EISSCHOLLE: STANDORT, EIGENSCHAFTEN UND ORGANISMEN - UMGEBUNG - 2025

Der Eisbeutel oder das Meereis besteht aus schwimmenden Eisplatten, die durch Gefrieren des Meerwassers in den polaren ozeanischen Regionen der Erde gebildet werden. Die terrestrischen Polarmeere sind saisonal (nur im Winter) oder das ganze Jahr über dauerhaft mit Meereis bedeckt. Sie sind die kältesten Umgebungen auf dem Planeten.

Die Zyklen von Temperatur und Sonneneinstrahlung in den Polarmeeren weisen eine hohe Variabilität auf. Die Temperatur kann zwischen -40 und -60 ° C variieren und die Zyklen der Sonneneinstrahlung schwanken zwischen 24 Stunden Tageslicht im Sommer und völliger Dunkelheit im Winter.

Abbildung 1. Spur auf Eisbeutel. Quelle: LBM1948, aus Wikimedia Commons

Meereis oder Eisbeutel bedecken 7% der Planetenoberfläche und ungefähr 12% der gesamten Landmeere. Die meisten von ihnen befinden sich in den Polkappen: dem Polarhelm der Arktis im Nordpolarmeer im Norden und dem Polarhelm der Antarktis im Süden.

Meereis durchläuft einen jährlichen Zyklus der Reduzierung und Rekonstruktion seiner Oberfläche, ein natürlicher Prozess, von dem sein Leben und seine Ökosystemstruktur abhängen.

Die Dicke der polaren Eisplatten der Erde ist ebenfalls sehr unterschiedlich. Sie variiert zwischen einem Meter (in Zeiten des Schmelzens) und 5 Metern (in Zeiten der Stabilität). An einigen Stellen können sich Meereisplatten mit einer Dicke von bis zu 20 Metern bilden.

Aufgrund der kombinierten Wirkung von Winden, Schwankungen der Meeresströmungen und Schwankungen der Luft- und Meerestemperaturen ist Meereis ein hochdynamisches System.

Lage und Eigenschaften

Antarktische Eisscholle

Der Eisbeutel der Antarktis befindet sich am Südpol rund um den Kontinent der Antarktis.

Jährlich, im Dezember, schmilzt oder schmilzt das Eis aufgrund des Anstiegs der Sommertemperatur auf der südlichen Erdhalbkugel. Seine Ausdehnung beträgt 2,6 Millionen km ² .

Im Winter bildet es sich mit sinkenden Temperaturen wieder und erreicht eine Fläche von 18,8 Millionen km ² , die der des Kontinents entspricht .

Arktische Eisscholle

Im arktischen Eisbeutel schmelzen jährlich nur die Teile, die den kontinentalen Gebieten am nächsten liegen. Im nördlichen Winter erreicht es eine Fläche von 15 Millionen km ² und im Sommer nur 6,5 Millionen km ² .

Abbildung 2. Boot überquert den Eisbeutel. Quelle: LBM1948, aus Wikimedia Commons

Physik des Meereises

Schwimmen von Meereismassen

Eis ist weniger dicht als Wasser und schwimmt auf der Oberfläche des Ozeans.

Wenn Wasser von einem flüssigen in einen festen Zustand übergeht, hat die gebildete Kristallstruktur leere Freiräume und das Masse / Volumen-Verhältnis (Dichte) ist niedriger als das von Wasser in flüssigem Zustand.

Kanäle und innere Poren

Wenn sich reines Wasser zu Eis verfestigt, bildet es einen spröden Feststoff, dessen einzige Einschlüsse Gasblasen sind. Im Gegensatz dazu ist das entstehende Eis beim Gefrieren des Meereswassers eine halbfeste Matrix mit Kanälen und Poren, die mit der Salzlösung des Meerwassers gefüllt sind.

Salzgehalt

Gelöste Substanzen, einschließlich Salze und Gase, treten nicht in die Kristallstruktur ein, sondern setzen sich in den Poren ab oder zirkulieren durch die Kanäle.

Die Morphologie dieser Poren und Kanäle, das von ihnen eingenommene Gesamtvolumen an Eis und der Salzgehalt der enthaltenen Meereslösung hängen von der Temperatur und dem Alter der Eisbildung ab.

Aufgrund der Schwerkraft kommt es zu einer Entwässerung der Meereslösung, was zu einer allmählichen Verringerung des Gesamtsalzgehalts des Meereises führt.

Dieser Salzgehaltverlust nimmt im Sommer zu, wenn die Oberflächenschicht der schwimmenden Eismasse schmilzt und versickert; Dies zerstört die Struktur der Poren und Kanäle und die darin enthaltene marine Lösung fließt heraus.

Temperatur

Die Temperatur auf der Oberseite einer schwimmenden Meereismasse (etwa -10 ° C) wird durch die Lufttemperatur (die -40 ° C erreichen kann) und durch die Isolationskapazität der Schneedecke bestimmt.

Im Gegensatz dazu entspricht die Temperatur der Unterseite einer schwimmenden Eismasse dem Gefrierpunkt des Meerwassers, auf dem sie ruht (-1,8 ° C).

Dies führt zu Gradienten der Temperatur, des Salzgehalts - und damit der gelösten gelösten Stoffe und Gase - und des Volumens der Poren und Kanäle in der Meereismasse.

Auf diese Weise ist das Meereis im Herbst-Winter-Zeitraum kälter und hat einen höheren Salzgehalt.

Organismen, die Meereis bewohnen

Die Eisschollen sind Regionen mit hoher Produktivität, wie die große Anzahl von Säugetieren und Vögeln zeigt, die in diesen Regionen jagen und fressen. Es ist bekannt, dass viele dieser Arten über enorme Entfernungen wandern, um sich in diesen Gebieten des Meereises zu ernähren.

Eisbären und Walrosse sind auf dem Eisbeutel der Arktis im Überfluss vorhanden, Pinguine und Albatrosse auf dem Eisbeutel der Antarktis. In beiden Gebieten des Meereises gibt es Robben und Wale.

Im Meereis gibt es eine beträchtliche saisonale Entwicklung von Phytoplankton, Mikroalgen, die die Photosynthese durchführen, und den Hauptproduzenten der trophischen Kette.

Diese Produktion ist das, was Zooplankton, Fische und Tiefseeorganismen ernährt, von denen sich wiederum die oben genannten Säugetiere und Vögel ernähren.

Die Vielfalt der Organismen im Meereis ist geringer als in den tropischen und gemäßigten Zonen, aber in den Eisschollen gibt es auch eine enorme Anzahl von Arten.

Abbildung 3. Ein Eisbär springt von Spitzbergen, Spitzbergen, Norwegen. Quelle: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Lebensformen in den Räumen des Meereises

Der Schlüsselparameter für das Vorhandensein von Leben im Meereis ist das Vorhandensein eines ausreichenden Raums innerhalb der Eismatrix, eines Raums, der auch Bewegung, die Aufnahme von Nährstoffen und den Austausch von Gasen und anderen Substanzen ermöglicht.

Die Poren und Kanäle in der Matrix des Meereises fungieren als Lebensräume für verschiedene Organismen. Beispielsweise können Bakterien, verschiedene Arten von Algen-Kieselalgen, Protozoen, Mooren, Flagellaten und Copepoden in den Kanälen und Poren leben.

Es wurde gezeigt, dass nur Rotifere und Moore in der Lage sind, Kanäle zu durchqueren und über Meereishorizonte zu wandern.

Die übrigen Organismen wie Bakterien, Flagellaten, Kieselalgen und kleine Protozoen leben in Poren von weniger als 200 μm und nutzen sie als Zuflucht, wo sie vom niedrigen Raubdruck profitieren.

Bakterien, Archaebakterien, Cyanobakterien und Mikroalgen im Meereis

Die vorherrschenden Arten im Eisbeutel sind psychrophile Mikroorganismen, dh Extremophile, die sehr niedrige Temperaturen tolerieren.

Heterotrophe Bakterien bilden die vorherrschende Gruppe innerhalb der prokaryotischen Organismen, die im Meereis leben, die psychrophil und halotolerant sind, dh unter Bedingungen mit hohem Salzgehalt als frei lebende Spezies leben und auch mit Oberflächen assoziiert sind.

Archaea wurden auch auf beiden Eisschildern, der Arktis und der Antarktis, gemeldet.

Mehrere Arten von Cyanobakterien leben im arktischen Meereis, wurden jedoch in der Antarktis nicht gefunden.

Kieselalgen sind die am meisten untersuchte Gruppe von Eukaryoten im Meereis, aber es gibt unter anderem auch Dinoflagellaten, Ciliaten, Foraminiferen und Chlorophyten.

Der Klimawandel betrifft insbesondere die polaren Eisschollen und viele ihrer Arten sind aufgrund dieser Ursache vom Aussterben bedroht.

Verweise

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