- Localització i característiques
- banquisa antàrtica
- banquisa àrtica
- Física dels gels marins
- Flotació de les masses de gels marins
- Canals i porus interns
- salinitat
- temperatura
- Organismes que habiten en els gels marins
- Formes de vida en els espais dins dels gels marins
- Bacteris, arqueobacteris, cianobacteris i microalgues en els gels marins
- referències
La banquisa o gel marí és el conjunt de plaques de gel flotant que es formen per congelació de l'aigua de mar a les regions oceàniques polars de la Terra. Els oceans polars terrestres estan coberts per gel marí de forma estacional (només durant l'hivern), o de forma permanent durant tot l'any. Constitueixen els ambients més freds de l'planeta.
Els cicles de temperatura i irradiació solar en els oceans polars presenten una alta variabilitat. La temperatura pot variar entre els -40 i els -60 ° C i els cicles d'irradiació solar oscil·len entre 24 hores de llum diürna a l'estiu i la foscor total a l'hivern.
Figura 1. Traça en banquisa. Font: LBM1948, from Wikimedia Commons
Els gels marins o banquisa cobreixen un 7% de la superfície de l'planeta i aproximadament un 12% de l'total dels oceans terrestres. Gran part d'ells estan ubicats en els cascos polars: el casc polar Àrtic de l'oceà Àrtic a nord, i el casc polar Antàrtic, a sud.
Els gels marins experimenten un cicle anual de reducció i reconstrucció de la seva extensió superficial, procés natural de el qual depenen la seva vida i entramat ecosistèmic.
El gruix de les plaques de gel polars terrestres també és molt variable; varia entre un metre (en les èpoques de fosa) i 5 metres (en les èpoques d'estabilitat). En alguns llocs poden formar plaques de gel marí de fins a 20 metres de gruix.
A causa de l'acció combinada dels vents, les fluctuacions en els corrents marins i les variacions de les temperatures de l'aire i de la mar, els gels marins són sistemes molt dinàmics.
Localització i característiques
banquisa antàrtica
La banquisa antàrtica està ubicada al pol sud, al voltant de el continent de l'Antàrtida.
Anualment, durant el mes de desembre, es fonen o fonen els seus gels, a causa de l'augment de temperatura de l'estiu de l'hemisferi sud de la Terra. La seva extensió és de 2.6 milions de km 2.
En l'hivern, amb el descens de les temperatures, torna a formar-se i arriba a una superfície igual a la de el continent, de 18,8 milions de km 2.
banquisa àrtica
A la banquisa àrtica, només les parts més properes a les zones continentals es fonen anualment. En l'hivern septentrional arriba a una extensió de 15 milions de km 2 i en l'estiu de sol 6,5 milions de km 2.
Figura 2. Vaixell travessant la banquisa. Font: LBM1948, from Wikimedia Commons
Física dels gels marins
Flotació de les masses de gels marins
El gel és menys dens que l'aigua i flota sobre la superfície de l'oceà.
A l'passar l'aigua de l'estat líquid a sòlid, l'estructura cristal·lina que es forma té espais lliures buits i la relació massa / volum (densitat) resulta menor que la de l'aigua en estat líquid.
Canals i porus interns
Quan l'aigua pura solidifica a gel, es forma un sòlid fràgil les úniques inclusions són bombolles de gas. En contrast, quan les aigües marines es congelen, el gel resultant és una matriu semisòlida, amb canals i porus plens de la solució salina de l'aigua de mar.
salinitat
Les substàncies dissoltes, incloent les sals i els gasos, no entren en l'estructura cristal·lina, sinó que es dipositen en els porus o circulen a través dels canals.
La morfologia d'aquests porus i canals, el volum total de gel ocupat per aquests i la salinitat de la solució marina continguda, depenen de la temperatura i l'edat de formació de gel.
Hi ha un drenatge de la solució marina a causa de la força de gravetat, que resulta en la reducció gradual de la salinitat total dels gels marins.
Aquesta pèrdua de salinitat augmenta a l'estiu, quan la capa superficial de la massa de gel flotant fon i percola; això destrueix l'estructura de porus i canals i la solució marina que contenen surt a l'exterior.
temperatura
La temperatura a la superfície superior d'una massa de gel marí flotant (la qual ronda -10 ° C), està determinada per la temperatura de l'aire (que pot arribar a -40 ° C) i per la capacitat aïllant de la coberta de neu.
En contrast, la temperatura de la banda inferior d'una massa de gel flotant, és igual a el punt de congelació de l'aigua marina sobre la qual descansa (-1.8 ° C).
Això resulta en gradients de temperatura, salinitat -i per tant, de soluts dissolts i gasos-, i de volum de porus i canals, en la massa de gel marí.
D'aquesta manera, durant el període tardor-hivern el gel marí està més fred i té major salinitat.
Organismes que habiten en els gels marins
Les banquises són regions d'alta productivitat, tal com s'evidencia en el gran nombre de mamífers i aus que cacen i s'alimenten en aquestes regions. És sabut que moltes d'aquestes espècies migren a través d'enormes distàncies, per alimentar-se en aquestes zones de gels marins.
A la banquisa àrtica abunden els óssos polars i les morses, i en la banquisa antàrtica els pingüins i albatros. Hi ha presència de foques i balenes a les dues zones de gels marins.
En els gels marins ha un desenvolupament estacional considerable de fitoplàncton, microalgues que realitzen fotosíntesi i els productors primaris de la cadena tròfica.
Aquesta producció és la que sustenta a l'zooplàncton, a peixos i organismes de les profunditats, dels quals, al seu torn, s'alimenten els mamífers i aus esmentats anteriorment.
La diversitat d'organismes en els gels marins és menor que la de les zones tropicals i temperades, però en les banquises també hi ha una enorme quantitat d'espècies.
Figura 3. Un ós polar en ple salt, a l'illa Spitsbergen, Svalbard, Noruega. Font:
Formes de vida en els espais dins dels gels marins
El paràmetre clau per a l'existència de vida a l'interior dels gels marins, és l'existència de suficient espai dins de la matriu de gel, espai que a més permeti el moviment, la presa de nutrients i l'intercanvi de gasos i altres substàncies.
Els porus i canals dins de la matriu dels gels marins, funcionen com a hàbitats de diversos organismes. Per exemple, bacteris, diverses espècies d'algues diatomees, protozoaris, turbelarios, flagel·lats i copèpodes poden viure en els canals i porus.
S'ha demostrat que només els rotífers i turbelarios són capaços de travessar els canals i migrar a través dels horitzons de el gel marí.
La resta dels organismes, com bacteris, flagel·lats, diatomees i petits protozoaris, viuen en els porus de mida menor a 200 micres, utilitzant-los com a refugi on es beneficien de la baixa pressió de depredació.
Bacteris, arqueobacteris, cianobacteris i microalgues en els gels marins
Les espècies predominants en la banquisa són microorganismes psicròfils, és a dir, extremòfils que toleren molt baixes temperatures.
Els bacteris heteròtrofs constitueixen el grup predominant dins dels organismes procariotes que habiten els gels marins, les quals són psicrófilas i halotolerantes, és a dir, viuen en condicions d'alta salinitat, com a espècies de vida lliure i també associades a superfícies.
També s'han reportat arqueobacteris en les dues banquises, àrtica i antàrtica.
Diverses espècies de cianobacteris habiten en els gels marins àrtics però no s'han trobat en els antàrtics.
Les algues diatomees constitueixen el grup d'eucariotes més estudiat en els gels marins, però també hi dinoflagel·lats, ciliats, foraminífers i cloròfits, entre d'altres.
El canvi climàtic està afectant particularment a les banquises polars i moltes de les seves espècies es troben amenaçades d'extinció per aquesta causa.
referències
- Arrigo, KR and Thomas, DN (2004). Large scale importance of sigui ice biology in the Southern Ocean. Antarctic Science. 16: 471-486.
- Brierley, AS and Thomas, DN (2002). Ecology of Southern Ocean pack ice. Advances in Marine Biology. 43: 171-276.
- Cavicchioli, R. (2006). Cold adapted Archaea. Nature Reviews Microbiology. 4: 331-343.
- Collins, RE, Carpenter, SD and Deming, JW (2008). Spatial Heterogeneity and temporal dynamics of particles, bacteri, and PEPS in Arctic winter sigui ice. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
- Tilling, RL; Shepherd, A.; Wingham, DJ (2015). Increased Arctic sigui ice volume after anomalously low melting in 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.