ICE FLOE: BELIGGENHET, EGENSKAPER OG ORGANISMER - MILJØ - 2026

Den is pakke eller havis er det sett av flytende isflak som er dannet ved frysing av sjøvann i de polare havområder av jorden. De landlige polare havene er dekket av havis sesongmessig (bare om vinteren), eller permanent gjennom året. De er de kaldeste miljøene på planeten.

Syklusene av temperatur og bestråling av sol i de polare havene har en høy variabilitet. Temperaturen kan variere mellom -40 og -60 ° C og syklusene med solbestråling svinger mellom 24 timer med dagslys om sommeren og totalt mørke om vinteren.

Figur 1. Spor på ispakke. Kilde: LBM1948, fra Wikimedia Commons

Havis eller ispakke dekker 7% av planetens overflate og omtrent 12% av det totale landhavet. De fleste av dem befinner seg i polarhettene: Den arktiske polarhjelmen til Polhavet i nord, og den antarktiske polarhjelmen i sør.

Havisen gjennomgår en årlig syklus av reduksjon og gjenoppbygging av overflaten, en naturlig prosess som dens liv og økosystemstruktur er avhengig av.

Tykkelsen på jordas polare isark er også svært varierende; den varierer mellom en meter (i smeltetider) og 5 meter (i tider med stabilitet). Noen steder kan det dannes ark med inntil 20 meter tykk is.

På grunn av den samlede virkningen av vind, svingninger i havstrømmer og variasjoner i luft- og sjøtemperaturer, er havis svært dynamiske systemer.

Plassering og egenskaper

Antarktis isflak

Ispakken i Antarktis ligger på sørpolen, rundt kontinentet Antarktis.

Årlig, i løpet av desember, smelter eller smelter isen deres på grunn av økningen i sommertemperatur på den sørlige halvkule av jorden. Utvidelsen er 2,6 millioner km ² .

Om vinteren, med temperaturfallet, dannes den igjen og når et område som tilsvarer det på kontinentet, på 18,8 millioner km ² .

Arktisk isflak

I den arktiske ispakken smelter bare de delene nærmest kontinentale områdene årlig. Om den nordlige vinteren når det et område på 15 millioner km ² og om sommeren bare 6,5 millioner km ² .

Figur 2. Båt som krysser ispakken. Kilde: LBM1948, fra Wikimedia Commons

Fysikk av havis

Flytende av havismasser

Isen er mindre tett enn vann og flyter på overflaten av havet.

Når vann går fra en væske til en fast tilstand, har den dannede krystallstrukturen tomme frie rom, og massen / volumforholdet (tetthet) er lavere enn det for vann i flytende tilstand.

Kanaler og indre porer

Når rent vann stivner til is, danner det et sprøtt fast stoff som bare inkluderer gassbobler. I motsetning til dette, når marine farvann fryser, er den resulterende isen en halvfast matrise, med kanaler og porene fylt med saltvannsløsningen av sjøvann.

saltholdighet

Oppløste stoffer, inkludert salter og gasser, kommer ikke inn i den krystallinske strukturen, men legger seg i porene eller sirkulerer gjennom kanalene.

Morfologien til disse porene og kanalene, det totale volumet av is okkupert av dem og saltholdigheten av den marine oppløsningen inneholdt, avhenger av temperaturen og isdannelsens alder.

Det er en drenering av den marine løsningen på grunn av tyngdekraften, noe som resulterer i gradvis reduksjon av havets totale saltholdighet.

Dette tapet av saltholdighet øker om sommeren, når overflatelaget til den flytende ismassen smelter og perkolerer; Dette ødelegger strukturen til porer og kanaler, og den marine løsningen de inneholder strømmer ut.

Temperatur

Temperaturen på den øvre overflaten av en flytende havismasse (som er rundt -10 ° C), bestemmes av lufttemperaturen (som kan komme opp til -40 ° C) og av snødekketets isolasjonskapasitet.

I kontrast er temperaturen på undersiden av en flytende ismasse lik frysepunktet til sjøvannet som det hviler på (-1,8 ° C).

Dette resulterer i graderinger av temperatur, saltholdighet - og derfor av oppløste oppløste stoffer og gasser - og volum av porer og kanaler, i havisen.

På denne måten er havisen kaldere og høye saltholdighet i høst-vinterperioden.

Organismer som bebor havis

Isflakene er regioner med høy produktivitet, noe det fremgår av det store antall pattedyr og fugler som jakter og fôrer i disse regionene. Det er kjent at mange av disse artene vandrer over enorme avstander for å fôre i disse områdene med havis.

Isbjørn og hvalross florerer på den arktiske ispakken, og pingviner og albatrosser på den antarktiske ispakken. Det er nærvær av seler og hvaler i begge områder av havis.

I havis er det en betydelig sesongutvikling av planteplankton, mikroalger som utfører fotosyntese og de viktigste produsentene av den trofiske kjeden.

Denne produksjonen er det som opprettholder dyreplankton, fisk og dyphavsorganismer, som de nevnte pattedyr og fugler igjen fôrer på.

Mangfoldet av organismer i havisen er mindre enn i tropiske og tempererte soner, men i isflakene er det også et enormt antall arter.

Figur 3. En isbjørn som hopper utenfor Spitsbergen, Svalbard, Norge. Kilde: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Livsformer i mellomrommene innenfor havisen

Den viktigste parameteren for eksistensen av liv inne i havisen er eksistensen av tilstrekkelig plass i ismatrisen, rom som også tillater bevegelse, opptak av næringsstoffer og utveksling av gasser og andre stoffer.

Porene og kanalene i matrisene til havis fungerer som leveområder for forskjellige organismer. For eksempel kan bakterier, forskjellige arter av diatomer i alger, protozoer, torvmarker, flagellater og copepoder leve i kanalene og porene.

Bare rotatorer og torvmarker har vist seg å være i stand til å krysse kanaler og vandre over havisen.

Resten av organismer, som bakterier, flagellater, kiselalger og små protosoer, lever i porene som er mindre enn 200 μm, og bruker dem som tilflukt der de drar nytte av det lave predasjonstrykket.

Bakterier, arkaebakterier, cyanobakterier og mikroalger i havis

De dominerende artene i ispakken er psykrofile mikroorganismer, det vil si ekstremofile stoffer som tåler veldig lave temperaturer.

Heterotrofiske bakterier utgjør den dominerende gruppen innenfor de prokaryote organismer som bebor havis, som er psykrofile og halotolerante, det vil si at de lever under forhold med høy saltholdighet, som frittlevende arter og også assosiert med overflater.

Det er også rapportert om archaea på islag, Arktis og Antarktis.

Flere arter av cyanobakterier bebor arktisk havis, men har ikke blitt funnet i Antarktis.

Kiselalger er den mest studerte gruppen av eukaryoter i havis, men det finnes også dinoflagellater, ciliater, foraminifera og klorofytter.

Klimaendringer påvirker spesielt polare isflak, og mange av deres arter er utrydningstruet av denne grunn.

referanser

1. Arrigo, KR og Thomas, DN (2004). Storskala viktighet av havisbiologi i Sørishavet. Antarktis Vitenskap. 16: 471-486.
2. Brierley, AS og Thomas, DN (2002). Ekologi av Sørishavet pakker is. Fremskritt innen marinbiologi. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Kaldtilpasset Archaea. Nature Reviews Microbiology. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD og Deming, JW (2008). Romlig heterogenitet og tidsmessig dynamikk av partikler, bakterier og pEPS i arktisk vinterhav. Journal of Marine Systems. 74: 902-917.
5. Tilling, RL; Hyrde, A .; Wingham, DJ (2015). Økt arktisk havisvolum etter anomalt lav smelting i 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.