oczekuje się, że spowoduje to ogólny ruch w kierunku produkcji fitoplanktonu pelagicznego. ^[17] Ponieważ glony lodu morskie są często podstawą łańcucha pokarmowego, zmiany te mają implikacje dla wyższych poziomów troficznych. ^[dziesięć] Cykle reprodukcyjne i migracyjne wielu pierwotnych konsumentów polarnych są synchronizowane z kwitnieniem glonów lodowych, co oznacza, że ​​zmiana w obrębie produkcji pierwotnej lub w pozycji produkcji pierwotnej może przenieść rozkład niezbędnych populacji ofiar
do ważnych gatunków podstawowych.

Produkcja DMSP przez algi morskie odgrywa również ważną rolę w cyklu węglowym. DMSP jest utleniany przez inny Placton Solfuro dimetylu (DMS), związek powiązany z tworzeniem chmur. Ponieważ chmury mają wpływ na opady deszczu i ilość promieniowania słonecznego odzwierciedlonego w przestrzeni (albedo), proces ten może stworzyć pozytywny cykl sprzężenia zwrotnego. ^[18] Pochmurne pokrycie zwiększyłoby nasłanie odzwierciedlone w przestrzeni od atmosfery, potencjalnie przyczyniając się do chłodzenia planety i tworzenia większej liczby siedlisk polarnych dla glonów lodowych. Począwszy od 1987 r. Badania sugerują, że konieczne byłoby podwojenie jąder kondensacyjnych, z których DMS jest typem, w celu przeciwdziałania ogrzewaniu ze względu na wzrost stężenia dwutlenku węgla. ^[19]

Glony lodowe jako ślad dla paleoklimy [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Lód morski odgrywa ważną rolę w globalnym klimacie. ^[20] Obserwacje satelitarne do pomiaru lodu morskiego sięgają tylko pod koniec lat 70. i bardziej długoterminowe zapisy obserwacyjne są sporadyczne i niepewne. ^[21] Podczas gdy paleoklimatologia ziemskiego lodu można mierzyć bezpośrednio za pomocą Cagottage, historyczne modele lodu morskiego muszą polegać na potrąceniu i interpretacjach.
Organizmy, które na końcu żyją na lodzie morskim, spadają i spadają przez kolumnę wody, w szczególności, gdy lód morski topi się. Część materiału, która dociera do dna morza, jest zakopana przed pochłonięciem, a zatem jest zachowana w osadu.

Istnieje wiele organizmów, których wartość jest wykorzystywana jako wskaźnik obecności lodu morskiego, w tym poszczególnych gatunków diatomee, torbieli dinoflagellate, Ostracoda i foraminiferi. Zmienność izotopów węgla i tlenu w jądrze osadowym można również zastosować do wnioskowania o rozszerzeniu lodu morskiego. Każdy wskaźnik ma zalety i wady, na przykład niektóre gatunki diatomee, które występują wyłącznie w lodzie morskim, są bardzo obfite w osadach, jednak wydajność ochrony może się różnić. ^[22]

Glony znajdują się również na lodowych płytach lodowych i lodowcach. Gatunki obecne w tych siedliskach różnią się od gatunków związanych z lodem morskim, ponieważ system jest słodka. Również w tych siedliskach istnieje wiele różnych rodzajów siedlisk i zgromadzeń glonów. Na przykład społeczności krytyczne znajdują się specjalnie na powierzchni lodowców, w których śnieg stopi się okresowo w ciągu dnia. ^[23] Na lodzie i odpornych śniegach lodowe glony często kolorują lód z powodu dodatkowych pigmentów, popularnie znanych jako „czerwony śnieg”.

Implikacje dla zmian klimatu [[[ zmiana |. Modifica Wikitesto ]

Ostatnie badania, znane jako projekt Czarny i kwitnący , wykazał wpływ glonów lodowych na szybkość topnienia czapek lodowcowych. Ze względu na ciemne kolory glonów wchłanianie światła słonecznego przez lód jest wzmacniane, co prowadzi do wzrostu szybkości topnienia. ^[24] Cel projektu Czarny i kwitnący Ma to na celu ustalenie, w jaki sposób glony przyczyniają się do ciemniejszego lodu.