تبلیغات
پایگاه تخصصی زمین شناسی و جغرافیا - نور و فرآیند نور ساخت - مواد مغذی و باروری


نور و فرآیند نور ساخت
انرژی لازم برای حفظ حیات در سطح اقیانوس از خورشید تأمین می‌شود. بخش اعظم نور خورشید به وسیله آب جذب شده و تبدیل به حرارت می‌شود كه این حرارت، سطح اقیانوس را گرم می‌كند. تنها میزان بسیار كمی از این انرژی در طی فرایند نور ساخت مورد استفاده گیاهان قرار می‌گیرد.(حدود1/0 درصد كل تابش).

حتی در تمیزترین آبهای دریایی، نور فقط به لایه های سطحی نفوذ می‌كند و تقریباً تمام نور مرئی در 100 متر(حدود300 فوت) جذب می‌شود. در مناطق نیمه گرمسیری جایی كه آب دریا تقریباً ذرات معلق و مواد آلی محلول ندارد، كمتر از01/0 درصد از كل تابش به صورت نورمرئی تا عمق 200 متر (حدود600فوت) باقی می‌ماند. نوری كه در چنین اعماقی در اقیانوس آزاد باقی می‌ماند معمولاً سبز- آبی است.
یك نكته بسیار قابل توجه، آبی رنگ بودن آبهای سطحی اقیانوسهای آزاد می‌باشد. رنگ آبی به منزله عدم حضور ذرات معلق است. چنین مناطقی معروف به بیابانهای اقیانوس هستند زیرا آبهای سطحی این مناطق تقریبا فاقد مواد مغذی بوده و نمی‌توانند رشد جمعیت فیتوپلانكتون‌ها را سبب شوند. رنگ آبی آبها به دلیل تفرق این رنگ و جذب نور است. در آب خالص، پراكنش‌های آبی بسیار آسانتر از رنگ های قرمز صورت می‌پذیرد.
رشد گیاهان دریایی در مناطقی صورت می‌پذیرد كه میزان نور بیش از 1% كل تابش باشد. بدین ترتیب بیشتر رشد گیاهان به چند متر سطح اقیانوس محدود می‌شود، این لایه چند متری معروف به منطقه نوری یا منیر است.
گیاهان در طی عمل نور ساخت، كربن (مشتق از دی اكسید كربن محلول) و آب را در حضور نور خورشید به منظور تشكیل هیدراتهای كربن (مانند گلوكز و نشاسته) تركیب می‌كنند. فیتوپلانكتونها بیشترین فرآیندهای نور ساخت را در اقیانوس به انجام می‌رسانند.
جانوران به منظور كسب انرژی از غذا، اساساً هیدراتهای كربن را می‌سوزانند كه این فرآیند معروف به تنفس است و در حقیقت در این عمل اكسیژن به مصرف می‌رسد و دی اكسید كربن و آب آزاد می‌شود. به عبارت دیگر تنفس، عكس نور ساخت است.
  
مواد مغذی و باروری
فیتوپلانكتونها علاوه بر نور، برای رشد و باروری به انواع مواد محلول موجود در آب دریا نیاز دارند. بسیاری از مواد مانند دی اكسید كربن، كلسیم، سدیم، پتاسیم، منیزیم و سولفات به فراوانی در تمام نقاط آب اقیانوس وجود دارند. مواد دیگر (به خصوص تركیبات نیتروژن، فسفر و سیلیس) كه معروف به مواد مغذی می‌باشند در آب دریا كمیاب هستند. در آبهای سطحی كه نور خورشید به وفور حضور دارد، مواد مغذی در طی مراحل رشد گیاهان به مصرف می‌رسند. بنابراین فقدان مواد مغذی در آبهای سطحی از رشد فیتوپلانكتونها در طول تابستان جلوگیری می‌كند.
پس از مرگ، فیتوپلانكتونها از آبهای سطحی به سمت اعماق ته نشست می‌كنند. در طی اضمحلال این جانداران، مواد مغذی آزاد می‌شوند. حدود 90 درصد سلولها در آبهای سطحی تجزیه شده كه مواد مغذی به منظور حفظ رشد بیشتر فیتوپلانكتونهای دیگر در این منطقه، آزاد می‌شوند. اما تنها حدود10% از سلولها پایینتر از این منطقه اضمحلال می‌یابند. از مواد مغذی این سلولها در زیر لایه منیر آزاد می‌شود كه بدین ترتیب این میزان از مواد مغذی فوراً در اختیار فیتوپلانكتونها قرارنخواهد گرفت. درنتیجه این میزان از مواد مغذی در لایه‌های زیرین باقی خواهد ماند مگر آن كه به وسیله حركتهای عمودی به لایه های سطحی، برده شوند. باروری آبهای سطحی در بیشترین مناطق اقیانوس به سرعت بازگشت آبهای غنی از مواد مغذی به منطقه نورگیر بستگی دارد.
نواحی ساحلی اقیانوس بسیار بارور می‌باشند. در این مناطق، مواد مغذی موجود در آبهای نیمه سطحی در اثر اغتشاش ناشی از جریانهای كشندی، تلاطم، باد وامواج از سطح زیرین به آبهای سطح انتقال داده می‌شوند. مواد مغذی در اثر چرخش‌های مصبی نیز به آبهای سطح برده می‌شوند.
در اكثر مناطق اقیانوس آزاد، در نواحی گرمسیری و حاره‌ای، باروری به لحاظ فقدان مواد مغذی در آبهای سطحی نسبتاً كم است. در امتداد خط استوا مواد مغذی به وسیله فراجهندگی به سطح انتقال می‌‌یابند. بنابراین مناطق فراجهندگی استوایی از نظر فیتوپلانكتون‌ها و ماهی دارای باروری زیادی هستند.



پایگاه ملی داده های علوم زمین