Astronomija, satelit, vesolje

Fitoplankton cveti iz vesolja



Eksplozivna rast fitoplanktona širi cvetoče na več sto kilometrov oceana.


Ta slika je satelitski prikaz cvetenja fitoplanktona, ki se je razvil v Atlantskem oceanu ob obali Namibije leta 2008. Cvet se je prvič pojavil okoli 28. oktobra in se začel širiti do 14. novembra. Tipično cvetenje fitoplanktona traja le nekaj tednov ali manj . Cveti so pogosto zaradi stroškov Namibije, saj globoki oceanski tokovi iz južnega oceana blizu Antarktike dovajajo hladno vodo, bogato s hranili. Tokovi naletijo na celinsko polico in voda potisne navpično pobočje proti površju. Pogosto cvetovi rastejo tako agresivno, da razpadanje umrlih planktonskih teles porabi toliko kisika, da se na teh območjih razvije "mrtva cona". To satelitsko sliko je pripravil NASA Earth Observatory. 1

Fitoplankton skozi mikroskop: Ta fotografija prikazuje številne vrste mikroskopskih rastlinskih organizmov, znanih kot diatomi. Diatomi so pogost član populacij fitoplanktona, ki živijo in plujejo v osončenih vodah oceanske površine. Številni od njih imajo tanko kremenčevo lupino, znano kot "test", in vsebujejo klorofil. Med cvetenjem več milijard diatomov v vodi povzroči modrikasto zeleno do zeleno barvo. Ko umrejo, se njihova telesa potopijo na dno in prispevajo kremen in organski ogljik v spodnjo usedlino. 2

Kaj je cvet fitoplanktona?

Fitoplankton je mikroskopskim rastlinam podobnim organizmom, ki rastejo, se množijo in plavajo v površinskih vodah večine vodnih teles na Zemlji. Ime "fitoplankton" je kombinacija dveh grških besed: "phyton" (kar pomeni "rastlina") in "planktos" (kar pomeni "drifter").

Fitoplankton zaseda osnovo prehranske verige oceana. Večina jih vsebuje klorofil in proizvaja energijo iz fotosinteze. Klorofil v telesu daje visoki koncentraciji v vodi vodo zeleno barvo. Drugi fitoplankton izloča skeletni material, sestavljen iz kalcijevega karbonata. V visokih koncentracijah lahko vodi dajo svetlo turkizno barvo.

Fitoplankton je običajno prisoten in obilna v sončno osvetljenih površinskih vodah, vendar jih ljudje običajno opazijo na obali, se vozijo mimo s čolni ali preletijo z letali. Ko pa so pogoji temperature, sončne svetlobe in sestave vode popolni, eksplozivna rast in razmnoževanje naraščajo v številu. V teh obdobjih eksplozivne rasti se v vodi in na vodi pojavijo zelene ali turkizne barve, znane kot "fitoplanktonski cvetovi".

29. maja 2017 so reka Donava, Dneper in drugi potoki, ki so se izpraznili v Črno morje, poplavili in preplavili bregove na kmetijska zemljišča. Vode potokov so pobrale površje tal, površinske usedline, gnojila in živalske odpadke ter jih odnesle v Črno morje. Ta nalet raztopljenega železa, dušika in fosfata v teh vodah je sprožil eksplozivno rast fitoplanktona v morju, kar je povzročilo številne razcvete, vidne na satelitski sliki zgoraj. To NASA-ino satelitsko sliko je pripravil Norman Kuring. 4

Fitoplankton skozi mikroskop: Ta fotografija prikazuje kokkolitofor, enocelični rastlinski organizem, ki živi planktonsko življenje v plitvih, osončenih vodah oceana ali drugih vodnih teles. Kokkolitoforji izločajo in obdajajo z do tridesetimi ploščami podobnimi lestvicami, sestavljenimi iz kalcijevega karbonata, ki so vsake le nekaj mikronov. Med cvetenjem lahko več milijard lebdečih koktolitrov povzroči, da voda ob svetlobi sončne svetlobe izbije zelo svetlo turkizno barvo in se odbija od teh lestvic. Ko umrejo, se njihova telesa potopijo na dno in prispevajo kalcijev karbonat v spodnjo usedlino. 3 Creative Commons slika Hannesa Grobeja.

Pomen fitoplanktona

Drobni fitoplankton pomembno prispeva k prekrivanju usedlin v mnogih delih Zemljinih oceanov. Pomembno vlogo igrajo tudi pri moderiranju vsebnosti ogljikovega dioksida v Zemljini atmosferi. Fitoplankton absorbira raztopljeni ogljikov dioksid iz oceanske vode in s fotosintezo sprošča kisik.

Ko umrejo, se njihova telesa potopijo na dno oceanov in se kopičijo kot drobnozrnat organski material, znan kot ooze. Akumulacije diatoma ustvarijo silicijev dioksid, ki tvori sedimentno kamnino, znano kot diatomit. Akumulacije kokkolitoforja ustvarjajo kalcijev-karbonatni bogati kamen, ki lahko tvori sedimentno kamnino, imenovano kreda.

Obe vrsti fitoplanktona prispevata raztopljeni ogljikov dioksid v globoko oceansko vodo, organski ogljik pa v maso usedlin. Ta ogljik se lahko milijone let zapira v globoke oceanske vode in morske usedline. Posledično ocean postane ponor ogljika. Na ta način fitoplankton odstranjuje ogljikov dioksid, toplogredni plin, iz površinskih voda in preprečuje njegov vstop v ozračje. Ta odstranjevanje ogljika pomaga uravnavati vsebnost ogljikovega dioksida v atmosferi in s tem uravnavati globalne temperature.

Satelitska slika cvetenja fitoplanktona, ki se je oblikovala ob vzhodni obali Nove Zelandije. To razcvet je eksplozivno narasel med 11. in 25. oktobrom 2009. Tekmovanje med vetrovi in ​​tokovi je plankton preneslo čez sto kilometrov površine oceana in ustvarilo zapletene vrtine in vzorce. Cvetenje je vsebovalo toliko mikroskopskih organizmov, da jih je bilo mogoče jasno videti iz vesolja. To NASA-ino satelitsko sliko sta pripravila Robert Simmon in Jesse Allen. 5

Informacije o fitoplanktonu
1 Phytoplankton Bloom Off Namibia je članek z Nasine spletne strani Observatory Earth, dostopen januarja 2019.
2 Diatomi Skozi mikroskop, fotografija javnega dostopa Gordona T. Taylorja z univerze Stony Brook in distribuirana po Wikimediji, dostopna januarja 2019.
3 Kaj je kokkolitofor? John Weier, članek z Nasine spletne strani Observatory Earth, dostop do januarja 2019.
4 Turkizni vrtinci v Črnem morju avtorjev Kathryn Hansen, Pola Lem in Normana Kuringa, ki je bil objavljen v članku o Nasinem spletnem observatoriju za zemljo, dostopen januarja 2019.
5 Kaj so fitoplankton? avtorja Rebecca Lindsey in Michona Scotta, članek o Nasini spletni strani Observatory Earth, dostopna januarja 2019.
6 Phytoplankton razcveti New Jersey, ki sta ga napisala Kathryn Hansen in Jeff Schmaltz, članek o Nasinem spletnem observatoriju za zemljo, dostopen januarja 2019.
7 Bloom in the Ross Sea, Mike Carlowicz, Hugh Powell in Norman Kuring, članek z Nasine spletne strani Observatory Earth, dostopen januarja 2019.
8 Bloom in English Channel avtorja Stevea Groomja iz Plymouth Marine Laboratoryja, slike javne domene, ki jo gosti Wikimedia, je dostopen februarja 2019.
9 Bloom in Barentsovo morje: Mike Carlowicz, Holli Riebeek, Barney Balch, Norman Kuring in Sergio Signorini, članek na nasinem spletnem mestu NASA Earth Observatory, dostopen februarja 2019.

Kje nastanejo fitoplanktonski cvetovi?

Cvetenje fitoplanktona je najpogostejše v vodah z uspevajočo morsko populacijo in kjer se v neprekinjenem toku ali v nalivih dodajo obilna hranila, potrebna za rast fitoplanktona. To so pogosto območja ob robovih celin, kjer se hranila dovajajo skozi rečni odtok, ali kjer se hladne vode, bogate s hranili, iz globin oceanov dvigajo na površje. Cvetovi se lahko pojavijo tudi v sladkovodnih telesih, pogosto pa jih sproži kmetijski odtok. Ko so razmere popolne, bo bogata zaloga hranil planktonovo eksplozivno rast razcvetela.

Nenavadno cvetenje fitoplanktona se je zgodilo v Atlantskem oceanu ob obali New Jerseyja 6. julija 2016. To cvetenje je dobivalo hranila iz postopka, znanega kot "upwelling". Močni, vztrajni vetrovi, ki so pihali s celine in proti vzhodu, so odnašali površinske vode stran od obale. To je prineslo hladno vodo, bogato s hranili, navzgor po celinskem pobočju, da bi nadomestilo vode, ki so jih izplavile v morje. Rezultat je bil cveten fitoplankton ob obali. Podobno cvetovi se poleti pojavljajo ob obali Atlantika. Nasino satelitsko sliko je pripravil Jeff Schmaltz. 6

Ta satelitska slika prikazuje cvetenje fitoplanktona v Rossovem morju na Antarktiki. Ko sonce na nebu na južni polobli sonce vzhaja dovolj visoko, v Rossovo morje zadene dovolj sončne energije, da sproži eksplozijo fitoplanktona. To je čas, ko se vse, kar živi okoli Rossovega morja, začne vsako leto. Krmijo krmo s fitoplanktonom, ribe krmijo kril, pingvine hranijo ribe, morilske kite pa hranijo s pingvini. Prehranska veriga eksplodira iz njene baze. To NASA-ino satelitsko sliko je pripravil Norman Kuring. 6

Ta satelitska slika prikazuje mlečno belo fitoplanktonsko cvetenje v Rokavskem kanalu ob jugozahodnem koncu Anglije. Ta pljuv je bil posnet na sliki Landsat 24. julija 1999. Opazen je zaradi svoje mlečno turkizne barve, ki je posledica sončne svetlobe, ki se odraža na milijardicah kokkolitofor (Emiliania huxleyi), ki so sestavljene iz belega kalcijevega karbonata. To podobo Landsat je pripravil Steve Groom iz pomorskega laboratorija Plymouth. 8

Ta satelitska slika prikazuje cvetenje fitoplanktona v Barentsovem morju ob obali severne Norveške in severozahodne Rusije 14. avgusta 2011. Vsako pomlad cveti plankton na stotine kilometrov po teh obalah. Cvetenje sproži odtok spomladanskega toka, še pomembneje pa je 24-urno obdobje sončne svetlobe, ki se pojavi vsako pomlad. Barvne razlike v slivi povzročajo različne vodne globine (koktolitri v plumu lahko živijo do globine do 50 metrov pod površjem) in različne koncentracije fitoplanktona. Vzorci na slivi so posledica spreminjanja vetra in trenutnega delovanja. V tem delu Arktičnega oceana diatom cveti običajno v maju, kokkolitofor pa cveti junija. To NASA-ino sliko je pripravil Jeff Schmaltz. 9

Poglej si posnetek: Recica (Avgust 2020).