Isflakplats, egenskaper och organisationer

971
Robert Johnston

De packa eller havsis är den uppsättning flytande isark som bildas av frysande havsvatten i de polära oceaniska områdena på jorden. De markbundna polära oceanerna täcks av havis säsongsmässigt (endast vinter) eller permanent under hela året. De är de kallaste miljöerna på planeten.

Cyklerna för temperatur och solbestrålning i polära oceaner är mycket varierande. Temperaturen kan variera mellan -40 och -60 ° C och solstrålningscyklerna svänger mellan 24 timmars dagsljus på sommaren och totalt mörker på vintern.

Figur 1. Spåra på ispack. Källa: LBM1948 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], från Wikimedia Commons

Havsis eller ispack täcker 7% av planetens yta och cirka 12% av de totala landshaven. En stor del av dem ligger i polarkåporna: den arktiska polarhjälmen i Arktiska havet i norr och den antarktiska polarhjälmen i söder.

Havsis genomgår en årlig cykel av minskning och återuppbyggnad av sin yta, en naturlig process som dess liv och ekosystem är beroende av..

Tjockleken på jordens isis är också mycket varierande; det varierar mellan en meter (i smälttider) och 5 meter (i tider med stabilitet). På vissa ställen kan havsis upp till 20 meter tjock bildas.

På grund av den kombinerade effekten av vindar, fluktuationer i havsströmmar och variationer i luft- och havstemperaturer är havsis mycket dynamiska system..

Artikelindex

  • 1 Plats och egenskaper
    • 1.1 Antarktis isflak
    • 1.2 Arktisk isflak
  • 2 Fysik av havsis
    • 2.1 Flytande av isismassor
    • 2.2 Kanaler och inre porer
    • 2.3 Salthalt
    • 2.4 Temperatur
  • 3 Organismer som lever i is
    • 3.1 Livsformer i rymden inom havsisen
    • 3.2 Bakterier, arkebakterier, cyanobakterier och mikroalger i havsis
  • 4 Referenser

Plats och egenskaper

Antarktis isflak

Antarktis-ispaketet ligger vid sydpolen, runt kontinenten Antarktis.

Årligen smälter eller smälter isen under december månad på grund av ökningen av sommartemperaturen på jordens södra halvklot. Dess förlängning är 2,6 miljoner kmtvå.

På vintern, med temperaturfallet, bildas det igen och når ett område som är lika med kontinentens, 18,8 miljoner kmtvå.

Arktisk isflak

I den arktiska ispaketet smälter endast de delar som ligger närmast kontinentala områden årligen. På den norra vintern når den ett område på 15 miljoner kmtvå  och på sommaren bara 6,5 ​​miljoner kmtvå.

Figur 2. Båt som passerar ispaketet. Källa: LBM1948 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], från Wikimedia Commons

Fysik av havsis

Flytande av ismassor

Isen är mindre tät än vatten och flyter på havsytan.

När vatten passerar från en vätska till ett fast tillstånd har den kristallina strukturen som bildas tomma lediga utrymmen och förhållandet mellan massa och volym (densitet) är lägre än för vatten i flytande tillstånd.

Kanaler och inre porer

När rent vatten stelnar till is bildar det ett sprött fast ämne vars enda inneslutningar är gasbubblor. Däremot, när marina vatten fryser, är den resulterande isen en halvfast matris med kanaler och porer fyllda med saltlösning av havsvatten..

Salthalt

Upplösta ämnen, inklusive salter och gaser, kommer inte in i den kristallina strukturen utan sätter sig i porerna eller cirkulerar genom kanalerna.

Morfologin för dessa porer och kanaler, den totala isvolymen av dem och saltinnehållet i den marina lösningen som finns, beror på temperaturen och åldern för isbildning..

Det dräneras av den marina lösningen på grund av tyngdkraften, vilket resulterar i en gradvis minskning av den totala salthalten i havsisen..

Denna förlust av salthalt ökar på sommaren när ytskiktet på den flytande ismassan smälter och perkolerar; Detta förstör strukturen hos porer och kanaler och den marina lösning som de innehåller rinner ut.

Temperatur

Temperaturen på den övre ytan av en flytande havsismassa (som är cirka -10 ° C) bestäms av lufttemperaturen (som kan nå -40 ° C) och av isoleringskapaciteten hos snötäcken.

Däremot är temperaturen på undersidan av en flytande ismassa lika med fryspunkten för det havsvatten som den vilar på (-1,8 ° C)..

Detta resulterar i gradienter av temperatur, salthalt - och därmed av upplösta lösta ämnen och gaser - och volymen av porer och kanaler i havsismassan..

På detta sätt är havsisen kallare och har högre salthalt under höst-vinterperioden..

Organismer som lever i is

Isflakarna är regioner med hög produktivitet, vilket framgår av det stora antalet däggdjur och fåglar som jagar och matar i dessa regioner. Det är känt att många av dessa arter migrerar över enorma avstånd för att mata i dessa områden av havsis..

Isbjörnar och valrossar finns i överflöd på den arktiska isflak, och pingviner och albatrosser på den antarktiska isflak. Det finns sälar och valar i båda områdena med is.

I havsis finns en betydande säsongsutveckling av fytoplankton, mikroalger som gör fotosyntes och de främsta producenterna av den trofiska kedjan..

Denna produktion är det som upprätthåller zooplankton, fisk och djuphavsorganismer, på vilka i sin tur de ovannämnda däggdjur och fåglar matas..

Mångfalden av organismer i havsis är mindre än i tropiska och tempererade zoner, men det finns också ett stort antal arter på isflak..

Figur 3. En isbjörn som hoppar från ön Spitsbergen, Svalbard, Norge. Källa: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Livsformer i rymden inom havsisen

Nyckelparametern för existensen av liv inuti havsisen är förekomsten av tillräckligt med utrymme i ismatrisen, utrymme som också möjliggör rörelse, upptag av näringsämnen och utbyte av gaser och andra ämnen..

Porerna och kanalerna inom havisens matris fungerar som livsmiljöer för olika organismer. Till exempel kan bakterier, olika arter av alger, protozoer, torvmarker, flagellater och bläckfisk leva i kanalerna och porerna..

Endast rotorer och torvmarker har visat sig kunna passera kanaler och migrera över havshorisonter..

Resten av organismerna, såsom bakterier, flagellater, kiselalger och små protozoer, lever i porer mindre än 200 μm och använder dem som ett tillflyktsort där de drar nytta av det låga predationstrycket..

Bakterier, arkebakterier, cyanobakterier och mikroalger i havsis

Den dominerande arten i ispaketet är psykrofila mikroorganismer, det vill säga extremofiler som tål mycket låga temperaturer.

Heterotrofa bakterier utgör den dominerande gruppen inom de prokaryota organismerna som lever i havsis, vilka är psykrofila och halotoleranta, det vill säga de lever under förhållanden med hög salthalt, som fritt levande arter och även associerade med ytor..

Archaea har också rapporterats på både isark, Arktis och Antarktis..

Flera arter av cyanobakterier bor i den arktiska havsisen men har inte hittats i Antarktis.

Diatomalger är den mest studerade gruppen av eukaryoter i havsis, men det finns också dinoflagellater, ciliater, foraminifera och klorofyter, bland andra..

Klimatförändringarna påverkar särskilt isflakarna och många av deras arter hotas av utrotning på grund av denna orsak.

Referenser

  1. Arrigo, K.R. och Thomas, D.N. (2004). Storskalig betydelse av havsbiologi i södra oceanen. Antarktisk vetenskap. 16: 471-486.
  2. Brierley, A.S. och Thomas, D.N. (2002). Ekologi av södra oceanen packis. Framsteg inom marinbiologi. 43: 171-276.
  3. Cavicchioli, R. (2006). Kallanpassad Archaea. Naturrecensioner Mikrobiologi. 4: 331-343.
  4. Collins, R.E., Carpenter, S.D. och Deming, J.W. (2008). Rumslig heterogenitet och temporal dynamik hos partiklar, bakterier och pEPS i arktisk vinterhavsis. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
  5. Tilling, R.L. Shepherd, A. Wingham, D.J. (2015). Ökad arktisk havsisvolym efter onormalt låg smältning 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.