Защо океаните имат „ниска производителност“ по отношение на фотосинтезата? Колко дълбоко се простира зоната на фотосинтеза в океаните. Ефективност на фотосинтезата в сухоземни и морски екосистеми В коя зона на океана фотосинтезата е невъзможна

Чарлз

Защо океаните имат „ниска производителност“ по отношение на фотосинтезата?

80% от световната фотосинтеза се извършва в океана. Въпреки това, океаните също имат ниска производителност- покриват 75% земната повърхност, но от годишните 170 милиарда тона сухо тегло, записани от фотосинтезата, те произвеждат само 55 милиарда тона. Тези два факта, които срещнах поотделно, не си ли противоречат? Ако океаните фиксират 80% от общия брой C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> CO х C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> 2 C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">C C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">O C O X 2 " role="presentation" style="position: relative;">x C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">2се фиксира чрез фотосинтеза на земята и освобождава 80% от обща сума O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> О х O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> 2 O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">O O X 2 " role="presentation" style="position: relative;">x O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">2Освободени от фотосинтезата на Земята, те също трябва да са били 80% от сухото тегло. Има ли начин тези факти да бъдат съгласувани? Във всеки случай, ако 80% от фотосинтезата се извършва в океаните, едва ли изглежда нископроизводителност - тогава защо се казва, че океаните имат ниска първична производителност (също са дадени много причини за това - че светлината не е достъпна на всички дълбочини в океаните и т.н.)? Повече фотосинтеза трябва да означава повече производителност!

C_Z_

Би било полезно, ако посочите къде сте намерили тези две статистики (80% от световната производителност е в океана и океаните произвеждат 55/170 милиона тона сухо тегло)

Отговори

шоколадов

Първо, трябва да знаем кои са най-важните критерии за фотосинтезата; те са: светлина, CO2, вода, хранителни вещества. docenti.unicam.it/tmp/2619.ppt Второ, производителността, за която говорите, трябва да се нарича "първична производителност" и се изчислява чрез разделяне на количеството въглерод, преобразуван на единица площ (m2) на времето. ww2.unime.it/snchimambiente/PrPriFattMag.doc

По този начин, поради факта, че океаните заемат голяма площв света, морските микроорганизми могат да се трансформират голям бройнеорганичен въглерод към органичен (принцип на фотосинтезата). Големият проблем в океаните е присъствието хранителни вещества; те са склонни да се отлагат или реагират с вода или други химични съединения, въпреки че морските фотосинтезиращи организми се намират предимно на повърхността, където разбира се има светлина. Това намалява като следствие потенциала за фотосинтетична продуктивност на океаните.

WYSIWYG ♦

М Градуел

Ако океаните фиксират 80% от общия CO2CO2, фиксиран от фотосинтезата на сушата, и освободят 80% от общия O2O2, освободен от фотосинтезата на сушата, те също трябва да представляват 80% от произведеното сухо тегло.

Първо, какво се разбира под "освободен O 2"? Означава ли това, че „O 2 се освобождава от океаните в атмосферата, където допринася за растежа на излишъците“? Това не може да бъде, тъй като количеството O 2 в атмосферата е сравнително постоянно и има доказателства, че е много по-ниско от юрски времена. Като цяло, глобалните поглътители на O 2 трябва да балансират източниците на O 2 или, ако нещо трябва леко да ги надвиши, което води до постепенно увеличаване на текущите атмосферни нива на CO2 за сметка на нивата на O 2 .

Така под „освободен“ имаме предвид „освободен по време на фотосинтезата по време на нейното действие“.

Океаните фиксират 80% от общия CO2, свързан с фотосинтезата, да, но те също го разграждат със същата скорост. За всяка клетка от водорасли, която е фотосинтетична, има една мъртва или умираща и погълната от бактерии (които консумират O2) или самата тя консумира кислород, за да поддържа метаболитните си процеси през нощта. По този начин нетното количество O 2, отделяно от океаните, е близо до нула.

Сега трябва да се запитаме какво имаме предвид под „производителност“ в този контекст. Ако една молекула CO 2 е фиксирана поради активността на водораслите, но след това почти веднага отново стане нефиксирана, счита ли се това за „производителност“? Но мигнете и ще го пропуснете! Дори и да не мигате, едва ли ще бъде измеримо. Сухото тегло на водораслите в края на процеса е същото като в началото. така че ако дефинираме "производителността" като "увеличаване на сухото тегло на водораслите", тогава продуктивността ще бъде нула.

За да може фотосинтезата на водораслите да има устойчиво въздействие върху глобалните нива на CO 2 или O 2, фиксираният CO 2 трябва да бъде включен в нещо по-малко бързо от водораслите. Нещо като треска или мерлуза, която като бонус може да се събере и сложи на масите. „Производителността“ обикновено се отнася до способността на океаните да попълват тези неща след прибиране на реколтата и тя е наистина малка в сравнение със способността на земята да произвежда повтарящи се култури.

Би било различна история, ако разглеждахме водораслите като потенциално събиращи масова реколта, така че способността им да растат като горски пожар в присъствието на оттичане на торове от земята се разглеждаше като „производителност“, а не като дълбоко неудобство. Но не е.

С други думи, ние сме склонни да определяме „производителността“ по отношение на това, което е полезно за нас като вид, а водораслите като цяло са безполезни.

Диатомеите са предимно автотрофни растения; в тях, както и в други автотрофни организми, процесът на образуване органична материявъзниква в хлоропластите с помощта на пигменти по време на фотосинтеза. Първоначално беше установено, че пигментите в диатомеите се състоят от смес от хлорофили с ксантофили и фукоксантин. По-късно, за да се изясни съставът на пигментите в диатомеите, е използван хроматографски метод, който разкрива наличието на осем пигмента в хлоропластите на диатомеите (Dutton and Manning, 1941; Strain and Manning, 1942, 1943; Strain a. oth., 1943, 1944; Wassink, Kersten, 1944, 1946; Cook, 1945; Hendey, 1964). Тези пигменти са: хлорофил α, хлорофил c, β-каротин, фукоксантин, диатоксантин, диадиноксантин, неофукоксантин А и неофукоксантин В. Последните четири пигмента са част от открития по-рано диатомин. Някои автори посочват и минималното присъствие на ксантофил и феофитин (Strain a. oth., 1944).

Общото количество пигменти в диатомеите е средно около 16% от липидната фракция, но тяхното съдържание е различно при различни видове. В литературата има много малко данни за количественото съдържание на пигменти в морските планктонни диатомеи, а за бентосните видове, които са особено богати на жълти и кафяви пигменти, почти липсват (табл. 1 и 2).

Горните данни показват, че съдържанието на пигменти варира дори при един и същ вид. Има доказателства, че съдържанието на пигменти е подложено на колебания в зависимост от интензитета на светлината, нейното качество, съдържанието на хранителни вещества в средата, състоянието на клетката и нейната възраст. Например, изобилието от хранителни вещества в средата при относително нисък интензитет на светлината стимулира продуктивността на пигментите и обратно, високата интензивност на светлината с липса на хранителни вещества в средата води до намаляване на концентрацията на пигменти. При липса на фосфор и азот съдържанието на хлорофил а може да намалее 2,5-10 пъти (Финенко, Ланская, 1968). Установено е, че съдържанието на хлорофил c намалява с възрастта на клетката.

Функциите на пигментите, различни от хлорофилите, в диатомеите все още не са достатъчно изяснени. Хлорофил α е основният пигмент, който абсорбира светлинната енергия от всички лъчи на спектъра и има две форми, които се различават по асимилацията на светлината: едната от тях се възбужда директно от червена светлина, а втората, освен това, също от енергия, предавана от спомагателния пигмент фукоксантин (Emerson, Rabinowitch, 1960). Останалите пигменти са спомагателни за хлорофил а, но те също играят относително важна роля във фотосинтезата. Хлорофил c има по-висок максимум на абсорбция в синята област, отколкото в червената област, и следователно той е в състояние да използва светлинни лъчи с по-къси дължини на вълната, неговият максимум на абсорбция е при 520-680 nm и пада до нула при дължина на вълната 710 nm , следователно неговата абсорбция е по-интензивна в зоната на синята светлина, т.е. на дълбочина 10-25 m от повърхността на водата, където хлорофил а е по-малко ефективен. Ролята на β-каротина не е достатъчно ясна, неговият абсорбционен спектър рязко прекъсва при 500 nm, което показва способността му да абсорбира в лъчите с дължина на вълната 500-560 nm, т.е. в зелено-жълтата светлинна област (във вода на дълбочина 20-30 m). Така β-каротинът прехвърля абсорбираната енергия към хлорофил α (Dutton и Manning, 1941). Това е известно, например, за Nitzschia dissipata, който абсорбира енергия в зелено-жълтата светлинна област (Wassink и Kersten, 1944, 1946). Кафявите пигменти от групата на фукоксантините имат максимум на абсорбция при дължина на вълната около 500 nm и очевидно осигуряват фотосинтезата на диатомеите на дълбочина 20–50 m, като прехвърлят погълнатата от тях енергия към хлорофила. Дътън и Манинг (Dutton and Manning, 1941), а по-късно Васинк и Керстен (Wassink and Kersten, 1946) показаха, че фукоксантинът е основният допълнителен пигмент в диатомеите. Светлината, абсорбирана от фукоксантин, се използва за фотосинтеза почти толкова ефективно, колкото светлината, абсорбирана от хлорофила. Това не се наблюдава при зелени и синьо-зелени водорасли без фукоксантин. Танада (1951) също установи, че сладководният диатом Навикула минимумивар. atomoidesФукоксантинът абсорбира синьо-синя светлина (450-520 nm) и я използва толкова ефективно, колкото светлината, абсорбирана от хлорофила. Hendey (1964) посочва дължината на вълната на светлината, при която се получава максималното поглъщане на светлина от различни пигменти на диатомите. В ацетона те са както следва (в mcm): хлорофил α - 430 и 663-665, хлорофил с - 445 и 630, β-каротин - 452-456, фукоксантин - 449, диатоксантин - 450-452, диадиноксантин - 444- 446, неофукоксантин А - 448 - 450 и неофукоксантин В - 448.

Химията на фотосинтезата в диатомеите изглежда е малко по-различна от тази в други растителни организми, в които въглехидратите са крайният продукт на фотосинтезата, докато мазнините са в диатомеите. Изследвания с електронен микроскоп не разкриват наличието на нишесте в стромата на хлоропластите или близо до пиреноидите. Фог смята, че въглехидратите също са крайният продукт на асимилацията в диатомеите, но при по-нататъшни бързи метаболитни процеси те се превръщат в мазнини (Collyer and Fogg, 1955; Fogg, 1956). Химичен съставмазнините в диатомеите са неизвестни нито за асимилационни продукти, нито за резервни хранителни масла и маслени тела (Goulon, 1956).

В океаните, моретата и сладководните водоеми близо до повърхността на водата условията за фотосинтеза са близки до тези във въздуха, но при потапяне в дълбочина те се променят поради промени в интензитета и качеството на светлината. По отношение на осветеността се разграничават три зони: еуфотична - от повърхността до 80 m дълбочина, в нея протича фотосинтеза; дисфотични - от 80 до 2000 m, тук все още се срещат някои водорасли, и афотични - по-долу, в които няма светлина (Das, 1954 и др.). Фотосинтезата на морския и сладководен фитопланктон в повърхностния воден слой е достатъчно проучена както в природни, така и в културни условия (Wassink и Kersten, 1944, 1946; Votintsev, 1952; Tailing, 1955, 1957a, 1966; Ryther, 1956; Edmondson, 1956; Ryther, Menzel, 1959; Steemann Nielsen и Hensen, 1959, 1961 и др.). По-специално, целогодишните наблюдения в Черно море показват, че най-високата интензивност на фотосинтезата на фитопланктона съвпада с най-високата слънчева радиация. През лятото максималната фотосинтеза на фитопланктона се наблюдава в периода от 01:00 до 16:00 часа. (Ланская и Сивков, 1949; Бесемянова, 1957). При различните планктонни видове максималната интензивност на фотосинтезата има граници на промени, характерни за даден вид. При което голямо значениеима географско разположение на водните площи (Doty, 1959 и др.).

Сред диатомеите (както планктонни, така и бентосни) има светлолюбиви и сенколюбиви видове, които имат различна интензивност на фотосинтеза и коефициент на използване слънчева енергиясъс същото излъчване. При светлолюбивите видове, като Cerataulina bergonii(планктонен) и Navicula pennataвар. понтика(сублиторал), фотосинтезата протича успоредно с радиацията и достига максимум по обяд, а при сенколюбивите - Thalassionema nitzschioides (планктонни) и Nitzschia closterium(тихопелагичен) - през деня има депресия на фотосинтезата, като максималната интензивност на този процес пада на сутрешните и следобедните часове (Бесемянова, 1959). Същият ход на фотосинтеза се наблюдава в култури от северни пелагични видове. Coscinosira polychordaИ Coscinodiscus excentricus(Маршал и Ог, 1928; Дженкин, 1937). При бентосните форми интензивността на фотосинтезата на единица биомаса е много по-висока, отколкото при планктонните форми (Бесемянова, 1959). Това е съвсем естествено, тъй като бентосните диатомеи имат големи, интензивно пигментирани хлоропласти, т.е. техният общ брой фотосинтетични пигменти е много по-голям. Наблюденията показват, че фотосинтезата протича по-активно в подвижните форми, отколкото в неподвижните, и се активира значително през периода на раздел на диатомеите (Talling, 1955). Фотосинтезата не спира дори при лунна светлина, но при тези условия кислородът се отделя 10-15 пъти по-малко, отколкото през деня. В горния хоризонт на водния стълб нощната фотосинтеза е само 7- 8% от дневния (Ивлев, Мухаревская, 1940; Субрахманян, 1960).

С дълбочината интензивността на светлината рязко пада. Измерване на различни дълбочини в залата. Puget Sound (североизточна част Тихи океан) с помощта на фотоелектрическа камера Kunz показа, че интензитетът на осветяване (на водната повърхност, взета за 100%) на дълбочина 10 m пада до 9,6%, на дълбочина 20 m е 4%, а на 35 m - 2,4% , почти на тази дълбочина е напълно тъмно (Grein, в: Feldmann, 1938; Gessner, 1955-1959, I). Успоредно с падането на осветеността, дневните часове се съкращават. В океана на ширини 30-40°, с най-висока прозрачност на водата на дълбочина 20 m, дължината летен деноколо I час., на 30 м - 5 часа., на 40 м - само 5 минути.

С дълбочината не само интензитетът на осветяване и светлинният период намаляват, но и качеството на светлината се променя поради неравномерното поглъщане на лъчите на слънчевия спектър с различни дължини на вълната. В табл. Фигура 3 показва промените в абсорбцията на светлинните лъчи и цвета на здрачното осветление на различни дълбочини.

Тази таблица показва, че абсорбцията на светлина в морската вода е обратно пропорционална на дължината на светлинните вълни, т.е. светлинни вълнилъчи от спектъра, толкова по-бързо се абсорбират от водата. Тъй като светлинните лъчи се абсорбират на съответните дълбочини, цветът на здрачното осветление се променя. И двете ограничават фотосинтезата на дълбочина. Намаляването на интензитета на различните лъчи от спектъра на различни дълбочини в морето е представено в табл. 4.

Данните в тази таблица показват, че някои морски кафяви и червени водорасли все още могат да вегетират на дълбочина от 75 m и вероятно по-дълбоко, при условие че водата е много чиста. Както знаете, прозрачността на водата варира значително не само в различните резервоари, но и в един и същ резервоар. В пелагичния регион на моретата и океаните водата е прозрачна до дълбочина от 40 до 160 m, докато в морския сублиторал прозрачността на водата пада до 20 m или по-малко. Долната граница на разпространението на водораслите се определя от интензивността на светлината, при която асимилацията и дишането са взаимно балансирани, т.е. когато се достигне така наречената точка на компенсация (Marshall and Orr, 1928). Естествено, точката на компенсация при водораслите зависи от прозрачността на водата, състава на пигментите и редица други фактори. В тази връзка има някои данни за макрофитни водорасли с различни пигментни системи (Levring, 1966), но няма такива за диатомеи (Таблица 5).

При равни условияпри осветяване точката на компенсация във водораслите от различни отдели зависи от функцията на техните пигменти. При синьо-зелените водорасли (с пигменти: хлорофили a и b, β-каротин, кетокаротеноид, миксоксантофил) точката на компенсация е на дълбочина около 8 m, за зелените водорасли (пигменти: хлорофили a и b, β-каротин, ксантофил) - около 18 m, а при кафявите и червените водорасли, които освен хлорофил, каротин и ксантофил имат и допълнителни пигменти (при кафявия фикоксантин, при червените водорасли - фикоеритрин и фикоциан), точката на компенсация пада значително под 30 m. .

При някои видове диатомеи от сублиторала на Черно море, точката на компенсация, очевидно, може да падне до дълбочина от 35 м. Съвременният метод за събиране на сублиторални диатомеи не осигурява точен индикатор за условията на местообитанието определени видове. Въз основа на последните данни е установена обща закономерност в разпределението на сублиторалните диатомеи по дълбочина. В сублиторалните условия на Черно море те живеят на дълбочина около 30 m (Proshkina-Lavrenko, 1963a), в Средиземно море - на дълбочина 60 m (Aleem, 1951), което е съвсем естествено с вода прозрачност в това море от 60 м. Има индикации за местообитания диатомеи до 110 м (Smyth, 1955), до 200 м (Бугис, 1946) и до 7400 м (Ууд, 1956), а Ууд твърди, че живи диатомеи (обикновено сублиторални гледка към моретозаедно със сладка вода!). Данните на последните двама автори са недостоверни и изискват проверка.

Компенсационната точка за един и същ вид диатомеи не е постоянна, тя зависи от географска ширинаместообитанието на вида, сезонът на годината, прозрачността на водата и други фактори. Маршал и Оп (Marshall and Orr, 1928) експериментално установяват чрез понижаване на културата от диатомеи на различни дълбочини в залива (Loch Striven; Шотландия), че Coscinosira polychordaпрез лятото има компенсационна точка на дълбочина 20-30 m, а през зимата близо до водната повърхност. Подобни резултати са получени от тях за Chaetoceros sp.

Бентосните диатомеи несъмнено имат хроматична адаптация, което обяснява способността на много от тях да живеят в определен диапазон от дълбочини при условия на промяна на спектралната светлина и нейния интензитет; възможно е те да имат различни раси (някои видове Амфора, Carrtpylodiscus, Diploneis, Navicula). Експериментално е установено, че процесът на адаптиране към интензитета на осветеност протича доста бързо. Така например сладководен неподвижен планктонен диатом Cyclotella meneghinianaадаптира се към осветеност от 3 хил. до 30 хил. лукса в рамките на 24 часа, може да издържи много по-висок интензитет на светлината - до 60 хил. лукса и дори до 100 хил. лукса (Jorgensen, 1964a, 1964b). Фотосинтетичен апарат на подвижни сублиторални видове ( Tropidoneis, Nitzschia) се адаптира към светлинни условия на дълбочина от 1-3 m, където интензитетът на светлината варира от 10 до 1% (Taylor, 1964). Като цяло голяма литература е посветена на въпроса за хроматичната адаптация при диатомеите (Talling, 1955, 1957a; Ryther, 1956; Ryther и Menzel, 1959; Steemann Nielsen и Hensen, 1959; Jørgensen, 1964a).

Планктонните диатомеи могат да живеят много по-дълбоко от сублиторалните, което се дължи главно на по-голямата прозрачност на водата в пелагичната зона. Известно е, че в моретата и океаните диатомният планктон се разпространява на дълбочина от 100 m или повече. В Черно море на дълбочина 75-100 m фитопланктонът се състои от Thalasionema nitzschioidesи няколко вида Ничия, и тук те живеят в много по-големи количества, отколкото във водния слой от 0-50 m (Морозова-Водяницкая, 1948-1954). много видове Ничияса известни с това, че лесно преминават от автотрофно хранене към миксотрофно и хетеротрофно. Очевидно планктонните видове, живеещи в дисфотичните и афотичните зони на моретата, имат същото свойство; те създават дълбоководен планктон в сянка. Въпреки това Steemann Nielsen и Hensen (Steemann Nielsen and Hensen, 1959) разглеждат повърхностния фитопланктон като "светъл" при условия на интензитет на радиация от 600-1200 лукса и като "сянка" при условия на ниска радиация: 200-450 лукса. Според тези изследователи зимният повърхностен фитопланктон в умерен поясе типична "сянка". Зимният фитопланктон обаче се състои от късноесенни и раннопролетни видове, които не могат да се класифицират като "сенчести" видове. Трябва да се признае, че проблемът с фитосинтезата в диатомеите все още е в начален етап на изследване и за много актуални въпроситози проблем, има само откъслечни и непроверени данни.

От повърхността до самото дъно океанът гъмжи от живота на различни животни и растения. Точно както на сушата, почти целият живот тук зависи от растенията. Основната храна са милиарди микроскопични растения, наречени фитопланктон, които се носят от течения. Използвайки слънчевите лъчи, те създават собствена храна от морето, въглероден диоксид и минерали. По време на този процес, т.нар фотосинтеза, фитопланктонът произвежда 70% от атмосферния кислород. Фитопланктонът се състои главно от малки растения, наречени диатомеи. в чаша морска водаможе да има до 50 хиляди от тях. Фитопланктонът може да живее само близо до повърхността, където има достатъчно светлина за фотосинтеза. Друга част от планктона - зоопланктонът не участва във фотосинтезата и затова може да живее по-дълбоко. Зоопланктонът са малки животни. Те се хранят с фитопланктон или се изяждат взаимно. Зоопланктонът включва млади екземпляри - ларви на раци, скариди, медузи и риби. Повечето от тях изобщо не приличат на възрастни. И двата вида планктон служат като храна за риби и други животни, от малки медузи до огромни китове и акули. Количеството планктон варира от място на място и от сезон на сезон. По-голямата част от планктона се намира на континенталния шелф и близо до полюсите. Крилът е вид зоопланктон. Най-много крил в Южния океан. Планктон живее в пресни води. Ако можете, разгледайте под микроскоп капка вода от езерце или река или капка морска вода.

Хранителни вериги и пирамиди

Животните ядат растения или други животни и сами служат за храна на други видове. Повече от 90% от обитателите на морето завършват живота си в стомасите на други хора. Така целият живот в океана е свързан в огромна хранителна верига, започваща с фитопланктона. За да нахраните едно голямо животно, имате нужда от много малки, така че винаги има по-малко големи животни от малките. Това може да се изобрази като хранителна пирамида. За да увеличи масата си с 1 кг, рибата тон трябва да изяде 10 кг скумрия. За да получите 10 кг скумрия, ви трябват 100 кг млада херинга. За 100 кг млада херинга са необходими 1000 кг зоопланктон. Необходими са 10 000 kg фитопланктон, за да се изхранят 1000 kg зоопланктон.

Океански дъна

Дебелината на океана може да бъде разделена на слоеве или зони според количеството светлина и топлина, които проникват от повърхността (вижте също статията ""). Колкото по-дълбока е зоната, толкова по-студена и по-тъмна е тя. Всички растения и повечето животни се намират в горните две зони. Слънчевата зона дава живот на всички растения и голямо разнообразие от животни. Само малко количество светлина от повърхността прониква в зоната на здрача. Повечето големи жителитук - риба, калмари и октопод. В тъмната зона около 4 градуса по Целзий. Животните тук се хранят главно с „дъжда“ от мъртъв планктон, който пада от повърхността. В зоната на бездната пълен мрак и леден студ. Малкото животни, които живеят там, живеят постоянно високо налягане. Животните се срещат и в океански ровове, на дълбочина над 6 км от повърхността. Те се хранят с това, което идва отгоре. около 60% дълбоководни рибиимат собствено сияние, за да намират храна, да откриват врагове и да подават сигнали на роднини.

коралови рифове


Кораловите рифове се намират в плитки води в топли, чисти тропически води. Те са изградени от скелети на малки животни, т.нар коралови полипи. Когато старите полипи умират, върху техните скелети започват да растат нови. Най-старите рифове са започнали да растат преди много хиляди години. Един вид коралов риф е атол, който има формата на пръстен или подкова. Образуването на атолите е показано по-долу. Около вулканичния остров започват да растат коралови рифове. След изчезването на вулкана островът започва да потъва на дъното. Рифът продължава да расте, докато островът потъва. В средата на рифа се образува лагуна (плитко солено езеро). Когато островът потъва напълно, кораловият риф образува атол – пръстеновиден риф с лагуна в средата. Кораловите рифове са по-разнообразни от другите части на океана. Там се срещат една трета от всички видове океански риби. Най-големият е Големият бариерен рифна източното крайбрежие на Австралия. Простира се на 2027 км и приютява 3000 вида

Чарлз

Защо океаните имат „ниска производителност“ по отношение на фотосинтезата?

80% от световната фотосинтеза се извършва в океана. Въпреки това океаните също имат ниска продуктивност - те покриват 75% от земната повърхност, но от годишните 170 милиарда тона сухо тегло, регистрирани чрез фотосинтеза, те осигуряват само 55 милиарда тона. Тези два факта, които срещнах поотделно, не си ли противоречат? Ако океаните фиксират 80% от общия брой C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> CO х C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> 2 C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">C C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">O C O X 2 " role="presentation" style="position: relative;">x C O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">2се фиксира чрез фотосинтеза на земята и освобождава 80% от общото количество O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> О х O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> 2 O X 2 "role="presentation" style="position: relative;"> O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">O O X 2 " role="presentation" style="position: relative;">x O X 2 "role="presentation" style="position: relative;">2Освободени от фотосинтезата на Земята, те също трябва да са били 80% от сухото тегло. Има ли начин тези факти да бъдат съгласувани? Във всеки случай, ако 80% от фотосинтезата се извършва в океаните, едва ли изглежда нископроизводителност - тогава защо се казва, че океаните имат ниска първична производителност (също са дадени много причини за това - че светлината не е достъпна на всички дълбочини в океаните и т.н.)? Повече фотосинтеза трябва да означава повече производителност!

C_Z_

Би било полезно, ако посочите къде сте намерили тези две статистики (80% от световната производителност е в океана и океаните произвеждат 55/170 милиона тона сухо тегло)

Отговори

шоколадов

Първо, трябва да знаем кои са най-важните критерии за фотосинтезата; те са: светлина, CO2, вода, хранителни вещества. docenti.unicam.it/tmp/2619.ppt Второ, производителността, за която говорите, трябва да се нарича "първична производителност" и се изчислява чрез разделяне на количеството въглерод, преобразуван на единица площ (m2) на времето. ww2.unime.it/snchimambiente/PrPriFattMag.doc

По този начин, поради факта, че океаните покриват голяма площ от света, морските микроорганизми могат да превърнат голямо количество неорганичен въглерод в органичен (принципът на фотосинтезата). Големият проблем в океаните е наличието на хранителни вещества; те са склонни да се отлагат или да реагират с вода или други химикали, въпреки че морските фотосинтезиращи организми се намират предимно на повърхността, където разбира се присъства светлина. Това намалява като следствие потенциала за фотосинтетична продуктивност на океаните.

WYSIWYG ♦

М Градуел

Ако океаните фиксират 80% от общия CO2CO2, фиксиран от фотосинтезата на сушата, и освободят 80% от общия O2O2, освободен от фотосинтезата на сушата, те също трябва да представляват 80% от произведеното сухо тегло.

Първо, какво се разбира под "освободен O 2"? Означава ли това, че „O 2 се освобождава от океаните в атмосферата, където допринася за растежа на излишъците“? Това не може да бъде, тъй като количеството O 2 в атмосферата е сравнително постоянно и има доказателства, че е много по-ниско, отколкото през юрските времена. Като цяло, глобалните поглътители на O 2 трябва да балансират източниците на O 2 или, ако нещо трябва леко да ги надвиши, което води до постепенно увеличаване на текущите атмосферни нива на CO2 за сметка на нивата на O 2 .

Така под „освободен“ имаме предвид „освободен по време на фотосинтезата по време на нейното действие“.

Океаните фиксират 80% от общия CO2, свързан с фотосинтезата, да, но те също го разграждат със същата скорост. За всяка клетка от водорасли, която е фотосинтетична, има една мъртва или умираща и погълната от бактерии (които консумират O2) или самата тя консумира кислород, за да поддържа метаболитните си процеси през нощта. По този начин нетното количество O 2, отделяно от океаните, е близо до нула.

Сега трябва да се запитаме какво имаме предвид под „производителност“ в този контекст. Ако една молекула CO 2 е фиксирана поради активността на водораслите, но след това почти веднага отново стане нефиксирана, счита ли се това за „производителност“? Но мигнете и ще го пропуснете! Дори и да не мигате, едва ли ще бъде измеримо. Сухото тегло на водораслите в края на процеса е същото като в началото. така че ако дефинираме "производителността" като "увеличаване на сухото тегло на водораслите", тогава продуктивността ще бъде нула.

За да може фотосинтезата на водораслите да има устойчиво въздействие върху глобалните нива на CO 2 или O 2, фиксираният CO 2 трябва да бъде включен в нещо по-малко бързо от водораслите. Нещо като треска или мерлуза, която като бонус може да се събере и сложи на масите. „Производителността“ обикновено се отнася до способността на океаните да попълват тези неща след прибиране на реколтата и тя е наистина малка в сравнение със способността на земята да произвежда повтарящи се култури.

Би било различна история, ако разглеждахме водораслите като потенциално събиращи масова реколта, така че способността им да растат като горски пожар в присъствието на оттичане на торове от земята се разглеждаше като „производителност“, а не като дълбоко неудобство. Но не е.

С други думи, ние сме склонни да определяме „производителността“ по отношение на това, което е полезно за нас като вид, а водораслите като цяло са безполезни.