i>
Hüdrobioloogia konspektOrganismid
ja ökosüsteem Veehabitaat
on elupaik
vesikeskkonnas , mis hõlmab terve spektri vee osasid,
maailmamerest kuni estuaarideni (jõe suue, mis on mereveega
segunenud). Veel kuuluvad vee osade hulka suured
järved (ka soolased
järved, nt
Kaspia meri), väikesed järved,
sood ja rabad, mis
asuvad tavaliselt teiste veekogude läheduses, ja
jõed , mis
voolavad ühes suunas. Kahes
suunas voolavad jõed on Emajõgi ja Nasta
jõgi .
***
Mangroov
on
hingamisjuurtega,
igihaljaste
puude tihnik troopiliste
estuaaride
ja
merede
rannikul.
Nimi
tuleneb iseloomulike puude
mangroovipuude
nimest. Need kuuluvad peamiselt perekondadesse
avitsennia,
manglipuu,
sonneraatsia
ja
Ceriops.
Mangroovid
on mudased ning
soolased
soised
metsad . Soolasus tuleneb sellest, et
tõusu
ajal ujutatakse mangroov
merevee
poolt üle. Mangroovipuudele on iseloomulikud
õhujuured
ehk pneumatofoorid, millega hangitakse
mõõna
ajal
õhust
hapnikku.
Mangroovides kasvab palju
taimeliike. Mitmed neist on iseloomulikud üksnes mangroovidele.
Mangroovide
kaitse on tähtis, sest nad
kaitsevad rannikut
erosiooni
eest ning on elupaigaks
paljudele liikidele.
Mangroovi
peetakse
bioomide
hulka kuuluvaks.
Padur
on soojalembeliste taimedega madal rannikuala?***
Vesi
on kõigis organismides ning kõik keemilised protsessid toimuvad
vesikeskkonnas.
Vee
erisoojus on 1 cal =4, 17 J, mis tõstab 1 grammi vee soojust 1 kraadi ( C )
võrra.
Kividel on erisoojus 0,83 kraadi ning temperatuur tõuseb 5 kraadi.
Vees elavatel organismidel pole suuri kohastumusi, sest
veetemperatuur kõigub vähe. Vee
tihedus on max puhta vee puhul 1000 kg kuupmeetri kohta. See
saavutatakse +4 kraadi juures. Temperatuuri tõustes vee tihedus
väheneb. Null kraadi on vee külmumistemperatuur, see on suure
tähtsusega nendes ökosüsteemides, kus vesi jäätub.
Sügisene veetsirkulatsioon -
veekiht jahtub 4 kraadini ning vajub sügavamale
ja pressib kergema kihi ülesse. Üles kerkinud kiht jahtub 4
kraadini ning vajub jälle sügavamale...selline protsess jätkub
kuni kogu vesi on ühtlustunud. Kui väljas on -4 kraadi, siis
veekiht on +3 kraadi. Vesi jahtub null kraadini ning jäätub.
Pinnale tekkiv jää on veest kergem ja püsib. Jää ei lase
külmal edasi
tungida ning tänu sellele saavad organismid vees edasi elada.
Vee külmumist takistab ka
soolsus . Normaalne soolsus on 35
promilli.
Sellisel juhul hakkab vesi külmuma -2 C°
juures. Ka tuuled takistavad jäätumist.
Pindmine veekiht vajub
allapoole, kuid ei jõua põhja ja vesi jäätub umbes meetrises
ulatuses. Vee tihedusest sõltub organismide ujuvus. Erikaal
väikestel organismidel on võrdne veega, seega ei pea organismid
vees
ületama gravitatsioonijõudusid. Vesikeskkond on õhukeskkonnast
viskoossem umbes 100 korda, see tähendab, et vees liikudes tuleb
ületada palju
suuremaid takistusi kui õhus. Temperatuuri tõustes
viskoossus väheneb. Näiteks vesikirbule mõjub hõõrdetegur
tugevamini, kuna ta on väike.
Viskoossust ( hoo ja vee suhet)
arvutatakse REYNHOLSI arvu abil.
Elusorganismid
vesikeskkonnasEristatakse kolme kooslust:
1)avamere belaagiline -
plankton (
hõljum ) ja
nekton (ujuv)
Plankton on liikumisvõimetute
ja väheliikuvate organismide kogum. Nekton on avameres aktiivselt
ujuvate organismide kogum, kes suudavad ületada ka
lainetused .
2)põhjakooslus - põhjasetete
sees või peal elavad organismid (bentilised)
3)äärevööndi
kooslused -
suhteliselt madalas vees; palju on kinnituvaid veetaimi
Kõik kooslused on olemas
peaaegu kõikides, aga erinevates proportsioonides. Jõgedes on
domineerivaks äärevööndi kooslused. Kiirevoolulistes jõgedes
pole eriti
planktonit .
Meres on rikkalikum bioota
(
floora ja
fauna ) kui
magevees .
Fütoplanktonit on nii meres
kui magevees. Meredes on palju vetikaid, mis kinnituvad risoidide
abil, kuid mererohud kinnituvad juurtega.
Magevee fauna koosneb:
1)loomad, kes asusid elama
maismaalt
2) loomad, kes asusid elama
otse merest
Lameussid, väheharjasussid,
kalad , karploomad,
koorikloomad asusid elama otse merest.
Õistaimed ja putukad (+ kopsteod) läbisid vahepealse maismaa etapi ja seejärel
suundusid magevette.
Magevee
kooslusele on iseloomulikud putukad, nt sääsk, kes muneb vette
(
sääsevastsed ehk
hironamiidide?
vastsed). Okasnahksed on jäänud merekoosluse loomadeks.
Rõngasussid (anneliidid)
jagunevad 2te rühma:
1)harjasussid ehk polüheedid
- nendel on nõrk osmoregulatsioon;
marjad koetakse vette
2)väheharjasussid ehk
oligoheedid ja kaanid - nendel on efektiivne osmoregulatsiooni
süsteem ja kehasisene
viljastumine ; munad kookonisse
OSMOOS - Osmoos on nähtus,
kus solvent tungib läbi poolläbilaskva membraani
kontsentreeritumasse lahusesse. Membraan
laseb läbi vaid osa lahuses
olevaid molekule.
Osmoosi
esinemine ei välista teise lahuse protsesse, näiteks võivad
väikesed lahustunud molekulid kanduda läbi membraani ka lahjemasse
lahusesse. Osmoos põhjustab osmoose rõhu, mis on äärmiselt
oluline elu ülalhoidmiseks (toitainete transport rakkude vahel).
***rõhkude
tasakaalustamine***
Kui
organism suundub
mageveest soolasesse vette
organismi kokkukuivamine
Kui
organism suundub soolasest veest magevette
organism plahvatab
Looduses leidub 2 tüüpi
mageveetigusid. Ühed on lõpustega ning nad ei käi maismaal.
Teistel on algeliselt arenenud
kopsud , see tähendab aga seda, et
need kopsteod peavad vahel tõusma veepinnale, et hingata (sellised
teod ronisid maismaale, kohanesid oludega, ja siis suundusid
magevette).
Kahepoolmelised
molluskid (
austrid ja rannakarbid). Austrile tuleb enne söömist peale panna
sidrunihapet, sest see on talle põletav, söödavad on nad elusalt.
Kõik organismid, kellel
puuduv kitiinkest, tulid magevette otse merest (
sammalloomad ,
käsnad ).
Bentiliste koorikloomade
(jõevähk) kohta pole ühist arusaama, kuidas nad on jõkke
sattunud.
1/5 kaladest on suundunud
tagasi merre. Selle tõestus on seotud osmoosiga. Selliste kalade
kehavedelikes sisalduv soolade hulk on väiksem (luutoesega kalad)
Suurim erinevus on see, et
järvedes puuduvad mõõna nähtused ja reeglina puuduvad
hoovused .
Magedas vees on vähe molluskeid, sest nad on filtertoidulised
(püüavad kinni orgaanilise aine osakesi, mida kantakse meres
madalatele
aladele hoovuste, tõusude ja mõõnadega)
Kohanemine eluks
soolajärvedesSurnu
meres on soolsus 2,66
‰.
Kui keskkonnasoolsus on kõrgem kui organismil, siis organism kaotab
vett. Surnu meres ei ole loomi, kuid seal elutsevad
bakterid .
Flamingod on roosad, sest söövad tsüanobaktereid. Samuti on nad
kohanenud bakteritega.
Täiskasvanud
vähilaadsed taluvad 100‰
soolsust, kuid noored
järeltulijad ei suuda seda taluda.
Vähilaadsete munad elavad üle kuivuse perioodi ja elama hakkavad
siis, kui tuleb sadu.
Keha suurus, metabolism ,
kasv ja produktsioon C. ELTON - 80 aastat tagasi
kirjutas raamatu “Animal ecology”, mis oli
põhjapanev . Erilist
tähelepanu juhtis loomade suuruse ja arvukuse seosele. Toitumisahela
alumises osas väikesed ja neid on väga palju, et toita ära
järgmise taseme organisme. Ülemises osas on arvukuse kindel
vähenemine. Taimtoidulised loomad on väikesed ja paljunevad
kiiresti. Mees ei eksinud ka vesikeskkondade suhtes. Füktoplankton
on väike, kuid paljuneb väga kiiresti. Need
vetikad on lühiealised
ning energia salvestatakse järgmises etapis (sooplanktonid), seega
on
püramiid tagurpidi (JUDAY - füto-ja sooplanktoni vahelised
seosed).
Terve rida organismi omadusi
väheneb suuruse alusel (
respiratsioon ).
Rs=aW-b* -b on W kohalRs
on
hingamine ; a sõltub organismi tüübist, temperatuurist; b= 0,25
(allomeetria reegel)
Valem
näitab, kui palju annab üks organism vesikeskkonnas produktsiooni
ajaühikus.
Oletame, et tingimused
vesikeskkonnas on ideaalsed:
Bakter , kelle mass on 10
astmel
miinus 12 grammi, toodavad
kudesid , mis ületavad 50 X bakteri
kehakaalu. Bakteritest toituvad
ainuraksed .
Organismid,
kelle
kehakaal on 10 astmel miinus 9 grammi, toodavad kudesid, mis on
kümme tema kehakaalu.
Loomne hõljum, mille kehakaal
on 10 astmel miinus 3 grammi, suudavad 10 päevaga toota oma
kehakaaluga kudesid.
Kala,
kes kaalub 100 grammi, suudab oma kahekordistada oma kehakaalu
kordistada 100 päevaga.
EKSAMISVeesiseste organismide
rühmad1) planktonorganismid (hõljum)
- nii järve kui mere
avavees elavate vetikate/loomade kogumid, mis
on passiivsed või liiguvad vähe. Neid kannavad edasi veemassid.
Loomne hõljum ehk
zooplankton liigub üles ja alla. Suudavad hästi
liikuda hor. suunas, kuid nad
ei uju, sest nad liiguvad koos vee erinevate kihtidega. Liigub
intensiivselt vertikaalsuunas. Öösel on nad ülemistes veekihtides,
päeval alumistes (mitte langeda kalade saagiks). Zooplankton toitub
fütoplanktonist. Fütoplankton on selline taimne
ollus , millel
puuduvad jalad/juured, nad on üherakulised ning püsivad veemassis.
Pindala on neil suhteliselt suur, sest toitu saavad nad difusiooni
teel (Na, L, ammooniumsoolad). Nende diameeter on alla 1 mm. Neid
püütakse võrguga.
Suurusjärgud*20 - 200 mikromeetrit - siia
kuuluvad
ränivetikad , deismidee? Rühma kuuluvad vetikad. Ühine
nimetus on mikroplankton.
*2,0 - 20 mikromeetrit -
enamus viburlased; üldnimetus nanoplankton
*0,2 - 2,0 mikromeetrit -
pikiplankton
Organisme, kes on väiksemad
kui 0,2 mikromeetrit, nimetatakse femtoplanktoniks.
Domineerivamad on ränivetikad,
neil on portoplasma, mille tihedus on peaaegu sama, mis veel, kuid
neid ümbritseb räni, mis on raske ( tihedus on 2-3x suurem kui
veel). Sellepärast kipuvad nad “uppuma”. on välja arvutatud, et
nad päevas umbes 1 cm allapoole. Vetikad tarvitavad kõik
toitained enda ümber difusiooni teel. Nende toitainetevaba
vöönd . Selline
allavajumine on hea niikaua, kuni organism hakkab surema. Teatud aja
pärast on vaja, et ta satuks tagasi kaootilisse keskkonda. Selleks
jõuks on
turbulents ja vee vee
segunemine , mis on tingitud
temperatuuri muutusest. Ränivetikaid on rohkesti kevadel just vee
segunemise tagajärjel, kuid sellistes kohtades, kus on tuul.
Nanoplanktonite hulka
kuuluvatel viburlastel puudub
vahesein , seega nad ei upu. Neil on 1
või 2 viburit. Kui neil on üks
vibur , siis sellega nad liiguvad
vees edasi umbes 20 kehapikkust, seega 5-10 meetrit päevas. Kui
nendel on kaks viburit, siis üks
nendest on edasiliikumiseks ja
teine toidu hankimiseks.
Viburvetikaid leiame
sellistest piirkondadest, kus pole
tuult (lainetused on ohtlikud).
Viburvetikaid leiab parasvöötmest, eriti suvel.
Pikoplanktonid
on põhilised produktsiooni andjad.
200 - 2000 mikromeetrit -
domineerivad zooplanktonid, kõige
arvukamalt esinevad koorikloomad:
1) vesikirbud (PLATOTSEERID?)
2)aerjalalised (KOPPENFODA)
Nad on ränivetikate ja
viburlaste esmased tarbijad.
Üle 2000 mikromeetri -
makrozooplankton (kalamari, meduusikesed, meretindikud ehk salbid).
Zooplankton
paljuneb massiliselt. Osa süüakse, osa
sureb . Surnud osa sadeneb
veemassist välja - veemassi
vihm . Sadenenud osale lisanduvad
sooplanktoni
eritised . Fütoplankton eritab vette orgaanilist
lahustunud ainet (DOM), mis kontsentreerub surnud zooplanktoni osale.
Moodustuvad orgaanilise aine helbed. Helvestele kleepuvad juurde
filtertoiduliste organismide lima ehk mustust. Kogu see soga vajub
alla ja seda nimetatakse DETRIIDIKS. Selle pinda koloniseerivad
bakterid (
viburid , ripsloomad + kaldatsooni taimede lagunenud
rakud ).
Lainetus hõõrub selle kupatuse peeneks.
Surnud zooplanktonit kasutavad
belaagilise
eluviisiga kalad. Läänemeres on nendeks räim (paljuneb
põhjas) ja
kilu (paljuneb belagiaalis).
Piko - ja femtoplankton -
nende osatähtsus on vesikeskkonnas suur, nende kaudu kulgeb
produktsioonist 50 %.
Fütoplanktoni populatsioonil
on suhteliselt madal
biomass . Aastaga produtseeritakse 15 - 45 oma
biomassi. Taimedel on produktsiooni ja biomassi suhe on 1, suurem osa
energiast kasutatakse enda kaitsmiseks.
2)Nekton (ujuv) - avavees
aktiivselt ujuvate loomade kogum. Siia kuuluvad kalad,
hülged ja
vaalad . Netoni eluiga on pikem ja kasv
aeglasem kui planktonil.
Enamus selgrootuid elab vähem kui aasta. Räim võib elada kuni 17
aastat. Enamik kalaliike toodab suure arvu marjateri.
Näiteks tursakala võib toota
7 miljonit marjatera, kuid täiskasvanuks saab ainult 1-2. Turski on
püütud ka Tallinna lahest, kuid praegu neid siin ei ole, sest see
sõltub tihedusest. Nende marjad ei püsi vees, mille tihedus pole
8,7 ja meil on see madalam. Tursad toituvad merikilkidest ja
karpidest. Kaladest eelistavad nad kilu.
Mõni kala toodab vähe marju,
kuid nende marjad sisaldavad
rebu . Ogalik - emaskala aetakse pesasse,
kuhu ta koeb. Isaskala jääb viljastaud marju valvama. Lätis elav
emakalal on sisemine viljastumine ning pojad kooruvad munadest ema
kõhuõõnes.
KaldakooslusedServaalad
ookeanides ja magevetes, mis moodustavad nt mangroove, marše ja
soid. Need pole kaetud
ühesuguste taimedega.
Seal, kus intensiivne lainetus, kantakse
setted ära ja paljanduvad
paeplaadid jne Puuduvad
pehmed setted, aluspõhjas on
rahnud ja paeplaadid, kuhu
kinnituvad kõrgvetikad ehk makrofüüdid, välja arvatud
mändvetikad.
Põhilise
produktsiooni annavad makrovetikad, mis kinnituvad substraadi külge.
Mändvetikas kinnitub liivasele
pinnasele . Adrudel on kinnitumiseks
basaalketas. .
Produktsioon on kõrge, kuid toodavad ebameeldivaid ühendeid, mis
peletavad
tarbijaid , välja arvatud merisiilikuid ja kõhtjalgseid
Seal, kus puuduval lained,
settib liiv ja setted ning moodustuvad settelised
rannad (lahtede
sopid), kuhu kinnituvad juurtega õistaimed - mererohtude vöönd ehk
maršid. Need taimed sisaldavad kiudaineid, mis kantakse süvikutesse,
kus need bakterite poole lagundatakse. Õistaimedele ehk
baskulaarsetele taimedele kinnituvad vetikad (perifüüdid)
Maršid kinnistavad pehmeid
setteid, mille taha tekivad laguunid, mis on head
paigad kaladele .
Mangroovisood -
mage - ja
soolaveelised.
*Jõed ja järved
Evergentsed taimed, nt
hundinui , kasvavad jalgupidi vees. Kasvavad mudastes ja
toitaineterikastes piirkondades. Seevastu pilliroog
armastab livast
ja vähemudast kasvukohta.
Ujulehelised taimed ja
veesisesed taimed.
Sellised
taimed suunavad hapniku taime alumistesse osadesse.
Vesikupp, ja
vesiroos ei taha
elada väga sügavas vees; penigeen elab kaldatsoonis; veealused
taimed on lahnarohud,
samblad , vetulikas; härjasilm elab
aeglase vooluga vees (kui veetase tõuseb, siis paljuneb ta mittesuguliselt);
ujuvad taimed on väike
lemmel ( see on
tüütu taim tiigiomanikele,
sest paneb gaasivahetuse kinni), vesihüatsint takistab paatide
liikumist.
Makrofüüdid tekitavad
kõdutsooni, mida tarvitavad kakandid.
Produktsioon on kõrgem
kaldatsoonis kui avavees, sest kaldatsoonis on makrofüüdid
Bentos (põhi)Suurematel veekogudel on see
nii sügaval, et seal puudub valgus ja ka produktsioon. Sellistes
piirkondades sõltub elu pinnakihist tulevast orgaanilisest ainest.
Vahel ei jõua isegi “vihm” põhja. Maailmameres jõuab 1-2%
produtseeritud produktsioonist sügavikku. Sügavad piirkonnad pole
siiski päris ilma produktsioonita, sest bakterid saavad energiat
anorgaanilistest reaktsioonidest (kemilitotroofsed bakterid).
*Üle
3000 m - bentose biomass on 1 gramm 1 m²
kohta.
*
200 - 3000 m - bentose biomass on 20 grammi 1m²
kohta.
*200
m - bentose biomass on 200 grammi m²
kohta.
* 0- 200 m - produktsioon 80%
Järvedes sõltub produktsioon
põhjaelustikust.
Põhjaloomad1) sette sees elavad loomad,
kes on setetesse uuristanud käigud. Toit saadakse sette pinnal
(sisefauna ehk
infauna )
2) epifauna - loomad elavad
põhja lähedastes veekihtides; vabalt liikuvad või kinnituvad
substraadile.
Põhjasetete uurimiseks
kasutatakse kopasid (sõlataoline; organismid jäävad
pidama )
* makrobentos - 1mm
silmasuurusega
*mikrofauna - 0,05 mm
*meiobentos - domineeriv
jõgedes ja järvedes.
Põhjaelustikus elavad
sääsevastsed, väheharjasussid, 2poolmelised molluskid (ei saa olla
seisvas vees, sest
filtreerivad toitu). Jõe ülemjooksul pole
planktonit,
keskjooksul on natuke ja
alamjooksul on rikkalikult.
Botanoplankton.
Bentiline epifauna – põhja
lähedases kihis elavad organismid, kes ei
kaevu setetesse (
krevetid ,
krabid , austrid, merestiilikad, meritähid).
Vee liikumine
Nõrk lainetus paneb org aine
horisontaalsuunas liikuma kuni jõuab vaiksesse vette, kus ta settib
põhja. Need sisaldavad palju org ainet ja sellest toitujaid.
Mõõdukas vee liikumine võib kerget org ainet lahti uhtuda jättes
alles liivased põhjad, kus epifauna organismid on eelistatumas
olukorras.
Jõgedes, kus vool
ühesuunaline, on filtertoidulised + larvid – 2tiivalised kärbsed, puruvanad . Lahustunud org aine kondenseerub kividele, kattes need
limaja kihiga – neid armastavad bakterid ja neid omakorda
mikroskoopilised vetikad ( kihiti ) ja neid putukate larvid ja ussid .
Tugeva voolu vöi lainetusega põhjad bentosevaesed. Looded mõjutavad
orkaanitugevusega bentost.
Võimas põhjataimestik murrab laineid . Aeglase vooluga jõed organismirikkad – rikkalik infauna.
Keskmise vooluga – domineerivad filtraatorid ? Väga kiire vooluga –
pole midagi eriti.
Kalad toituvad epifaunast N:
suudmetes lestad, angerjad .
Järvedes põhjas põhjasetted
– ideaalsed infaunale, aga ka kruusased kohad – karpidele.
Planktoni produktiivsus
Hüdrodünaamilised alused.
Fütoplanktoni populatsioonide kasv kui protsess, mis on kõikide
teiste planktonis toimuvate protsesside alus, sõltub nii magevee kui
merevee keskkonnas aset leidvatest hüdrodünaamilistest muutustest Vesikeskkonna produktiivsuse aluseks on fütoplankton. Mis põhjustab
planktoni produktiivsust?
Vee läbisegunemine,
stratifitseerimine.
Termokliiniks - sellest
üleeelmine veekiht on ühtlaselt läbisegunenud.
Temperatuuri, meredes soolsuse
järgi vesi kihistub.
Veekogi
sügisel - temperatuurid ühtlustüved
ränivetikate lühiajaline õitseng
Fütoplanktoni
produktsiooni põhjustavad:
*sesoonsest temperatuuri
muutustest tingitud vee segunemine
*jõu sissevoolust tingitud
vee segunemine
* loodedest tingitud vee
segunemine
* vee tsirkulatsioonist
ookeanis põhjustatud vee segunemine
Paljudes piirkondades võib
olla järvi, mis on kihistunud.
Meromitilised järved -
järved, kus vee alumine kiht on soolane , pindmine aga mage. See on
sellest, et meri on kunagi tunginud järve või järves on
soolarikkad kivid .
Alpides on kihistumine
ööpäevane ( temperatuuri kõikumine)
Tuultest tingitud
segunemine
Tuule
lõppedes ei lõppe veel veemasside liikumine. Sisemine turbulents
pindmisse
kihti kantakse toitaineterikas vesi.
Tuul
puhub pikka aega paralleelselt kaldaga
vee ärakandmine rannast. Coriolise jõud
vee defitsiit ning ülsesse kerkib toitaineterikas ja külm vesi.
Coriolise jõud mõjutab
liikuvaid masse lõunapoolkeral vasakule ja põhjapoolkeral paremale.
Jõgede sissevoolust
tingitud upwelling
Jõevool, mis tuleb estuaarist
läbi, liigub ookeani vee peale. Hõõrdumise tagajärjel tõmbab
kaasa soolast vett (mere pindmine kiht), pöördub C. Jõu poolt.
Selle tagajärjel tõuseb alt külm vesi, mis hakkab segunema jõe
veega. Kahe kihi vahelist piirkonda nimetatakse PIKOKLIINIKS.
Loodetest tingitud vee
segunemine
Kuu ja Päikese
gravitatsioonist tingitud. Vee liikumisega kantakse rannikule külma
ja toitaineterikast vett.
Tsirkulatsioonist tingitud
upwelling
Troopilistes
vetes puudub vee jahtumine, seega pole võimalik kihistust võimalik
lõhkuda. Mehhanismid : tuulte puhumine idast läände + C. Jõud
vee ärakandmine ja defitsiit külm
vesi asemele.
Antarktiline divergents
Samasugune apvelling toimub
piki Antarktise rannikut. Põhjuseks 2 hoovust, mis kulgevad
vastassuunaliselt. Coriolise jõu tõttu üks hoovus , mis liiguks
lõunasse ja teine, mis liiguks põhja, kallutatakse. Seal ongi
divergents – lahknemine. Pinnavee asemel tuleb põhjast üles uus
vesi. Seal on väga võimas fütoplanktoni areng, neist toitub
zooplankton e seal on selleks krill , kellest omakorda toituvad
(sini)vaalad. Elu on sealkandis rikkalik.
Veekeskkondade
produktiivsus
Produktiivsust määratakse
kalavarudega.
Lahustunud soolad kui
toitained.
Sisevete keemiline koostis on
määratud aluskorra kivimist. Kui on vähe kaltsiumi ja magneesiumi,
siis vesi on happeline, sinna kantakse palju humiinhappeid, need on
olulised vee läbipaistvuseks ja hõljumi produktsiooni kandmiseks.
Rootsi järved on eriti happelised ning kristallpuhtad, kuid kalad
seal elada ei taha.
Fütoplanktoni biomass ja
produktsioon sõltuvalt toitainete sisaldusest ja soolsusest
siseveekogudes:
Puhas prim prod kuivkaalus g/m2 aastas
Fütoplanktoni biomass kuivkaalus mg/liitris
Üldfosfor mikrogr/liitris
Anorg . N2 mikrogr/liitris
Anorg lahustunud aine mg /l
Oligotroofne
15-50
20-200
1-5
1-200
2-20
Mesotroofne
50-150
200-600
5-10
200-400
10-100
Eutroofne
150-200
600-10000
10-30
300-650
100-500
soolane
500-2500
1000-20000
30-100
400-5000
1000-150000
Järvede toitumistüübid
*huminainetest rikastatud
(düstroofsed veekogud)
*eutroofsed ehk
rohketoidulised veekogud
*oligotroofsed ehk väga
madala produktsiooniga veekogud
* mesotroofsed ehk vahepealsed
veekogud
Aluspõhi
soolad soolajärved
( tekivad ka vee intensiivsel aurustumisel) Kaspia meri
Eristatakse karbunaalseid,
sulfiidseid ja kloriidseid soolajärvi.
Mageveejärvede toitainete
hulk muutub aja jooksul. Arvati, et järved arenevad toitainete
suurenemise suunas (setete lagunemine ), kuid kui järv kattub
taimedega, siis muutub veekogu toitainetevaeseks.
Inimtekkelise reostuse
tagajärjel on suurenenud fosfori hulk, mis on põhjustanud
fütoplanktoni vuhamise ja seejärel veekogud autrofeeruvad.
Hapnikuvaeses vees on vähe
kalu, kuid palju sääsevastseid ja harilikke mudatuppe.
Veesamba paksus mõjutab
produktsiooni ka meres. Estuaarid käituvad nagu toidulõksud, kuid
oluline on ka sügavus.
Äärekooslused -
madalakasvulised taimed kasvavad põhjale kinnitunult. Sellised alad
on produktiivsed, sest lisaks kõrgtaimedele suurendab produktiivsust taimne hõljum. Avameres puuduvad kinnituvad taimed.
Merevetikate vöönd on 20X produktiivsem kui avameri .
Sood ja maršid on
produktiivsed, kuid loomne produktsioon on madal, sest seal kasvab
palju taimi, mis sisaldavad kiudaineid, mida loomad ei söö. Kiudained jäävad lagundamata
Ja
lihvitakse peenteks osadeks ...
DETRIID (vaata eest)
Kalda iseloom
*kiillahed - puudub eriline
kooslus, kinnituda saavad ainult vetikad
* laugjas laht - koosluse
väljakujunemiseks on paremad võimalused kui eelmisel
*looklev laht - äärekoosluse
väljakujunemiseks on head võimalused
Jõe gradient muudab jõu
produktsiooni:
*kirevooluline - äärekoosluse
väljakujunemine on võimatu; graniidist seinad, vähe taimi (madala
profiiliga ainult) ja ränivetikad; peen sete kantakse vooluga edasi
*aeglase vooluga ja looklev -
sarnane järvedele; pakslaubad, botamoplankton (sisaldab vetika
rakke, mis tulevad ülevalt alla)
***CO2-e hulka suurendab nt
riisi kasvatamine ; ookeanides viiakse seda ringlusest välja***
***kliima soojenemist
kinnitavad lindude ja liblikate ränded põhjapoolsematele aladele ***
Maismaa ja vesikeskkondade
produktsioonide võrdlus
Pindala
Biosfääri maht= miljon km3
Puhas taimne prod miljonit tonni aastas
Loomne produktsioon
Maismaa ( 100m )
145
14,5
110,5
867
Vees (4 km)
385
1445
59,5
3067
Suhe
1:2,5
1:99
1:0,54
3,54:1
Maal leiduv vesi veesüsteem
Ookeanid .................97,6
Jää
.............................2,1
Põhja- ja pinnavesi .....0,3
Mageveejärved .........0,01
Soolased
järved ........0,01
Atm.
veeaur ............0,001
Jõed
.....................0,0001
Vesikeskkonna
üldprod on 9,5 x 10 astmes 9 tonni aastas. Selle C sisaldus on
võrdne õhku paisatava CO2 hulgaga => fossiilkütuste põletamisel
eralduv CO2 neeldub ookeanis.
Toidu produktsioon
vesikeskkonnas
Esmase produktsiooni
tarvitamine - Läänemeres ei saa sooplankton fütoplanktonile kohe
pihta, toimub nädalane nihkumine. Selle aja jooksul langeb
fütoplanktoni hulk.
Upwellingu piirkondades
tarvitatakse toit 100%
Püsiv termokliin -
produktsioon tagasihoidlik , ökonoomne ning tarvitatakse zooplanktoni
poolt ära. Sellistes piirkondades on kõige suuremad kalasaagid.
Avaookeanides on kalu vähe, sest seal elavad nano -ja pikoplanktonid.
Seal elavad tuunid, kelle püüdmiseks kasutatakse palju energiat.
Veesamba ökoloogia
Orgaanilise aine tekkimine ja
produktsiooni suurus....
Esmased
produtsendid seovad kiirgusenergiat pigmentide abil
CO2
+ 2H2A
CH2O + 2A +H2O
Valgus
ja pigmendid
Doonorelektron on H2A -
valgusreaktsioon
Orgaaniline aine ei koosne
ainult süsinikust, vesinikust ja hapnikust, on veel palju muid
komponente.
1300 kilokalorit valgusenergiat + 6 mooli CO2 + 90 mooli H2O + 16 mooli NO3 + 1mool
PO4 + mineraalelementide jäljed = 3,3 kg biomassi + 150 mooli C2 +
1287 kilokalorit soojust.
Peale fotosünteesi on olemas
veel memosüntees, mille produtsentideks on kemolitotroofid
(nitrifitseerijad, sulfaatijad....). Nad ei kasuta valgusenergiat,
vaid anorgaanilistes ühendites olevat keemilist energiat. Pole
laialt levinud, esineb sügavates piirkondades, kus on termalased
avad (vaata botaanika konspekti).
Primaarne produktsioon -
autotroofsete organismide poolt kasutatav energia, mis moodustab
toiduahela esimese astme/heterotroofsetele organismidele edastatav
energia, mis moodustab esmase puhastoodangu.
Teda mõjutavad erinevad
tegurid, kuid kõige sagedamini mõõdetakse kiirgust.
Üldproduktsioon on mage - ja
rannikuvees ühesugune.
Puhas produktsioon on avameres
tunduvalt väiksem kui teistes keskkondades.
*brutoproduktsioon - kogutoodang taime (vetika) fotosünteesi käigus, nt 24 h jooksul
*netoproduktsioon -
taime/vetika mingis ajavahemikus assimileeritud energia koguse ja
sama ajaga kulutatud (respiratsioon) energia koguse vahe või vastava
biomassi muut
Toitained ja valgus
Alt üles kontroll -
produktsioon
Ülevalt alla - toiduahela tipus olevate organismide kontroll
*valgusintensiivsus - kiirgus,
millega footon tabab antud pinda, varieerub ajas ja ruumis.
Sügavamale
minnes pole veesammas ideaalselt puhas (plankton, erinevad
aineosakesed) ja järele jääb aina vähem valgust.
EKSPONENTSIAALSELT veesambas valgus ülevalt alla väheneb. Kõige
pindmises kihis on valgust üleliia ja see pidurdab fotosünteesi.
Põhjuseks arvatakse olevat valguskiirguse poolt põhjustatud
fotooksüdatsiooni reaktsiooni, mis pärsib fotosünteesi mehhanismi
toimet, aga samuti kaasneva UV-kiirgusekahjulik mõju.
Profiili
kõige sügavamates osades on valgust liiga vähe ja seega on fotosüntees võimatu
vähe produktsiooni. Fotosüntees leiab aset veel rohkem kui 100
meetri sügavusel. Mõne allika järgi Antarktikas 300 m sügavusel.
Meres on kõige pindmises
kihis rohevetikad (klorofüll neelab punast valgust), siis on
pruunvetikad ja kõige sügavamal kasvavad punavetikad
(kompenseerivad selle punase spektri osa oma garnituuriga -
kromaatiline adaptsioon). Erinevalt eelmistest kinnitub mändvetikas
pehmele substraadile. Fotosüntees pole limiteeritud valguse hulgaga.
Vähese valgusega 2 järve: 1) obligatoorne 2) eutroofne -
produktsioon suurem
Toitainete varu määrab vees primaarse produktsiooni vees. Sellel on 3 aspekti:
1)puhtempiiriline aspekt -
pärast toitainete lisandumist keskkonda, suureneb netoproduktsioon -
toitainetest limiteeritud produktsioon
2) liigiline koosseis - toitainetevaeses vees esinevatel rakkudel on
järgmine suhe: C (106), N (16) ja P (1) mooli. EKSAMIS
3)
toitainete mõju ökosüsteemi netoproduktsionile. Ökosüsteemi
puhastoodang = ökosüsteemi kogu prim prod – (miinus) ökosüsteemi
kogu respiratsioon.
Prim prod sõltuvus toitainetest
Kõik
autotroofid vajavad toitaineid eri kogustes . Ränivetikad vajavad
lisaks veel räni. Mageveekeskkondades on limiteerivaks teguriks fosfor ,
rannikumeres hoopis lämmastik
(sinikud seovad õhulämmastikku veekogu rikastamine lämmastikuga).
Mõne ookeanipiirkonna
limiteeriv faktor sõltub aastaajast – põhiliselt on ltd faktoriks
N, kuid P võib selle funktsiooni temalt üle võtta, näiteks Poola
rannikul.
Fütoplanktoni kasvu kiirus on
seotud toitainete varuga. Toitained võetakse veest rakumembraanil
olevatele diskreetsetele kohtadele. Kui toitainete hulk suureneb,
tarbitakse neid rohkem=> vabade kohtade arv membraanil kahaneb.
Diskreetsed toiduvõtukohad küllastuvad ja toitaineid üles ei
võeta. Rakud võivad võtta rohkem toitaineid, kuid on tagasiside,
mis piirab toiduvõtu kiirust.
Sisemine toitainete varu näib
määravat, mil määral fütoplanktoni pop võib kasvada. Seega
piisava toitainete varu ja raku kasvu vahel on kolmeastmeline
protsess.
1-piisav toitainete varu
määrab toitainete varumise kiiruse
2-toitainete ülesvõtmine
viib toitainete akumuleerumiseni rakus
3-rakus sisalduv toitainete
hulk määrab kasvu kiiruse
Prim prod sesoonsed muutused
Fütoplanktoni prod kõigub
aastas mitu korda tegurite mõjul igas kasvukohas.
Parasvöötmes :
Parasvöötme merede vees on tsükkel , mis näitab, kuidas valgus ja toitained võivad mõjutada
prim prod-i. Hilissügisel ja talvel kuhjuvad toitained veesambasse,
kuna pole tarbijaid või on väga vähe. Sügisel veesammas seguneb
ja kogu aeg tuleb toitaineid juurde. Magevesi voolab sisse,
toitainete sisaldus tõuseb. Temperatuur on prod juures määrav.
Olgugi et taimed fotosünteesivad väga nõrgalt, nad hingavad ka
väga nõrgalt -> külmas vees võib FS olla väga intensiivne ja
org aine ei lagundata ära.
Kevadel veepind soojeneb
=>kevadine veeõitseng , mille tagajärjel toitainete varu hakkab kahanema , varasuveks on pealmises kihis toitained peaaegu 100% ära
tarvitatud, eriti lämmastik. Kevadise õitsengu ajal fütoplanktoni
rakkude arv kahekordistub ööpäevas. Zooplankton ei suuda kohe
reageerida, mis ainult suurendab fütoplanktoni arengut. Alles nädala
pärast toimub zooplanktoni õitseng.
Suvel on väga lihtne kogu
lämmastik ära kasutada, ülemisest kihist ammendatakse N,
fütofaagide areng on siis haripunktis.
Varasügisel
fütofaagide aktiivsus langeb ja laskuvad sügavamale
pressing fütoplanktonile langeb, lisaks vee segunemine =>sügisene
veeõitseng. Need kaks ongi sügisese veeõitsengu tegurid.
Kohalikud hüdrograafilised
iseärasused on olulised, et toimimist mõista. Valguse ja toitainete
mõju on tähtis, kuid tegelikult maailma mastaabis prod vee
keskkonnas võib olla erinev sellest, mida võiks oodata toetudes
ainult valgustingimuste ja toitainete uurimisele.
Temperatuuril tähtis osa prim
prod-s ->aasta netoprod on kõrge just seal, kus toimub midagi
füüsikalist.
Maailmamere prim prod pole
ühtlaselt kaetud üle mere, see on väga heterogeenne ruumiliselt
tänu paiksetele erinevustele teda kontrollivate mehhanismide kompleksis. Heterogeensust mõõdetakse cm-test km-teni. Ruumilised
mosaiigid on suurte protsesside tulemus, mis valdavad mõju keskkonna
mosaiiksetele üksustele, millest igaühel võib olla kergelt erinev
ajalugu. Looduskeskkonnad koosnevad osadest, mis meenutavad
mosaiigitükikesi, mitte ühesugustest keskmistest org kogumikest.
Mis org ainest edasi saab?
Org aine teeb läbi palju
muundusi. Esiteks söövad neid fütofaagid (=söövad elusaid
vetikaid jms). Detrivoorid ja mikroobid söövad seda org-i siis, kui peremees on surnud. Vee liikumisega kantakse org aine alla
sügavamatele aladele, oma tekkekohast kantakse kaugele.
Klassikalised vaated veesamba kooslustele
Pikka aega arvati, et veesamba
toiduvõrgu madalaim aste on fütoplankton (ränivetikad ja
vaguviburvetikad). Magevees klorofüüdid ja desmideed ja sinivetikad – need seovad C-d. Nad loovad eelduse teisele astmele, kuhu jäävad
zooplankterid, näiteks aerjalalised, vesikirbulised . Neid tarbivad
putukavastsed, kalad, kuni vaalani, hülgeni, inimeseni. Toiduvõrgus
ei saa olla rohkem lülisid kui 5 (see on naiivne , 20 a tagasi oli
nii, sest on ju ka teisi org-e, näiteks detriidisööjad.) isegi 10%
ei jõuta teisele astmele, sest bakterid on välja jäetud.
Süsteemi efektiivsus oleneb
produtsentidele kättesaadavast toitainete varust või selle saatuse
määras toiduahela tipus olevate röövtoiduliste organismide arv,
millest olenes kui palju ohverorg-e süsteemis eksisteeris.
Troofiliste tasemete juures bioakumulatsioon – toiduahelast läbi
minevate kahjulike asjade hulk, mis ei lagune org-s – kontaminandid
– pestitsiidid, raskmetallid jne.
Mesozooplankton –
ainuraksed, ainuõõssed , kammloomad, harjaslõugsed, rõngasussid,
molluskite vastsed, koorikloomad, keelikloomad.
Meres arvukaimad koorikloomad
( vastse e nautiluse- staadiumis alla 1mm, krill-mitu cm) ja
aerjalalised. Aerjalalised, vesikirbulised, keriloomad – magevee
zooplankton. Zooplanktoni liigiline koosseis ookeaniga võrreldes on
tühine.
Nektoni organismid – suured
ja kiired. Meres suured koorikloomad – krill, krabid. Molluskid, kalmaarid , kalad, merikilpkonnad , merimaod, hülged, vaalad, pingviinid , merelinnud. Magevee nekton vaesem – koorikloomad,
putukavastsed, roomajad, kahepaiksed , mageveeimetajad, linnud (pardid).
Uusi avastusi veekogude uurimisel
On leitud uusi produtsente.
Org-i suurusest sõltub tema käitumine ja funktsioon ökosüsteemis.
Veesamba mikroobidest ja hulkrakistest rohkem infot.
pikoplankton koosneb põhiliselt bakteritest ja sinikutest. Proovide värvimine, florestsentsmikroskoopia. 1 ml merevees on 10astmel5 kuni 10astmel6 bakterirakku . Väike pikoplankton ja fotosünteesivad tsüanobakteridesinevad peaaegu kõikjal, eriti tähtsad on nad oligotroofsetes veekogudes. 0,2-2 mikromeetrit. Proklorofüüdid on 0,6-0,8 mikromeetrit. 1 ml merevees on 10astmel11 kuni 10astmel15 rakku. Asustavad valgustatud tsooni, sisaldavad klorofülle A, B ja C. On sümbioosis teiste org-dega.
Nanoplanktonisse kuuluvad ka kraapijad ja lihasööjad . 10astmes4 milliliitri kohta.
Mikroplankton – klassikaline plankton – sinivetikad jne + ripsloomad, kiirikloomad, astelloomad. 1-10 ml vee kohta.
Üle 200 mikromeetri on krevetid kalad jne
Sültjad organismid –
kammloomad, ainuõõssed jne. Neid ei saanud võrguga püüda.
Keha suurus on
põhikriteeriumiteks vesikeskkonna toiduvõrgu struktuuris.
Ainevahetusprotsesside kulgemise määrab keha suurus. Väikeste
elutegevus on kiirem – bioloogiliste protsesside kiiruse määravad
mehhanismid, mis võtavad osa ainete transpordist üle keha pinna ja
väike suurus – kiirem transport.
Näiteks respiratsioon –
oleneb keha suurusest. Kasv ja generatsioonide vaheldumine on ka
muutuvad suurused, väiksed kasvavad palju kiiremini.
Toitainete ülesvõtmise ja
vabastamise kiirus. Pikoplanktoni arvele langeb 50-80% lämmastiku
ülesvõtmisest. Veesambas enamuse produktsioonist annavad väiksed
organismid.
Kuna
org arvukus ja keha suurus on pöördvõrdelises sõltuvuses –
väikseid rohkem kui keskmisi jne. Kiskjate tarbitav saaklooma toiteväärtus peab piisavalt kõrgem olema, et kiskja saaks tema
püüdmisest ja söömisest energeetilist kasu. Mida suurem on
kiskja, seda vähem on neile sobivaid saakloomi (hunt hiir ). Seejärel suutäie suhe konsumendi suurusesse
…………………………………………………….
Tarvitatakse toiduks organisme. Sinivaal toitub krillist!!! Aga
see-eest on krilli palju – erand! Tavaliselt on kindel suhe –
10:1 või 100:1 lineaardimensioonis. Surnud ainest toitujatele on
tähtis ka toiteväärtus + suurus. Pudemesööjatel on väga
rikkalik toidulaud aga toit ise on väga madalakvaliteediline ja
omastavad toitu väga halvasti. Detriit sisaldab keem ühendeid, et
keegi neid ei sööks. Paljudel sessiilsetel organismidel on ka keem
kaitsemehhanismid, kuid maksavad lõivu kaotatud energia näol. Org
suurus on kriteerium, mis määrab, kuidas org-d sobivad
toiduvõrkudesse.
Mikroobid
Eksisteerib mikroobne silmus
ehk mikroobne ling – see on toiduvõrgu osa. Orgaanilist ainet
endasse neelav lehter . Vabastab orgaanilisest ainest toitaineid, mis
lähevad uuesti ringlusesse. Mikroobide pooldumisaeg võib olla mõni
tund kuni mõni päev. Tema primaarne produktsioon võib olla u 20%.
Nad ei ole ideaalsed energia edasikandjad. Nende kogutoodang on 2x
suurem kui puhastoodang=> hingamisel kasutavad ära 50%.
Bakterite osatähtsus on
suurem kui fütoplanktonil . Mida sügavam vesi, seda suurem tähtsus
bakterite produktsioonil on. Heterotroofid võivad lahustada org
materjali keskkonda (DOM). Bakterid vabastavad suurel hulgal
mükopolüsahhariide. Bakterite arvukus vee mahu kohta 10astmes5 –
10astmes6 rakku /1ml vee kohta. Otseselt bakterite toodangut pole
võimalik üle viia, sest neid ei nähta süüa. Ainuraksed e
protozoad söövad. Nanoplankton ongi üks bakteritest toitujaid.
Nanoflagellaadid –
puhastavad veesamba bakteritest 2x ööpäeva jooksul
–50%……………………läheb läbi bakterilingu. Toiduahelad ,
mis koosnevad ripsloomadest jne kannavad väga vähe energiat edasi.
Edasikanduv energiahulk ei ole 50%……….. teiselt 12%, kolmandalt
3%. Bakteri toiduahelas sellel süsteemil ei saa olla pikka ahelat (max 3-5 astet).
Kas mikroobiline silmus on
lüli või lehter? Seal on palju energiat hajutavaid astmeid, see on
siis pigem ……….neelav lehter.
Bakterid lagundavad org aine
min üksusteks – annavad aluse planktoni elutegevuse jätkamiseks.
Suurem zooplankton
Zooplankton
tarbib sobiva suuruse ja toiteväärtusegaosi.Mageveekogudes
zooplanktoni produktsioon korreleerub primaarse produktsiooni
puhastoodanguga (hingamine maha võetud). Taim- ja lihatoiduliste
bakterite summa moodustab 12% primaarsest produktsioonist.
Zooplanktoni kasvu ja tarbimise suhe (kasvuefektiivsus) on 25%, siis
zooplanktoni respiratsioon moodustab 36% primaarsest produktsioonist
ja bakterite respiratsioon 29%. Koheselt tarvitatakse 65% veesambast.
Zooplanktonil nõrk lüli – ta ei omasta kõike tema poolt
tarbitavast osast, pakitakse väljaheite kuulikesteks. Produktsioon,
väljaheite kuulikesed + sültjate organismide lima = merelumi.
Orgaanilise aineosakeste
kontsentratsioon allpool ülevat valgustatud kihti on konstantne ,
kuid tahkete ainete kontsentratsioon väheneb ülevalt alla. Mida
väiksemad on organismid, seda väiksemad on ka nende „kuulikesed“,
mille allavajumiskiirus on väike, seega tarvitatakse need juba vee
ülemistes kihtides.
Pinnakihis elutsevate
organismide kehasuuruse ja leviku ning koosluse struktuuri ning kogu
allpool oleva ökosüsteemi dünaamika, aga ka biogeokeemiliste
ühendite transpordi vahel on keerulised seosed.
Orgaaniline aine hakkab juba lagunema ülemistes kihtides. LAO-d kasutavad toiduks bakterid.
Veesambas ülalt alla tulev kontroll
Erinevused mere ja magevee
keskkondade vahel.
- Magevees: ülemised kiskjad mõjutavad kogu ökosüsteemi. Näide: Võrtsjärves söövad lepiskalad ( särg ) zooplanktoni ära fütoplanktoni õitseng = eutrofikatsioon . Kui kiskjad sisse lasta, siis söövad nad lepiskalad ära zooplankton hakkab paljunema, fütoplanktoni arvukus langeb == kõik muutub – vesi muutub läbipaistvaks jne. Ülalt alla kontroll on praktilise tähtsusega.
- Mereveekogudes: sellist tendentsi pole. Aga mingi kontroll on. Pärast II MS-i oli Põhjameres intensiivne kalapüük , osad populatsioonid hävitati. Kalavarud olenevad põlvkondade tugevusest (haigustele vastupidavus jne). Sama oli vaalade juures : neid kütiti palju ja osad populatsioonid hävitati. Kalasaagid olenevad tugevatest põlvkondadest, mis saabuvad iga paari aasta tagant – vahepeal moodustavad just nemad suurema osa merekalade populatsioonidest. Enamus koevad väga suure hulga marja, kuid suguküpseks saab vaid 1-5 isendit.
Kõik tulemused näitavad, et
mereimetajate ja – lindude arvukus sõltub toiduvarust, see
tähendab, et nad reguleerivad ohverloomade populatsioone ja seega
kogu toiduvaru.
Ranniku ökosüsteemide omadused
Veetasemete kõikumine sõltub regulaarsetest loodetest – järvedes pole, on seisilained , mis on tekitatud tuulte poolt ja on ebaregulaarsed. Looded paljandavad rannikuvööndi, toitainete transport süvikutesse. Tõusu ja mõõna piirkonnad on erilised kasvukohad , eriti moluskitele. Sellised kasvukohad puuduvad järvedes.
Soolsus – rannikumere eri piirkondades soolsus erinev. Estuaarides soola-mageda segu loob tingimusi! Sagedasti muutuv soolsus põhjustab raskeid osmootilisi gradiente – tugev mõju organismidele. Eri taksonid lahendavad osmoosiprobleemi erinevalt. Õistaimedel on soolanäärmed, mis ei lase ülemäärasel soolal taimedesse tungida. Produtsentidel võime produtseerida orgaanilisi ühendeid – petaniin, proliin ja dimetüülsulfionipropionaat (DMSP) – aitavad säilitada osmootilise balansi rakumahlas. Seda ainet on estuaaride soontaimedes, ULVAs ( rohevetikas ) ja fütoplanktonis. DMSP muutub dimetüülsulfiidiks (DMS) – suurimaid amosfääri jõudva väävli allikaid – põhjustab happevihmasid. DMS võib mõjutada pilvkatet. Loomad higistavad sooli nahale.
Osad
organismid on kaetud limakihiga – sool ei tungi taime ( põisadru ).
Looma füsioloogilised muutused – kaladel ioonide transport üle
lõpuste pinna ja uriini hulga reguleerimine. Magedas vees sulfaatide
kontsentratsioon palju madalam kui merevees
mere ääres haiseb mädamuna järgi – eraldub gaas . Mageveest
eraldub CH4 – see on lõhnatu, tekitab kasvuhooneefekti.
Riisipõllud on suurimad CH4 tekitajad.
Bioloogilised komponendid
Fütoplankton on produtseerija
nr 1. Taksonoomiline koosseis ei erine palju mere omast. Ka
mehhanismid saransed – sama zooplanktoni ja nektoni puhul.
Liigilises koosseisus on erinevusi. Seal, kus footiline tsoon on põhjani, on
peamisteks produtsentideks õistaimed ja suurvetikad. Liivastel
setetel on meriheinakooslused – Zostera, Posidonia, Cymodocea,
Halodule. Riimvees on Ruppia ja Thalassia. Nende levila on kitsas riba, vajavad kaitstud piirkondi. See vöönd on loomadele koduks.
Rannikualade bioloogiline aktiivsus on kõrge. Ka primaarne
produktsioon on suhteliselt kõrge - orgaanilise aine lagunemine ja
intensiivsus on ka kõrged. Nende ainete transport rannikult välja
on aktiivne, kannavad sügavatele aladele toitu. Estuaarides on
hapniku defitsiit, mis on tingitud organismide suuremast
respiratsioonist rannikulähedases vees, mille käivitanud
orgaanilise aine suurenenud hulk. See orgaaniline aine annab toitu
ranniku filtertoidulistele. Õistaimed produtseerivad orgaanilist
ainet, mis sisaldavad lignotselluloosi (kiudained) –see pole
loomadele maitsev +ebameeldivad keemilised ühendid. Otseselt
kasutatakse toiduks neist vaid 10%, 90% kantakse sügavatele aladele.
Detriidiosakesi rikastavad bakterid, lisaks vees lahustunud
orgaaniline aine (DOM)
väga maitsev
palju detritofaage.
Rannikukeskkondade geomorfoloogilised iseärasused
Rannanõlva
kaldenurk võib olla järsk aga ka väike. Laugjas
– vesi tungib rannale välja, kaotades oma jõu. Järsunõlvalistel
väga suur energia – purustab randa .
Maailmamere rannik on väga
erinev, sõltudes geoloogilistest protsessidest ja
veevoolutugevusest, mis mitmekesistab ökosüsteemi tohutult.
Rannikumere soolsus on pisut madalam kui avameres (jõed + sadeveed).
Protsessid, mis on seotud mage- ja merevee segunemisega, panevad
aluse…………..nähtustele – tugevad keemilised ja füüsikalised
gradiendid – temperatuur ja soolsusmuutus – otseselt mõjutavad
organisme. Soolane vesi kisub ioonid osakeste küljest lahti –
paljud ained saavad kättesaadavaks taimedele. Flokulatsioon –
lahustunud ioonid satuvad mageveest riimvette. => helveste
moodustumine vees leiduvast heljumist. Flokulatsioon toimub ka
metallidega ühinedes.
Mitmesugused elemendid satuvad
põhjasetetesse. Estuaarides deltade moodustamine – setted
kogunevad ja moodustavad saarestiku (saviosakesed, liiv jms).
Madalikud on väga soodsad õistaimede vohamiseks. 45 laiuskraadist
põhja on fjordid ja kiillahed (saavad elada ainult vetikad) –
tekkinud jää liikumise tagajärjel põhja poole. Seal floora kesine
– nõlvad liiga järsud, kui siis makrovetikad.
Apvelling
toimub vaid 0,1% maailmamerest, kuid need annavad 50% kalasaakidest.
Eri omadustega veemassid – seal on frondid – seal bioloogiline
aktiivsus suurem (vete segunemine
biogeenide üleskerge fütoplanktoni
aktiivne tegutsemine). Frondid võivad olla permanentsed
(Antarktiline divergents), kuid võivad olla ka efemeersed –mõne
meetrise ulatusega. Äikesevihm
veesegunemine.
Avamere ja rannikumere kontrastid
*Rannikukeskkondade seotus maismaa ja merepõhjaga
Assuani pais – rammusad
setted on seal kinni, rikastas enne ka Vahemerd , nüüd sardiine
sealt enam püüda ei saa.
Elbe ja Reini jõed kannavad tohutult heitvett – mereproduktsioon on
mitmekordistunud rannikumeri eutrofeerub.
*Toitainete dünaamika ranniku
ökosüsteemis
Limiteeriv faktor on magevees
P ja merevees N v.a. Läänemeres!!!!
Erosioon, kõdunemine,
antropogeenne eutrofikatsioon, osooni langemine . Eutrofikatsioon
toimib juba – muudab rannikumere toiduvõrku.
Merre nitraadid sademetena,
inimtegevus – nn väljastpoolt süsteemi lisanduv toitainete hulk +
vanad varud – org aine lagunemise tagajärjel – vanad toitained.
Mageveekogudes P on limiteeriv faktor. 106 mol C/16N/1P.
Sinivetikaliigid mage- ja riimvetes – seovad õhulämmastikku.
Vihma ja lume näol NH4, PO4, atomaarne lämmastik fossiilsete
kütuste põletamise tagajärjel – N2O->NO2. NH3 –
põllumajandus…………………N2O suurenenud viimase sajandi
jooksul. Sademetega lisanduva nitraadi hulk suureneb iga aastaga.
Lämmastiku sidumine
Sinikud – ainsad, kes
suudavad N2->NH3-ks. N2+3H2 =>2NH3
Lämmastiku sidumine nõuab
energiat. Gaasiline lämmastik fikseeritakse orgaanilises vormis.
Oligotroofsetes veekogudes oleks hea, kui seal sinikuid leiduks ja
tõstaks produktsiooni.
Süsteemid
Lämmastiku fiksatsioon
Merelised süsteemid
Ookeanid
0-0,0004 g/m2/aastas
Estuaarid ja rannikuveed
0,01- 1,56
Meriheinavööndid
0,84-50
Soolaveelised padurid
0,24-51
Tsüanobakterite matid
1,3276
Mangroovisood
0,03-2,6
Mageveesüsteemid
Järved
0,001-0,28
Mageveepadurid
0,01-6
Turbasood
0,05 2,1
Küpressisood
0,39-2,8
Rannikumeri:
Seal toimub toitainete
aktiivne kasutamine ja vabastamine ja taaskasutamine keskkonnas
kiiresti. Kus orgaanika mineraliseeritakse, toimub just setetes ja
bakterite kaasabil anaeroobsetes tingimustes – denitrifikatsioon.
Ka veesambas on see võimalik, kuid veesammas on õhule. Mõnedes
lahtedes regeneeritakse 71% N ja 88% P. denitrifikatsiooni tagajärjel
kõrvaldatakse ammoonium . Mikroorganismid saavad selle protsessi
käigud endale energiat, selle käigus vabaneb N2O ja reageerib O3-e
või N2-ga. N2O ja N2 on taimedele kättesaamatud. Sinikutele
oluline. Lämmastiku kadu on proportsionaalne süsteemi lisanduva
lämmastikuga. Denitrifikatsiooni tagajärjel kaob kuni 50%
lämmastikust. Soodsaimad tingimused selleks estuaarides. Magevetes
viiakse välja u 10-35%. Heitvete puhastamine on ikka tähtis. N :
P=16 : 1. Estuaarides on see suhe vaid 8 : 4.
NH4NH3N2
Ülalt alla kontroll:
Kõrgemal tasemel organismid
kontrollivad madalamal astmel olevaid organisme.
Kõvapõhjalised rannikud:
Merisaarmasmerisiilikvetikad
(lehtadrud)
Kui saarmas hävitati 80%,
siis siilikute arvukus tõusis, levisid nakkused, lehtadrud söödi
ära ja asendusid 1aastaste vetikatega. Kui saarmaid asemele toodi,
muutus kõik jälle OK-ks.
[meritaähed ja röövtoidulised teod – hävitasid lepistoidulised teod ära]
Alt üles kontroll oli see
planktoni õitsengu asi
Süvaveepiirkondade ökoloogia
Profundaal – sügav. Järvede
sügavaimad osad, mis on termokliinist suurima sügavuseni=
hüpolimnion
Abüssaal – põhjatu.
Ookeani ja merepõhja sügavusvöönd alates 2km sügavamale.
Maailmamere sügavaim osa on 6000-11022m – hadaal, mis moodustab
maailmamere pindalast vaid 1 %. 50% maailmamere pindalast moodustab
abüssaal.
Abüssaali/profundaali
kooslused sisaldavad eri suurusega organisme – bakterid ja seened.
Mikrofauna (10 – 50
mikromeetrit) –zooflagellaadid, amööbid. Seened on seal, kus
palju lehekõdu ja makrofüütide osakesi; bakterid elutsevad
detriidil. Bakterirakud toodavad rakuvälisi ensüüme, mis aitavad
lahustada tahkeid osi jne. Need on süsinikhüdraadirikkad eritised,
millega see sodi kokku kleebitakse.
Meiofauna (50 – 1000
mikromeetrit) mitmekesine–perekonnad, kes suudavad ellu jääda
kestva väävelsüsiniku tingimustes.
Makrofauna – abüssaalis/profundaalis sarnased – rõngussid, molluskid –
epifaunas, infaunas või ujuvad organismid. Järvede profundaalis
väheharjasussid, rõngasussid, kahetiivaliste larvid, isegi sadu
tuhandeid isendeid /m2.
paljud makrofauna liigid saavad elada hapnikuvaeses vees. Läänemeres
on 25% selliseid piirkondi, kus hapnik puudub täielikult või on
minimaalselt.
fauna järves.
Meriliiliad/kurgid/käsnad setete pinnal.
Abüssaalis 1500 m ja
sügavamal –suured Gammarused(süvavees on nad hiiglased!) ja
amfipoodid – toituvad raipetest, toiduvõrgu tipus (kalu ei pruugi
ollagi).
Kohastumused: metabolism väga
madal =>juurdekasv ja reproduktsiooni kiirus väikesed. Kõrge
hüdrostaatilise rõhu, nappide toiduvarude ja madala temperatuuri
tingimustes. Rõhutundmatud kuid temperatuuritundlikud – surevad
kui temperatuur muutub 6kraadi võrra. Süvaveekaladel on rõhu
kontrollimiseks õhupõis. Nad sisaldavad palju rasvasid. Suur suu.
Pikkusesse välja venitatud sooltoruga, et max toitu ära seedida.
Süvavees pole filtraatoreid – pole neil seal midagi süüa.
Hõljumist toitujad kasutavad limavõrke ja ripsmetega kaetud
lõpusepindu. Meiofauna kohastumused – suu selline, et saab
kraapida toitu või purustada väikseid organisme.
Bentiline fauna on setetest toitujad või lihasööjad –neelavad toitu setete pinnalt. Infauna
–toituvad setete pinnalt (käsnad). Epifauna –koorikloomad-rohkem
toitu. Toiduahela tipmise osa moodustavad kalmaarid ja kalad.
Vertikaalselt fauna:
Litoraaltsoonis
(madalaveelises) filtraatorid, kuid sügavamatel aladel neid väga
vähe. Seal settest toitujad.
Fauna vertikaalne levik
Litoraal – mandrilava pindmistes piirkondades hõljumist toituvad organismid
filtreerivad orgaanikarikkaid osi hõljumist. Osades kohtades asub
suhteliselt kõrgel nefloidne kiht – põhjalähedane hõljuvate
osakestega rikastatud vesi
settetoidulised organismid, kes toituvad pehmetoidulistest setetest.
Bentose
toiduvarud olenevad põhja substraaditüübist. Kiirevoolulistes
jõgedes on kruus, liiv ja muud jämedad setted
hõljumist toituvad loomad, nt 2poolmelised moluskid. Kui on väike
voolukiirus, siis sellistes veekogudes on pehmed setted, savi ning
orgaanilise aine osakesed akumuleeruvad
infauna ja settesööjate areng.
Järvedes
bentose biomassi langus alapoole termokliini
seotakse järve troofilise staatusega, nt oliotroofses järves on
bentiline makrofauna väike. Produktiivses järves biomassi
produktiivsus kasvab ja tõuseb termokliini sügavuse suurenedes.
Eutroofsete järvede puhul profundaali bentose biomass on vahetult
termokliini all, enne seda kui muutub liiga väikeseks hüpolimnioniks.
Niisugused keerukad mudelid on
tingitud toidu ja lahustunud hapniku varude vastastikustest seostest
ja mõningal juhul setete tüüpide levikust .
Bakterrakkude arvukus
eutroofsete järvede setetes on palju kordi kõrgem kui
oligotroofsetes järvedes. Ka vajaliku orgaanilise aine hulgad on
suuremad.
Setete ja vee piir on see
tsoon, kuhu kontsentreeruvad värsked põhja langenud tahke aine
osakesed. Infauna liigid on kõige arvukamalt kontsentreerunud sinna
kihti.
Põhjaelustiku
toiduvõrk:
Toitumisgrupid:
Infauna ja epifauna arvukus
mõjutab energia edasikannet avaookeani. Harjasussid ja karbid on
hästi omastatav toit kaladele jt. Epifauna annab vähe energiat.
Energiavood erinevad.
Meiofauna on vahelüliks mikroorganismide ja makrofauna vahel.
Epifauna – reeglipäraselt
toituvad hõljumist ja raipest. Nende arvukus määrab edasikandmise
bentosesse. Hõljumist toitujad (käsnad, mantelloomad) sisaldavad
vähe energiat.
Esimene rühm – toitainete
kontsentratsioon tugev, hästi seeditav ja järgmisele tasemele jõuab
palju energiat.
Eelpool nimetatu on
vahelüliks.
Meiofauna – bentilises
toiduvõrgus vahelüliks mikroorganismide ja makrofauna vahel.
Organismid elavad piirkondades, kus on hapnikudefitsiit. Röövloom
teeb ohvrile augu sisse ning imeb ta tühjaks. Teistel on aga nii hea
suusüsteem, millega nad rebivad ohvri tükkideks või rebivad ta
küljest tükikesi. Toitu valivad nad selektiivselt.
Makrobentos – biomass
settepinnast allpool asuvates kihtides – kohastumus, mis kaitseb
ärasöömise eest.
Süvikupiirkondades
on 2 evolutsioonilist trendi:
mida sügavamal organismid on, seda suuremad nad on ( gigantism ) N: koorikloomad
2) keha mõõtmete vähenemine,
mida sügavamasse kohta org sattunud. Mida väiksem org, seda vähem
energiat vajab. Isased tunduvalt väiksemad kui emased . Väike
organism saab peituda röövli eest paremini
Koosluste koosseisu
kontrollivad toidu konkurents ja röövtoitumine
*** settimine on primaarne
produktsioon; tahke osa esmasest produktsioonist tarvitatakse
ühtlaselt läbisoojenenud veekihis, mis on termokliini peal, sest
termokliin taksitab tahkete ainete allavajumist***
Settiva aine hulk on
positiivses korelatsioonis fütoplanktoni produktsiooniga ja
negatiivses korelatsioonis vee sügavusega.
Horisontaalne transport
- orgaanikaga rikastumine on tingitud merepõhja lähedal asuvast turbulentsist (siselaine), mis ei lase orgaanikal kleepuda suuremateks känkudeks. Tuuled suunavad orgaanika tagasi hõljuvasse ossa .
- järvedes on kestvad ja seisulained . Tuule surve väheneb järve ühes osas ja seega suureneb järve teises otsas. Kui veekogu nõlv on järsk, hakkavad setted mööda nõlva sügaviku poole nihkuma – SETETE FOKUSSEERIMINE. Põhjas setteid lisandub ja keerutatakse uuesti üles.
Horisontaalsuunaline vee
liikumine etendab suurt osa mõnes ookeani piirkonnas (Peruu ja
Tšiili läänerannik ja Aafrika edelarannik)
Biomassi
levik süvavees:
Madalates rannaalades on
bioproduktsioon mitukümmend korda kõrgem kui hästi sügaval.
Madalate eutrofeerunud järvede profundiaalsetetes ja merede
mandrilaval allpool sesoonset termokliini kõigub makrofauna biomass
10g- 10 grammini märgkaalus/m2. Eutrofeerunud piirkondades
põhjaloomastiku biomass kümneid kordi madalam (O2 defitsiit).
Oligotroofsetes järvedes biomass tavaliselt madal. 4 km sügavusel
biomass 0,1 g/m2.
Populatsiooni produktiivsus
sügavees
Bentilistel makroselgroogsetel
on eriproduktsioon 5 ühe generatsiooni jooksul (mitu järglast on
ühe aasta jooksul). See näitaja on suurem meiofauna (kiirem
generatsiooni aeg) indiviidide puhul (eriproduktsiooni väärtus 10X
suurem).
Kui temperatuur tõuseb, siis
suureneb ka eriproduktsiooni väärtus, kuid temperatuuri langedes
langeb ka eriproduktsiooni väärtus, sest ainevahetus aeglustub.
Järved ja ookeanid kui funktsionaalsed tervikud
Järved erinevad suuruselt,
sügavuselt, soola sisalduse poolest ja vanuse poolest.
Biogeokeemiliste tsüklite ja biootiliste koosluste funktsioneerimise aluseks on kompleksed füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste
protsesside vastastikkused seosed. Need protsessid omakorda sõltuvad
süsteemis toimuvate protsesside tagasisidemetest ja asukohast.
Eristatkse 3 kihti:
Valgustatud, segunenud soe
kiht – epilimnion
- Keskmine kiht – termokliin või metalimnion
Arktilistes piirkondades
stratifikatsioon puudub. 2-30 m järvedes; 100-1000m ookeanides.
Miromiktilised järved –
(ühendus merega põhjavee vms kaudu või sooli lahustub aluspinnast
juurde) seal soolsuskihistus.
Enamik järvi kihistunud.
Madalad järved võivad stratifitseeruda mitu korda suvel –
polümiktilised ka troopikas.
- Hüpolimnion – allpool metalimnioni = süvameri. Seal on liiga pime, et fotosüntees saaks toimuda. Bioloogiliselt aktiivsed ühendid jõuavad siia pinnakihtidest settivate osakeste kaudu.
Et oleks epilimnion ja
hüpolimnion, peab järv olema sügav + sesoonsed ilmamuutused –
parasvöötmes.
Epi- ja hüpolimnion erinevad
üksteisest keemiliste, füüsikaliste ja bioloogiliste omaduste
poolest. Epilimnionis on toitained fikseeritud fotosünteetiliselt,
produtseeritakse orgaanilist ainet, mis on vajalik elutegevuseks
kõikides veekihtides. Sügavates veekihtides (hüpolimnion)
akumuleeruvad laguproduktid, mis on vajalikud ülemistes kihtides.
Segunemisprotsessid: molekulaarne difusioon (molekulid paiskuvad kokkupõrkamise
tagajärjel laiali). Molekulaarne difusioon on äärmiselt oluline
väikesemõõtmelistes veekogudes (lombid, tiigid). Molekulaarse
difusiooni ületavad upwellingu tüübid. Adektiivse veekerke kutsuvad esile seisulained. Selle tagajärjel aetakse vesi ühest
järve otsast teise järve otsa ning alumine veekiht rullub esimesse
otsa. Seisulained tekivad siis, kui tuul lõpetab tegevuse.
Ookeani pinda katab õhuke
kiht, mis hoiab kinni sooja. Kõige paksem on see ekvaatori piirkonnas ja kõike õhem pooluste lähedal. Täielikult kaob see
kiht Antarktika ja Arktika piirkonnas. Magedat vett ookeani tuleb
kõige rohkem poolustelt ( Gröönimaa ja Islandi vahelisest
piirkonnast). Kõige vanem vesi on Beringi väinas ning kõige noorem
vesi on Atlandi ookeani põhja osas. Vesi täieneb pidevalt toitainetega ning muutub toitaineterikkaks, kui hapnikuvaeseks (vana
vesi).
Vee uuenemine ookeanis ja
järves
Vee uuenemist järves
vaadeldakse ajas (sügisene ja kevadine läbisegunemine) ja ajaskaala
on kuudes. Ookeanis on vee läbisegunemine ruumis ning ajaskaala
miljonites aastates.
Looded, C. jõud ja
atmosfääri rõhumuutused on põhilised energiaallikad, mis
põhjustavad vee füüsikalist segunemist ookeanides ja suurtes
järvedes.
Kõige stabiilsemad piirkonnad
ookeanides on jõgede suudmealad, sest seal tekib omamodi energia.
Samuti toimub erinevate keemiliste ühendite väljasettimine.
Tuulerõhust tekitatud veesegunemine toob kaasa laineid. Gaasivahetus on tähtis fotosünteesivatele vetikatele (tahavad süsinikdioksiidi). Tuuleenergia mõjutab paljusid protsesse, mis on olulised globaalse
keemilise olukorra seisukohast . Konstantsetes tingimustes on
erinevate gaaside vahetamine proportsionaalne nende molekulaarse
difusiooni koefitsendiga.
Erinevad
ookeani piirkonnad toimivad CO2 suhtes erinevalt. Ühed on
süsinikdioksiidi lehtrid ja teised allikad. Kõikides piirkondades
on süvavesi CO2st küllastunud, sest termokliini peal olev kiht
takistab selle väljumist, sest süsinikdioksiid tarvitatakse taimede
poolt
seotakse ja saadetakse tagasi sügavatesse kihtidesse.
15.
aastat tagasi selgus, et põhjapoolkeral tuleb CO2 merest välja ning
lõunapoolkeral neeldub.
Ookean neelab aastas 3,4 gigatonni CO2 ja atmosfääri annab tagasi
1,1 gigatonni. Ookean on äärmiselt tähtis globaalse CO2 ringluse
koha pealt.
Vee uuenemise kiirus on teine
tähtis füüsikaline tegur, mis mõjutab järvede keemiat ja
bioloogiat. Kui jagada veekogu maht väljavoolu hulgaga, siis saame
aastate arvu, mille jooksul vesi uueneb. Loogiliselt mõeldes uueneb
seal vesi kiiremini, kus on rikkalikult sademeid. Kui järvest vett
välja ei voola, siis toimub uuenemine aurustumise kaudu. Vee
uuenemise kiirusest sõltub ka reostuse hulk.
Aineringe
Konservatiivsed ja
mittekonservatiivsed ained. Esimeste puhul on kemikaalide omadusi
lihtne ette ennustada. Vesi vabaneb neist siis kui erinevate
katioonide ja anioonide kombinatsioonid saavad küllastusastme.
Paljud kemikaalid, mis pärsivad veekoguproduktiivsust, pole
konservatiivsed.
Järvedes võidakse 90%
fosforist ja lämmastikust vabaneda bioloogiliselt.
* Väävel – bioloogilistes
protsessides kasutatakse minimaalsetes kogustes. Väävlit
tarvitatakse piirkondades, kus puudub hapnik (setted); seda vajavad
sulfaate redutseerivad bakterid ning saavad seda sulfaadist
* Kaltsium – sadestub
tavaliselt kaltsiumkarbonaadina. Tekib karpide poolt
*Fosfor – võib olla
gaasilises olekus (fosfiil). Seda leidub Põhja-Eestis, Sillamäe
piirkonnas ja Tallinnas. Fosfiil on tohutult mürgine.
Upwellingu piirkonnad
soodustavad kõrget produktsiooni. Horisontaalse veekande tagajärjel
muutub vee „nahk“ õhukeseks ja selle tulemusena murdub
termokliin ning üles kerkib toitaineterikas vesi.
* El Nino - see nähtus leiab
tavaliselt aset jõulude ajal ning see mõjutab kogu maakera.
Lõunapoolkera ossilatsioon, mis on tihedalt seotud ookeanis
asetleidvate sündmustega. Õhurõhkude erinevused ja C. jõud
tekitavad tuuli , mis L – Am. puhuvad maalt merele , mille tagajärjel
kerkib toitaineterikas vesi pinnale.
Bioloogilised kooslused
erinevates ookeani piirkondades ja järvedes
Veekoosluste produktiivsust ja
liigilist mitmekesisust kontrollivad tegurid:
Liikide arv sõltub kasvukoha vanusest , laiuskraadist, temperatuurist, keemilistest nähtustest.
vanus. Baikali järv on vana ja isolatsioonis palju endeeme (240 kirpvähki, 53
endeemset kõhtjalgset, üle
700 endeemse loomaliigi, 23 liiki kalu + baikali hüljes). Ka Tanganjika ja Victoria järved vanad. Mida vanem veekogu, seda
mitmekesisem on.
b) Laiuskraadide suurenedes ja
kõrgenedes liigiline mitmekesisus langeb. Ookeanides mitutuhat liiki
koorikloomi. Kanada järvedes koorikloomi pole, ainult 2 planktonit.
Ka kalu vähe – 2-10 liiki. Suurtes ökosüsteemides nišše
rohkem, seega rohkem liike kui väikestes. Keemiline koostis mõjutab
looduslikku mitmekesisust. Vähe räni vähe ränivetikaid.
Toiduahelad ja keemilised tsüklid funktsioneerivad perfektselt
järvedes, mis on aastas mõne nädala jäävabad, kus on kõrge
soolsus, kus pH on 2. vaatamata suurusele on olemas oma ökosüsteem,
mis toimib normaalselt.
Litoraal
Elutegevusest
toimub suurem osa 2-20 m sügavusel. Sealt püütakse 50%
kalavarudest – 3 miili rannikust. Rannalähedased kooslused keerulisemad . Ka pelagiaalsed organismid tulevad paljunemise ajaks
litoraaltsooni. Läänemeres rikkalikuim kuni 5m sügavuseni. Seal on
ka palju baktereid. Väga kõrge produktsiooniga on kohad, kus jõgi
suubub merre, eriti sogaste vetega jõed – settib palju aineid
lisatoitained,
rikastavad produktsiooni.
Fotosünteesiv plankton hoiab
CO2 taseme pinnakihis madalal. Kui plankton vananeb, siis ka
süsinikdioksiid vajub koos organismiga sügavamale. Sügavatesse
kihtidesse jõuab väike hulk orgaanilisest süsinikust. Siiski võib
nendes kohtades olla 4 toiduahela astet.
Järved kui ka ookeanid
funktsioneeriva efektiivselt keemiliste, füüsikaliste ja
bioloogiliste protsesside ning hüdroloogiliste ja meteoroloogilste
tsüklite vahelistele seostele.
Ökosüsteemid ja globaalökoloogia
Veekogu temperatuur sõltub kliimast –keemiliste elementide väljauhtumine, vee aurumine , sademed ning kemikaalide kontsentratsioon.
Ookeanid
on tähtsaimad veeökosüsteemid tänu suurtele mõõtmetele, kuid ei
tohi unustada mageveekogusid. Kuni 1950: “Inimene ei suuda mõjutada
ookeani”. Pärast seda kui Prantsusmaa ja NL katsetasid aatompommi
õhukeskkonnas, avastati, et radioaktiivsete ühendite
kontsentratsioon on kõrgenenud üle kogu Maa. Need ained saavutavad
tasakaalu ookeanides sadade ja miljonite aastatega. Mõisteti, et
inimene on võimeline muutma biogeokeemiat – kestva iseloomuga muutused. Mõõdeti CO2
hulka ning kui palju sellest satub ookeani. Ookeani saastamine C14-ga
– pole võimeline neelama inimese tekitatud saastumist piisavalt
kiiresti. CO2
kontsentratsioon tõuseb fossiilsete kütuste ja metsatulekahjude jne
tagajärjel – temperatuur tõuseb mitu kraadi. CO2
ei lase päikseenergial tagasi peegelduda kosmosesse. Alla 0,002 %
atmosfäärigaasist CO2.
Reservuaar
C gigatonnides
Atmosfäär
700
Ookeanides
35000
Maismaa biota
600
Huumus pinnases
3000
Org meresetted
10 mln
CaCO3 meresetetes
50 mln
Fossiilsed kütused
500
Allikad
Atmosfäär –mereelustik
45
Atmosfäär –maismaaelustik
70
Settimine ookeanides
1-10
Fossiilsete kütuste põletamine
5
Ookeanid
adsorbeerivad 50% inimese poolt paisatud CO2-st,
17 mooli atmosfääri CO2-e
ookeani pinna m2
kohta.
Ookeanis
on süsinikdioksiidi rohkem kui atmosfääris. Seda on setetes,
kaltsiumkarbonaadis, magneesiumkarbonaadis ja kerokeeni kujul.
Veesambas esineb see karbonaadi või piikarbonaadi kujul. CO2
satub
vee pinnakihtidesse, kus ta satub edasi organismidesse ja sealt edasi
setetesse. SELLEKS, ET FOTOSÜNTEESIS CO2
ÄRA
TARVITATAKSE, ON VAJA BIOKEEMIAT. Tähtis
osa on toitainetel. Toitaineid limiteerivaks ühendiks magevees on fosfor ja ookeanis
lämmastik.
Teiste gaaside osa globaalses soojenemises
CH4
( metaan ), klorofluorsüsinik CFC, troposfääri osoon .
CH4
kontsentratsioon suureneb 1 % aastas – madalam, kui CO2
kontsentratsioon, kuid tema molekul on 50x aktiivsem kui CO2 molekul . 200 aasta jooksul on metaani kontsentratsioon
kahekordistunud. Riisipõllud on ühed suurimad CH4
emiteerijaid, aga ka veistekasvatus. 70-90%
atmosfääri CH4-st
pärit tänapäeva bioloogilistest protsessidest,
fossiilsed kütused seda enam ei tekita. CO2
ja CH4
mudelid sarnased. Samad asjad on toimunud ka 150000 a tagasi. Suved lähevad soojemaks, talved külmemaks. 4000-6000 a tagasi oli
keskmine temperatuur oli 1 kraadi võrra kõrgem kui praegu.
Metsatulekahjud
tugevamad tuuled
järved
segatakse põhjani ja kantakse juurde toitaineid. Vetikate kasv
intensiivistub, vee sissekanne langeb, eutrofeerumine ülikiire
kahjulik mõju, happevihmad .
Happevihmad
Mageveesüsteemide
hapumaks muutumine. Seal, kus aluspõhi lubjakividest, probleeme pole
veel – puhverdusvõime! Suur osa maakerast on kristallilise
aluspõhjaga (Põ-Am ja Skandinaavia ). Fossiilsete kütuste
põletamisel ja väävlit sisaldavate maakide sulatamisel tekivad
väävliühendid. Kui väävel ja lämmastik jõuavad atmosfääri HNO3 ja H2SO4
need võivad kanduda ulatuslikule territooriumile. Näiteks
Saksamaalt kanduvad õhumassid liguvad Lõuna-Eestisse. Seal, kus happelist vihma ei saja, on aluselised omadused ülekaalus.
Happeliste omaduste vastu on ANC –acid neutralisation capacity –
võime neutraliseerida happeid. Kui happelisus suureneb, siis liikide
arv väheneb, kuid veekogu võib toimida.
Tegelik
veekogude happelisuse aste sõltub veevahetuskiirusest, ka sügavusest
ja setete koostisest.
Ränivetikad – osad väga
happetundlikud, teised neutraalsemad. Happelisusega kaasneb liigilise koosseisu vähenemine. See ei toimu järsult, kuid võib kaduda
30-50%, mõnikord isegi kuni 100% liigilisest koosseisust. Kui pH on
üle 5,7, siis nitrifikatsioonid tõusevad ja kui pH on alla 5,5,
siis nitrifikatsioonid lakkavad.
Suuremad
kliimamuutused on seotud muutustega maakera orbiidis, aga vaja on ka
muud! Orbiidi muutused olid tõukejõuks, mis käivitasid teised
kliimamuutusi tekitavad protsessid. Seotud ookeanidega, tähtsaim El
Nino. Minevikus võisid ookeanid mõjutada kliimat rohkem kui
tänapäeval –vesi tsirkuleeris vastupidises suunas ja kontrollis jääaegade tekkimist ja kadumist. Jääajal liikusid hoovused
vastupidises suunas
poolustelt
ekvaatori suunas. Need muutused pidid olema palju suuremad kui
tänapäeval toimivad. Suur magedavee sissevool , näiteks liustike
sulavesi. Kui kliima edasi soojeneb, tuleb ookeani veel magevett
juurde ja uuesti võivad käivituda vastupidised hoovused ja tulla
uus jääaeg .
Ka
bioloogilist mitmekesisust on inimene suutnud kahandada – vihmametsad ja happevihmad. Uute liikide sissetoomine ehk
inproduktsioon – Põhja - Ameerikasse toodi sisse karpkala –
vallutanud kogu Põhja Ameerika ja tõrjunud välja kohalikud liigid
– forellid jne. Röövtoidulised kalad hävitavad palju
lepistoidulisi
veeõitseng
(Niiluse ahven). Bioloogiliste saasteainete lisamine ja looduslike
kasvukohtade hävitamine ja ohjeldamatu jaht teatud liikidele on
tõsiseimad ökoloogilisi mõjureid kogu globaalsete muutuste
paketis.
Mere- ja magevee kooslused
Biootilised seosed on ka
tähtsad. Konkurents on tähtsaim protsess, mis määrab koosluse
liigilise koosseisu. Juhuslikud e stohhastilised faktorid ja
süsteemis esinevad häired. N: mõnedes süsteemides oluline larvide ellujäämine . Mõnede koosluste struktuuri määrab konkurents,
teistele röövtoitumine, liikide taastootmine, mõnede jaoks
ettearvamatud häired.
Varem: kooseksisteerivad
liigid kuuluvad eri troofilistesse niššidesse. Kahest liigist sureb
vähem konkurentsivõimelisem. Sarnased liigid jagavad ressursse,
kuid eri ajal eri kohas – seda limiteerib ökoloogiline nišš =
populatsiooni püsimiseks vajalike tegurite kompleks . Fundamentaalsed nišid – tarvilike ökoloogiliste tingimuste kompleks. Realiseerunud ökoloogilised nišid – biootilised
tingimused………………………
Kaks nuivähi liiki – elavad
samas tsoonis, kuid üks sügavamal. Sama hundinuiadega – üks liik
kasvas madalamas vees, teine sügavamas. Soolsuspiirkonnad jagatakse
ära kirpvähkide vahel (madalam ja suurem soolsus). Puruvanad on jõe
ära jaganud piki tema telge ülemjooksust alamjooksuni.
Kooseksisteerimine sõltub ka toiduobjektist. Osaliselt on liikide
mitmekesisus kooslustes tingitud liikide erinevate ökoloogilistest
nõudmistest. Mida rohkem on erinevat orgaanilist ja anorgaanilist
ainet keskkonnas, seda rohkem liike seal eksisteerib koos.
Kalaliikide rohkus ja taimede liigiline arvukus on positiivses
korrelatsioonis. Liikide suhteline arvukus ruumis erinev –palju eri
liike koosluses. Suhteline arvukus muutub tihti ajas, kuna liikidele
vajalike ressursside kättesaadavus ja tingimused võivad muutuda
suktsessiooni käigus -> koosluste vahetus –algab elupaikade
koloniseerimine ja liigilise koosseisu teisenemine ja arenemine
keerukaks ruumiliseks struktuuriks, sealjuures biomass kasvab.
Suktsessioon> tõukejõuks organismide keskkonda muutev toime.
Muutuvates tingimustes on konkurentsivõimelisemad uued liigid, kes
hakkavad vanu välja tõrjuma.
Organismide eripärad on
seotud evolutsiooniga – nad teevad täpselt seda, mis nende esivanemad reproduktsiooniks tegid. Fülogeneetiline piirang – nt
harjasussid, kalmaarid, kaheksajalad – annavad 1 kord elus järglasi
ja seejärel surevad. Loomad, olgu nad suured või väikesed, surevad
lõpuks ikkagi, kuid jätavad järele järglase.
Diploidsus ja haploidsus – evolutsiooniline perspektiiv
Elu
sai alguse mereveest . Päristuumsed arenesid üheraksetest vabalt
elutsevatest protistidest (organismirühmadest) – protožoa, mis
tekkis terve rea prekambriumi prokarüootide sümbioosi tulemusena binaarne rakujagunemine
suur osa protistide gruppidest on jäänud haploidseks ja
aseksuaalseks (mõnel toimub gametite vabastamine
koonduvad ühte ja genereerivad ajutiselt diploidse sügoodi ).
Diploidse ja haploidse faasi esinemine elutsüklis on mitmes
fülogeneetilises liigis edasi arenenud, eriti juhul, kui tegemist on
sessiilse hulkrakse staadiumiga. Nende samade liikide puhul toimub
gametite diferentseerumine ; naisgametid arenevad suurteks ja
liikumatuteks, nt haploidne vorm domineerib paljudel seentel ja
pseudofüütidel. Diploidne vorm domineerib trahhofüütidel ja
seentel. Paljude liikide puhul on kahest generatsioonivormist üks
kadunud või teisel juhul pole kunagi välja arenenudki. Mõnes
rohevetikas ja seenes sulanduvad gametid kokku ja moodustavad klassikalisel viisil diploidse sügoodi, kuid see sügoot teeb kohe
läbi meioosi
haploidsed rakud hulkrakne mererohi või seen . Pruunvetikal ja kõigil loomadel on haploidne
faas kadunud gametiteni ning diploidne hulkrakne organism
produtseerib haploidsed gametid meioosi teel. Need haploidsed rakud
ühinevad ja panevad aluse diploidsele isendile. Nende loomade
esivanematel, kes pärinevad merest, on tõenäoliselt olnud
alljärgnevad reproduktiivsed karakteristikud
1) rakkude liigid võisid olla
sellised, milles gametid ja spetsiifilised somaatilised rakud võisid
diferentseeruda nii nagu antud olukorras oli vaja/süsteem, kus
somaatilised rakud võisid moodustada gameete.
2) kõik need loomad said
paljuneda kas pungumise või pooldumise teel.
Enamikul esivanematest
arenenud rühmadel on gameteid produtseerivad rakud isoleeritud
teistest keharakkudest.
Kõik loomad, kes on
võimelised aseksuaalselt paljunema ( keriloomad, maksakaanid,
ümarussid), võivad taastada kadunud kehaosi.
Sisemiselt punguvad resistentsed moodulid
Looduses eksisteerib kaks
liiki organisme:
*unitaarsed – kindla kujuga
organism (koer, inimene)
*modulaarsed – organismi
areng on teistsugune; sügoot areneb mooduliks, mis ise hakkab
produtseerima teisi mooduleid. Sellistel organismidel on kalduvus ise
eksisteerida. Moodul võib eksisteerida igavesti , kuid teatud
tingimustes võib nende eluiga olla piiratud. Kolooniast ära murdnud
osal võib olla ka tulevikku. Seksuaalne meiootiline faas ei oma
tähtsust. Nendel on pinna pindala ja mahu suhe alati ühesugune.
Mooduli kasv lõppeb kui ta muutub ebastabiilseks või tekib ressursinappus . Kui unitaarsed organismid saavad lahkuda
ebasoodsatest tingimustest, siis moodulid seda ei suuda. Enda
kaitsmiseks sisaldavad nad lupja, tselluloosi, kitiini või on neil
okkad. Samuti muudavad nad ennast vähemaitsvaks ( alkaloidid ,
terpenoidid, mis võivad kogu kaalust moodustada umbes 5%).
Kõik sessiilsed organismid
pole modulaarsed ja kõik modulaarsed organismid pole sessiilsed.
Modulaarsete organismide
eelised:
1) puudub allomeetrilne
piirang (võime kasvada piiramatult)
2) kaitstud paremini
3) konkurentsis tulevad välja
võitjatena
4) rohkem järglasi
Väikeste organismide eelised
1) pole vaja investeerida
erituselundkonda
2) ei pea olema
tsirkulatsioonisüsteemi
Koloonia need osad, mis
süüakse teiste poolt, ei mõjuta eksistentsi, sest koloonia uuendab
ennast. Sessiilsed kolooniavormid on kasvukohtade suhtes painlikumad.
Erinevad osad täidavad erinevaid ülesandeid.
Eri liikidel on moodulite
moodustamine väga erinev. Näiteks mõned moodulid võivad areneda
peale diapausi ( puhkeaeg ), teised aga kohe kui tingimused on soodsad.
Need staadiumid aitavad üle elada vastikuid tingimusi –
statoplastid võivad olla 4 aastat kuival ja pärast seda ikka veel
eluvõimelised. Mõned statoplastid on eluvõimelised ka pärast
mitmekordset ära seedimist (mitme looma seedekulglast läbi käinud).
Tardumusest vabanemine sõltub temperatuurist (niiskusest,
kuivusest).
Larvi eluvorm ja selle
eksisteerimise põhjused
seotud toitumisega, aitab noorjärkudel dispergeeruda vanematest eemale.
Dispersioon, mis veeparasiitide puhul on õige – otsivad peremeest , kus toituda, paljuneda
Larve on raske
identifitseerida.
Dispersioon – enamik
põhjaorganisme on sessiilsed või liiguvad väga piiratult . Järglased lähevad vanematest eemale – pole aktiivsed liikujad, piisab , kuid edasi vesi edasi. See on iseloomulik mittetoitujate
larvide puhul –neil toit rebukotiga kaasas. Väga kaugele ei minda,
sest seal juba teised tingimused. Kui vanemad on järglaste andmiseni
suutnud ellu jääda selles piirkonnas, on ka järglastele selles
piirkonnas ellujäämine garanteeritud. Kes ei pea kaugele minema, ei
pea rebukotti kandma, kinnituvad ja uus elu – seda staadiumit
kõikjal. Kui larvistaadiumi pikkuseks on kuni 6 tundi, siis larv
võib liikuda kuni 0,1 km kaugusele, kui 1-2 päeva, siis isegi 1 km,
kui 1-2 nädalat, siis kuni 10 km ja kui aasta, siis kuni 1000km.
Vesikeskkonnas elavatel larvidel on võime aktiivselt toituda
dispersiooni ajal. Mida pikem on larvi teekond , seda suurem
tõenäosus, et süüakse ära ja seda vähem neid järele jääb.
Mida kaugemale nad rändavad, seda rohkem neid produtseeritakse ja
seda väiksemad nad on.
Dispersioon pole
larvistaadiumi ainus funktsioon.
Ka planktonil on larvistaadium
– see on arengujärk , mis erineb täiskasvanust morfoloogiliselt
niivõrd, et nõuaks traumeerivat sekkuvat metamorfoosi, et ühest
teiseks üle minna. Larvi ja täiskasvanu vaheline erinevus peegeldab
eri elustiile ja keskkondi. Planktonloomade larvid on täiskasvanud
isendite juveniilsed versioonid ja nende arenemine täiskasvanud
isendiks toimub ilma metamorfoosita. Teised planktonloomad on
permanentsed larvid – aerjalalised, koorikloomad –larvid erinevad
täiskasvanuist väga vähe. Ka kaladel on nii, kuigi mõnikord võib
noorjärkudel olla kaasas rebukott .
Niisiis võib väita, et
planktoni alalised liikmed kinnitavad dispersiooni üldreeglit –
neil organismidel, kes täiskasvanuna planktilised, puuduvad
ülddefineeritavad larvistaadiumid.
Väikestel organismidel on
palju suurem oht ära söödud saada. => ta peab võimalikult
kiiresti kasvama nii suureks, et ei saaks ära süüa –
miinimumsuurus. Selleks on vaja head toitu. Planktoni larvid elavad
madalates troopilistes vetes, on piisava suurusega. Pooluste suunas
liikudes larvide arvukus hakkab vähenema. Larvide arvukus on väga
väike või puuduvad üldse.
Larvistaadiumi olemasolu on
primaarseks tingimuseks enamikes loomarühmades. Paljud hilisemad fülogeneetilised liinid on primaarse staadiumi hoopis kaotanud, kuid
mõnede edukate rühmade puhul on välja kujunenud sekundaarsed
larvid.
Vormid, kellel larvistaadium
puudub, on kas liikuvad või teevad läbi vähemalt potentsiaalse
rände juurdepääsuks naabertoiduallikatele – need 2 põhinevad
larvide levikul. Tekib juveniilide ja täiskasvanute konkurents –
tekib looduslik valik, e selektsioon. Et enamikes veeloomade
hõimkondades on sama larvitüüp, kui esivanematel sadu miljoneid aastaid tagasi, on organisme, kellel larvistaadium on metamorfoosita.
Need läbivad larvistaadiumi muna sees. Väga lähedastel liikidel on
osadel metamorfoos , teisel mitte.
See
on kindla rütmiga liikumine. Iga päev veesambas üles-alla. Rände
max pikkus on 10000- 50000 kehapikkust. Päeval on nad all sügaval
100m kuni 1 km sügavusel, öösel veekogu pinnakihtides, kuhu
tulevad aktiivselt toituma. Hommikul laskuvad alla tagasi. Üles
ujuvad 12-200m/h, alla 3x kiiremini. Reageerivad valgustugevusele.
Miks liikumine toimub, ei teata, see on kas toitumise pärast, enese
alalhoiuinstinkti pärast (sügaval ei märgata päeval neid nii
kiiresti) või siis mõlemad koos. Sügaval on jahedam
metabolism
on aeglasem
väga
otstarbekas. Aga võib-olla on hoopis nii, et kui pindmises kihis on
toit ära söödud, tulevad nad allapoole toituma, et see veekogu osa
tühjaks süüa jne.
Zooplankton liigub
pindmistesse kihtidesse öösel, kus ta toitub fütoplanktonist.
Samuti arvatakse, et öösel pole ta kiskjatele nähtav. Eksamis –
kas olulisem on toitumine või enesekaitse.
Ökoloogia eesmärk on jõuda
arusaamisele sellest, mis faktorid määravad ära looduslike
koosluste liigilise koosseisu.
Osaliselt oleneb liikide levik
ressurssidest ja füüsikalistest tingimustest, sest liigid ei saa
eksisteerida, kui keskkond ei toeta neid. Mitte ainult keskkond ei
määra liigilist koosseisu, vaid sõltub potentsiaalsete liikmete
vastastikest suhetest – konkurents. Barjäärid ehk levikutõkked –
maismaamassiiv, ekstreemsed tingimused ja soolsustingimused.
Spetsialisatsioon –
evolutsiooniline muutus, millega kaasneb organismirühma ökoloogilise amplituudi vähenemine
kohastumine erilistele elutingimustele, mis põhjustab nende kohastumuste ehituslike ja talituslike iseärasuste tekke.
Üks rühm populatsioonist,
mis moodustab liigi, jaguneb kaheks või enamaks rühmaks , mis ei
anna järglasi –nende rühmade vahel geneetilised erinevused.
Allopatriline
spetsialisatsioon – erisuguseid lahus paiknevatel territooriumidel
asuvate populatsioonidega seos olev….
Populatsioonid, mis
moodustuvad olemasoleva liigi lahutamise teel mingi füüsikalise
teguriga. Need piirkonnad ei kattu ja ei saa vahetada geneetilist
infot. Lähedased liigid või ühe liigi populatsioonid asustavad
eraldipaiknevaid piirkondi. – tekib lähteliigi populatsioonide
geograafilise isolatsiooni olukorras. =vee tsirkulatsiooni muutus
ookeanis või jäätumine – barjäär ei võimalda kunagi läbi
käia. Kui barjäär kaob, siis on 2 võimalust:
kui geneetiliste populatsioonide divergents on toimunud lühikese aja jooksul, siis mõlema populatsiooni väiksed erinevused võivad kaduda tänu uuele geenivoole
tõsised erinevused, mis võivad anda järglasi – hübriidid, kes pole elujõulised, st viljatud tavaliselt.
Sümpatriline – ühel ja
samal territooriumil asuvate populatsioonidega seoses olev. Nähtus,
mil ühel territooriumil mitu alamliiki, populatsiooni, liiki –
pole vaja geograafilist isolatsiooni. Kindlasti kaasnenud geenivoo
piirang, näiteks kopulatsiooniorgan muutunud tundmatuseni.
Magevees
on suuri taksoneid vähem kui merevees, kuid mitte liigi seisukohalt.
Näiteks teleskoopkaladest 41% elab magevees. Kinnistes veekogudes,
näiteks Aafrika suurjärved – välja arenenud mitusada liiki
tsihliide, kes spetsialiseerunud eri toidulelõuad
eri kujuga.
Pangea manner jagunes kunagi ammu Gondwanaks ja Lauraasiaks ja need omakorda mitmeks. Need
piirkonnad on taime- ja loomaprovintsid. Permis oli 8 provintsi – 2
polaarset, 2 troopilist ja 4 parasvöötme provintsi. Kaasajal 18
provintsi – puudutab ookeane. Mageveekogude puhul ei saa sellist
jaotust teha –need on koos maismaa biogeograafiliste provintsidega.
( lennuvõimetud linnud ja efemeersed taimed).
Vees toiumise mehhanismid
Kõige suurem rühm organisme
on hõljumist toituvad (filtraatorid). Enamik nendest ei suuda teha
valikut.
Vees hõljuvad osakesed =
seston, orgaanilisi komponente nimetatakse biosestoniks
(filtreerijate toit); abioseston ehk hõljumi mineraalne osa.
Seston tekib, kui plankton
hakkab allapoole vajuma ning veel lisandub „lumi“.
Jõgedes kuulub sestoni juurde
veel lagunenud lehtede osakesed ning kaldataimed . Kõige rohkem on
sestonit pindmistes kihtides, põhja jõuab umbes 1-2 %.
Magevee biogeograafia
Mageveekogu puhul avaldab
suurimat mõju kaldaäärne taimestik . Suvel on veekogu temperatuur varjus madalam ja sügisel rikastavad langevad lehed oluliselt
põhjakooslusi. Mageveetaksonite ja maismaa bioomide geograafilise
leviku vahel on tugev seos.
Liikide arv suureneb
laiuskraadide vähenedes –ekvaatori piirkonnas on see maksimaalne.
Paralleelselt on seos liigi geograafilise leviku ja laiuskraadi
vahel. Temperatuuri ja teiste kliimakomponentide sesoonsed variatsioonid on suuremad kõrgematel laiuskraadidel ja seal on ka
liigid ulatuslikuma levikuga, füsioloogiliselt hästi kohanenud
elutingimustega suurtes geograafilistes ulatustes.
Ookeanis loob tingimused
spetsialiseerumiseks vahemaa . Ookeanis sügavamale minnes alguses
liigiline mitmekesisus järsult kasvab ja siis järsult väheneb,
järvedes hakkab kohe sügavamale minnes mitmekesisus kahanema.
Areaaliefekt –mida suuremad
veekogud, seda liigirikkamad on.
Rifid
Muudavad vee suunda ja
tingimusi. On omane eri tüüpi organismide elukohaks.
Veepinna suunas tõusev
substraadi seljandik või plokk
a) toestik – abiootilise tekkega (koosneb aluspõhja kivimitest ,
rändrahnudest, veesristest ja liivast )
mageveelistes ja merelises keskkonnas
b) inimtekkelised rifid - betoonplokkidest, vanade sõiduautode kered
c) bioloogilisel teel
moodustunud rifid – erinevate organismide skeletimaterjalidest. Korallriff esineb ainult meres.
Rifid on hermatüüpsed või
mittehermatüüpsed (kaltsiumkarbonaadi eraldamine).
Korallitüübid: puud,
lehed, vallid eksamis
Koralltüüpide
riffe moodustavad kõhtjalgsed – dendrotooma – lainetele avatud
piirkondades, soojad , troopilised
moodustavad väga püsivaid riffe. Läänemeres on rannakarbi peal
õhukene kiht koralle .
Austrid – vanemad karbid all
ja nooremad peal, see annab tugevuse ( Florida , Texase pikirannikut).
Electra piirkond - sammalloomad – väikesed rifid riimvees; tõusuvee kanalites,
laguunides ja Hollandi rannikul moodustavad lubjaseid masse. Paksus
10 ja pikkus 1 km.
Osa ehitavad riffe limast. Tsementeerivad liiva ja kruusa osakesed
tugevaks padjaniks
liivakorallid.
Korallid elavad sümbioosis nende kudedes peituvate ainuraksete
taimorganismide zooksantellidega, kes varustavad koralle hapniku ja
toitainetega, saades ise vastu CO2te.
Riffide teke algas Kambriumis
(500 – 600 milj. aastat tagasi). Koralle moodustavad organismid
elavad sümbioosis mikrofotosünteesijatega. Elasid selgeveelistes
soojades veekogudes ning olid toesehitajad. Surid välja globaalse
kliima jahenemise ajal. Eelkambriumis (600 jne milj. aastat tagasi)
settevallid olid kaetud tsüanobakterite mattidega. Hulkraksed organismid moodustasid riffe hiliskambriumis. Ordoviitsiumis olid
sammalloomad. Moodustasid lubjasetet.
Hilisdevonis surid kõik külma
tõttu välja. Permis olid lubjaskeletiga käsnad.
Heksakorallid on säilinud
tänapäevani ja neil on 6 tentaaklit (ulatuvad välja) ja 6 sisemist
sekti (sisseulatuvad). On modulaarsed organismid, kes on laia
kasvuvormide spektriga .
Põhimoodul on polüüp .
Teatud suuruseni on osadel binaarne jagunemine ja pärast seda
kasvavad edasi.
Tänu koralli sümbioosile
esineb neil nii autotroofset kui heterotroofset toitumist. Autotroofsus on põhiliselt puutaolisel kasvuvormil.
Kui korall veest välja võtta,
siis kaotab ta värvi, sest värvipigmendi annab talle vetikas.
Ojad ja jõed EKSAMIS
Ojad ja jõed on ühesuunalised
vooluvee süsteemid. Erinevused seisuveekogudest:
1) ühesuunaline vool
2) lineaarne kuju
3) kõikuv vooluhulk
4)
ebapüsiv voolusäng ja põhjamorfoloogia – õõnestab põhjast
materjali kaasa, setitab selle suudmealale, planktonkooslus on
sarnane järvele , lisaks kividelt ränivetikad
botaanoplankton
5) jõgi on eriti avatud
ökosüsteem – säng kitsas ja lineaarne, maismaa ökosüsteemidega
vahetumalt seotud kui järv/meri, maismaa taimestik mõjutab jõe
topograafilist struktuuri
a) kaldataimed – kõrkjad
(pillirood, puud) takistavad päikesekiirguse hulka ja see alandab veetaimede primaarproduktsiooni
b) vette sattuvad taimeosad ,
mis mõjutavad vee toidukoosseisu
6) jõe veevooluhulk on
ebastabiilne – ulatuslikud üleujutused, vähene vesi
7) inimasula pluss jõgi =
heitvesi
Valgala kui uurimisobjekt –
tuhandeid ruutkilomeetreid pikk, ohustab Läänemerd
Inimene
Linnastumine – inimtegevuse
mõju veesüsteemidele. Suurimad veetarbijad peale tööstuse on
inimene ja põllumajandus ja vastupidi.
Tulevikus on joogivee defitsiit.
Veeorganismid inimese
toidulaual – esimesed organismid, keda kasutada, oli kalad ja
vaalad.
25
Kõik kommentaarid