andere lagen in oceanen en meren
het belang van nutriënten en licht in Fotic zone
onderzoek in de Fotic zone
hulpbronnen
De Fotic zone, ook wel de eufotische of limnetische zone genoemd, is het deel van een meer of oceaan waar de fotosynthesesnelheid groter is dan de snelheid van ademhaling door fytoplankton. Fytoplankton zijn microscopische planten die in de waterkolom leven en weinig of geen beweeglijkheid hebben. Het zijn primaire producenten die zonne-energie omzetten in energie opgeslagen in de chemische bindingen van koolhydraten., Het compensatiepunt, waar fotosynthese gelijk is aan ademhaling, bepaalt de ondergrens van de fotische zone. Boven dit punt groeit de fytoplanktonpopulatie snel omdat er overvloedig zonlicht is om snelle fotosynthese te ondersteunen. Onder het compensatiepunt is de intensiteit van het zonlicht te laag en is de snelheid van ademhaling sneller dan de snelheid van fotosynthese. De fotische zones van ‘ s werelds meren en oceanen zijn van cruciaal belang omdat de primaire producenten waarvan de rest van het voedselweb afhankelijk is, geconcentreerd zijn in deze zones.,
andere lagen in oceanen en meren
onder de fotische zone, in zowel oceanen als meren, is de profundale of dysphotische zone. In de profundale zone is er nog wat licht, maar niet genoeg om fotosynthese te ondersteunen. In oceanen worden de nog diepere dieptes de abyssale zone genoemd. Dit deel van de oceaan heeft vrijwel geen zonlicht en is meestal dieper dan 2.000 m. De diepste laag van de oceaan, onder 6.000 m, wordt de hadal zone genoemd., Al deze zones ontvangen een constante regen van organisch afval en afval uit de fotische zone die dient als organisch materiaal voor de organismen die in de diepere volumes leven.
Dit zijn allemaal open-waterzones, vergeleken met de ondiepe gebieden aan de rand van oceanen en meren, die respectievelijk kust-en kustzones worden genoemd. De meeste van deze kleinere, ondiepe gebieden krijgen voldoende zonlicht om de productiviteit van de plant tot aan het meer of de oceaanbodem te laten plaatsvinden.,
het belang van nutriënten en licht in de fotische zone
primaire productie in de fotische zone wordt beïnvloed door drie belangrijke factoren—nutriënten en licht, die essentieel zijn voor fotosynthese, en begrazingsdruk, de snelheid waarmee de planten door herbivoren worden gegeten. Voedingsstoffen, vooral fosfaat en nitraat, zijn vaak schaars in de fotische zone omdat ze snel door planten worden verbruikt tijdens de fotosynthese. Externe input van nutriënten wordt ontvangen door regenval, rivierstroming, verwering van rotsen en bodem en door menselijke activiteiten, zoals het dumpen van afvalwater., Nutriëntenverrijking vindt ook plaats door interne fysische processen zoals het mengen en opwellen van voedingsstoffen uit diepere gebieden.
naarmate planten in de fotische zone groeien en zich voortplanten, worden ze geconsumeerd door herbivoren die hun afval in de waterkolom uitscheiden. Deze afvalstoffen en andere organische deeltjes regenen dan naar de lagere gebieden en bezinken uiteindelijk in het sediment. Tijdens perioden van resuspensie, zoals remixen en opwelling, worden sommige van deze voedingsrijke materialen terug naar de fotische zone gebracht., Remixing verwijst naar processen waarbij het water van een meer grondig wordt gemengd van boven naar beneden, meestal door de kracht van de wind.
Upwellingen kunnen soms voorkomen in koele meren met warme ondergrondse bronnen, maar ze zijn veel belangrijker in oceanen. Een opwelling is een gebied in de oceaan waar het diepere, voedselrijke water naar de oppervlakte wordt gebracht. Oceanische upwellings kunnen worden veroorzaakt wanneer de wind de neiging heeft om te blazen in een consistente richting over het oppervlak van de oceaan., Dit zorgt ervoor dat het water zich opstapelt aan de luwte van het windbereik en, door het enorme gewicht van de accumulatie, duwt het naar beneden op de diepere volumes water aan de dikke kant. Dit duwen zorgt ervoor dat het diepere, voedingsrijke water naar de oppervlakte stijgt, terug in het gebied waar de wind begon.
Upwellings kunnen ook worden veroorzaakt door diepe oceaanstromingen die omhoog worden gedreven vanwege verschillen in watertemperaturen. Dergelijke upwellingen hebben de neiging om zeer uitgebreid te zijn. Upwellings kunnen ook op korte termijn optreden wanneer onderwater-uplands en onderzeese bergen diepe stromingen naar het oppervlak dwingen., Ongeacht de oorsprong van de resuspensie, stimuleren deze koelere, voedselrijke wateren de productiviteit van fytoplankton in de fotische zone. Fotic zones die worden aangevuld met voedingsstoffen door ofwel upwellings en of remixing gebeurtenissen hebben de neiging zeer hoge primaire productie.
licht is essentieel voor fotosynthese. De diepte waarin licht in een waterkolom doordringt kan aanzienlijk variëren in ruimte en tijd. De diepte van de fotische zone kan variëren van enkele centimeters tot enkele honderden meters., Zonlicht wordt verspreid en geabsorbeerd door deeltjes en opgeloste organische stof in de waterkolom, en de intensiteit in water neemt af met de diepte. In sommige gevallen, wanneer de nutriëntenconcentraties hoog zijn, wordt de fotische zone ondieper. Dit komt omdat de voedingsstoffen stimuleren de groei van fytoplankton, en deze cellen absorberen dan meer van het zonlicht in de waterkolom en schaduw de lagen hieronder. Andere gebieden kunnen zeer diepe fotische zones hebben omdat de nutriëntenconcentratie zeer klein is en de groei van primaire producenten daarom beperkt is.,
de ideale convergentie van voldoende voedingsstoffen en zonlicht vindt plaats in relatief weinig gebieden van onze oceanen en meren. Deze gebieden zijn echter zeer productief. Bijvoorbeeld, gebieden voor de kusten van Peru, Noord-Chili, Oost-Canada en Antarctica zijn verantwoordelijk voor een groot deel van de visproductie van de wereld.
sleuteltermen
abyssale zone-Volume water nabij de bodem van de oceaan waar geen zonlicht is, gewoonlijk onder 2.000 m.
Compensatiepunt – het punt waarop de snelheid van fotosynthese gelijk is aan de snelheid van ademhaling door fytoplankton., Dit is de ondergrens van de fotische zone.
eutrofiëring-de verrijking van natuurlijke waterlichamen door toevoeging van nutriënten, gewoonlijk fosfaat en/of nitraat, wat leidt tot een overmatige groei van fytoplankton.
Hadale zone – de diepste laag van de oceaan, minder dan 6.000 m.
fotosynthese-het proces van omzetting van water en kooldioxide in koolhydraten (suikers), met behulp van zonne-energie als energiebron. Tijdens dit proces komt zuurstof vrij.,
fytoplankton-microscopische planten die weinig of geen vermogen hebben om zichzelf te bewegen, en dus worden verspreid door waterbewegingen.
primaire productie – de productie van organisch materiaal (biomassa) door groene planten door middel van fotosynthese.
Profundale zone-Zone onder de fotische zone waar licht aanwezig is, maar niet genoeg om fotosynthese te ondersteunen.
onderzoek in de fotische zone
onderzoek in de fotische zone is gericht op drie hoofdprioriteiten: eutrofiëring van waterlichamen, fundamenteel voedselwebonderzoek en het begrijpen van nutriëntencycli., Eutrofiëring is de verrijking van waterlichamen door toevoeging van voedingsstoffen, wat vaak leidt tot overmatige fytoplanktongroei. Eutrofiëring is een goed begrepen proces, maar blijft in een groot deel van de wereld een ernstig probleem.
een ander belangrijk gebied is het onderzoek naar basisvoedselwebben. Er zijn nog veel dingen te ontdekken over de relatieve rol van soorten binnen aquatische voedselwebben. De recente sluiting van de visserij voor Oost-Canada illustreert het belang van basiskennis van voedselwebben in productieve fotische zones.,
een derde onderzoeksgebied binnen de fotische zone betreft de kringloop van nutriënten in waterlichamen. Vooral in oceanen wordt de beweging van deeltjes en voedingsstoffen door waterstromen niet goed begrepen. De verbindingen tussen wind, oceaanstromingen en wereldwijde weerpatronen staan voorop in het huidige onderzoek.
zie ook Oceaanzones.
hulpbronnen
boeken
Cousteau, Jacques-Yves. De oceaanwereld van Jacques Cousteau: venster in de zee. World Publishing Company, 1973.
Garrison, Tom. Oceanografie: een uitnodiging voor de mariene wetenschap. 5e ed., Stamford, CT: Thompson / Brooks Cole, 2004.
Thomas, David et al. EDS. Fytoplankton productiviteit: Koolstofassimilatie in mariene en zoetwater ecologie. Oxford, U. K.: Blackwell Science Ltd., 2002.
Jennifer LeBlanc