Ekosystem wodny "Morza i oceany"

EKOSYSTEMY WODNY
dzieli się na:
I Morski,
II Słodkowodny

1. Wody płynące
- rzeki
- strumienie
- źródła

2. Wody stojące
- stawy
- jeziora
- bagna
Plankton (gr. planktós – błąkający się[1]) – zespół organizmów żywych unoszących się w wodzie. Nawet jeśli mają narządy ruchu, to są one zbyt słabe, by organizmy te mogły się aktywnie przeciwstawić prądom wodnym i wiatrom, wystarczą natomiast do biernego utrzymywania się w stanie zawieszenia. Zazwyczaj plankton stanowią drobne organizmy, ale zalicza się do niego również organizmy pod postacią meduzy, które mogą mieć znaczne rozmiary

Plankton dzieli się na:
• zooplankton - plankton stworzony z organizmów zwierzęcych. W jego skład wchodzą przedstawiciele wielu grup zwierząt, np.: pierwotniaki, wrotki, skorupiaki, osłonice i larwy owadów. Zooplankton pełni ważną rolę w funkcjonowaniu ekosystemów wodnych, jest składnikiem wielu sieci troficznych. Z jednej strony odżywia się fitoplanktonem i bakterioplanktonem, regulując liczebność tych grup, z drugiej strony stanowi bazę pokarmową ryb planktonożernych.,
• fitoplankton (plankton roślinny) - Fitoplankton - mikroskopijne organizmy roślinne (w tym glony niezaliczane do królestwa roślin w niektórych systemach ) oraz sinice, należące do Procaryota , które biernie unoszą się w wodzie, nie posiadając zdolności ruchu lub tylko w znacznie ograniczonym zakresie.
• bakterioplankton – są to drobnoustroje zawieszone w wodzie. Wiele z nich przemieszcza się aktywnie, lecz ich zdolności lokomocyjne nie wystarczają, by przeciwstawiać się prądom wodnym. Bakterioplankton ma zwykle wymiary mniejsze niż 1 μm, lecz niektóre bakterie autotroficzne są większe.

- plankton jest to zespół zamieszkujący toń wodną. Składa się z organizmów nie mogących się skutecznie przeciwstawiać silnym ruchom wody. Jest więc przemieszczany przez prądy i fale. W wodach słodkich są to organizmy drobne, o wymiarach najczęściej nie przekraczających kilku milimetrów. Plankton przystosowany jest ewolucyjnie do życia w toni wodnej. Niektóre z przystosowań to: maksymalna redukcja szkieletu, obecność w komórkach lub koloniach, między komórkami kuleczek tłuszczu lub pęcherzyków gazu, małe wymiary ciała (i wynikający z tego większy stosunek powierzchni do objętości, spowalniający opadanie), komplikacja kształtu (różne wyrostki, wypustki, otoczki śluzowe).

Główne grupy fitoplanktonu w wodach powierzchniowych to
– zielenice, sinice, okrzemki, złotowiciowce, eugleniny, kryptofity.

Podstawowe grupy zooplanktonu to: pierwotniaki, wrotki, skorupiaki (wioślarki i widłonogi).

Z reguły zooplankton rzek jest mniej różnorodny i uboższy niż w zbiornikach (tworzą go te same grupy, ale mniejsza liczba gatunków). Rola planktonu w ekosystemie: fitoplankton jest jednym z głównych źródeł substancji organicznej w ekosystemie. Substancja organiczna wyprodukowana przez fitoplankton służy za pokarm konsumentom (głównie wrotkom i skorupiakom) oraz destruentom (bakteriom i grzybom). Zwierzęta planktonowe nie drapieżne służą jako pokarm drapieżnym wrotkom i skorupiakom. Zooplankton nie drapieżny i drapieżny jest wyżerany przez ryby planktonożerne (stynka, sieja, sielawa, tołpyga, peluga, ukleja) oraz stadia młodociane wszystkich gatunków ryb. Część zooplanktonu odżywia się filtracyjnie.

Plankton to zespół drobnych organizmów unoszonych przez wodę, które nie są zdolne przeciwstawić się silniejszym prądom. Organizmami planktonowymi są m.in. drobne glony (okrzemki, zielenice), pierwotniaki, drobne skorupiaki, larwy wielu zwierząt bezkręgowych.

NEKTON

Nekton (gr. nēktón - pływające) – zwierzęta zamieszkujące otwartą toń wodną, które aktywnie pływając, mają zdolność przeciwstawienia się ruchom wody i pokonywania dużych odległości. W wodach śródlądowych są to głównie ryby, natomiast n. morski obejmuje także: głowonogi (kałamarnice), ssaki (walenie i płetwonogie) oraz gady (żółwie i węże morskie). Wiele gatunków tworzących n. podejmuje regularne wędrówki (np. węgorze, łososie, tuńczyki).

W otwartym oceanie nekton najliczniej występuje na głębokości od 100 do 1000 metrów (obszar mezopelagialu).

- nekton to zbiorowisko organizmów poruszających się w wodzie w sposób czynny. W naszych wodach nekton tworzą głównie ryby, ale również gady, płazy, ptaki, ssaki wodne. Najpospolitsze i najczęściej dominujące w naszych wodach są naturalnych są ryby z rodziny karpiowatych: leszcz i płoć. Gatunki typowo hodowlane, w wyspecjalizowanych gospodarstwach – to karp i pstrąg i karp tęczowy. Ryby, odżywiając się, powodują nieraz w znacznym stopniu, redukcję liczebności i biomasy konsumowanego pokarmu. Przy tym odżywiając się selektywnie decydują nie tylko o ilości, ale także o stosunkach ilościowych między gatunkami, a nawet o występowaniu niektórych z nich w ekosystemie. Np. ryby odżywiające się filtracyjnie (sielawa, tołpygi, peluga), wyjadają seston powyżej określonej wielkości cząsteczek, tym samym eliminują większe organizmy, pozostawiając mniejsze, a przy tym stwarzają im korzystniejsze warunki przez usunięcie drapieżców bezkręgowych (zwykle są to organizmy stosunkowo większe) oraz ewentualnych konkurentów. Ryby bentożerne, a takich mamy większość, intensywnie penetrują dno w poszukiwaniu pokarmu. Powodują przez to mieszanie powierzchniowej warstwy dna i jego lepsze natlenienie. Zmieniają również sytuację gatunków bentosowych – zmieniają ich warunki pokarmowe, ich kryjówki, wytworzone mikrosiedliska; przez to zwiększają dostępność tych organizmów dla drapieżców oraz zmieniają stosunki konkurencyjne. Wreszcie – przy penetracji dna ryby powodują resuspensację powierzchniowej warstwy osadów dennych wpływając, przez to na warunki fizyczne i chemiczne w wodzie.


BENTOS

Organizmy bentosowe BENTOS [gr.], ekol. zespół organizmów zwierzęcych i roślinnych zasiedlających dno zbiorników wodnych ( bental); w związku z niejednorodnością dna jako środowiska życia skład gatunkowy bentosu bywa różnorodny i zmienia się wraz z głębokością; w bentosie morskim przeważają otwornice, gąbki, jamochłony, wieloszczety, szkarłupnie, mięczaki, skorupiaki, także glony i bakterie; uboższy bentos słodkowodny tworzą gł. skąposzczety, pijawki, mięczaki, gąbki, larwy owadów, także rośliny zielne; wiele gat. zwierząt bentosowych prowadzi osiadły tryb życia i ma odpowiednie przystosowania, np. do przytwierdzania się, drążenia podłoża, zdobywania pokarmu.

- bentos stanowią organizmy związane z dnem. Wyróżniamy: bakteriobentos, fitobentos (drobne glony) i zoobentos (pierwotniaki, nicienie, wirki, wrotki, brzuchorzęski, małżoraczki, widłonogi, formy młodociane skąposzczetów i larw owadów, pijawki, mięczaki). Największa różnorodność bentosu występuje w środowiskach płytkich, ze względu na największą rozmaitość i zmienność warunków środowiskowych oraz zwykle korzystne dla życia warunki (np. rzadkie występowanie deficytów tlenowych). Fauna litoralu jezior obejmuje setki gatunków. W wodach bieżących występują te same grupy fauny co w litoralu, ale w znacznej mierze inne gatunki. Organizmy bentosowe są przystosowane do życia na dnie. Odznaczają się znacznym ciężarem właściwym. Często ich ciała obciążone są różnymi substancjami mineralnymi, z których zbudowane są szkielety zewnętrzne (np. muszle małży i ślimaków zbudowane z węglanu wapnia, domki chruścików składające się z ziarenek piasku, gałązek). Częstym zjawiskiem wymagającym specjalnych przystosowań bywa niedostatek lub brak tlenu. Dlatego też organizmy posiadają we krwi hemoglobinę – barwnik wiążący tlen i zapewniający organizmowi dostateczną jego ilość, mimo niskiego stężenia w środowisku.

STREFA WÓD MORSKICH

1. LITORALNA- środowisko przybrzeżne,
2. PELAGICZNA- środowisko otwartej toni wodnej,
3. BENTONICZNA- środowisko denne.

STREFA LITORALNA

Środowisko przybrzeżne jest ze wszystkich najbogatsze i najbardziej zróżnicowane. Inny zespół organizmów występuje na dnie mulistym, inny na piaszczystym, jeszcze inny na skałach. Na stosunkowo ubogim dnie piaszczystym mogą wyrosnąć trawy morskie? jedyne rośliny kwiatowe, żyjące w morzu. Powstają wtedy rozległe łąki podwodne. Pasą się na nich żółwie morskie, a w gęstwinach traw gromadzi się różnorodny świat ryb, krewetek, ślimaków, małżów i jeżowców. U brzegów skalistych rosną zielenice, krasnorosty i brunatnice. Najbogatszym i najbujniejszym zespołem litoralu morskiego są rafy koralowe, charakterystyczne dla czystych wód tropikalnych. Korale są zwierzętami i w zasadzie są drapieżne, ale niemal wszystkie mają w komórkach swoich ciał symbiotyczne, jednokomórkowe glony.

STREFA PELAGICZNA

Strefa otwartej toni wodnej, to najrozleglejsze środowisko życiowe. Organizmy pelagiczne są rozmieszczone bardzo szeroko. Producentami w pelagialu są niezliczone, mikroskopijne organizmy fitoplanktonowe. Konsumenci pierwszego rzędu to widłonogi-filtratorzy, eufuzje, ślimaki. W wodach szelfowych tym najważniejszym konsumentom towarzyszą larwy różnych zwierząt dennych: wieloszczetów, krewetek i krabów, a także i innych skorupiaków, ślimaków, małżów, jeżowców, rozgwiazd, strzykw. Do aktywnych pływaków należą między innymi kałamarnice, ryby takie jak makrele, tuńczyki, marliny, rekiny, żółwie morskie oraz ssaki ? delfiny i wieloryby. W wodach głębszych, strefy 200-2000 m niemal wszystkie zwierzęta maja narządy świetlne. Świecą, często różnymi kolorami, krewetki, kałamarnice i ryby.

STREFA BENTONICZNA

W strefie dennej, na szelfie kontynentalnym zamieszkuje wiele zwierząt. Możemy tam spotkać meduzy, kiełże, skorupiaki, ślimaki, małże, głowonogi, krewetki, langusty oraz ryby przydenne. Natomiast na dużych głębokościach, gdzie nie dociera światło i nie ma roślin fotosyntetyzujących, fauna jest dużo uboższa.

Strefa Fauna Flora
LITORALNA małże, omułki, ostrygi, krewetki, kalmary, ślimaki, małże, jeżowce, rozgwiazdy, ryby trawy morskie, rafy koralowe, brunatnice
PELAGICZNA ślimaki, kryle, kałamarnice, kalmar pospolity, makrele, śledzie, sardynki, rekiny, żółwie morskie, delfiny, wieloryby plankton
BENTONICZNA parzydełkowce, skorupiaki, mięczaki, przydenne ryby

CZYNNIK ABIOTYCZNE

TEMPERATURA
Temperatura jest czynnikiem, od którego zależy występowanie w danym miejscu odpowiedniego gatunku organizmów.
W wodach płynących występuje charakterystyczna zmienność temperatury wzdłuż biegu rzeki. Wraz z rosnącą odległością od źródeł, temperatura płynącej wody zbliża się wyraźnie do średniej temperatury powietrza.
W zbiornikach wodnych występuje pionowy układ strefowy temperatur . Wyróżniamy warstwę wody ciepłej i zimnej oraz leżącą pomiędzy nimi warstwę skoku termicznego. Jest to strefa największych zmian temperatury wraz z głębokością .
Duża pojemność cieplna wody tłumi wahania temperatury .

Temperatura wody jest także ważnym czynnikiem, warunkującym rozmieszczenie organizmów. Poczynając od najwyższej temperatury, jaką osiąga woda na powierzchni oceanów w strefie klimatu gorącego, następuje stopniowy jej spadek w kierunku biegunów oraz ku głębinom morskim. Wpływa to na geograficzne i batymetryczne, czyli pionowe rozmieszczenie życia w morzach. Z wyjątkiem strefy okołorównikowej temperatura wody w morzach i oceanach podlega sezonowym wahaniom związanym z porami roku. Czynnikiem wprowadzającym duże niekiedy różnice są zimne lub ciepłe prądy morskie.
Temperatura wody jest także ważnym czynnikiem, warunkującym rozmieszczenie organizmów i wpływającym na różnorodność form i zjawisk. Poczynając od najwyższej temperatury, jaką osiąga woda na powierzchni oceanów w strefie klimatu gorącego (przeciętnie 20-25°C, maksymalnie 35°C w Zatoce Perskiej) następuje stopniowy jej spadek w kierunku biegunów oraz ku głębinom morskim. Wpływa to na geograficzne i batymetryczne, czyli pionowe rozmieszczenie życia w morzach. Z wyjątkiem strefy okołorównikowej temperatura wody w morzach i oceanach podlega sezonowym wahaniom związanym z porami roku. Czynnikiem wprowadzającym duże niekiedy różnice są zimne lub ciepłe prądy morskie. Zimne prądy niosą wody z okolic biegunów, a także wynoszą je z głębi oceanów (tzw. upwellingi).

NASŁONECZNIENIE
Światło jest czynnikiem , który ma podstawowe znaczenie przede wszystkim dla roślin samożywnych żyjących w wodzie , ale także dla zwierząt , zwłaszcza posługujących się wzrokiem. Promienie świetlne padające na powierzchnię wody częściowo się od niej odbijają, a częściowo przenikają w głąb . Ilość wpadających promieni zależy od ich kąta padania . Czyli więcej światła wnika do wody w porze południowej niż rano i wieczorem , więcej latem niż w innych sezonach.
W wodzie promienie światła ulegają pochłanianiu przez cząsteczki wody , a szczególnie przez cząsteczki sestonu , a także substancji rozpuszczonych , zwłaszcza barwnych .
Głównym czynnikiem decydującym o ilości światła przenikającego w wodzie jest ilość sestonu , czyli zawiesiny utrzymującej się w toni wodnej , który najsilniej pochłania światło. W jeziorach , stawach i zbiornikach zaporowych o długim czasie retencji, jest to głównie seston autochtoniczny ( fito- i zooplankton , detrytus ). W rzekach i w zbiornikach o krótkim czasie retencji wody , okresowo także zawiesina allochtoniczna , zwłaszcza po ulewnych opadach powodujących spływ zawiesin z lądu .

TLEN

Tlen jest czynnikiem ograniczającym możliwość bytowania organizmów w wodzie . Tlen pochodzi z wymiany z atmosferą lub z fotosyntezy roślin zielonych i sinic .
W wodach płynących najwięcej tlenu jest w wodach górnego biegu rzeki, a najmniej dolnym biegu .
W zbiornikach wodnych, jak jezioro można wyróżnić 2 strefy :
strefę prześwietloną , w której przeważa synteza substancji organicznej i produkcja tlenu
strefę, w której materia organiczna ulega rozkładowi , a tlen jest zużywany .
Rozmieszczenie tlenu w zbiorniku wodnym jest jednym z najważniejszych czynników abiotycznych określających występowanie i rozmieszczenie organizmów.

KWASOWOŚĆ WODY

Organizmy wodne mają w stosunku do pH określony zakres tolerancji i zakres optimum. Zmiana pH wpływa na transport jonów przez błony komórkowe.
Do najważniejszych pośrednich oddziaływań pH należy jego wpływ na równowagę w układzie wapń-kwas węglowy, na dysocjację amoniaku i na rozpuszczalność jonów metali, a szczególnie jonów glinu.
Główne działanie uboczne pH na zwierzęta w zakresie alkaicznym wiąże się z przesunięciem równowagi w układzie jony amonowe - nie zdysocjowany amoniak . Jony amonowe nie są szkodliwe, natomiast amoniak jest trujący.
Przy niskim pH wzrasta rozpuszczalność jonów metali, spośród których wiele może być toksycznych. W procesie zakwaszania zbiorników wodnych ważną rolę odgrywa glin. Glin, powszechnie występujący w minerałach i skałach krzemianowych, jest jednym z podstawowych składników skorupy ziemskiej, który w zlewni wielu zbiorników występuje w znacznych ilościach. Rozmaite gatunki wycofują się z zakwaszonych zbiorników na skutek łącznego działania stresu kwasowego i toksyczności glinu.

GOSPODARKA JONOWA

Regulacja jonowa wymaga nakładów energii, która nie może już zostać wykorzystana do innych celów. Organizmy mogą żyć również poza optymalnym zakresem stężenia jonów w środowisku, ale dostosowanie ich maleje.
Wapń jest pierwiastkiem biogennym, wykorzystywanym przez glony w minimalnych stężeniach; stężenie rozpuszczonego wapnia w większości zbiorników wodnych jest tymczasem o wiele wyższe.
Bezpośredni wpływ wapnia może mieć decydujące znaczenie dla organizmów o silnie zwapniałych skorupach lub szkieletach zewnętrznych. Ulegają one całkowitemu stwardnieniu tylko w wodzie bogatej w wapń. W ubogiej w wapń wodzie np. pancerz raka pozostaje zbyt miękki i kleszcze nie w pełni twardnieją.
W obecności substancji humusowych zmienia się reżim świetlny w zbiorniku: wzrasta pochłanianie światła.
Rozpuszczone substancje humusowe budują kompleksy nie tylko z wapniem, ale również z innymi metalami. Mają na skutek tego silny wpływ na „dyspozycyjność „ , a więc łatwość mobilizowania pierwiastków śladowych i toksyczność niektórych jonów.

PRĄD WODNY

Prąd jest czynnikiem powodującym mieszanie się wody . W zbiornikach jest on wywołany różnicą gęstości wody i działaniem wiatru . Przy czym wiatr powoduje mieszanie się powierzchniowych mas wód .
W wodach płynących prąd jest jednokierunkowy . Jest bardzo silnie działającym czynnikiem selekcyjnym . Jego prędkość decyduje o jakości podłoża i możliwości jego zasiedlania .
W dużych strumieniach i rzekach szybkość prądu może być tak mała , że powstają warunki zupełnie takie same jak w stojącej wodzie.
Prąd jest czynnikiem , który sprawia , że istnieje znaczna różnica między życiem w strumieniach i w stawie . Szybkość prądu zależy od wielkości spadku , szorstkości podłoża oraz głębokości i szorstkości łożyska.

czyli przemieszczanie się ogromnych mas wody w określonym kierunku spowodowane jest przez wiatry wiejące ze stałych kierunków, różnice gęstości wody ciepłej ze strefy klimatu gorącego i zimnej z obszarów polarnych, a także przez ruch obrotowy Ziemi. Przy powierzchni oceanów płyną od równika ku biegunom masy ciepłych wód, zaś na ich miejsce napływają dołem wody zimne z okolic podbiegunowych. Wody te wznoszą się ku powierzchni aby zastąpić te, które odpływają i w ten sposób powodują użyźnianie wód przypowierzchniowych, wyrównywanie temperatury i zasolenia.

NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE

Na skutek dużego napięcia powierzchniowego wody błonka powierzchniowa jest sprzyjającym środowiskiem życia dla pewnej wyspecjalizowanej grupy organizmów (neuston). Organizmy neustonowe mogą przyczepiać się do błonki powierzchniowej i przemieszczać się po jej powierzchni graniczącej z wodą i graniczącej z atmosferą.
Jest to środowisko znacznie wzbogacone w substancje organiczne w stosunku do przylegającej masy wody

CIŚNIENIE
Czynnikiem środowiska o wielkim znaczeniu w życiu organizmów morskich jest ciśnienie. W miarę zwiększania głębokości podnosi się ono średnio o 1 atmosferę na 10 m. Organizmy żyjące w wodach płytkich nie wytrzymują ciśnienia przekraczającego 300 atm. Fauna zamieszkująca najgłębsze strefy mórz jest przystosowana do panującego tam bardzo wysokiego ciśnienia. Część organizmów wytrzymuje zmiany ciśnienia przekraczające 300 atmosfer- to tzw. eurybaty, część może zamieszkiwać wyłącznie strefy o określonym ciśnieniu- stenobaty.
Czynnikiem środowiska o wielkim znaczeniu w życiu organizmów morskich jest ciśnienie. W miarę zwiększania głębokości podnosi się ono średnio o 1 atmosferę na 10 m, czyli na głębokości 4000 m wynosi około 400 atmosfer. Organizmy żyjące w wodach płytkich nie wytrzymują ciśnienia przekraczającego 300 atm. Fauna zamieszkująca najgłębsze strefy mórz jest przystosowana do panującego tam bardzo wysokiego ciśnienia. Część organizmów wytrzymuje zmiany ciśnienia przekraczające 300 atmosfer - to tzw. eurybaty, część może zamieszkiwać wyłącznie strefy o określonym ciśnieniu - stenobaty

ZASOLENIE

W wodzie morskiej rozpuszczone są sole. Średnia zawartość soli w wodzie morskiej wynosi 35?. Od otwartego oceanu ku brzegom stężenie soli ulega rozcieńczeniu w wyniku dopływu wody słodkiej z lądów. Zmienia się ono także w poszczególnych strefach klimatycznych. W morzach strefy gorącej gdzie parowanie jest silniejsze i słabe zasilanie wodami z lądu, koncentracja soli jest zwykle wyższa od przeciętnej. Zawartość rozpuszczonych soli w wodzie morskiej powoduje, że ma ona większy ciężar i większą gęstość niż woda słodka. Organizmy żyjące w otwartej toni wodnej wykazują wąskie granice tolerancji na zmiany zasolenia.

ŚWIATŁO

Światło ma decydujący wpływ na życie w morzu. Wpływa bezpośrednio lub pośrednio na inne czynniki fizyczne, takie jak temperatura lub barwa wody, decyduje o życiu w morzu dostarczając energii niezbędnej dla procesu fotosyntezy.
Tylko w obecności promieni słonecznych glony morskie, zarówno osiadłe jak i planktoniczne, mogą ze związków nieorganicznych syntetyzować związki organiczne: węglowodany, a następnie tłuszcze, białka i witaminy, stanowiące pokarm dla wszystkich innych organizmów.
Ilość i charakter światła zmienia się wraz z głębokością, co decyduje o piętrowym rozmieszczeniu roślin i wpływa na zróżnicowanie i rozmieszczenie zwierząt. Wpływa też na pionową migrację planktonu wymagającego określonego natężenia światła, niezbędnego dla przebiegu procesów życiowych.

W morzach wyróżnia się trzy podstawowe warstwy świetlne:
- eufotyczną, czyli prześwietloną, w której występuje ilość światła wystarczająca dla procesu fotosyntezy; sięga przeciętnie do 80 m w głąb,

- dysfotyczną, w której występuje tylko światło rozproszone i zmodyfikowane, zamieszkałą przez zwierzęta reagujące na różnicę światła (m. in.

Zooplankton

- odbywający pionową migrację, zwierzęta o nadmiernie rozwiniętych organach wzroku); sięga od 80 do 350-400 m,

- afotyczną, z ograniczoną ilością promieniowania niebieskiego i fioletowego w górnej części, zamieszkałą tylko przez zwierzęta i bakterie uzależnione pod względem pokarmowym od warstw górnych, sięga do dna największych głębin.

Ilość światła w morzu ograniczać może duża ilość drobnego materiału skalnego (mułu), unoszącego się w wodzie, dostarczanego z lądu przez rzeki. Zjawisko to szczególnie nasila się w pobliżu ujść większych rzek. Wpływ na ilość światła ma też kąt padania promieni słonecznych, związany z szerokością geograficzną.