Skip to main content
Global

20.4: ביומות מימיות וימיות

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208740

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    כמו ביומות יבשתיות, ביומות מימיות מושפעות מגורמים אביוטיים. במקרה של ביומות מימיות הגורמים האביוטיים כוללים אור, טמפרטורה, משטר זרימה ומוצקים מומסים. למדיום המימי - מים - יש תכונות פיזיקליות וכימיות שונות מאשר לאוויר. גם אם המים בבריכה או בגוף מים אחר צלולים לחלוטין (אין חלקיקים תלויים), מים, בפני עצמם, סופגים אור. כאשר יורדים עמוק מספיק לגוף מים, בסופו של דבר יהיה עומק אליו אור השמש לא יכול להגיע. אמנם ישנם כמה גורמים אביוטיים וביוטיים במערכת אקולוגית יבשתית שמצלים על אור (כמו ערפל, אבק או נחילי חרקים), אך בדרך כלל אלה אינם מאפיינים קבועים של הסביבה. חשיבות האור בביומות מימיות היא מרכזית בקהילות האורגניזמים המצויות הן במערכות אקולוגיות של מים מתוקים והן במערכות אקולוגיות ימיות מכיוון שהוא שולט בפריון באמצעות פוטוסינתזה.

    בנוסף לאור, קרינת השמש מחממת גופי מים ורבים מציגים שכבות מים מובחנות בטמפרטורות שונות. טמפרטורת המים משפיעה על קצב הצמיחה של האורגניזמים ועל כמות החמצן המומס הזמינה לנשימה.

    תנועת המים חשובה גם בביומות מימיות רבות. בנהרות, ברור שיש להתאים את האורגניזמים לתנועה המתמדת של המים סביבם, אך אפילו בגופי מים גדולים יותר כמו האוקיינוסים, זרמים קבועים וגאות ושפל משפיעים על זמינות החומרים המזינים, משאבי המזון ונוכחות המים עצמם..

    לבסוף, כל המים הטבעיים מכילים מוצקים מומסים, או מלחים. מים מתוקים מכילים רמות נמוכות של חומרים מומסים כאלה מכיוון שהמים ממוחזרים במהירות באמצעות אידוי ומשקעים. לאוקיינוסים יש תכולת מלח גבוהה יחסית קבועה. לבתי גידול מימיים בממשק של מערכות אקולוגיות ימיות ומים מתוקים יש סביבות מלח מורכבות ומשתנות הנעות בין מים מתוקים לרמות ימיות. אלה ידועים כסביבות מים מליחים. אגמים הממוקמים באגני ניקוז סגורים מרכזים מלח במימיהם ויכולים להיות בעלי תכולת מלח גבוהה במיוחד שרק מינים מעטים ומתמחים מאוד מסוגלים לאכלס.

    ביומות ימיות

    האוקיאנוס הוא גוף רציף של מי מלח שהוא אחיד יחסית בהרכב הכימי. זהו פתרון חלש של מלחים מינרליים וחומר ביולוגי נרקב. בתוך האוקיינוס, שוניות האלמוגים הן סוג שני של ביומה ימית. שפכים, אזורי חוף שבהם מים מלוחים ומים מתוקים מתערבבים, יוצרים ביומה ימית ייחודית שלישית.

    האוקיינוס מסווג לפי מספר אזורים (איור\(\PageIndex{2}\)). כל המים הפתוחים של האוקיינוס מכונים הממלכה הפלאגית (או האזור). התחום הבנטי (או האזור) משתרע לאורך קרקעית האוקיינוס מקו החוף לחלקים העמוקים ביותר של קרקעית האוקיינוס. מהמשטח לתחתית או הגבול אליו מתרחשת הפוטוסינתזה הוא האזור הפוטי (כ-200 מ' או 650 רגל). בעומקים העולים על 200 מ ', האור אינו יכול לחדור; לפיכך, זה מכונה האזור האפוטי. רוב האוקיינוס הוא אפוטי וחסר מספיק אור לפוטוסינתזה. החלק העמוק ביותר של האוקיאנוס, עומק הצ'לנג'ר (בתעלת מריאנה, הממוקם במערב האוקיאנוס השקט), הוא בעומק של כ -11,000 מ '(כ -6.8 מייל). כדי לתת קצת פרספקטיבה על עומק התעלה הזו, האוקיינוס הוא בממוצע 4267 מ 'או 14,000 רגל עומק.

    אוקיינוס

    למגוון הפיזי של האוקיינוס יש השפעה משמעותית על מגוון האורגניזמים החיים בתוכו. האוקיינוס מסווג לאזורים שונים על סמך כמה רחוק האור מגיע למים. לכל אזור יש קבוצה מובחנת של מינים המותאמים לתנאים הביוטיים והאביוטיים המיוחדים לאזור זה.

    אזור הגאות והשפל (איור\(\PageIndex{2}\)) הוא האזור האוקיאני הקרוב ביותר ליבשה. עם כל מחזור גאות ושפל, אזור הגאות והשפל מתחלף בין הצפה במים לבין השארת גבוה ויבש. באופן כללי, רוב האנשים חושבים על חלק זה של האוקיינוס כחוף חולי. במקרים מסוימים, אזור הגאות והשפל הוא אכן חוף חולי, אך הוא יכול להיות גם סלעי, בוצי או צפוף עם שורשים סבוכים ביערות המנגרובים. אזור הגאות והשפל הוא סביבה משתנה ביותר בגלל גאות ושפל. אורגניזמים עשויים להיחשף לאוויר בשפל ונמצאים מתחת למים בזמן הגאות. לכן, יצורים חיים המשגשגים באזור הביניים מותאמים לרוב להיות יבשים לפרקי זמן ארוכים. החוף של אזור הגאות והשפל נפגע שוב ושוב על ידי גלים והאורגניזמים שנמצאים שם מותאמים לעמוד בפני נזקים מפעולת הדפיקות של הגלים (איור\(\PageIndex{1}\)). השלדים החיצוניים של סרטני קו החוף (כגון סרטן החוף, Carcinus maenas) קשוחים ומגנים עליהם מפני התייבשות (התייבשות) ונזקי גלים. תוצאה נוספת של הגלים הדופקים היא שמעט אצות וצמחים מתבססים בחול או בבוץ הנעים כל הזמן.

    התמונה מציגה קיפודי ים, קונכיות מולים וכוכבי ים באזור בין -גאות סלעי.
    איור\(\PageIndex{1}\): כוכבי ים, קיפודי ים ופגזי מולים נמצאים לעתים קרובות באזור הגאות והשפל, המוצג כאן במפרץ קצ'מק, אלסקה. (אשראי: NOAA)

    האזור הנריטי (איור\(\PageIndex{2}\)) משתרע משולי אזור הגאות והשפל לעומקים של כ -200 מ '(או 650 רגל) בקצה המדף היבשתי. כאשר המים צלולים יחסית, פוטוסינתזה יכולה להתרחש באזור הנריטי. המים מכילים סחף והם מחומצנים היטב, נמוכים בלחץ ויציבים בטמפרטורה. גורמים אלה תורמים כולם לאזור הנריטי בעל התפוקה והמגוון הביולוגי הגבוהים ביותר של האוקיאנוס. פיטופלנקטון, כולל חיידקים פוטוסינתטיים ומינים גדולים יותר של אצות, אחראים לחלק הארי של התפוקה העיקרית הזו. זואופלנקטון, פרוטיסטים, דגים קטנים ושרימפס ניזונים מהיצרנים ומהווים מקור המזון העיקרי לרוב הדיג בעולם. רוב הדיגים הללו קיימים באזור הנריטי.

    מעבר לאזור הנריטי נמצא אזור האוקיינוס הפתוח המכונה אזור האוקיינוס (איור). \(\PageIndex{2}\) בתוך האזור האוקיאני יש ריבוד תרמי. פיטופלנקטון וזואופלנקטון בשפע תומכים באוכלוסיות של דגים ולווייתנים. חומרים מזינים הם נדירים וזה חלק פחות פרודוקטיבי יחסית של הביומה הימית. כאשר אורגניזמים פוטוסינתטיים והאורגניזמים הניזונים מהם מתים, גופם נופל לקרקעית האוקיינוס שם הם נשארים; באוקיינוס הפתוח חסר תהליך להחזרת החומרים המזינים האורגניים אל פני השטח.

    מתחת לאזור הפלאגי נמצא התחום הבנטי, אזור המים העמוקים שמעבר למדף היבשתי (איור). \(\PageIndex{2}\) החלק התחתון של התחום הבנטי מורכב מחול, סחף ואורגניזמים מתים. הטמפרטורה יורדת ככל שעומק המים עולה. זהו חלק עשיר בחומרים מזינים של האוקיינוס בגלל האורגניזמים המתים הנופלים מהשכבות העליונות של האוקיינוס. בגלל רמה גבוהה זו של חומרים מזינים, קיים מגוון של פטריות, ספוגים, כלניות ים, תולעים ימיות, כוכבי ים, דגים וחיידקים.

    החלק העמוק ביותר של האוקיאנוס הוא אזור התהום שנמצא בעומקים של 4000 מ 'ומעלה. אזור התהום (איור\(\PageIndex{2}\)) קר מאוד ובעל לחץ גבוה מאוד, תכולת חמצן גבוהה ותכולת תזונה נמוכה. ישנם מגוון של חסרי חוליות ודגים שנמצאים באזור זה, אך באזור התהום אין אורגניזמים פוטוסינתטיים. חיידקים כימוסינתטיים משתמשים במימן גופרתי ובמינרלים אחרים הנפלטים מפתחי אוורור הידרותרמיים עמוקים. חיידקים כימוסינתטיים אלה משתמשים במימן גופרתי כמקור אנרגיה ומשמשים כבסיס לשרשרת המזון שנמצאת סביב פתחי האוורור.

    חיבור אמנות

    איור המציג חתך רוחב של המדף היבשתי הסמוך לאוקיינוס. משמאל לימין הם: האזור האוקיאני באזור המים העמוקים; האזור הנריטי באזור הרדוד; והאזור הבין-גאות בו האוקיאנוס פוגש את האדמה על פני השטח. מלמעלה למטה הם: אזור הצילום מפני השטח לעומק של 200 מטר; האזור האפוטי מ 200 מטר ל 4000 מטר; ואת אזור התהום מ 4000 מטר ל 10,000 מטר. קטע דק של האזור האוקיאני המשתרע מלמעלה למטה וצמוד למדף היבשתי מסומן בתחום הבנטי. כל המים הפתוחים של האוקיינוס מכונים הממלכה הפלאגית, המסומנת משמאל.
    איור\(\PageIndex{2}\): האוקיינוס מחולק לאזורים שונים בהתבסס על עומק המים, המרחק מקו החוף וחדירת האור.

    באילו מהאזורים הבאים היית מצפה למצוא אורגניזמים פוטוסינתטיים?

    1. האזור האפוטי, האזור הנריטי, האזור האוקיאני והתחום הבנטי.
    2. האזור הפוטי, אזור הגאות והשפל, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.
    3. האזור הפוטי, אזור התהום, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.
    4. התחום הפלאגי, האזור האפוטי, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.

    שוניות אלמוגים

    שוניות אלמוגים הן רכסי אוקיינוס הנוצרים על ידי חסרי חוליות ימיים החיים במים רדודים חמים באזור הצילום של האוקיאנוס. הם נמצאים בטווח של 30˚ צפונית ודרומית לקו המשווה. שונית המחסום הגדולה היא מערכת שונית ידועה הממוקמת כמה קילומטרים מהחוף הצפון מזרחי של אוסטרליה. שוניות אלמוגים אחרות הן איים שוליים, הסמוכים ישירות ליבשה, או אטולים, שהם שוניות מעגליות המקיפות אי לשעבר שנמצא כעת מתחת למים. המושבות היוצרות אלמוגים של אורגניזמים (חברי הפילום Cnidaria) מפרישות שלד סידן פחמתי. שלדים עשירים בסידן מצטברים לאט, ובכך יוצרים את השונית התת מימית (איור). \(\PageIndex{3}\) לאלמוגים המצויים במים רדודים יותר (בעומק של כ -60 מ 'או כ -200 רגל) יש קשר הדדי עם פרוטיסטים חד-תאיים פוטוסינתטיים. הקשר מספק לאלמוגים את רוב התזונה והאנרגיה שהם דורשים. המים בהם חיים האלמוגים הללו דלים מבחינה תזונתית, וללא הדדיות זו, לא ניתן היה לגדול אלמוגים גדולים מכיוון שיש מעט אורגניזמים פלנקטוניים שאפשר להאכיל עליהם. לחלק מהאלמוגים החיים במים עמוקים וקרים יותר אין קשר הדדי עם פרוטיסטים; אלמוגים אלה חייבים להשיג את האנרגיה שלהם אך ורק על ידי הזנת פלנקטון באמצעות תאים צורבים על זרועותיהם.

    מושג בפעולה

    קוד QR המייצג כתובת אתר

    בסרטון זה של המינהל הלאומי לאוקיינוסים ואטמוספירה (NOAA), האקולוג הימי ד"ר פיטר אטנויר דן במחקריו על אורגניזמים של אלמוגים.

    שוניות האלמוגים הן אחת הביומות המגוונות ביותר. ההערכה היא כי יותר מ 4000 מיני דגים מאכלסים שוניות אלמוגים. דגים אלה יכולים להאכיל מאלמוגים, מהקריפטופונה (חסרי חוליות הנמצאים בתוך מבני הסידן הפחמתי של שוניות האלמוגים), או מהאצות והאצות הקשורות לאלמוגים. מינים אלה כוללים טורפים, אוכלי עשב או פלנקטיבורים. טורפים הם מיני בעלי חיים שצדים והם טורפים או "אוכלי בשר". אוכלי עשב אוכלים חומר צמחי, ואנקטיבורים אוכלים פלנקטון.

    בתצלום זה שוחים כמה דגים בין אלמוגים. האלמוגים בקדמת התצלום כחולים עם זרועות מסועפות. מאחור נמצאים אלמוגים בצורת סדן ואלמוגים בצורת קרניים בצבעים משתנים.
    איור\(\PageIndex{3}\): שוניות אלמוגים נוצרות על ידי שלדי סידן פחמתי של אורגניזמים של אלמוגים, שהם חסרי חוליות ימיים בפילום Cnidaria. (קרדיט: טרי יוז)

    אבולוציה בפעולה: ירידה עולמית של שוניות האלמוגים

    לוקח הרבה זמן לבנות שונית אלמוגים. בעלי החיים היוצרים שוניות אלמוגים עושים זאת במשך אלפי שנים, וממשיכים להפקיד לאט את הסידן פחמתי היוצר את בתי האוקיינוס האופייניים להם. שטופים במים טרופיים חמים, חיות האלמוגים ושותפיהם הפרוטיסטים הסימביוטיים התפתחו כדי לשרוד בגבול העליון של טמפרטורת מי האוקיינוס.

    יחד, שינויי אקלים ופעילות אנושית מהווים איומים כפולים על הישרדותם ארוכת הטווח של שוניות האלמוגים בעולם. הגורם העיקרי להרג שוניות האלמוגים הוא מים עיליים חמים מהרגיל. ככל שההתחממות הגלובלית מעלה את טמפרטורות האוקיאנוס, שוניות האלמוגים סובלות. החום המופרז גורם לאורגניזמים של האלמוגים לגרש את הפרוטיסטים האנדוסימביוטיים שלהם, המייצרים מזון, וכתוצאה מכך תופעה המכונה הלבנה. צבעי האלמוגים הם תוצאה של האנדוסימביונט הפרוטיסטי המסוים, וכאשר הפרוטיסטים עוזבים, האלמוגים מאבדים את צבעם והופכים לבנים, ומכאן המונח "הלבנה".

    עלייה ברמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה מאיימת עוד יותר על האלמוגים בדרכים אחרות; כאשר פחמן דו חמצני מתמוסס במי האוקיאנוס, הוא מוריד את ה- pH ובכך מגביר את חומציות האוקיאנוס. ככל שהחומציות עולה, היא מפריעה להסתיידות המתרחשת בדרך כלל כאשר חיות אלמוגים בונות את בתי הסידן הפחמתי שלהם.

    כאשר שונית אלמוגים מתחילה למות, מגוון המינים צונח כאשר בעלי חיים מאבדים מזון ומחסה. שוניות האלמוגים הן גם יעדים תיירותיים חשובים מבחינה כלכלית, ולכן ירידת שוניות האלמוגים מהווה איום רציני על כלכלות החוף.

    גידול האוכלוסייה האנושית פגע באלמוגים גם בדרכים אחרות. ככל שאוכלוסיות החוף האנושיות גדלות, נגר המשקעים והכימיקלים החקלאיים גדל, מה שגרם לחלק מהמים הטרופיים שהיו צלולים פעם להיות מעוננים. יחד עם זאת, דיג יתר של מיני דגים פופולריים אפשר למינים הטורפים שאוכלים אלמוגים ללכת ללא בדיקה.

    למרות שעלייה בטמפרטורות הגלובליות של 1° C — 2° C (תחזית מדעית שמרנית) בעשורים הקרובים אולי לא נראית גדולה, היא משמעותית מאוד לביום זה. כאשר השינוי מתרחש במהירות, מינים יכולים להיכחד לפני שהאבולוציה מובילה למינים שהותאמו לאחרונה. מדענים רבים מאמינים כי ההתחממות הגלובלית, עם העלייה המהירה (מבחינת הזמן האבולוציוני) והעלייה הבלתי נמנעת בטמפרטורה, מפנה את האיזון מעבר לנקודה בה רבות משוניות האלמוגים בעולם יכולות להתאושש.

    שפכים: היכן שהאוקיינוס פוגש מים מתוקים

    שפכים הם ביומים המתרחשים במקום בו נהר, מקור מים מתוקים, פוגש את האוקיאנוס. לכן, גם מים מתוקים וגם מי מלח נמצאים באותה סביבה; ערבוב מביא למי מלח מדוללים (מליחים). שפכים יוצרים אזורים מוגנים שבהם רבים מצאצאיהם של סרטנים, רכיכות ודגים מתחילים את חייהם. מליחות היא גורם חשוב המשפיע על האורגניזמים ועל ההתאמות של האורגניזמים המצויים בשפכים. מליחות השפכים משתנה ומבוססת על קצב הזרימה של מקורות המים המתוקים שלה. פעם או פעמיים ביום, גאות ושפל מביאים מי מלח לשפך. גאות ושפל המתרחשים באותה תדר הופכים את זרם מי המלח (איור\(\PageIndex{4}\)).

    תמונה זו מציגה נוף אווירי של האוקיינוס משמאל, ונהר מימין מתרוקן לאוקיינוס.
    איור\(\PageIndex{4}\): כשפך הוא המקום שבו מים מתוקים ומי מלח נפגשים, כמו שפך נהר קלמאת בקליפורניה, המוצג כאן. (קרדיט: חיל ההנדסה של צבא ארה"ב)

    הערבוב היומי של מים מתוקים ומי מלח מהווה אתגר פיזיולוגי עבור הצמחים ובעלי החיים המאכלסים שפכים. מיני צמחי שפך רבים הם הלופיטים, צמחים שיכולים לסבול תנאים מלוחים. צמחים הלופיטים מותאמים להתמודדות עם ריסוס מי מלח ומי מלח על שורשיהם. בחלק מההלופיטים מסננים בשורשים מוציאים את המלח מהמים שהצמח סופג. בעלי חיים, כגון מולים וצדפות (פילום מולוסקה), פיתחו התאמות התנהגותיות שמוציאות אנרגיה רבה לתפקוד בסביבה המשתנה במהירות זו. כאשר בעלי חיים אלה נחשפים למליחות נמוכה, הם מפסיקים להאכיל, סוגרים את קליפותיהם ועוברים מנשימה אירובית (בה הם משתמשים בזימים) לנשימה אנאירובית (תהליך שאינו דורש חמצן). כאשר הגאות חוזרת לשפך, מליחות ותכולת החמצן של המים עולה, ובעלי חיים אלה פותחים את קליפותיהם, מתחילים להאכיל וחוזרים לנשימה אירובית.

    ביומות מים מתוקים

    ביומות מים מתוקים כוללות אגמים, בריכות ואדמות ביצות (מים עומדים) וכן נהרות ונחלים (מים זורמים). בני אדם מסתמכים על ביומות מים מתוקים כדי לספק משאבים מימיים למי שתייה, השקיית יבולים, תברואה, בילוי ותעשייה. תפקידים שונים ויתרונות אנושיים אלה מכונים שירותי מערכת אקולוגית. אגמים ובריכות נמצאים בנופים יבשתיים ולכן קשורים לגורמים אביוטיים וביוטיים המשפיעים על הביומות היבשתיות הללו.

    אגמים ובריכות

    אגמים ובריכות יכולים לנוע בשטח של כמה מטרים רבועים לאלפי קילומטרים רבועים. הטמפרטורה היא גורם אביוטי חשוב המשפיע על יצורים חיים המצויים באגמים ובבריכות. במהלך הקיץ באזורים ממוזגים, ריבוד תרמי של אגמים עמוקים מתרחש כאשר שכבת המים העליונה מחוממת על ידי השמש ואינה מתערבבת במים עמוקים וקרירים יותר. התהליך מייצר מעבר חד בין המים החמים מעל למים הקרים שמתחת. שתי השכבות אינן מתערבבות עד שטמפרטורות קירור ורוחות מפרקות את הריבוד והמים באגם מתערבבים מלמעלה למטה. במהלך תקופת הריבוד, רוב התפוקה מתרחשת בשכבה העליונה החמה, המוארת היטב, בעוד שאורגניזמים מתים יורדים אט אט לשכבה הקרה והכהה שמתחתיה, שם קיימים חיידקים מתפרקים ומינים מותאמים לקור כמו פורל אגם. בדומה לאוקיאנוס, לאגמים ולבריכות יש שכבה פוטית בה יכולה להתרחש פוטוסינתזה. פיטופלנקטון (אצות וציאנובקטריה) נמצאים כאן ומספקים את הבסיס של מארג המזון של אגמים ובריכות. זואופלנקטון, כמו רוטיפים וסרטנים קטנים, צורכים פיטופלנקטון אלה. בתחתית אגמים ובריכות, חיידקים באזור האפוטי מפרקים אורגניזמים מתים השוקעים לקרקעית.

    חנקן ובמיוחד זרחן הם חומרים מזינים מגבילים חשובים באגמים ובבריכות. לכן הם קובעים גורמים בכמות גידול הפיטופלנקטון באגמים ובבריכות. כאשר יש קלט גדול של חנקן וזרחן (למשל, מביוב ונגר ממדשאות וחוות מופרות), צמיחת האצות מרקיעה שחקים, וכתוצאה מכך הצטברות גדולה של אצות הנקראות פריחת אצות. פריחת אצות (איור\(\PageIndex{5}\)) יכולה להיות כה נרחבת עד שהן מפחיתות את חדירת האור למים. כתוצאה מכך, האגם או הבריכה הופכים לאפוטיים וצמחים פוטוסינתטיים אינם יכולים לשרוד. כאשר האצות מתות ומתפרקות, מתרחשת דלדול חמצן חמור של המים. דגים ואורגניזמים אחרים הדורשים חמצן נוטים יותר למות.

    תמונה מראה תעלת מים עבה עם אצות ירוקות בהירות בגן החיות של בייג'ינג.
    איור\(\PageIndex{5}\): הצמיחה הבלתי מבוקרת של אצות בנתיב מים זה הביאה לפריחת אצות.

    נהרות ונחלים

    נהרות והנחלים הצרים יותר הניזונים לנהרות הם גופי מים הנעים ללא הרף המובילים מים מהמקור או ממי הראש אל הפה באגם או באוקיאנוס. הנהרות הגדולים ביותר כוללים את נהר הנילוס באפריקה, נהר האמזונס בדרום אמריקה ונהר המיסיסיפי בצפון אמריקה (איור\(\PageIndex{6}\)).

    תמונה (א) מראה נהר רדוד קטן ביער. המים זורמים במהירות מעל מיטה סלעית. תמונה (ב) מראה נהר רחב, איטי.
    איור\(\PageIndex{6}\): נהרות נעים בין (א) צר ורדוד ל (ב) רחב ואיטי. (קרדיט א: שינוי עבודה מאת קורי זנקר; קרדיט ב: שינוי עבודה מאת דיוויד דהטר)

    מאפיינים אביוטיים של נהרות ונחלים משתנים לאורך הנהר או הנחל. נחלים מתחילים בנקודת מוצא המכונה מי מקור. מי המקור בדרך כלל קרים, דלים בחומרים מזינים וצלולים. התעלה (רוחב הנהר או הנחל) צרה כאן יותר מאשר בכל מקום אחר לאורך הנהר או הנחל. נחלי מי ראש הם הכרחיים בגובה גבוה יותר מפי הנהר ומקורם לעתים קרובות באזורים עם דרגות תלולות המובילות לקצבי זרימה גבוהים יותר מאשר קטעי גובה נמוכים יותר של הנהר.

    מים הנעים מהר יותר והמרחק הקצר ממקורם מביאים לרמות סחף מינימליות בנחלי מי ראש; לכן המים צלולים. הפוטוסינתזה כאן מיוחסת בעיקר לאצות הגדלות על סלעים; הזרם המהיר מעכב את צמיחת הפיטופלנקטון. הפוטוסינתזה עשויה להיות מופחתת עוד יותר על ידי כיסוי עצים המגיע מעל הנחל הצר. הצללה זו גם שומרת על טמפרטורות נמוכות יותר. קלט נוסף של אנרגיה יכול להגיע מעלים או מחומר אורגני אחר הנופל לנהר או לנחל מהעצים וצמחים אחרים הגובלים במים. כאשר העלים מתפרקים, החומר האורגני וחומרי המזון בעלים מוחזרים למים. העלים תומכים גם בשרשרת מזון של חסרי חוליות שאוכלים אותם והם בתורם נאכלים על ידי חסרי חוליות ודגים טורפים. צמחים ובעלי חיים הסתגלו למים הנעים במהירות זו. למשל, לעלוקות (פילום אנלידה) יש גופים מוארכים ופראיירים משני הקצוות. פראיירים אלה מתחברים למצע, ושומרים על העלוקה מעוגנת במקומה. באזורים ממוזגים, מיני פורל מים מתוקים (phylum Chordata) עשויים להיות טורף חשוב בנהר ובנחלים הנעים במהירות וקרים יותר.

    ככל שהנהר או הנחל זורמים מהמקור, רוחב התעלה מתרחב בהדרגה, הזרם מאט והטמפרטורה עולה באופן אופייני. הרוחב ההולך וגובר נובע מכמות המים המוגברת מיותר ויותר יובלים. שיפועים בדרך כלל נמוכים יותר לאורך הנהר, מה שמסביר את הזרימה המאטה. עם הגדלת הנפח יכול להגיע סחף מוגבר, וככל שקצב הזרימה מאט, הסחף עלול להתיישב, ובכך להגדיל את שקיעת המשקעים. פיטופלנקטון יכול להיות מושעה גם במים איטיים. לכן, המים לא יהיו ברורים כפי שהם ליד המקור. המים גם חמים יותר כתוצאה מחשיפה ארוכה יותר לאור השמש והיעדר כיסוי עצים על פני מרחבים רחבים יותר בין גדות. ניתן למצוא תולעים (פילום אנלידה) וחרקים (פילום ארתרופודה) חופרים בבוץ. בעלי חוליות טורפים (phylum Chordata) כוללים עופות מים, צפרדעים ודגים. בנהרות עמוסי סחף כבדים, טורפים אלה חייבים למצוא מזון במים העכורים, ובניגוד לפורל במים הצלולים במקור, בעלי חוליות אלה אינם יכולים להשתמש בראייה כחושם העיקרי למציאת מזון. במקום זאת, סביר יותר שהם ישתמשו בטעם או ברמזים כימיים כדי למצוא טרף.

    כאשר נהר מגיע לאוקיינוס או לאגם גדול, המים בדרך כלל מאטים באופן דרמטי וכל סחף במי הנהר ישקע. נהרות עם תכולת סחף גבוהה המשתחררים לאוקיינוסים עם זרמים מינימליים ופעולת גלים יבנו דלתות, אזורים בגובה נמוך של חול ובוץ, כאשר הסחף מתיישב על קרקעית האוקיינוס. נהרות עם תכולת סחף נמוכה או באזורים שבהם זרמי האוקיינוס או פעולת הגלים גבוהים יוצרים אזורי שפך שבהם המים המתוקים ומי המלח מתערבבים.

    שטחי ביצות

    שטחי ביצות הם סביבות בהן האדמה רוויה במים לצמיתות או מעת לעת. שטחי ביצות שונים מאגמים ובריכות מכיוון שאדמות ביצות מציגות כיסוי כמעט רציף של צמחייה מתהווה. צמחייה מתעוררת מורכבת מצמחי ביצות המושרשים באדמה אך יש להם חלקים של עלים, גבעולים ופרחים המשתרעים מעל פני המים. ישנם מספר סוגים של ביצות כולל ביצות, ביצות, ביצות, בוץ וביצות מלח (איור). \(\PageIndex{7}\)

    תמונה זו מציגה עצי מנגרובים הגדלים במים שחורים. גזעי המנגרובים מתרחבים ומתפצלים לכיוון הקרקעית. ציפור לבנה עומדת במים בין העצים.
    איור\(\PageIndex{7}\): ממוקם בדרום פלורידה, הפארק הלאומי אוורגליידס הוא מגוון עצום של סביבות ביצות, כולל ביצות עשב, ביצות ברוש ויערות מנגרובים בשפך. כאן, אנפה גדולה הולכת בין עצי ברוש. (אשראי: NPS)

    ביצות מים מתוקים וביצות מאופיינות בזרימת מים איטית ויציבה. ביצות מתפתחות בשקעים שבהם זרימת המים נמוכה או לא קיימת. ביצות מתרחשות בדרך כלל באזורים שבהם יש תחתית חימר עם חלחול לקוי. חלחול הוא תנועת מים דרך הנקבוביות באדמה או בסלעים. המים המצויים בביצה עומדים והחמצן מתרוקן מכיוון שהחמצן המשמש במהלך פירוק החומר האורגני אינו מוחלף. כאשר החמצן במים מתרוקן, הפירוק מאט. זה מוביל לחומצות אורגניות וחומצות אחרות להצטבר ולהוריד את ה- pH של המים. ב-pH נמוך יותר, החנקן הופך ללא זמין לצמחים. זה יוצר אתגר לצמחים מכיוון שחנקן הוא משאב מגביל חשוב. סוגים מסוימים של צמחי ביצה (כגון טל שמש, צמחי כד ומלכודות זבובים ונוס) לוכדים חרקים ומוציאים את החנקן מגופם. לביצות יש פרודוקטיביות ראשונית נטו נמוכה מכיוון שלמים המצויים בביצות יש רמות נמוכות של חנקן וחמצן.

    סיכום המדור

    ביומות מימיות כוללות ביומות מים מלוחים ומים מתוקים כאחד. הגורמים האביוטיים החשובים לבניית ביומות מימיות יכולים להיות שונים מאלה הנראים בביומות יבשתיות. אור השמש הוא גורם חשוב בגופי מים, במיוחד אלה העמוקים מאוד, בגלל תפקידה של הפוטוסינתזה בשמירה על אורגניזמים מסוימים. גורמים חשובים נוספים כוללים טמפרטורה, תנועת מים ותכולת מלח. ניתן לחשוב על אוקיינוסים כמורכבים מאזורים שונים המבוססים על עומק המים, המרחק מקו החוף וחדירת האור. סוגים שונים של אורגניזמים מותאמים לתנאים המצויים בכל אזור. שוניות אלמוגים הן מערכות אקולוגיות ימיות ייחודיות המהוות בית למגוון רחב של מינים. שפכים נמצאים במקום בו נהרות פוגשים את האוקיינוס; מימיהם הרדודים מספקים הזנה ומחסה לסרטנים צעירים, רכיכות, דגים ומינים רבים אחרים. ביומות מים מתוקים כוללות אגמים, בריכות, נהרות, נחלים ואדמות ביצות. ביצות הן סוג מעניין של ביצות המאופיינות במים עומדים, pH נמוך יותר ומחסור בחנקן.

    חיבורי אמנות

    איור\(\PageIndex{2}\): באיזה מהאזורים הבאים היית מצפה למצוא אורגניזמים פוטוסינתטיים?

    א האזור האפוטי, האזור הנריטי, האזור האוקיאני והתחום הבנטי.
    אזור הצילום, אזור הגאות והשפל, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.
    ג האזור הפוטי, אזור התהום, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.
    ד התחום הפלאגי, האזור האפוטי, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.

    תשובה

    אזור הצילום, אזור הגאות והשפל, האזור הנריטי והאזור האוקיאני.

    רשימת מילים

    אזור תהום
    החלק העמוק ביותר של האוקיינוס בעומקים של 4000 מ 'או יותר
    פריחת אצות
    עלייה מהירה של אצות במערכת מימית
    אזור אפוטי
    החלק של האוקיינוס שבו פוטוסינתזה לא יכולה להתרחש
    ממלכה בנטית
    (גַם, אזור בנטי) החלק של האוקיינוס המשתרע לאורך קרקעית האוקיינוס מקו החוף לחלקים העמוקים ביותר של קרקעית האוקיינוס
    ערוץ
    המיטה והגדות של נהר או נחל
    שונית אלמוגים
    רכס אוקיינוס שנוצר על ידי חסרי חוליות ימיים החיים במים רדודים חמים בתוך האזור הפוטי
    קריפטופאונה
    חסרי החוליות שנמצאו בתוך מצע הסידן הפחמתי של שוניות האלמוגים
    שירותי מערכת אקולוגית
    היתרונות האנושיים שמספקות מערכות אקולוגיות טבעיות
    צמחייה מתהווה
    הצמחים החיים בגופי מים המושרשים באדמה אך יש להם חלקים של עלים, גבעולים ופרחים המשתרעים מעל פני המים
    שפך
    אזור שבו מים מתוקים ומי מלח מתערבבים בו נהר זורם לאוקיאנוס או לים
    אזור בין גאות ושפל
    החלק של האוקיינוס הקרוב ביותר ליבשה; חלקים משתרעים מעל המים בשפל
    אזור נריטי
    החלק של האוקיאנוס המשתרע מגאות ושפל לקצה המדף היבשתי
    אזור אוקיאני
    החלק של האוקיאנוס שמתחיל מהחוף בו המים מודדים 200 מ 'עומק או עמוק יותר
    ממלכה פלגית
    (גַם, אזור פלאגי) מי האוקיינוס הפתוחים שאינם קרובים לקרקעית או ליד החוף
    אזור צילום
    השכבה העליונה של מי האוקיאנוס בה פוטוסינתזה מסוגלת להתרחש
    פלנקטיבור
    חיה שאוכלת פלנקטון
    מקור מים
    נקודת המוצא של נהר או נחל
    ביצה
    סביבה בה האדמה רוויה במים לצמיתות או מעת לעת

    תורמים וייחוסים