Astronómia, satelit, vesmír

Phytoplankton kvitne z vesmíru

Phytoplankton kvitne z vesmíru



Výbušný rast fytoplanktónu sa šíri kvetmi po stovkách kilometrov oceánu.


Tento obrázok je satelitný pohľad na fytoplanktónový kvet, ktorý sa vyvinul v Atlantickom oceáne pri pobreží Namíbie v roku 2008. Kvet sa prvýkrát objavil okolo 28. októbra a začal sa rozptyľovať do 14. novembra. Typický fytoplanktónový kvet trvá iba niekoľko týždňov alebo menej. , Kvety sú často mimo nákladov Namíbie, pretože hlboké morské prúdy dodávajú studené vody bohaté na živiny z južného oceánu neďaleko Antarktídy. Prúdy sa stretávajú s kontinentálnym šelfom a voda je tlačená po kontinentálnom svahu smerom k hladine. Kvety často rastú tak agresívne, že rozklad odumretých planktónových telies spotrebováva toľko kyslíka, že sa v týchto oblastiach vyvíja „mŕtva zóna“. Tento satelitný obraz bol pripravený observatóriom NASA Earth. 1

Fytoplanktón cez mikroskop: Táto fotografia ukazuje početné typy mikroskopických rastlinných organizmov známych ako diatomy. Diatomy sú bežným členom populácií fytoplanktónu, ktoré žijú a unášajú sa v zaliatej vode oceánu. Mnohé z nich majú tenkú vrstvu kremíka, ktorá sa nazýva „test“ a obsahujú chlorofyl. Počas kvitnutia spôsobujú miliardy rozsievok vo vode modravozelenú až zelenú farbu. Keď zomrú, ich telá klesajú na dno a prispievajú oxidom kremičitým a organickým uhlíkom do spodného sedimentu. 2

Čo je to fytoplanktónový kvet?

Fytoplanktón sú mikroskopické organizmy podobné rastlinám, ktoré rastú, množia sa a unášajú sa v zaliatych povrchových vodách väčšiny vodných útvarov na Zemi. Názov „fytoplanktón“ je kombináciou dvoch gréckych slov: „fytón“ (čo znamená „rastlina“) a „planktos“ (čo znamená „unášač“).

Fytoplanktón zaberá základňu potravinového reťazca oceánu. Väčšina z nich obsahuje chlorofyl a produkuje energiu z fotosyntézy. Ak je chlorofyl prítomný vo vode vo vysokých koncentráciách, dáva vode zelenú farbu. Iný fytoplanktón vylučuje kostrový materiál zložený z uhličitanu vápenatého. Pri vysokých koncentráciách môžu tieto látky prepožičať vode svetlo tyrkysovú farbu.

Normálne sa fytoplanktón vyskytuje a je hojný v slnečne osvetlených povrchových vodách, obyčajne si ho však nevšimnú ľudia na brehu, prechádzajúci okolo v člnoch alebo lietajúci lietadlom. Ak sú však podmienky teploty, slnečného žiarenia a zloženia vody perfektné, explozívny rast a rozmnožovanie exponenciálne zvyšujú ich počet. Tieto obdobia explozívneho rastu vytvárajú zelenú alebo tyrkysovú farbu vo vode a na vode, známe ako „kvet fytoplanktónu“.

29. mája 2017 zaplavila rieka Dunaj, rieka Dneper a ďalšie potoky, ktoré sa vyprázdňovali do Čierneho mora, pretekali ich brehy do poľnohospodárskej pôdy. Vody potokov zachytávali ornicu pôdy, povrchové sedimenty, hnojivá a živočíšny odpad a preniesli ich do Čierneho mora. Tento nárast rozpusteného železa, dusíka a fosfátu v týchto vodách spôsobil explozívny rast fytoplanktónu v mori, čo viedlo k množstvu kvetov pozorovaných na satelitnom obrázku vyššie. Tento satelitný obraz NASA pripravil Norman Kuring. 4

Fytoplanktón cez mikroskop: Táto fotografia ukazuje kokcitolfór, jednobunkový, rastlinný organizmus, ktorý žije v planktonickom živote v plytkých, slnkom osvetlených vodách oceánu alebo iných vodných útvarov. Coccolithophores vylučujú a obklopujú sa až tridsiatimi doskovými váhami zloženými z uhličitanu vápenatého, z ktorých každá je len pár mikrónov. Počas kvitnutia môžu miliardy unášaných kokokolofórov spôsobiť, že sa voda pri pôsobení slnečného svetla a odráža od ich stupnice javí ako veľmi svetlá tyrkysová farba. Keď zomrú, ich telá klesajú na dno a prispievajú uhličitanom vápenatým do spodného sedimentu. Obrázok 3 Creative Commons od Hannesa Grobe.

Dôležitosť fytoplanktónu

Drobný fytoplanktón je dôležitým prispievateľom k pokrytiu sedimentov v mnohých častiach zemských oceánov. Hrajú tiež dôležitú úlohu pri zmierňovaní obsahu oxidu uhličitého v zemskej atmosfére. Fytoplanktón absorbuje rozpustený oxid uhličitý z morskej vody a uvoľňuje kyslík fotosyntézou.

Keď zomrú, ich telá sa ponoria do morského dna a hromadia sa ako jemnozrnný organický materiál známy ako bahno. Hromadenie diatomu vytvára oxid bohatý na oxid kremičitý, ktorý môže tvoriť sedimentárnu horninu známu ako diatomit. Hromadenie Coccolithophore vytvára sliz bohatý na uhličitan vápenatý, ktorý by mohol tvoriť sedimentárnu horninu známu ako krieda.

Oba typy fytoplanktónu prispievajú rozpusteným kysličníkom uhličitým do hlbokej morskej vody a uhlík odvodený z organických látok do hmoty sedimentu. Tento uhlík môže byť zamknutý v hlbokomorských vodách a sedimentoch morského dna milióny rokov. Výsledkom je, že oceán sa stáva záchytom uhlíka. Týmto spôsobom fytoplanktón odstraňuje oxid uhličitý, skleníkový plyn, z povrchových vôd a bráni jeho vstupu do atmosféry. Toto odstránenie uhlíka pomáha regulovať obsah oxidu uhličitého v atmosfére a tým reguluje globálne teploty.

Satelitný obraz kvetu fytoplanktónu, ktorý sa tvoril pri východnom pobreží Nového Zélandu. Tento rozkvet explozívne rástol medzi 11. októbrom a 25. októbrom 2009. Konkurencia medzi vetrom a prúdmi viedla planktón cez stovky kilometrov oceánskeho povrchu, aby sa vytvorili zložité víry a vzory. Kvet obsahoval toľko mikroskopických organizmov, že bolo jasne vidieť z vesmíru. Tento satelitný obraz NASA pripravili Robert Simmon a Jesse Allen. 5

Informácie o fytoplanktóne
1 Phytoplankton Bloom Off Namibia - článok o webovej stránke NASA pre observatórium Zeme, sprístupnený v januári 2019.
2 diatomy Prostredníctvom mikroskopu sa do januára 2019 dostala verejná fotografia Gordona T. Taylora z univerzity Stony Brook University a distribuovaná prostredníctvom Wikimedia.
3 Čo je Coccolithophore? autor: John Weier, článok na webovej stránke NASA pre observatórium Zeme, sprístupnený v januári 2019.
4 Tyrkysové viery v Čiernom mori autormi článku Kathryn Hansen, Pola Lem a Normana Kuringa, ktorý bol uverejnený na webovej stránke Observatória Zeme NASA, boli sprístupnené v januári 2019.
5 Čo sú fytoplanktón? Autor: Rebecca Lindsey a Michon Scott, článok o webovej stránke Observatória Zeme NASA, sprístupnený v januári 2019.
6 Phytoplanktón vykvitá v New Jersey autormi článku Kathryn Hansen a Jeff Schmaltz, článok o webovom observatóriu Zeme NASA, ktorý bol sprístupnený v januári 2019.
7 Bloom v Rossovom mori od Mike Carlowicza, Hugha Powella a Normana Kuringa, článok na webovej stránke NASA pre observatórium Zeme, sprístupnený v januári 2019.
8 Bloom v anglickom kanáli Steve Groom, Plymouth Marine Laboratory, verejne prístupný obraz hostený spoločnosťou Wikimedia, sprístupnený vo februári 2019.
9 Bloom v Barentsovom mori autormi Mike Carlowicz, Holli Riebeek, Barney Balch, Norman Kuring a Sergio Signorini, ktorý bol sprístupnený na internetovej stránke NASA Earth Observatory, sprístupnený vo februári 2019.

Kde sa vyskytujú kvety Phytoplankton?

Kvety fytoplanktónu sú najčastejšie vo vodách s prosperujúcou morskou populáciou a tam, kde sa dostatok živín potrebných na rast fytoplanktónu pridáva v nepretržitom prúde alebo v náporoch. Sú to často oblasti pozdĺž okrajov kontinentov, kde sa živiny dodávajú odtokom riek alebo kde studená voda bohatá na živiny z hĺbok oceánu stúpa na povrch. Kvety sa môžu vyskytovať aj v sladkovodných útvaroch a sú často vyvolané poľnohospodárskym odtokom. Ak sú podmienky perfektné, bohatá zásoba živín prispieva k rozkvetu výbušného rastu planktónu.

V Atlantickom oceáne pri pobreží New Jersey sa 6. júla 2016 vyskytol nezvyčajný kvet fytoplanktónu. Tento kvet dostal živiny z procesu známeho ako „zvyšujúci sa stav“. Silné, pretrvávajúce vetry, ktoré fúkajú kontinent a smerom na východ, odvádzajú povrchové vody od pobrežia. To priviedlo studené vody bohaté na živiny na kontinentálny svah, aby nahradili vody, ktoré boli vyhodené do mora. Výsledkom bol kvet fytoplanktónu blízko pobrežia. Podobné kvety sa vyskytujú pravidelne pozdĺž atlantického pobrežia v lete. Tento satelitný obraz NASA pripravil Jeff Schmaltz. 6

Tento satelitný obrázok ukazuje fytoplanktónový kvet v Rossovom mori v Antarktíde. Každú jar, keď slnko stúpa na oblohe južnej pologule dosť vysoko, zasiahne Rossovské more dostatok slnečnej energie na spustenie výbuchu fytoplanktónu. Toto je doba, keď všetko, čo žije okolo Rossovho mora, sa začína každoročne. Krill sa živí fytoplanktónom, ryby sa krilujú, tučniaky sa živia rybami a veľryby zabíjajú tučniaky. Potravinový reťazec exploduje zo svojej základne. Tento satelitný obraz NASA pripravil Norman Kuring. 6

Tento satelitný obrázok ukazuje mliečny biely fytoplanktónový kvet v anglickom kanáli pri juhozápadnom cípe Anglicka. Tento oblak bol zachytený na obrázku Landsata 24. júla 1999. Je pozoruhodné jeho mliečno-tyrkysovou farbou, ktorá je výsledkom slnečného žiarenia odrážajúceho sa od miliárd kokokitofórových (Emiliania huxleyi) šupín, ktoré sa skladajú z bieleho uhličitanu vápenatého. Tento obraz Landsat bol pripravený Steve Groomom z Plymouth Marine Laboratory. 8

Tento satelitný obrázok ukazuje fytoplanktónový kvet v Barentsovom mori pri pobreží severného Nórska a severozápadného Ruska 14. augusta 2011. Každé jarné kvitnutie planktónu presahuje tieto pobrežia stovky kilometrov. Kvety sú spúšťané odtokom jarného toku, ale predovšetkým 24 hodinovým obdobím slnečného žiarenia, ktoré sa vyskytuje každú jar. Farebné variácie oblaku sú spôsobené rôznymi hĺbkami vody (kokokolofóry v oblaku môžu žiť v hĺbkach až 50 metrov pod povrchom) a rôznymi koncentráciami fytoplanktónu. Vzory oblaku sú spôsobené zmenou vetra a aktuálneho pôsobenia. V tejto časti Severného ľadového oceánu vrcholy kvitnú zvyčajne vrcholia v máji a vrcholy kvetov kokcitolofóru vrcholia v júni. Tento obraz NASA pripravil Jeff Schmaltz. 9