Vad är växtplankton? De flesta växtplankton är för små för att kunna ses med blotta ögat. Men i tillräckligt stora mängder kan vissa arter ses som färgade fläckar på vattenytan, på grund av innehållet av klorofyll i deras celler och hjälppigment som fykobiliproteiner eller xantofyller.
Vad är växtplankton
Fytoplankton är fotosyntetiska mikroskopiska biotiska organismer som lever i det övre vattenskiktet i nästan alla hav och sjöar på jorden. De är skaparna av organiska föreningar från koldioxid löst i vatten - det vill säga initiativtagarna till processen som upprätthåller den akvatiska näringsväven.
Fotosyntes
Fytoplankton får energi genom fotosyntes och måste därför leva i ett väl upplyst ytskikt (kallad den eufotiska zonen) av ett hav, hav, sjö eller annan vattenmassa. Växtplankton utgör ungefär hälften av allafotosyntetisk aktivitet på jorden. Dess kumulativa fixering av energi i kolföreningar (primär produktion) är grunden för den stora majoriteten av oceaniska och många sötvattens näringskedjor (kemosyntes är ett anmärkningsvärt undantag).
Unika arter
Även om nästan alla arter av växtplankton är exceptionella fotoautotrofer, finns det några som är mitotrofer. Dessa är vanligtvis icke-pigmenterade arter som faktiskt är heterotrofa (de senare anses ofta vara djurplankton). De mest kända är de dinoflagella släktena som Noctiluca och Dinophysis, som får organiskt kol genom att få i sig andra organismer eller detrit alt material.
Meaning
Fytoplankton absorberar energi från solen och näringsämnen från vattnet för att producera sin egen mat. Under fotosyntesen släpps molekylärt syre (O2) ut i vattnet. Det uppskattas att cirka 50 % eller 85 % av världens syre kommer från fotosyntesen av växtplankton. Resten produceras genom fotosyntes av landväxter. För att förstå vad växtplankton är måste du vara medveten om dess stora betydelse för naturen.
Släktskap med mineraler
Fytoplankton är kritiskt beroende av mineraler. Det är framför allt makronäringsämnen som nitrat, fosfat eller kiselsyra, vars tillgänglighet bestäms av balansen mellan den så kallade biologiska pumpen och uppgången av djupa, näringsrika vatten. Dock på stora områdenI hav som södra oceanen begränsas växtplankton också av bristen på mikronäringsämne järn. Detta har fått vissa forskare att förespråka befruktning av järn som ett sätt att motverka ackumulering av mänskligt producerad koldioxid (CO2) i atmosfären.
Forskare har experimenterat med att tillsätta järn (vanligtvis i form av s alter som järnsulfat) till vattnet för att uppmuntra tillväxt av växtplankton och avlägsna atmosfärisk CO2 i havet. Tvister om förv altning av ekosystem och effektivitet vid järngödsling har dock bromsat sådana experiment.
Variety
Begreppet "växtplankton" täcker alla fotoautotrofa mikroorganismer i vattenlevande näringskedjor. Men till skillnad från terrestra samhällen där de flesta autotrofer är växter, är växtplankton en mångfaldig grupp inklusive protozoiska eukaryoter som eubakteriella och arkebakteriella prokaryoter. Det finns cirka 5 000 kända arter av marint växtplankton. Hur denna mångfald utvecklades trots begränsade matresurser är ännu inte klart.
De viktigaste grupperna av växtplankton inkluderar kiselalger, cyanobakterier och dinoflagellater, även om många andra grupper av alger är representerade i denna mycket olika grupp. En grupp, coccolithophorids, är ansvariga (delvis) för att frigöra betydande mängder dimetylsulfid (DMS) i atmosfären. DMS oxiderar och bildar sulfat, vilket i områden med låg koncentration av aerosolpartiklar kanbidra till uppkomsten av speciella områden med luftkondensering, vilket främst leder till en ökning av grumlighet och dimma över vatten. Denna egenskap är också karakteristisk för sjöns växtplankton.
Alla typer av växtplankton upprätthåller olika trofiska (d.v.s. mat) nivåer i olika ekosystem. I oligotrofa oceaniska regioner som Sargassohavet eller södra Stilla havet är det vanligaste växtplanktonet små, encelliga arter som kallas picoplankton och nanoplankton (även kallade picoflagellater och nanoflagellater). Växtplankton förstås främst som cyanobakterier (Prochlorococcus, Synechococcus) och pikoeukaryoter som Micromonas. I mer produktiva ekosystem är stora dinoflagellater grunden för växtplanktonbiomassa.
Påverkan på vattnets kemiska sammansättning
I början av 1900-talet fann Alfred C. Redfield likheter mellan grundämnessammansättningen av växtplankton och de viktigaste upplösta näringsämnena i djuphavet. Redfield föreslog att förhållandet mellan kol och kväve och fosfor (106:16:1) i havet styrs av kraven från växtplankton, eftersom växtplanktonet sedan frigör kväve och fosfor när de remineraliseras. Detta så kallade "Redfield-förhållande" i beskrivningen av stökiometrin hos växtplankton och havsvatten har blivit en grundläggande princip för att förstå utvecklingen av marin ekologi, biogeokemi och vad växtplankton är. Redfield-koefficienten är dock inte ett universellt värde och kan divergera på grund av förändringar i sammansättningen av exogena näringsämnen och mikrober.i havet. Produktionen av växtplankton påverkar, som läsaren redan borde förstå, inte bara syrenivån, utan också den kemiska sammansättningen av havsvatten.
Biologiska egenskaper
Den dynamiska stökiometrin som är inneboende i encelliga alger återspeglar deras förmåga att lagra näringsämnen i en inre reservoar och ändra sammansättningen av osmoliten. Olika cellulära komponenter har sina egna unika stökiometriska egenskaper, till exempel innehåller resurs- (ljus eller näringsämnen) datainsamlingsanordningar som proteiner och klorofyll en hög koncentration av kväve men en låg h alt av fosfor. Samtidigt innehåller genetiska tillväxtmekanismer som ribosom alt RNA höga koncentrationer av kväve och fosfor (N och P, respektive). Växtplankton-zooplankton näringskedjan, trots skillnaden mellan dessa två typer av varelser, är grunden för ekologin i vattenrymden över hela planeten.
Livscykler
Baserat på fördelningen av resurser klassificeras växtplankton i tre livsstadier: överlevnad, blomning och konsolidering. Det överlevande växtplanktonet har ett högt förhållande N:P (kväve och fosfor) (> 30) och innehåller många resursinsamlingsmekanismer för att upprätthålla tillväxt när resurserna är knappa. Blommande växtplankton har ett lågt N:P-förhållande (<10) och är anpassat till exponentiell tillväxt. Konsoliderat växtplankton har ett liknande förhållande N:P till Redfield och innehåller ett relativt lika förhållande mellan tillväxt- och resursackumuleringsmekanismer.
Nutid och framtid
En studie publicerad i Nature 2010 visade att marint växtplankton har minskat avsevärt i världshaven under det senaste seklet. Koncentrationerna av växtplankton i ytvatten beräknas ha minskat med cirka 40 % sedan 1950 med en hastighet av cirka 1 % per år, möjligen som svar på havsuppvärmningen. Studien väckte kontroverser bland forskare och ledde till heta debatter. I en efterföljande studie från 2014 använde författarna en stor databas med mätningar och reviderade sina analysmetoder för att hantera flera publicerade kritiker, men slutade med liknande oroande slutsatser: Antalet växtplanktonalger minskar snabbt.
