Hvad er planteplankton? De fleste planteplankton er for små til at kunne ses med det blotte øje. Men i tilstrækkeligt store mængder kan nogle arter ses som farvede pletter på overfladen af vandet på grund af indholdet af klorofyl inde i deres celler og hjælpepigmenter såsom phycobiliproteiner eller xanthophyller.
Hvad er planteplankton
Fytoplankton er fotosyntetiske mikroskopiske biotiske organismer, der lever i det øvre vandlag i næsten alle oceaner og søer på Jorden. De er skaberne af organiske forbindelser fra kuldioxid opløst i vand - det vil sige initiativtagerne til den proces, der opretholder det akvatiske fødenet.
Fotosyntese
Fytoplankton får energi gennem fotosyntese og skal derfor leve i et veloplyst overfladelag (kaldet den eufotiske zone) af et hav, hav, sø eller anden vandmasse. Planteplankton udgør omkring halvdelen af allefotosyntetisk aktivitet på jorden. Dens kumulative fiksering af energi i kulstofforbindelser (primær produktion) er grundlaget for langt størstedelen af oceaniske og mange ferskvandsfødekæder (kemosyntese er en bemærkelsesværdig undtagelse).
Unikke arter
Selvom næsten alle arter af fytoplankton er exceptionelle fotoautotrofer, er der nogle, der er mitotrofer. Disse er norm alt ikke-pigmenterede arter, der faktisk er heterotrofe (sidstnævnte betragtes ofte som zooplankton). De mest kendte er dinoflagellære slægter som Noctiluca og Dinophysis, der opnår organisk kulstof ved at indtage andre organismer eller skadeligt materiale.
Meaning
Fytoplankton absorberer energi fra solen og næringsstoffer fra vandet for at producere deres egen mad. Under fotosyntesen frigives molekylær oxygen (O2) til vandet. Det anslås, at omkring 50 % eller 85 % af verdens ilt kommer fra fotosyntesen af fytoplankton. Resten produceres ved fotosyntese af landplanter. For at forstå, hvad fytoplankton er, skal du være opmærksom på dets store betydning for naturen.
Forholdet til mineraler
Fytoplankton er kritisk afhængig af mineraler. Det er primært makronæringsstoffer som nitrat, fosfat eller kiselsyre, hvis tilgængelighed bestemmes af balancen mellem den såkaldte biologiske pumpe og stigningen af dybe, næringsrige vand. Dog på store områderI oceaner som det sydlige Ocean er fytoplankton også begrænset af manglen på mikronæringsstof jern. Dette har fået nogle videnskabsmænd til at gå ind for befrugtning af jern som et middel til at modvirke ophobning af menneskeskabt kuldioxid (CO2) i atmosfæren.
Forskere har eksperimenteret med at tilsætte jern (norm alt i form af s alte såsom jernsulfat) til vandet for at fremme planteplanktonvækst og fjerne atmosfærisk CO2 i havet. Men uenigheder om økosystemforv altning og effektiviteten af jerngødskning har bremset sådanne eksperimenter.
Variety
Udtrykket "fytoplankton" dækker over alle fotoautotrofe mikroorganismer i akvatiske fødekæder. Men i modsætning til terrestriske samfund, hvor de fleste autotrofer er planter, er fytoplankton en forskelligartet gruppe, herunder protozoiske eukaryoter, såsom eubakterielle og arkæbakterielle prokaryoter. Der er omkring 5.000 kendte arter af marine planteplankton. Hvordan denne mangfoldighed udviklede sig på trods af begrænsede fødevareressourcer er endnu ikke klart.
De vigtigste grupper af fytoplankton omfatter kiselalger, cyanobakterier og dinoflagellater, selvom mange andre grupper af alger er repræsenteret i denne meget forskelligartede gruppe. En gruppe, coccolithophoriderne, er ansvarlige (delvis) for at frigive betydelige mængder dimethylsulfid (DMS) til atmosfæren. DMS oxiderer og danner sulfat, som i områder med lav koncentration af aerosolpartikler kanbidrage til fremkomsten af specielle områder med luftkondensering, hvilket hovedsageligt fører til en stigning i uklarhed og tåge over vand. Denne egenskab er også karakteristisk for søens planteplankton.
Alle typer fytoplankton opretholder forskellige trofiske (dvs. mad) niveauer i forskellige økosystemer. I oligotrofiske oceaniske områder som Sargassohavet eller det sydlige Stillehav er det mest almindelige planteplankton små, encellede arter kaldet picoplankton og nanoplankton (også kaldet picoflagellater og nanoflagellater). Fytoplankton forstås hovedsageligt som cyanobakterier (Prochlorococcus, Synechococcus) og picoeukaryoter såsom Micromonas. I mere produktive økosystemer er store dinoflagellater grundlaget for fytoplanktonbiomasse.
Indflydelse på vands kemiske sammensætning
I begyndelsen af det tyvende århundrede fandt Alfred C. Redfield ligheder mellem grundstofsammensætningen af fytoplankton og de vigtigste opløste næringsstoffer i det dybe hav. Redfield foreslog, at forholdet mellem kulstof og nitrogen og fosfor (106:16:1) i havet styres af kravene fra fytoplankton, da fytoplanktonet efterfølgende frigiver nitrogen og fosfor, når de remineraliseres. Dette såkaldte "Redfield-forhold" i beskrivelsen af fytoplanktons og havvands støkiometri er blevet et grundlæggende princip for at forstå udviklingen af marin økologi, biogeokemi og hvad fytoplankton er. Redfield-koefficienten er dog ikke en universel værdi og kan afvige på grund af ændringer i sammensætningen af eksogene næringsstoffer og mikrober.i havet. Produktionen af planteplankton, som læseren allerede burde forstå, påvirker ikke kun niveauet af ilt, men også den kemiske sammensætning af havvand.
Biologiske træk
Den dynamiske støkiometri, der er iboende i encellede alger, afspejler deres evne til at lagre næringsstoffer i et internt reservoir og ændre sammensætningen af osmolitten. Forskellige cellulære komponenter har deres egne unikke støkiometriske egenskaber, for eksempel indeholder ressource- (lys eller næringsstof) dataindsamlingsanordninger såsom proteiner og klorofyl en høj koncentration af nitrogen, men et lavt indhold af fosfor. I mellemtiden indeholder genetiske vækstmekanismer såsom ribosom alt RNA høje koncentrationer af nitrogen og fosfor (henholdsvis N og P). Planteplankton-zooplankton fødekæden er, på trods af forskellen mellem disse to typer skabninger, grundlaget for økologien i vandrum over alt på planeten.
Livscyklusser
Baseret på fordelingen af ressourcer klassificeres fytoplankton i tre livsstadier: overlevelse, blomstring og konsolidering. Det overlevende planteplankton har et højt N:P (nitrogen og fosfor) forhold (> 30) og indeholder mange ressourceopsamlingsmekanismer til at opretholde vækst, når ressourcerne er knappe. Blomstrende planteplankton har et lavt N:P-forhold (<10) og er tilpasset eksponentiel vækst. Konsolideret fytoplankton har et lignende forhold mellem N: P og Redfield og indeholder et relativt lige forhold mellem vækst- og ressourceakkumuleringsmekanismer.
Nutid og fremtid
En undersøgelse offentliggjort i Nature i 2010 viste, at marine planteplankton er faldet betydeligt i verdenshavene i løbet af det seneste århundrede. Planteplanktonkoncentrationer i overfladevand anslås at være faldet med omkring 40 % siden 1950 med en hastighed på omkring 1 % om året, muligvis som reaktion på havopvarmningen. Undersøgelsen udløste kontroverser blandt videnskabsmænd og førte til ophedede debatter. I en efterfølgende undersøgelse fra 2014 brugte forfatterne en stor database med målinger og reviderede deres analysemetoder for at imødegå flere offentliggjorte kritikpunkter, men endte med tilsvarende foruroligende konklusioner: Antallet af fytoplanktonalger er hastigt faldende.
