JÄÄTIKKÖ: SIJAINTI, OMINAISUUDET JA ORGANISMIT - YMPÄRISTÖ - 2025

Jään tai merijää on joukko kelluvia jäätiköiden, jotka muodostetaan jäädyttämällä meriveden napa valtamerten maapallon alueilla. Maapallon polaariset valtameret peitetään merijäällä kausittain (vain talvella) tai pysyvästi ympäri vuoden. Ne ovat planeetan kylmimpiä ympäristöjä.

Lämpö- ja aurinkosäteilyjaksot polaarivaltaisissa merkeissä vaihtelevat suuresti. Lämpötila voi vaihdella välillä -40 ja -60 ° C, ja auringonsäteilyjaksot värähtelevät kesän 24 tunnin päivänvalon ja talven täydellisen pimeyden välillä.

Kuva 1. Jäljitys jääpakkauksessa. Lähde: LBM1948, Wikimedia Commonsista

Merijää tai jääpakkaus kattaa 7% planeetan pinta-alasta ja noin 12% kaikista maan valtamereistä. Suurin osa niistä sijaitsee polaarikärjissä: Pohjoisen Jäämeren arktinen napakypärä ja etelässä Etelämantereen napakypärä.

Merijään pinta-ala vähenee ja rekonstruoidaan vuosittain, ja se on luonnollinen prosessi, josta sen elämä ja ekosysteemirakenne riippuvat.

Maapallon napajäätiköiden paksuus on myös hyvin vaihteleva; se vaihtelee yhden metrin (sulamisaikoina) ja 5 metrin (vakauden aikoina) välillä. Joissakin paikoissa voi muodostua jopa 20 metrin paksuisia merijäälevyjä.

Tuulen, merivirtojen vaihtelun sekä ilman ja meren lämpötilan vaihtelun vuoksi merijää on erittäin dynaaminen järjestelmä.

Sijainti ja ominaisuudet

Etelämantereen jäälautanen

Etelämanner-jääpakkaus sijaitsee etelänavalla, Antarktikan mantereen ympärillä.

Joka vuosi, joulukuun aikana, sen jää sulaa tai sulaa johtuen kesälämpötilan noususta maan eteläisellä pallonpuoliskolla. Sen pidennys on 2,6 miljoonaa km ².

Talvella lämpötilojen laskiessa se muodostuu uudelleen ja saavuttaa maanosan vastaavan alueen, 18,8 miljoonaa km ².

Arktinen jäälautta

Arktisella jääpakkauksella vain mantereen alueita lähinnä olevat osat sulavat vuosittain. Pohjoisessa talvella se saavuttaa alueen 15 miljoonaa km ² ja kesällä vain 6,5 miljoonaa km ².

Kuva 2. Jääpakkauksen ylittävä vene. Lähde: LBM1948, Wikimedia Commonsista

Merijään fysiikka

Merijäämassojen kelluva

Jää on vähemmän tiheää kuin vesi ja kelluu valtameren pinnalla.

Kun vesi siirtyy nesteestä kiinteään tilaan, muodostuneessa kiteisessä rakenteessa on tyhjiä vapaita tiloja ja massa / tilavuussuhde (tiheys) on pienempi kuin nestemäisessä tilassa olevan veden.

Kanavat ja sisähuokoset

Kun puhdas vesi jähmettyy jääksi, se muodostaa hauran kiinteän aineen, jonka ainoat sulkeumat ovat kaasukuplia. Sitä vastoin meriveden jäätyessä tuloksena oleva jää on puolikiinteä matriisi, jonka kanavat ja huokoset on täytetty meriveden suolaliuoksella.

Suolapitoisuus

Liuenneet aineet, mukaan lukien suolat ja kaasut, eivät pääse kiteiseen rakenteeseen, vaan asettuvat huokosiin tai kiertävät kanavien läpi.

Näiden huokosten ja kanavien morfologia, niiden käyttämä jään kokonaistilavuus ja sisältämän meriliuoksen suolapitoisuus riippuvat lämpötilasta ja jään muodostumisen iästä.

Meriratkaisu tyhjenee painovoiman vuoksi, mistä johtuen merijään kokonaissuolaisuus vähenee asteittain.

Tämä suolapitoisuuden menetys kasvaa kesällä, kun kelluvan jäämassan pintakerros sulaa ja suolautuu; Tämä tuhoaa huokosten ja kanavien rakenteen ja niiden sisältämä meriliuokset valuvat ulos.

Lämpötila

Lämpötila kelluvan merijään massan yläpinnalla (joka on noin -10 ° C) määritetään ilman lämpötilan (joka voi saavuttaa -40 ° C) ja lumipeitteen eristyskyvyn perusteella.

Sen sijaan kelluvan jäämassan alapinnan lämpötila on yhtä suuri kuin sen meriveden jäätymispiste, johon se lepää (-1,8 ° C).

Tämä johtaa lämpötilagradienteihin, suolapitoisuuteen - ja siten liuenneisiin liuenneisiin aineisiin ja kaasuihin - sekä huokosten ja kanavien tilavuuteen merijäämassaan.

Tällä tavalla syksy-talvi aikana merijää on kylmempää ja sen suolapitoisuus on korkeampi.

Organismit, jotka asuttavat merijäätä

Jäälajit ovat korkean tuottavuuden alueita, mistä osoittaa suuri joukko nisäkkäitä ja lintuja, jotka metsästävät ja ruokkivat näillä alueilla. Tiedetään, että monet näistä lajeista vaeltavat valtavien matkojen päässä ruokkimaan näillä merijääalueilla.

Jääkarhuja ja kursia on runsaasti arktisella jääpakkauksella, ja pingviinit ja albatrosseilla Antarktiksella. Hylkeitä ja valaita on molemmilla merijääalueilla.

Merijäässä kasviplanktonissa, fotosynteesiä suorittavissa mikrolehdissä ja troofisen ketjun päätuottajana on huomattava kausikehitys.

Tämä tuotanto ylläpitää eläinplanktonia, kaloja ja syvänmeren organismeja, joista puolestaan ​​edellä mainitut nisäkkäät ja linnut syövät.

Merijäässä olevien organismien monimuotoisuus on vähemmän kuin trooppisten ja lauhkeiden vyöhykkeiden, mutta jäälajeissa on myös valtava määrä lajeja.

Kuva 3. Jääkarhu hyppäämässä Spitsbergen Islandilta, Svalbard, Norja. Lähde:

Elämän muodot merijäätilojen tiloissa

Avainparametri elämän olemassaolosta merijään sisällä on riittävästi tilaa jäämatriisin sisällä, tilaa, joka mahdollistaa myös liikkumisen, ravinteiden ottoa sekä kaasujen ja muiden aineiden vaihtoa.

Merijäämatriisin huokoset ja kanavat toimivat monien organismien elinympäristöinä. Esimerkiksi bakteerit, erilaiset leväkivilajit, alkueläimet, turvemaat, siipikarjat ja kotikapset voivat elää kanavissa ja huokosissa.

Vain rotiferien ja soiden on osoitettu kykenevän kulkemaan kanavia ja muuttamaan merijään horisontin yli.

Loput organismit, kuten bakteerit, flagellaatit, piimot ja pienet alkueläimet, elävät alle 200 μm: n huokosissa, käyttäen niitä turvapaikkana, jos ne hyötyvät alhaisesta saalistuspaineesta.

Bakteerit, arkebakteerit, sinilevät ja mikrolevät merijäässä

Jääpakkauksen pääasiallisia lajeja ovat psykofiiliset mikro-organismit, toisin sanoen ekstremofiilit, jotka sietävät erittäin matalia lämpötiloja.

Heterotrofiset bakteerit muodostavat vallitsevan ryhmän merijäässä asuvissa prokaryoottisissa organismeissa, jotka ovat psykofiilisiä ja halotoleransseja, ts. Ne elävät korkean suolapitoisuuden olosuhteissa vapaana elävinä lajeina ja myös liittyneinä pintoihin.

Archaeaa on myös ilmoitettu molemmilla jäälevyillä, arktisella ja Etelämantereella.

Arktisen merijään alueella asuu useita sinilevälajeja, mutta niitä ei ole löytynyt Etelämantereelta.

Diatom-levät ovat tutkituimpia eukaryoottiryhmiä merijäässä, mutta esiintyy myös muun muassa dinoflagelaatteja, silikaatteja, foraminiferaa ja klorofyyttejä.

Ilmastomuutos vaikuttaa erityisesti polaarisiin jäälauttoihin, ja monet niiden lajeista uhkaavat sukupuuttoon sukupuuttoon tästä syystä.

Viitteet

1. Arrigo, KR ja Thomas, DN (2004). Merijääbiologian suuri merkitys eteläisellä valtamerellä. Etelämanner-tiede. 16: 471-486.
2. Brierley, AS ja Thomas, DN (2002). Eteläisen valtameren pakkausjään ekologia. Edistymistä meribiologiassa. 43: 171 - 276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Kylmä mukautettu Archaea. Luontoarvostelut Mikrobiologia. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD ja Deming, JW (2008). Hiukkasten, bakteerien ja pEPS: ien alueellinen heterogeenisuus ja ajallinen dynamiikka arktisella talvimyllyjäällä. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
5. Tilling, RL; Paimen, A.; Wingham, DJ (2015). Lisääntynyt arktisen merijään määrä poikkeuksellisen alhaisen sulamisen jälkeen vuonna 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.