אסטרונומיה, לוויין, חלל

פיטופלנקטון פורח מהחלל



גידול פיטופלנקטון פוצץ מפיץ פריחה על פני מאות קילומטרים של אוקיינוס.


תמונה זו היא נוף לוויני של פריחת פיטופלנקטון שהתפתחה באוקיאנוס האטלנטי מול חופי נמיביה בשנת 2008. הפריחה הופיעה לראשונה בערך ב- 28 באוקטובר והחלה להתפוגג עד ה -14 בנובמבר. פריחת הפיטופלנקטון האופיינית נמשכת מספר שבועות או פחות . פריחות מופיעות לעתים קרובות מעלות נמיביה מכיוון שזרמי אוקיינוס ​​עמוקים מספקים מים קרים ועשירים מזינים מהאוקיאנוס הדרומי ליד אנטארקטיקה. הזרמים נתקלים במדף היבשת, והמים נדחפים במעלה המדרון היבשתי לעבר פני השטח. לעיתים קרובות הפריחות צומחות בצורה כה אגרסיבית, עד שפירוק גופות הפלנקטון שנפטר צורך כל כך הרבה חמצן עד שמתפתח "אזור מת" באזורים אלה. תמונת לוויין זו הוכנה על ידי מצפה הכוכבים של נאס"א. 1

פיטופלנקטון באמצעות מיקרוסקופ: תצלום זה מציג סוגים רבים של אורגניזמים דמויי צמח מיקרוסקופיים המכונים דיאטומים. דיאאטומים הם חבר נפוץ באוכלוסיות הפיטופלנקטון שחיים ונסחפים במים מוארים על פני הים. לרבים מהם מעטפת סיליקה דקיקה, המכונה "מבחן", ומכילים כלורופיל. במהלך פריחה, מיליארדי דיאטומים במים גורמים להם להופיע בצבע ירוק-כחלחל עד ירוק. כאשר הם מתים, גופם שוקע לקרקעית ותורם סיליקה ופחמן אורגני למשקעים התחתונים. 2

מהי פריחה של פיטופלנקטון?

פיטופלנקטון הם אורגניזמים דמויי צמח מיקרוסקופיים הגדלים, מתרבים ונסחפים במי השטח המוארים בשמש של מרבית גופי המים על פני כדור הארץ. השם "פיטופלנקטון" הוא שילוב של שתי מילים יווניות: "פיטון" (שפירושו "צמח") ו"פלנקטוס "(שפירושו" סחף ").

פיטופלנקטון תופס את בסיס שרשרת המזון של האוקיאנוס. רובם מכילים כלורופיל ומייצרים אנרגיה מפוטוסינתזה. כאשר קיימים בריכוזים גבוהים במים, הכלורופיל בגופם מעניק למים צבע ירוק. פיטופלנקטון אחר מפריש חומר שלד המורכב מסידן פחמתי. בריכוזים גבוהים אלה יכולים להקנות מים בצבע טורקיז בהיר.

בדרך כלל פיטופלנקטון קיימת ושופעת במי פנים מוארים על השמש, אך בדרך כלל הם לא מורגשים על ידי אנשים על החוף, עוברים בסירות או עפים בכלי טיס. עם זאת, כאשר תנאים של טמפרטורה, אור שמש והרכב מים מושלמים, גידול וגידול נפיץ מגדילים את מספרם באופן אקספוננציאלי. תקופות גידול נפיצות אלה מייצרות צבע ירוק או טורקיז בתוך המים, ומכונה "פריחת פיטופלנקטון".

ב -29 במאי 2017 נהר הדנובה, נהר הדנייפר ונחלים אחרים שמתרוקנים לים השחור הציפו על גדותיהם על אדמות חקלאיות. מי הנחלים אספו את קרקעית האדמה, משקעי השטח, הדשן והפסולת של בעלי החיים, ונשאו אותם אל הים השחור. גל זה של ברזל, חנקן ופוספט מומס במים אלה עורר גידול מתפרץ של פיטופלנקטון בים, והביא לפריחות הרבות שנראו בתמונת הלוויין שלמעלה. תמונת הלוויין של נאס"א הוכנה על ידי נורמן קיורינג. 4

פיטופלנקטון באמצעות מיקרוסקופ: בתצלום זה נראה קוקוליתופור, אורגניזם חד תאיים, דמוי צמח, החי חיים פלנקטוניים במים הרדודים, מוארים באוקיינוס ​​או בגופי מים אחרים. קוקוליתופורים מפרישים ומקיפים עצמם עד שלושים קשקשים דמויי צלחת המורכבים מסידן פחמתי, שכל אחד מהם הוא מעט מיקרון לרוחב. במהלך פריחה, מיליארדי קוקוליתופורים נסחפים יכולים לגרום למים להופיע בצבע טורקיז בהיר מאוד כאשר אור השמש מכה ומשתקף מהקשקשים שלהם. כאשר הם מתים, גופם שוקע לקרקעית ותורם סידן פחמתי למשקעים התחתונים. 3 תמונת Creative Commons מאת האנס גרובה.

חשיבותו של פיטופלנקטון

פיטופלנקטון זעיר הם תורמים חשובים לכיסוי המשקעים באזורים רבים באוקיינוסים של כדור הארץ. הם גם ממלאים תפקיד חשוב במיתון תכולת הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה של כדור הארץ. פיטופלנקטון סופג פחמן דו חמצני מומס ממי האוקיינוס ​​ומשחרר חמצן באמצעות פוטוסינתזה.

כאשר הם מתים, גופם שוקע על קרקעית האוקיינוס, והם מצטברים כחומר אורגני בעל גרגיר דק הידוע בשם ooze. הצטברות דיאטום יוצרת נוזל עשיר בסיליקה שעלול ליצור סלע משקע המכונה דיאטומיט. הצטברות קוקוליתופור יוצרת תנור עשיר בסידן-פחמתי שעשוי ליצור סלע משקע המכונה גיר.

שני סוגים של פיטופלנקטון תורמים פחמן דו חמצני מומס למי האוקיינוס ​​העמוקים ופחמן שמקורו אורגני למסת המשקעים. ניתן לנעול את הפחמן הזה במי האוקיאנוס העמוקים ובמשקעי הרצפה במשך מיליוני שנים. כתוצאה מכך, האוקיאנוס הופך לכיור פחמן. באופן זה פיטופלנקטון מוציא פחמן דו חמצני, גז חממה, ממי הקרקע לפני השטח ומונע ממנו כניסה לאטמוספירה. הסרת פחמן זו מסייעת בוויסות תכולת הפחמן הדו חמצני באטמוספרה ובאמצעותה מווסתת את הטמפרטורות הגלובליות.

תמונת לוויין של פריחת פיטופלנקטון שהתגבשה מול החוף המזרחי של ניו זילנד. פריחה זו גדלה בפיצוץ בין 11 באוקטובר ל -25 באוקטובר 2009. תחרות בין רוחות וזרמים נשאה את הפלנקטון על פני מאות קילומטרים משטח האוקיאנוס ליצירת מערבולות ודפוסים מורכבים. הפריחה הכילה כל כך הרבה אורגניזמים מיקרוסקופיים שניתן היה לראות בבירור מהחלל. תמונת הלוויין של נאס"א הוכנה על ידי רוברט סימון וג'סי אלן. 5

מידע פיטופלנקטון
1 פיטופלנקטון בלום מחוץ לנמיביה, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, שנכנס לחודש ינואר 2019.
2 Diatoms Through the Microscope, תצלום ברשות הרבים מאת גורדון ט. טיילור מאוניברסיטת סטוני ברוק והופץ באמצעות ויקימדיה, ניגש בינואר 2019.
3 מה זה קוקוליתופור? מאת ג'ון וייר, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, ניגש בינואר 2019.
4 מערבולות טורקיז בים השחור מאת קתרין האנסן, פולה לם ונורמן קיורינג, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, ניגש לחודש ינואר 2019.
5 מהם פיטופלנקטון? מאת רבקה לינדסי ומיכון סקוט, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, ניגש בינואר 2019.
6 פיטופלנקטון פורח מניו ג'רזי מאת קתרין האנסן וג'ף שמאלץ, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, ניגש לחודש ינואר 2019.
7 בלום בים רוס של מייק קרלוביץ ', יו פאוול, ונורמן קיורינג, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, ניגש לחודש ינואר 2019.
8 בלום בערוץ האנגלי מאת סטיב גרום, מעבדת הימים של פלימות ', תמונה ברשות הרבים בהנחיית ויקימדיה, ניגשה לפברואר 2019.
9 Bloom in the Barents Sea מאת מייק קרלוביץ ', הולי ריבק, בארני בלץ', נורמן קורינג וסרחיו סיגנוריני, מאמר באתר מצפה הכוכבים של נאס"א, ניגש לפברואר 2019.

היכן מתרחשות פריחת פיטופלנקטון?

פריחות פיטופלנקטון נפוצות בעיקר במים עם אוכלוסייה ימית משגשגת ושבהם מתווספים חומרים תזונתיים בשפע הדרושים לגידול פיטופלנקטון בזרם רציף, או בגלים. לרוב מדובר באזורים בשולי יבשות בהן ניתנים חומרים מזינים דרך נגר הנהר, או שבהם מים עשירים בחומרים מזינים קרים ממעמקי האוקיינוס ​​עולים לפני השטח. פריחות יכולות להופיע גם בגופי מים מתוקים ולעיתים קרובות מופעלות על ידי נגר חקלאי. כאשר התנאים מושלמים, אספקת התזונה השופעת מזינה את גידולו הנפיץ של הפלנקטון לפריחה.

פריחת פיטופלנקטון חריגה התרחשה באוקיאנוס האטלנטי מול חופי ניו ג'רזי ב- 6 ביולי 2016. פריחה זו קיבלה חומרים מזינים מתהליך המכונה "upwelling". רוחות חזקות ומתמשכות, שנשבו מהיבשת ולכיוון מזרח, נשאו מים משטח הרחק מהחוף. זה הביא מים קרים ועשירים מזינים במעלה המדרון היבשתי כדי להחליף את המים שנפוצצו לים. התוצאה הייתה פריחת פיטופלנקטון קרוב לחוף. פריחות דומות מופיעות מדי פעם לאורך החוף האטלנטי בקיץ. תמונת הלוויין של נאס"א הוכנה על ידי ג'ף שמאלץ. 6

תמונת לוויין זו מציגה פריחת פיטופלנקטון בים רוס באנטארקטיקה. בכל אביב, כשהשמש עולה מספיק בשמי הכדור הדרומי, מספיק אנרגיה סולארית פוגעת בים רוס כדי לעורר פיצוץ פיטופלנקטון. זו תקופה בה כל מה שחי סביב ים רוס מתחיל חגיגה שנתית. קריל ניזון מהפיטופלנקטון, ניזונים מדגים בקריל, פינגווינים ניזונים מהדגים, ולווייתנים הרוצחים אוכלים את הפינגווינים. שרשרת המזון מתפוצצת מבסיסה. תמונת הלוויין של נאס"א הוכנה על ידי נורמן קיורינג. 6

תמונת לוויין זו מציגה פריחת פיטופלנקטון לבנה חלבית בערוץ האנגלי בקצה הדרום מערבי של אנגליה. פלומה זו נלכדה בתמונת Landsat ב- 24 ביולי 1999. זה ראוי לציון בגלל צבע הטורקיז החלבי שלה, שהוא תוצאה של אור שמש המשתקף ממיליארדי מאזני קוקוליתופור (אמיליאניה האקסליי), המורכבים מסידן קרבונט לבן. תמונה זו של Landsat הוכנה על ידי סטיב חתן מהמעבדה הימית פלימות '. 8

תמונת לוויין זו מציגה פריחת פיטופלנקטון בים ברנטס מול חופי צפון נורבגיה וצפון מערב רוסיה ב- 14 באוגוסט 2011. כל פריחת פלנקטון באביב משתרעת על פני מאות קילומטרים על פני חופי ים אלה. הפריחות מופעלות על ידי נגר בזרם האביב, אך חשוב מכך על ידי תקופות של 24 שעות של אור שמש המתרחשות בכל אביב. וריאציות צבע בפלומה נגרמות מעומקי מים שונים (הקוקוליתופורים בפלומה יכולים לחיות בעומקים של עד 50 מטר מתחת לפני השטח) וריכוזי פיטופלנקטון שונים. הדפוסים בפלומה נגרמים על ידי שינוי רוח ופעולה נוכחית. בחלק זה של האוקיאנוס הארקטי, פריחות הדיאטום מגיעות לרוב לשיא בחודש מאי ופריחת הקוקוליתופור מגיעה לשיאה בחודש יוני. את תמונת נאס"א הזו הכין ג'ף שמאלץ. 9