ICE FLOE: LOKASI, CIRI DAN ORGANISMA - PERSEKITARAN - 2025

The pek ais atau laut ais adalah set lapisan ais yang terbentuk dengan membekukan air laut di kawasan lautan kutub Bumi terapung. Lautan kutub daratan dilindungi oleh es laut secara bermusim (hanya pada musim sejuk), atau secara kekal sepanjang tahun. Mereka adalah persekitaran paling sejuk di planet ini.

Kitaran suhu dan penyinaran suria di lautan kutub menunjukkan kebolehubahan yang tinggi. Suhu boleh bervariasi antara -40 dan -60 ° C dan kitaran penyinaran matahari berayun antara 24 jam siang pada musim panas dan kegelapan total pada musim sejuk.

Gambar 1. Jejak pada pek ais. Sumber: LBM1948, dari Wikimedia Commons

Pek ais laut atau ais merangkumi 7% permukaan planet dan kira-kira 12% dari keseluruhan lautan darat. Sebilangan besar dari mereka terletak di topi kutub: helmet kutub Artik Lautan Artik di utara, dan helmet kutub Antartika, di selatan.

Es laut mengalami kitaran pengurangan dan pembinaan semula tahunan permukaannya, proses semula jadi yang bergantung kepada kehidupan dan struktur ekosistemnya.

Ketebalan lapisan ais kutub Bumi juga sangat berubah-ubah; ia berbeza antara satu meter (pada masa lebur) dan 5 meter (pada masa kestabilan). Di beberapa tempat, kepingan ais laut setebal 20 meter dapat terbentuk.

Kerana gabungan gabungan angin, turun naik arus laut, dan variasi suhu udara dan laut, ais laut adalah sistem yang sangat dinamis.

Lokasi dan ciri

Bebola ais Antartika

Pek ais Antartika terletak di kutub selatan, di sekitar benua Antartika.

Setiap tahun, pada bulan Disember, aisnya mencair atau mencair, kerana kenaikan suhu musim panas di hemisfera selatan Bumi. Luasnya adalah 2.6 juta km ² .

Pada musim sejuk, dengan penurunan suhu, ia membentuk lagi dan sampai kawasan sama dengan benua, 18.8 juta km ² .

Bebola ais Artik

Dalam pek ais Artik, hanya bahagian yang paling dekat dengan kawasan benua yang mencair setiap tahun. Pada musim sejuk utara, ia mencapai kawasan seluas 15 juta km ² dan pada musim panas hanya 6.5 juta km ² .

Gambar 2. Bot melintasi bungkusan ais. Sumber: LBM1948, dari Wikimedia Commons

Fizik ais laut

Terapung jisim ais laut

Ais kurang tumpat daripada air dan terapung di permukaan lautan.

Apabila air mengalir dari cecair ke keadaan pepejal, struktur kristal yang terbentuk mempunyai ruang kosong yang kosong dan nisbah jisim / isipadu (kepadatan) lebih rendah daripada air dalam keadaan cair.

Saluran dan liang dalaman

Apabila air tulen membeku ke ais, ia membentuk pepejal rapuh yang satu-satunya kemasukannya adalah gelembung gas. Sebaliknya, ketika perairan laut membeku, ais yang dihasilkan adalah matriks separa pepejal, dengan saluran dan liang diisi dengan larutan garam air laut.

Kemasinan

Bahan terlarut, termasuk garam dan gas, tidak memasuki struktur kristal, tetapi menetap di liang pori atau beredar melalui saluran.

Morfologi liang dan saluran ini, jumlah ais yang ditempati oleh mereka dan kemasinan larutan laut yang terkandung, bergantung pada suhu dan usia pembentukan ais.

Terdapat saliran larutan laut akibat gaya gravitasi, yang mengakibatkan penurunan secara beransur-ansur total kemasinan es laut.

Kehilangan kemasinan ini meningkat pada musim panas, apabila lapisan permukaan jisim ais terapung mencair dan meresap; Ini merosakkan struktur liang dan saluran dan larutan laut yang dikandungnya mengalir keluar.

Suhu

Suhu di permukaan atas jisim ais laut terapung (sekitar -10 ° C), ditentukan oleh suhu udara (yang dapat mencapai -40 ° C) dan oleh kapasiti penebat penutup salji.

Sebaliknya, suhu bahagian bawah jisim ais terapung sama dengan titik beku air laut di mana ia bersandar (-1.8 ° C).

Ini menghasilkan kecerunan suhu, kemasinan - dan oleh itu zat terlarut dan gas terlarut - dan isi pori dan saluran, dalam jisim ais laut.

Dengan cara ini, semasa musim luruh-musim sejuk es laut lebih sejuk dan mempunyai kemasinan yang lebih tinggi.

Organisma yang menghuni ais laut

Gumpalan es adalah kawasan dengan produktiviti tinggi, seperti yang dibuktikan oleh sebilangan besar mamalia dan burung yang memburu dan memberi makan di wilayah ini. Telah diketahui bahawa banyak spesies ini bermigrasi dalam jarak yang sangat jauh untuk memberi makan di kawasan es laut ini.

Beruang kutub dan walrus berlimpah di bungkus ais Artik, dan penguin dan albatros di pek ais Antartika. Terdapat kehadiran anjing laut dan ikan paus di kedua-dua kawasan ais laut.

Di dalam es laut terdapat perkembangan fitoplankton musiman, mikroalga yang banyak melakukan fotosintesis dan pengeluar utama rantai trofik.

Pengeluaran inilah yang menopang organisme zooplankton, ikan dan laut dalam, yang pada gilirannya, mamalia dan burung yang disebutkan di atas memberi makan.

Kepelbagaian organisma dalam ais laut kurang dari zon tropika dan beriklim sedang, tetapi di kawasan es terdapat juga sejumlah besar spesies.

Gambar 3. Beruang kutub melompat dari Pulau Spitsbergen, Svalbard, Norway. Sumber: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Bentuk kehidupan di ruang dalam ais laut

Parameter utama untuk keberadaan hidup di dalam es laut adalah adanya ruang yang mencukupi di dalam matriks ais, ruang yang juga memungkinkan pergerakan, pengambilan nutrien dan pertukaran gas dan bahan lain.

Pori dan saluran dalam matriks ais laut berfungsi sebagai habitat bagi pelbagai organisma. Contohnya, bakteria, pelbagai spesies diatom alga, protozoa, tanah gambut, flagellate, dan copepod boleh hidup di saluran dan liang.

Hanya rotifers dan lahan gambut yang terbukti mampu melintasi saluran dan berhijrah melintasi ufuk ais laut.

Selebihnya organisma, seperti bakteria, flagellate, diatom dan protozoa kecil, hidup di pori-pori yang lebih kecil dari 200 μm, menggunakannya sebagai tempat perlindungan di mana mereka mendapat manfaat daripada tekanan predasi rendah.

Bakteria, archaebacteria, cyanobacteria dan microalgae dalam ais laut

Spesies utama dalam bungkusan ais adalah mikroorganisma psikofilik, iaitu Extremophiles yang bertolak ansur dengan suhu yang sangat rendah.

Bakteria heterotrofik merupakan kumpulan dominan dalam organisma prokariotik yang menghuni ais laut, yang bersifat psikofilik dan halotoleran, iaitu, mereka hidup dalam keadaan kemasinan tinggi, sebagai spesies hidup bebas dan juga terkait dengan permukaan.

Archaea juga telah dilaporkan di kedua lapisan ais, Kutub Utara dan Antartika.

Beberapa spesies cyanobacteria menghuni ais laut Artik tetapi tidak dijumpai di Antartika.

Alga Diatom adalah kumpulan eukariota yang paling banyak dikaji dalam ais laut, tetapi terdapat juga dinoflagellates, ciliates, foraminifera dan chlorophytes, antara lain.

Perubahan iklim terutama mempengaruhi kepingan ais kutub dan banyak spesies mereka terancam kepupusan kerana sebab ini.

Rujukan

1. Arrigo, KR dan Thomas, DN (2004). Kepentingan besar biologi ais laut di Lautan Selatan. Sains Antartika. 16: 471-486.
2. Brierley, AS dan Thomas, DN (2002). Ekologi ais Lautan Selatan. Kemajuan dalam Biologi Laut. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Archaea yang disesuaikan dengan sejuk. Kajian semula jadi Mikrobiologi. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD dan Deming, JW (2008). Heterogenitas spasial dan dinamika temporal zarah, bakteria, dan pEPS di ais laut musim sejuk Artik. Jurnal Sistem Laut. 74: 902-917.
5. Mengejar, RL; Gembala, A .; Wingham, DJ (2015). Peningkatan jumlah ais laut Artik setelah lebur rendah pada tahun 2013. Geosains Alam. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.