HÞV-SJL1106 Kafli 15 – Uppsjórinn Vefurinn

HÞV-SJL1106 Kafli 15 – Uppsjórinn Vefurinn
Uppsjórinn – Life near the surface Lífverur uppsjávarinns – The organisms of the epipelagic Nýjungar um svif – The plankton: A new understanding Plöntusvifið – The phytoplankton Dýrasvifið – The zooplankton Einfrumungar – Protozoan zooplankton Krabbaflær – Copepods Önnur krabbadýr – Other crustaceans Annað dýrasvif – Non-crustacean zooplankton Hlutasvif – Meroplankton Sunddýrin – Nekton Lífið í uppsjónum – Living in the epipelagic Að halda sér á floti – Staying afloat Rándýr og bráð – Predators and prey Fæðuvefurinn – Epipelagic food webs Fæðuþrep og orkuflutningur – Trophic levals and energy flow Niðurbrotshringurinn – The microbial loop Framleiðslumynstur – Patterns of production Ljós – Light limitation Næringarefni – Nutrients Árstíðamunur – Seasonal patterns Uppstreymi – Upwelling and productivity Landfræðilegt munstur – Geographic patterns El-Nino – The El-Nino – Southern oscillation phenomenon

Uppsjórinn – Life near the surface Vatnssúlan ofan við botninn og utan við ströndina Lífverur þar þurfa að fljóta og geta hvergi fest sig við neitt Uppsjórinn er oft skilgreindur sem sjórinn niður á 200 m dýpi Þarna er nægt sólarljós, þó það minnki með dýpi Mjög mismunandi er eftir hafsvæðum hvað ljósið nær langt niður Skiptist í strandsjó (coastal eða neretic), yfir landgrunninu og úthafið (oceanic) Mest framleiðni og fiskveiðar eru í strandsjónum Úthafið nær hinsvegar yfir mun stærra svæði

Lífverur uppsjávarinns (the organisms of the epipelagic) Í uppsjónum á sér stað mikil framleiðni Til grunnsjávar berst einnig næring frá þaraskógum, fjörum og frá landi Úthafið sér um mest af sinni framleiðslu sjálft Hinsvegar berst mikið af framleiðni úthafsins yfir á önnur svæði Fæða og næringarefni tapast niður á dýpri sjó Þörungar berast til grunnsævis Þarna eru náttúrulega engar setætur Mikið er af svifætum og rándýrum Lífverur uppsjávarins skiptast í: Svifdýr (plankton) Plöntusvif (phytoplankton) Dýrasvif (zooplankton) Sunddýr (necton)

Nýr skilningur (The plankton: A new understanding) Lífverum uppsjávarins er safnað í netháfa Ýmis vandkvæði eru þeim þó bundin Ef möskvar eru of stórir sleppur smæsta svifið Ef möskvar eru of litlir nær stóra svifið að forða sér Margar lífverur eru mjög viðkvæmar og detta auðveldlega í sundur

Uppsjórinn – Life near the surface Betri sýnatökutæki hafa leitt í ljós ýmsar nýjungar á síðustu árum T.d. er á sumum stöðum mikið magn örsmárra einfrumuþörunga eða baktería sem ekki var vitað af áður Nú er vitað að þessar lífverur leggja til stórann hluta frumframleiðninnar á sumum stöðum

Plöntusvifið (the phytoplankton) Stórir fjölfrumuþörungar sjaldgæfir í uppsjónum, þurfa festu Undantekningin er þanghafið (Saragosso Sea) í Atlantshafi Frumframleiðendur sjávar eru því 95% einfrumuþörungar Margir geta þó myndað keðjur Þetta er u.þ.b. helmingur af allri frumframleiðni og því súrefnisframleiðslu á jörðinni, hitt kemur frá landi Mikilvægustu hópar plöntusvifs eru: Kísilþörungar (diatoms), sérlega algengir á kaldari svæðum jarðar svo og á svæðum þar sem mikið er af næringarefnum Skoruþörungar (dinoflagellata), algengastir á heitari svæðum jarðar, finnast þó alls staðar. Eru betri en kísilþörungar á svæðum þar sem næringarefni eru takmörkuð

Plöntusvifið (the phytoplankton) Einnig eftirfarandi hópar: Blágrænþörungar (cyanobacteria), sem eru í raun bakteríur, eru einnig mikilvægir, sérstaklega á svæðum þar sem skortur er á næringarefnum vegna þess að þeir geta bundið köfnunarefni Prochlorophytes, eru örsmáir og var því ekki vitað um þá fyrr en mjög nýlega, hefur komið í ljós að þeir eiga stóran þátt í frumframleiðni úthafana, sérstaklega hlýrra svæða Eftirfarandi hópar geta á stundum verið mjög algengir: Kalksvifþörungar (coccolithophorids) Cryptomonads Silicoflagellates

Plöntusvifið (the phytoplankton)

Dýrasvifið (the zooplankton) Dýrasvifið er næst í fæðukeðju sjávar á eftir plöntusvifinu Plöntusvifið er nánast eingöngu étið af dýrasvifinu Sumt dýrasvif er þó að éta annað dýrasvif Margir einfrumuþörungar eru jafnvel svo smáir að það er eingöngu á færi einfrumudýra (protozoans) að éta þá og því færa upp fæðukeðjuna Einfrumudýrin, sem við verðum þó svo lítið vör við, eru því mjög mikilvægur hluti fæðukeðju sjávar

Krabbaflær (copepods) Krabbaflær (copepods) er langmikilvægasti hópur fjölfrumusvifdýra Finnast nánast alls staðar Eru sennilega algengasti lífveruhópur á jörðinni Flestar eru krabbaflærnar að sía svifþörungana úr sjónum Allmargar þeirra eru þó alætur og éta það sem gefst Einnig til eindregin rándýr, þá oftast á aðrar krabbaflær

Önnur krabbadýr (other crustaceans) Næstmikilvægasti hópur krabbadýra eru ljósáturnar Nokkuð stærri en krabbaflærnar og líkjast einna helst rækjum Geta verið í gríðarlegri mergð, algengastar á kaldari svæðum heimsins Ljósátur eru mjög hæfir síarar, þær sía bæði þörunga og ýmsir smádýr Ljósáta er mikilvægasta fæða stóru hvalanna, en eru einnig étnar af aragrúa annarra sjávarlífvera Sviflægar marflær (amphipods) geta einnig verið algengar á stundum Einnig eru til rækjutegundir sem finnast í svifinu

Önnur svifdýr (non-crustacean zooplankton) Ýmis önnur dýr er að finna í svifinu Salpar (salps) og lirfudýr (larvaceans) eru skyld möttuldýrum af botninum og geta stundum verið í mikilli mergð Báðir flokkar eru mikilvirkir síarar Lirfudýr búa til slímhús sem þeir geta skipt um reglulega

Önnur svifdýr (non-crustacean zooplankton) Í svifinu er einnig að finna snigla, fótur þeirra er umbreyttur í nokkurskonar vængi Pílormar (chaetognaths) eru mikilvæg rándýr í svifinu Kambhveljur (comb jellies) eru það einnig Stærstu sifdýrin eru marglyttur (jellyfishes) og hveldýr (siphonophores), sem eru skyld marglyttunum. Marglytturnar eru ekki bara rándýr á annað svif heldur éta einnig fiska

Hlutasvif (Meroplankton) Lífverurnar sem áður hefur verið minnst á eru allar heilsvif (holoplankton) Fjöldi lífvera sjávar eru svifdýr hluta af ævi sinni, kallast hlutasvif (meroplankton) Sérstaklega er mikið um þetta svif á grunnsævi því þar er um að ræða ungviði ýmissa sunddýra, botndýra eða fjörudýra

Sunddýr (necton) Svifið er langalgengasti lífveruhópurinn í sjónum, og undirstaða fæðukeðjunnar Sunddýrin eru okkur hinsvegar mun betur þekkt Þetta eru lífverur sem hafa mikla sundgetu og eru því ekki háð straumum um hvert þær fara, þetta eru Fiskar Sjávarspendýr Smokkfiskar Sjófuglar eins og mörgæsir Sjávarskriðdýr Langflest sunddýr eru rándýr Algengustu sunddýrin, t.d. ansjósur, sardínur og síldar éta svifdýr, stærstu dýrin, stóru reiðhvalirnir gera það einnig Flestar tegundir eru þó að éta önnur sunddýr

Haldið sér á floti (staying afloat) Allar umhverfisgerðir gera ákveðnar kröfur til lífveranna Sérkröfurnar sem settar eru á uppsjávardýr eru að halda sér uppi í vatnsmassanum Svifþörungar þurfa að vera þar til að ná í sólarljós Aðrar lífverur þurfa að vera þar til að ná í svifþörunganna Og svo koll af kolli Að öllu jöfnu eru lífverur eðliþyngri en sjórinn 2 meginleiðir eru farnar Að auka viðnám þannig að þær sökkva hægar Að auka flotkraft þannig að þær sökkva ekki

Aukið viðnám (increased resistance) Lífverur sökkva hraðar eftir því sem viðnám þeirra er minna Viðnám að mestu eftir hve yfirborðsflötur þeirra er hlutfallslega stór Ýmsar leiðir eru því farnar til að auka viðnám Viðnámið eykst eftir því sem lífverurnar eru minni, þetta er meginástæða þess að svifþörungar eru svo litlir Lögun getur hægt á sökkvun,fallhlíf (marglyttur), eða flöt Margar smáar lífverur með stóra gadda, auka yfirborðsflöt og veita vörn Margir þörungar mynda keðjur Gallinn við þetta að aukið viðnám => minni hraði, dýr sem þurfa að synda hratt leitast því við að minnka viðnámið ein og hægt er

Aukinn flotkraftur (increased buoyancy) Hin aðferðin til að halda sér uppi er að auka flotkraft Helstu aðferðirnar til þess eru Safna fitu en fitan er eðlisléttari en sjórinn, annar kostur við þetta er að fitan er góð forðanæring, auk þess sem hún veitir dýrum með heitt blóð einangrun. Þessi aðferð er notuð allt frá þörungum til hvala. Safna í sig lofti. Sumir blágrænþörungar eru með litlar loftbólur í sér. Flestir beinfiskar eru einnig með sundmaga sem hefur saman notagildi. Þetta skapar mun meiri flotkraft en fitusöfnunin, en hefur þann galla að nauðsynlegt er að geta stjórnað loftmagninu því loft þjappast saman við mikinn þrýsting. Stífir uggar og hár efri sporðuggi veita lyfti þegar fiskurinn syndir áfram. Hraðsyndir fiskar eru því oftast með stífa ugga Hægt er að breyta efnasamsetningu líkamans

Flotlífverur (the floaters) Ekki er nóg með að lífverur lifi ofarlega í vatnsmassanum Til eru lífverur sem lifa alla sína æfi alveg við yfirborðið, kallast Neuston Helstu lífverurnar þar eru hveldýr (líkjast marglyttum) sem eru með loftfylltar blöðrur Ofan á yfirborði hlýrra heimshafa er einnig að finna eina skordýrið sem nálgast að vera kallað sjávarlífvera Þetta eru ófleyg dýr af ættkvíslinni Halobates Þau drepast þó ef þau lenda undir yfirborðinu

Skynfæri (sense organs) Sérkenni uppsjávarins umfram flest önnur búsvæði hafins er að þar er ekkert skjól að finna Sjónskyn er því mikilvægt í uppsjónum, bæði til að forðast rándýr og finna bráð Rák fiskanna þjónar einnig mikilvægu hlutverki þarna, sérstaklega ef ljós er lítið Notkun hljóðbylgna af hvölum er einnig aðlögun að uppsjávarlífi, þ.e. með þessum aðferðum “sjá” þessar lífverur lengra

Litur (Coloration and camouflage) Þó uppsjórinn sé ekki litauðugur er dulmálning (camouflage) mikilvæg Ein aðferðin til að sjást ekki er að vera glær, eins og mörg svifdýr eru Flestir fiskar í uppsjónum (og annars staðar) eru dökkleitir að ofan en ljósir að neðan (countershading). Dökkt bakið ber þá í dökkt djúpið þegar þeir eru séðir að ofan og öfugt

Litur (Coloration and camouflage) Fjölmargar lífverur eru einnig hliðflatar og sjást því verr að ofan og neðan Flestir uppsjávarfiskar eru einnig silfurlitaðir, sjást þá ver frá hlið Flugfiskar sleppa frá óvinum með því að hverfa tímabundið úr vistkerfinu, þ.e. þeir fljúga upp úr sjónum Reyndar eru fleiri lífverur, t.d. smokkfiskar sem einnig geta þetta

Sund (Swimming: The need for speed) Sundhraði er mikilvægur í uppsjónum Bestu sundlífverur sjávar finnast því í uppsjónum, t.d. túnfiskar og sverðfiskar Straumlínulögun skiptir því verulegu máli Hraðsyntir fiskar eru með lítið hreistur og hvalir hafa misst hár Fiskarnir í uppsjónum eru með mikla vöðva Uggar eru stífir Eru með mikla súrefnisþörf

Sund (Swimming: The need for speed) Vöðvar fiska eru tvenns konar, dökkur og ljósir Dökkir vöðvar eru með mikið mýóglóbín og eru notaðir til langsunds Ljósir vöðvar eru notaðir til sprettsunds í stuttan tíma, t.d. til að sleppa frá ránfiski, þeir þreytast hinsvegar mjög fljótlega Vöðvar (og heili) vinna betur við hitastig sem er hærra en sjórinn er yfirleitt Mjög hraðsyntir fiskar hafa því komið sér upp heitu blóði Einangra sig með varmaskiptakerfi

Lóðrétt far (vertical migration) Mesta fæðu er að finna í yfirborðssjónum, þar er hinsvegar einnig mest hætta á ferðum Dýr hafa leyst þetta vandmál með því að dveljast í yfirborðssjónum á næturnar en flýja svo niður á meira dýpi á daginn Þetta er hinsvegar orkulega séð dýrt Geta þó sparað orku því djúpsjórinn er kaldari og efnaskipti því hægari

Fæðuþrep og orkuflæði (trophic levels and energy flow) Flest dýr uppsjávarins eru alætur, éta það sem gefst Þetta gerir fæðuvef uppsjávarins flókinn

Fæðuþrep og orkuflæði (trophic levels and energy flow) Einfaldaður fæðuvefur er þó Plöntusvif => dýrasvif => lítil sunddýr => stór sunddýr => topp rándýr Þrepin í fæðuvef uppsjávarins eru mörg, sérstaklega í hitabeltinu Einfaldasti fæðuvefinn er að finna í suðurhöfum Plöntusvif => ljósáta => stórhvalir Þó fæðuvefir uppsjávarins séu langir er nýtnin mjög mikil milli fæðuþrepa, eða allt að 20%

Fæðuþrep og orkuflæði (trophic levels and energy flow) Mjög nýlega hefur komið í ljós að mjög mikið af frumframleiðni úthafanna kemur frá örsmáum þörungum sem ekki var vitað um áður. Einnig er í sjónum heilmikið af uppleystum lífrænum efnum sem annaðhvort hafa lekið úr lífverum eða koma frá frumum sem veirur hafa sprengt. Mjög fáár lífverur geta hinsvegar notfært sér þessa næringu

Niðurbrotshringurinn (the microbial loop) Um helmingur frumframleiðninnar endar sem uppleyst lífræn efni (DOM) Bakteríur eru einu lífverurnar sem geta nýtt sér það Bakteríurnar eru of litlar fyrir fjölfrumudýr, en einfrumungar éta þó bakteríurnar Venjulegt dýrasvif étur svo einfrumudýrin Svipað á við um hina nýfundnu örsmáu þörunga, eingöngu einfrumungarnir geta étið þá Lífrænu uppleystu efnin og örsmáu þörungarnir berast því til hinnar almennu fæðukeðju úthafanna í gegnum einfrumunganna

Niðurbrotshringurinn (the microbial loop) Lífrænar leifar (detritus) eru einnig mikilvægar í fæðukeðju sjávarins Þær geta verið af ýmsum uppruna, svo sem úrgangur úr lífverum, eða aðrar leifar frá lífverunum Ýmsar lífverur éta þessar leifar, en stór hluti þeirra sekkur niður úr yfirborðssjónum og nýtist þá sem fæða í neðri lögum sjávar, meira um það í kafla 16

Dreifing framleiðni (patterns of production) Sum úthafssvæði eru með framleiðnari vistkerfum heimsins Önnur eru allt að því eyðimerkur Fjöldi annarra lífvera en þörunga er nokkurn vegin í réttu hlutfalli við framleiðnina Þörungar þurfa tvennt til að frumframleiða Ljós Næringarefni

Dreifing framleiðni (patterns of production)

Ljós (Light limitation) Ljósmagn er stundum takmarkandi þátturinn í frumframleiðninni Á næturnar Yfir veturinn á háum og lágum breiddargráðum Ljósið berst einnig mislangt niður Berst styttra niður þegar skýjað er Berst stutt niður ef sjór er gruggugur (t.d. við árósa) Ef mjög mikið er af þörungunum sjálfum ná þeir að skyggja á svæðið fyrir neðan sig

Næringarefni (nutrients) Mikilvægustu næringarefnin eru Köfnunarefni Járn Fosfór Kísill Þó nóg sé af ljósi geta þörungar ekki ljóstillífað ef eitthvað af þessum efnum vantar Þetta á við um fjölmarga staði á jörðinni, sérstaklega er köfnunarefni takmarkandi Járnskortur veldur einnig lágri frumframleiðni á mörgum svæðum Fosfórskortur er sjaldgæfari en þó til staðar víða Kísilskortur háir eingöngu kísilþörungum

Næringarefni (nutrients) Mest af næringarefnum yfirborðslaga sjávar eru endurnýtt, framleiðni þeirra svæða sem háð eru endurnýtingu er þó ekki mikil Frumframleiðni klárar oft næringarefni í efstu lögum sjávar, næringarefni berst hinsvegar niður í djúpsjó með úrgangi og dauðum frumum og lífverum Engin ljóstillífun er í djúpsjónum og er því mikið af næringarefnum þar Berst einnig til grunnsævis með ám

Næringarefni (nutrients) Vandmál þörunganna er því að ljósið er við yfirborðið en næringarefnin í djúpsjónum Á grunnsvæði er þetta þó ekki mikið vandmál vegna þess hve stutt er til botns og blöndun vegna vinda, sjávarfalla og öldugangs því mikil, þetta er ein ástæða þess hve mikil framleiðni er á grunnsævi Ný næringarefni berast frá ám

Næringarefni (nutrients) Til að þörungarnir eigi virkilega að þrífast þurfa næringarefni úr djúpsjó einhvernvegin að berast upp að yfirborðinu Sjórinn er hinsvegar ansi oft lagskiptur, þ.e. hlýr og því eðlisléttur sjór er á yfirborðinu en kaldari eðlisþyngri sjór neðar Hvernig getur það þá gerst að sum staðar er mikil framleiðni í úthafinu

Landfræðilegt munstur (geographical patterns) Eins og nefnt hefur verið hafa ýmsir eðlisfræðilegir þættir áhrif á frumframleiðni hafanna Framleiðni er mikil á landgrunnssvæðum Framleiðni er sérstaklega mikil þar sem uppstreymi er á landgrunnssvæðum Uppstreymi er einnig í úthafinu við miðbaug og er framleiðni þar því tiltölulega mikil Framleiðni er mikil á háum og lágum breiddargráðum þar sem blöndun verður að vetri Heittempruðu svæðin norðan og sunna miðbaugs eru svo með minnsta framleiðni

Árstíðir (seasonal patterns) Á köldum svæðum jarðar veldur kólnum yfirborðssjávar haust og vetur því að hann verður eðlisþyngri en sjórinn sem er undir. Sterkir vetrarvindar aðstoða við þessa blöndun Því blandast sjórinn og næringarefni berast því upp. Ljóstillífun að vetri er þó lítil þar sem ljós er takmarkandi Snemma á vorin fer sól að hækka á lofti og ljós því ekki lengur takmarkandi, þá er einnig nóg af næringarefnum í yfirborðslögum vegna blöndunar vetrarins. Þörungavöxtur tekur þá mikinn kipp og vorblómi verður. Þarna á sér stað meirihluti frumframleiðslu ársins Á sumrin hlýna hinsvegar yfirborðslög sjávar og lagskipting myndast. Þörungarnir klára því næringarefnin og frumframleiðni minnkar því mikið Á haustin fara yfirborðslögin hinsvegar aftur að kólna og því blandast við sjó fyrir neðan. Enn er nóg ljós og við fáum því svokallaðan hausttopp í frumframleiðni. Ljósleysi takmarkar svo frumframleiðni á veturnar o.s.frv.

Árstíðir (seasonal patterns) Á heitum hafsvæðum verður þessi blöndun hinsvegar aldrei og frumframleiðni verður því jöfn og lítil allan ársins hring Á köldustu svæðum jarðar er sumarið svo það stutt að vortoppur og hausttoppur renna saman í einn sumartopp í frumframleiðni

Uppstreymissvæði (Upwelling and productivity) Annað ferli veldur því að frumframleiðni er geysihá á sumum heitari svæðum jarðarinnar Þar valda stöðugir og sterkir vindar sem liggja samhliða meginlöndunum því að næringarríkur sjór dregst upp úr djúpinu Þetta eru þau svæði hafsins sem frumframleiðni er mest og standa því undir gríðarlegum fiskveiðum

Uppstreymissvæði (Upwelling and productivity) Uppstreymissvæði er einnig að finna við miðbaug Þar liggja stöðugir vindar frá austri til vesturs Þetta dregur upp næringarefnaríkann djúpsjó

Uppstreymissvæði (Upwelling and productivity) Helstu uppstreymissvæði jarðarinnar eru við: Perú Namibíu Máretaníu Kaliforníu

El Nino (the El Nino – Southern oscillation phenomenon) El-Nino, eða jólabarnið Á nokkurra ára fresti hlýnar yfirborðssjór á uppstreymissvæðum í austanverðu kyrrahafi mikið Enginn næringarefnaríkur djúpsjór berst þá upp á yfirborðið Frumframleiðni hrapar því og stofnar nytjadýra hrynja Veiðar á Perúansjósunni dragast þá mikið saman og mjölverð hækkar til mikillar ánægju fyrir loðnusjómenn hér

El Nino (the El Nino – Southern oscillation phenomenon) Áhrif El Nino eru þó margþættari og hafa áhrif um allan heim Það telst þó til veður og haffræði

HÞV-SJL1106 Kafli 15 – Uppsjórinn Vefurinn

Similar presentations

Presentation on theme: "HÞV-SJL1106 Kafli 15 – Uppsjórinn Vefurinn"— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

Feedback

Log in

Auth with social network:

HÞV-SJL1106 Kafli 15 – Uppsjórinn Vefurinn

Similar presentations

Presentation on theme: "HÞV-SJL1106 Kafli 15 – Uppsjórinn Vefurinn"— Presentation transcript:

Similar presentations

About project

Feedback