9576708883

Okrzemki w morskim ekosystemie Antarktyki 479

ma mikro plankton, w Antarktyce zdominowany przez okrzemki; występuje tu ponad 100 gatunków Bacillariophyta; mniej licznie (kilkanaście gatunków) występują dinofity (Dinophyceae), między innymi bruzdnice, pojedyncze haptofity oraz jeden gatunek wiciowca krzemionkowego (Silicoflagellatae) (El-Sayed 1985). Polskie badania wykazały między innymi, jakie warunki środowiskowe warunkowały dominację najczęściej i najliczniej występujących w fitoplanktonie w rejonie Polskiej Stacji Antarktycznej im. H. Arctowskiego okrzemek, Chaetoceros atlan-Licus, Ch. criophiius, Ch. dichaeta, Ch. neglectus, Ch. socialis, Ch. tortissimus, Corethron criophi-lum, Nitzschia spp., Fragilariopsis spp., Probo-scia alata (Ryc. 3), Rhizosolenia antennata f. semispina i Thalassiosira antarctica (Kopczyńska 1993, Kopczyńska i Ligowski 1982, 1985, Ligowski 1986, 1988, Ligowski i Kopczyńska 1991).

Główna biomasa fitoplanktonu w Antarktyce występuje na głębokościach 50-70 metrów (El-Sayed i Jitts 1973), a jego maksymalna aktywność foto syntetyczna zachodzi przy 10-50% intensywności padającego światła, co odpowiada 100-500 pE m s"¹ (Bodungen i współaut. 1986).

LÓD MORSKI

Wciąż mało znanym siedliskiem dla biocenoz jest lód morski. Biocenozy związane z lodem morskim określano aż dwudziestoma różnymi terminami (HORNER i współaut. 1988). W celu standaryzacji używanych terminów Scientific Committee on Ocean Research do określenia organizmów występujących z lodem zaleca używanie nazwy „sympagiczne", analogicznie do określeń „planktonowe”, czy „bentosowe” (HOR-ner i współaut. 1992).

Okrzemki sympagiczne rozwijają się nieraz masowo wewnątrz i na powierzchni lodu morskiego (Ryc. 4). Gdy woda w górnych warstwach oceanu osiągnie punkt zamarzania, tworzą się tam kilkumilimetrowej wielkości struktury lodu w postaci igieł, dysków i gwiazd zwane zawiesiną kryształków lodu (frazil ice). Zawiesina ta unosi się ku górze i zagęszczając się w ten sposób, tworzy na powierzchni wody warstwę o grubości od 1 do 10 centymetrów (Maykut 1985). Sposób dalszego rozwoju lodu morskiego zależy od warunków hydrologicznych. Gdy nie ma wiatru i fal, a tak najczęściej zdarza się tylko w pobliżu brzegów, warstwa lodu rozwija się w postaci struktury kolumnowej, w której kryształy lodu są jednolicie zorientowane i ułożone głównie pionowo (Squire 1990). Pod wpływem wiatru i fal tworzą się krążki lodowe o średnicy od 0,3 do 3 metrów, lub śryż, gdzie kryształy lodu są zorientowane przypadkowo (Garrison i współaut. 1986). Proces ten przebiega w Oceanie Antarktycznym z szybkością około 5,75 km² na minutę (Stevens 1995). Tworzenie i topienie się lodu morskiego zachodzi w rejonach polarnych corocznie na powierzchni około 24 min km², czyli niemal 7% powierzchni oceanów (COMISO i ZWALLY 1984).

W czasie szybkiego tworzenia się lód niese-lektywnie zagęszcza komórki glonów wychwyconych z wody (Clarke i Ackley 1984). Proces ten zachodzi przez tworzenie się lodu na komórkach (Ackley 1982) lub przyleganie komórek do kiyształków lodu (Garrison i współaut. 1983). Lód nie zagęszcza wszystkich cząstek organicznych obecnych w wodzie morskiej, fizyczne zagęszczanie nie dotyczy na przykład bakterii (Grossmann i Dieckmann 1994). Eksperymentalnie stwierdzono, że fizyczna koncentracja komórek glonów w czasie tworzenia się lodu morskiego jest 2-4-krotne (Garrison i współaut.

1989) . W naturalnych warunkach lód zagęszcza komórki planktonu średnio 5-krotnie (Ligowski 1991) lub nawet 8-krotnie, przy maksymalnym zagęszczeniu 50-krotnym (Garrison i współaut. 1983). Na zwiększenie intensywności koncentracji cząstek wpływają prądy morskie (Garrison i współaut. 1989, Klóser 1990) i falowanie morza (Ackley i współaut. 1987, Shen i Acker-MANN 1988). W eksperymentach wykazano nawet. że brak prądów i falowania uniemożliwia zagęszczanie komórek glonów przez nowopowstający lód morski (Weissenberger 1992). Świeżo utworzony lód morski zawiera między kryształkami solankę (Weeks i Ackley 1982), której zasolenie wewnątrz młodego lodu jest zbliżone do występującego w wodzie morskiej (Maykut 1985). Wzrasta ono niezależnie od zasolenia wody morskiej aż do 150%o (Squire

1990) . Wysokie stężenie soli powoduje, że nie zamarza ona przy niskich temperaturach. Solanki lodu morskiego w Morzu Weddella miały w okresie zimy, przy zasoleniu od 34 do 106%o, temperaturę od -1,9°C do -6,7°C (Gleitz i współaut. 1995).

W paku lodowym, występującym głównie na otwartym oceanie, przeważają okrzemki występujące w solankach wewnątrz lodu morskiego, natomiast w stałym lodzie tworzącym się przy lądzie, okrzemki porastają kiyształki lodu od spodu. Okrzemki występujące w śródlodowej solance paku morskiego znajdują niekiedy optymalne warunki rozwoju i rozmnażają się z szybkością od 0,05 do 1,33 podziału w ciągu dnia (Ligowski 1993a) i tworzą zakwity zabarwiające lód morski na kolor żółtobrązowy. W lodzie morskim zagęszczenie komórek jest kilku-