ICE FLOE: LOCAȚIE, CARACTERISTICI ȘI ORGANISME - MEDIU INCONJURATOR - 2025

Pachetul de gheață sau gheața de mare este ansamblul de foi de gheață plutitoare care se formează prin înghețarea apei de mare în regiunile oceanice polare ale Pământului. Oceanele polare terestre sunt acoperite de gheață marină sezonier (doar în timpul iernii), sau permanent pe tot parcursul anului. Sunt cele mai reci medii de pe planetă.

Ciclurile de temperatură și iradiere solară în oceanele polare prezintă o variabilitate ridicată. Temperatura poate varia între -40 și -60 ° C, iar ciclurile de iradiere solară oscilează între 24 de ore de lumină în timpul verii și întunericul total iarna.

Figura 1. Urmărit pe pachet de gheață. Sursa: LBM1948, de la Wikimedia Commons

Gheața de mare sau pachetul de gheață acoperă 7% din suprafața planetei și aproximativ 12% din totalul oceanelor terestre. Majoritatea acestora sunt situate în capacele polare: casca polară arctică a Oceanului Arctic la nord, și casca polară Antarctică, la sud.

Gheața de mare suferă un ciclu anual de reducere și reconstrucție a suprafeței sale, proces natural de care depind viața și structura ecosistemului său.

Grosimea straturilor de gheață polare ale Pământului este de asemenea extrem de variabilă; acesta variază între un metru (în timp de topire) și 5 metri (în perioade de stabilitate). În unele locuri, se pot forma foi de gheață de mare cu o grosime de până la 20 de metri.

Datorită acțiunii combinate a vânturilor, a fluctuațiilor în curenții mării și a variațiilor temperaturilor aerului și mării, gheața marină este sisteme extrem de dinamice.

Locație și caracteristici

Floare de gheață din Antarctica

Pachetul de gheață din Antarctica este situat la polul sud, în jurul continentului Antarcticii.

Anual, în cursul lunii decembrie, gheața sa se topește sau se topește, din cauza creșterii temperaturii de vară în emisfera sudică a Pământului. Extinderea acesteia este de 2,600,000 km ² .

În timpul iernii, cu scăderea temperaturilor, se formează din nou și ajunge la o suprafață egală cu cea a continentului, de 18,800,000 km ² .

Plute de gheață arctică

În pachetul cu gheață arctică, doar părțile cele mai apropiate de zonele continentale se topesc anual. În timpul iernii de nord se ajunge la o suprafata de 15 milioane km ² , iar în vara anului doar 6,500,000 km ² .

Figura 2. Barca care traversează pachetul de gheață. Sursa: LBM1948, de la Wikimedia Commons

Fizica gheții marine

Plutirea maselor de gheață de mare

Gheața este mai puțin densă decât apa și plutește pe suprafața oceanului.

Când apa trece de la un lichid la o stare solidă, structura cristalină care este formată are spații libere goale, iar raportul masă / volum (densitate) este mai mic decât cel al apei în stare lichidă.

Canale și pori interni

Când apa pură se solidifică până la gheață, ea formează un solid fragil ale cărui unice incluziuni sunt bulele de gaz. În schimb, atunci când apele marine îngheață, gheața rezultată este o matrice semi-solidă, cu canale și pori umpluți cu soluția salină a apei de mare.

Salinitate

Substanțele dizolvate, inclusiv sărurile și gazele, nu intră în structura cristalină, ci se instalează în pori sau circulă prin canale.

Morfologia acestor pori și canale, volumul total de gheață ocupat de acestea și salinitatea soluției marine conținute depind de temperatura și vârsta formării gheții.

Există o scurgere a soluției marine datorită forței gravitației, ceea ce duce la reducerea treptată a salinității totale a gheții marine.

Această pierdere a salinității crește vara, când stratul de suprafață al masei de gheață plutitoare se topește și se percolează; Aceasta distruge structura porilor și canalelor și soluția marină pe care o conțin.

Temperatura

Temperatura de pe suprafața superioară a unei mase de gheață plutitoare (care este în jur de -10 ° C), este determinată de temperatura aerului (care poate atinge -40 ° C) și de capacitatea de izolare a stratului de zăpadă.

În schimb, temperatura părții inferioare a unei mase de gheață plutitoare este egală cu punctul de îngheț al apei de mare pe care se sprijină (-1,8 ° C).

Aceasta are ca rezultat gradienți de temperatură, salinitate - și, prin urmare, de solutii și gaze dizolvate - și de volumul porilor și canalelor, în masa de gheață marină.

În acest fel, în perioada toamnă-iarnă gheața marină este mai rece și are o salinitate mai mare.

Organisme care populează gheața marină

Plutele de gheață sunt regiuni cu o productivitate ridicată, așa cum o demonstrează numărul mare de mamifere și păsări care vânează și se hrănesc în aceste regiuni. Se știe că multe dintre aceste specii migrează pe distanțe enorme pentru a se hrăni în aceste zone de gheață marină.

Pe pachetul de gheață arctic abundă urșii polari și miezul, iar pinguinii și albatrosele pe pachetul de gheață din Antarctica. Există focare și balene în ambele zone ale gheții marine.

În gheața de mare există o dezvoltare sezonieră considerabilă a fitoplanctonului, microalge care realizează fotosinteza și producătorii primari ai lanțului trofic.

Această producție este cea care susține zooplanctonul, peștele și organismele de adâncime, pe care, la rândul lor, se hrănesc mamiferele și păsările menționate anterior.

Diversitatea organismelor din gheața mării este mai mică decât cea a zonelor tropicale și temperate, dar în florile de gheață există și un număr enorm de specii.

Figura 3. Un urs polar care sări de pe insula Spitsbergen, Svalbard, Norvegia. Sursa: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Forme de viață în spațiile din gheața mării

Parametrul cheie pentru existența vieții în interiorul gheții marine este existența unui spațiu suficient în cadrul matricei de gheață, spațiu care permite și mișcarea, absorbția de nutrienți și schimbul de gaze și alte substanțe.

Porii și canalele din matricea gheții marine funcționează ca habitate pentru diverse organisme. De exemplu, bacteriile, diverse specii de diatome de alge, protozoare, turbe, flagelate și copepode pot trăi în canale și pori.

Doar rotiferele și zonele de turbă s-au dovedit a fi capabile să străbată canalele și să migreze peste orizonturile de gheață marină.

Restul organismelor, cum ar fi bacteriile, flagelările, diatomele și protozoarele mici, trăiesc în pori mai mici de 200 μm, folosindu-le ca refugiu unde beneficiază de presiunea scăzută de prădare.

Bacterii, arhebacterii, cianobacterii și microalge în gheața marină

Speciile predominante în pachetul cu gheață sunt microorganismele psihofilice, adică Extremofile care tolerează temperaturi foarte scăzute.

Bacteriile heterotrofe constituie grupul predominant în cadrul organismelor procariote care populează gheața marină, care sunt psihofilice și halotolerante, adică trăiesc în condiții de salinitate ridicată, ca specii de viață liberă și, de asemenea, asociate cu suprafețele.

Archaea a fost, de asemenea, raportat atât pe ghețuri, Arctic și Antarctica.

Câteva specii de cianobacterii locuiesc în gheața mării arctice, dar nu au fost găsite în Antarctica.

Algele diatomice sunt cel mai studiat grup de eucariote în gheața de mare, dar există și dinoflagelate, ciliați, foraminifere și clorofite, printre altele.

Schimbările climatice afectează în special floturile de gheață polară și multe dintre speciile lor sunt amenințate de dispariție din cauza acestei cauze.

Referințe

1. Arrigo, KR și Thomas, DN (2004). Importanță la scară largă a biologiei gheții marine în Oceanul de Sud. Știința Antarctică. 16: 471-486.
2. Brierley, AS și Thomas, DN (2002). Ecologia pachetului de gheață din Oceanul de Sud. Avansuri în biologia marină. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Archaea adaptată la rece. Recenzii ale naturii Microbiologie. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD și Deming, JW (2008). Heterogenitatea spațială și dinamica temporală a particulelor, bacteriilor și pEPS în gheața mării de iarnă arctică. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
5. Tilling, RL; Păstor, A .; Wingham, DJ (2015). Creșterea volumului de gheață de mare din Arctica după topirea anormal de scăzută în 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.