цепь питания фитопланктона

Начиная с начала 1980-ых, концентрации фитопланктона в океанах, который является ведущим звеном экологической цепи питания морских обитателей, существенно уменьшились во многих областях открытых северных морей, согласно анализу двух наборов данных, полученных со спутников. В то же самое время, процент фитопланктона в морях вблизи экватора увеличился. Но поскольку фитопланктон в своей основной массе сконцентрирован на Севере, эти данные показывают на ежегодное уменьшение фитопланктона на глобальном уровне.

Фитопланктон состоит из разнообразных видов микроскопических растений (главным образом водорослей) , пассивно передвигающихся под влиянием морских и океанских течений, которые служат пищей для других живущих в океанах форм жизни. Морская цепь экологического равновесия зависит от количества и производительности фитопланктона.

Результаты показали, что уровень фитопланктона в северной части Тихого океана понизился более чем на 30 процентов с середины 80-ых годов по настоящее время. Уровень фитопланктона также упал на 14 процентов в северной части Атлантического океана за тот же период времени.

Но при этом летние концентрации фитопланктона повысились более чем на 50 процентов в северной части Индийского океана и в экваториальной части Атлантического океана с середины 80-ых. Большие области Индийского океана показали существенные увеличения уровня фитопланктона в течение всех четырех сезонов.

Это первый раз, когда наблюдаются изменения биологии океана вследствие изменения климата. Исследователи добавляют, что остается неясно, являются ли эти изменения долговременными или возникли на более короткий срок.

Фитопланктон процветает, когда солнечный свет оптимален, и питательные вещества из более глубоких вод океана смешиваются с поверхностными. Более высокие температуры морской поверхности могут уменьшить пригодность питательных веществ для фитопланктона, создавая более теплый поверхностный слой воды. Более теплая поверхностная вода уменьшает не только поступление в нее питательных веществ, но и снижает насыщение ее кислородом. В результате чего начинают уже гибнуть и другие морские обитатели. В течение года, ветры могут стимулировать перемещение придонных вод к поверхности, что приводит к разрастанию фитопланктона за счет питательных веществ, поднявшихся вместе с водой со дна и придонных слоев. Поэтому сокращение силы ветров может ограничить поступление питательных веществ к поверхности.

Фитопланктон в настоящее время поглощает половину углекислого газа, поступающего в атмосферу, наряду с растениями суши, которые также поглощают углекислый газ из воздуха и используют его для получения углерода, так необходимого для их роста. Поэтому роль фитопланктона в изъятии углекислого газа из атмосферы огромна и он помогает уменьшить накопление СО2 в атмосфере, и может смягчать последствия глобального потепления. Но это происходит лишь в том случае, когда количество фитопланктона в океанах повышается, а не снижается.

Фитопланктон, формирующий первичную продукцию органического вещества, находится в начале трофической цепи и, следовательно, в основании пирамиды жизни. Диатомовые водоросли, динофлагелляты и кокколитофориды являются основными продуцентами органического углерода в этом ряду. В качестве следующего звена трофической цепи выступают мелкие рачки, которые питаются фитопланктоном. Затем идут более крупные животные: сельдь и макрель. В этой трофической цепочке количественное соотношение между фитопланктоном и макрелью равно примерно 1000:1. Интересно сравнить это с отношением между величиной первичной биологической продукции и органическим веществом, захороненным и сохранившимся в морских осадках. Оно также составляет 1000:1.

Таш собрал данные о геологическом возрасте существующих ныне групп организмов, которые формируют первичную продукцию. Динофлагелляты, вероятно, занимали первое, а кокколитофориды — второе место среди первичных продуцентов органического вещества в океане мезозойской эры, Лишь в конце мелового периода на первое место среди организмов, формировавших первичную продукцию, выдвинулись морские диатомеи. Акритархи, как полагают, представляют собой остатки других одноклеточных водорослей, которые также являлись продуцентами первичного органического материала на протяжении всего палеозоя и позднего докембрия.

Биологическую продуктивность в морской среде контролируют главным образом три фактора: свет, температура и химический состав морской воды, прежде всего ее минеральные компоненты — фосфаты и нитраты. Эти факторы находятся в сложной связи с такими физико-географическими особенностями бассейна, как его морфология, наличие океанских течений и зон перемешивания различных слоев водной толщи.