9576708823

Kosmos

PROBLEMY NAUK BIOLOGICZNYCH

Tom 47,    1998

Numer 4    (241)

Strony 471-498

Polskie Towarzystwo Przyrodników im. Kopernika

Ryszard Ligowski

Zakład Biologii Polarnej i Oceanobiologii Uniwersytet Łódzki Banacha 12, 90-237 Lodź e-mail, ligowski@bioi uni. lodz.pl

OKRZEMKI W MORSKIM EKOSYSTEMIE ANTARKTYKI

WSTĘP

Glony mikroskopowe występują w wodach polarnych jako fitoplankton, glony lodu morskiego i mikrofitobcntos (Horner, Schrader 1982).

Najlepiej zbadanym siedliskiem jest kolumna wody zasiedlana przez fitoplankton. Wielkość produkcji pierwotnej fitoplanktonu powstającej w oceanach była określana w różny sposób, a wartości podawanych ilości znacznie się wahały. Pierwszy szacunek wielkości produkcji pierwotnej w oceanach był oparty na pomiarach metodą tlenową i wynosił 155 Gt C/rok (lGt = 10⁹t) (RlLEY 1944). Pomiary ilości zasymilowanego dwutlenku węgla wykazywały, że produkcja oceaniczna wynosi od 12-15 Gt C/rok (Steeman-Nielsen i Jensen 1957) do 80 Gt C/rok (Cejtlin 1983). Wykorzystanie danych uzyskanych z obserwacji satelitarnych pozwoliło na uściślenie, że rośliny planktonowe w oceanach wiążą około 45-50 Gt C w ciągu roku, co jest mniej więcej taką samą ilością, jaka powstaje w wyniku produkcji roślin lądowych (Longhurst i współaut. 1995), chociaż biomasa fitoplanktonu w oceanach wynosi tylko około 1-2% globalnego węgla roślinnego (Falkowski 1994). Produkcja pierwotna w Oceanie Antarktycznym obejmującym około 58 10⁶ km² wynosi 8.2 Gt C rok ^_1 (Longhurst i współaut. 1995) stanowiąc około 1/6 produkcji pierwotnej Wszechoceanu.

Zbiorowisko fitoplanktonu oceanicznego, mimo jego wielkiej produktywności, tworzy stosunkowo niewielka liczba gatunków; jest szacowana na około 5000 gatunków (Tett i Barton 1995) lub na 3444-4375, w tym od 1365 do 1773 gatunków okrzemek (Sournia i współaut.

1991). Organizmy wchodzące w skład fitoplanktonu należą do trzech frakcji wielkościowych, pikoplanktonu (< 2 pm), w którym przeważają sinice, nanoplanktonu o wielkości komórek od 2 pm do 20 pm składającego się głównie z auto troficznych wiciowców, ale również okrzemek oraz mikroplanktonu zdominowanego przez okrzemki o wielkości komórek od 20 pm do 200 pm. Mikroplankton roślinny nazywany jest również fitoplanktonem sieciowym, bowiem można go złowić używając sieci planktonowych. Od początku badań fitoplanktonu Antarktyki uważano, że okrzemki są głównym producentem w Oceanie Antarktycznym. Badania przeprowadzone na początku lat osiemdziesiątych wykazały, że zawartość chlorofilu a w nano-planktonie wynosiła około 70% (Bróckel 1981, El-Sayed 1988), a na poszczególnych stacjach niekiedy nawet 100% (Lipski 1985, Weber, El-Sayed 1987). Okazało się jednak, że nanofito-plankton dominuje zwykle w rejonach i okresach, w których zachodzi niewielka produkcja. Niestabilna kolumna wody oraz wyjadanie okrzemek przez kryla to czynniki, które tworzą warunki sprzyjające niskiemu rozwojowi ogólnego fitoplanktonu, przy dominacji nanoplanktonu nad okrzemkami (Kopczyńska 1992). Wielosezonowe dane wskazują, że okrzemki są głównym składnikiem okresowych zakwitów fitoplanktonu (Clarke i Leakey 1996). Zagęszczenia barwników fotosy nte ty żujących w warstwie powierzchniowej oceanu wskazują na asymetryczne rozprzestrzenienie fitoplanktonu w wodach otaczających Antarktydę mimo, że większość cech fizykochemicznych jest rozmieszczona równomiernie. Asymetria występowania