ЛЕДЕНО КРИЛО: МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОРГАНИЗМИ - ОКОЛЕН СВЯТ - 2025

В лед или морския лед е набор от плаващи ледени пластове, които се образуват чрез замразяване на морска вода в полярните океански райони на Земята. Земните полярни океани са покрити от морски лед сезонно (само през зимата) или постоянно през цялата година. Те са най-студените среди на планетата.

Циклите на температурата и слънчевото облъчване в полярните океани представляват голяма вариабилност. Температурата може да варира между -40 и -60 ° C, а циклите на слънчевото облъчване се колебаят между 24 часа дневна светлина през лятото и пълна тъмнина през зимата.

Фигура 1. Проследяване на пакет с лед. Източник: LBM1948, от Wikimedia Commons

Морският лед или леденият пакет покрива 7% от повърхността на планетата и приблизително 12% от общия сухоземен океан. Повечето от тях са разположени в полярните шапки: Арктическата полярна каска на Северния ледовит океан и полярната каска на Антарктида на юг.

Морският лед претърпява ежегоден цикъл на редукция и реконструкция на повърхността му, естествен процес, от който зависи неговият живот и структура на екосистемата.

Дебелината на полярните ледени покривки на Земята също е силно променлива; той варира между един метър (във времена на топене) и 5 ​​метра (във времена на стабилност). На места могат да се образуват листове от морски лед с дебелина до 20 метра.

Поради комбинираното действие на ветровете, колебанията в морските течения и отклоненията в температурата на въздуха и морето, морският лед е силно динамични системи.

Местоположение и характеристики

Антарктическо ледо

Антарктическият леден пакет е разположен на южния полюс, около континента Антарктида.

Ежегодно през декември месец ледът му се топи или се стопява поради увеличаването на лятната температура в южното полукълбо на Земята. Удължението му е 2,6 милиона км ².

През зимата, с понижението на температурите, тя се образува отново и достига площ, равна на тази на континента, от 18,8 милиона км ².

Арктически ледоход

В арктическия леден пакет само годините се топят само в най-близките до континенталните части части. През северната зима тя достига площ от 15 милиона км ^2, а през лятото само 6,5 милиона км ².

Фигура 2. Лодка, пресичаща ледения пакет. Източник: LBM1948, от Wikimedia Commons

Физика на морския лед

Плаване на морски ледени маси

Ледът е по-малко плътен от водата и плава по повърхността на океана.

Докато водата преминава от течност в твърдо състояние, кристалната структура, която се образува, има празни свободни пространства и съотношението маса / обем (плътност) е по-ниско от това на водата в течно състояние.

Канали и вътрешни пори

Когато чистата вода се втвърди до лед, тя образува крехко твърдо вещество, чиито единствени включвания са газови мехурчета. За разлика от това, когато морските води замръзват, полученият лед е полутвърда матрица с канали и пори, пълни със солен разтвор на морска вода.

соленост

Разтворените вещества, включително соли и газове, не влизат в кристалната структура, а вместо това се установяват в порите или циркулират през каналите.

Морфологията на тези пори и канали, общият обем лед, зает от тях, и солеността на съдържащия се морски разтвор, зависят от температурата и възрастта на образуването на лед.

Има дренаж на морския разтвор поради силата на гравитацията, което води до постепенното намаляване на общата соленост на морския лед.

Тази загуба на соленост се увеличава през лятото, когато повърхностният слой на плаващата ледена маса се стопи и се просмуква; Това разрушава структурата на порите и каналите и морският разтвор, който съдържат, изтича.

температура

Температурата на горната повърхност на плаваща морска ледена маса (която е около -10 ° C) се определя от температурата на въздуха (която може да достигне -40 ° C) и от изолационния капацитет на снежната покривка.

За разлика от това, температурата на долната страна на плаваща ледена маса е равна на точката на замръзване на морската вода, върху която почива (-1,8 ° C).

Това води до градиенти на температурата, солеността - и следователно на разтворените разтворители и газове - и на обема на порите и каналите, в масата на морския лед.

По този начин през есенно-зимния период морският лед е по-студен и има по-висока соленост.

Организми, които обитават морски лед

Ледените вълни са региони с висока производителност, за което свидетелстват големият брой бозайници и птици, които ловуват и се хранят в тези региони. Известно е, че много от тези видове мигрират на огромни разстояния, за да се хранят в тези райони с морски лед.

Полярните мечки и морските птици изобилстват от арктическия лед, а пингвините и албатросите - на леда в Антарктида. В двете области на морския лед има тюлени и китове.

В морския лед има значително сезонно развитие на фитопланктон, микроводорасли, които извършват фотосинтеза, и първичните продуценти на трофичната верига.

Това производство е това, което поддържа зоопланктон, риби и дълбоководни организми, от които от своя страна се хранят гореспоменатите бозайници и птици.

Разнообразието от организми в морския лед е по-малко от това в тропичните и умерените зони, но в ледените багри има и огромен брой видове.

Фигура 3. Полярна мечка, която скача от остров Шпицберген, Свалбард, Норвегия. Източник:

Форми на живот в пространствата в морския лед

Ключовият параметър за съществуването на живот в морския лед е наличието на достатъчно пространство в ледената матрица, пространство, което също позволява движение, усвояване на хранителни вещества и обмен на газове и други вещества.

Порите и каналите в матрицата на морския лед функционират като местообитания на различни организми. Например, бактерии, различни видове водорасли диатоми, протозои, торфени площи, жгутици и копеподи могат да живеят в каналите и порите.

Доказано е, че само ротификатори и торфени зони са способни да пресичат канали и да мигрират през морските ледени хоризонти.

Останалите организми, като бактерии, жгутици, диатоми и малки протозои, живеят в пори, по-малки от 200 μm, като ги използват като убежище, където се възползват от ниското хищническо налягане.

Бактерии, архебактерии, цианобактерии и микроводорасли в морски лед

Преобладаващите видове в ледената глутница са психрофилни микроорганизми, тоест екстремофили, които понасят много ниски температури.

Хетеротрофните бактерии съставляват преобладаващата група в прокариотните организми, които обитават морски лед, които са психрофилни и халотолерантни, тоест живеят в условия на висока соленост, като свободно живеещи видове и също свързани с повърхности.

Съобщава се и за Архея както на ледени плоскости, Арктика и Антарктида.

Няколко вида цианобактерии обитават лед на Арктика, но не са открити в Антарктида.

Диатомовите водорасли са най-изследваната група от еукариоти в морския лед, но има и динофлагелати, цилиати, фораминифера и хлорофити.

Промените в климата се отразяват особено на полярните ледове и много от техните видове са заплашени от изчезване поради тази причина.

Препратки

1. Arrigo, KR и Thomas, DN (2004). Голямо значение на биологията на морския лед в Южния океан. Антарктическа наука. 16: 471-486.
2. Brierley, AS и Thomas, DN (2002). Екология на ледения пакет от Южен океан. Напредък в морската биология. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Студено адаптирани Архея. Природа Отзиви Микробиология. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD и Deming, JW (2008). Пространствена хетерогенност и временна динамика на частици, бактерии и pEPS в лед на морски лед в Арктика. Списание за морските системи. 74: 902-917.
5. Tilling, RL; Овчар, А.; Wingham, DJ (2015). Увеличен обем на арктически морски лед след аномално ниско топене през 2013 г. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.