IepazÄ«stiet planktona, mikroskopisku jÅ«ras organismu, pasauli. Tie veido okeÄna barÄ«bas tÄ«kla pamatu un regulÄ globÄlo klimatu. Uzziniet par to nozÄ«mi un vides pÄrmaiÅu ietekmi.
Planktoni: OkeÄna Neredzamais DzinÄjs
Planktoni, kas cÄluÅ”ies no grieÄ·u vÄrda "planktos", kas nozÄ«mÄ "dreifÄtÄjs" vai "ceļotÄjs", ir daudzveidÄ«ga mikroskopisku organismu kolekcija, kas apdzÄ«vo pasaules okeÄnus, jÅ«ras un pat saldÅ«dens vides. Neskatoties uz to mazo izmÄru, planktoni ir neticami daudzskaitlÄ«gi un spÄlÄ galveno lomu globÄlajÄ ekosistÄmÄ, ietekmÄjot visu, sÄkot no jÅ«ras barÄ«bas tÄ«kla lÄ«dz klimata regulÄÅ”anai. Å is raksts sniedz visaptveroÅ”u pÄrskatu par planktoniem, pÄtot to daudzveidÄ«gos veidus, ekoloÄ£isko nozÄ«mi un izaicinÄjumus, ar kuriem tie saskaras mainÄ«gajÄ pasaulÄ. MÄs iedziļinÄsimies piemÄros no dažÄdiem okeÄna reÄ£ioniem, nodroÅ”inot globÄlu skatÄ«jumu uz Å”iem bÅ«tiskiem jÅ«ras organismiem.
Kas ir planktoni?
AtŔķirÄ«bÄ no nektona, kas var aktÄ«vi peldÄt pret straumÄm (piemÄram, zivis, jÅ«ras zÄ«dÄ«tÄji), planktoni lielÄ mÄrÄ ir atkarÄ«gi no okeÄna straumÄm. Tas nenozÄ«mÄ, ka tie ir pilnÄ«gi pasÄ«vi; daudziem planktoniskajiem organismiem ir adaptÄcijas, kas ļauj tiem kontrolÄt savu vertikÄlo stÄvokli Å«dens stabs.
Planktoni plaÅ”i tiek iedalÄ«ti divÄs galvenajÄs grupÄs:
- Fitoplanktoni: Tie ir augiem lÄ«dzÄ«gi planktoni, galvenokÄrt vienŔūnas aļģes, kas veic fotosintÄzi, pÄrvÄrÅ”ot saules gaismu enerÄ£ijÄ. Tie ir primÄrie ražotÄji jÅ«ras barÄ«bas tÄ«klÄ, veidojot visas ekosistÄmas pamatu. PiemÄri ir diatomejas, dinoflagellÄti, kokolitoforejas un cianobaktÄrijas.
- Zooplanktoni: Tie ir dzÄ«vniekiem lÄ«dzÄ«gi planktoni, tostarp mikroskopiski vÄžveidÄ«gie, lielÄku dzÄ«vnieku (zivju kÄpuri, krabju kÄpuri) kÄpuru stadijas un citi heterotrofi organismi, kas barojas ar fitoplanktoniem vai citiem zooplanktoniem. PiemÄri ir kopepodi, krili, medÅ«zu kÄpuri un foraminÄ«feras.
IzmÄram ir nozÄ«me (dažreiz): Planktona izmÄru klasifikÄcija
Lai gan parasti mikroskopiski, planktoni tiek tÄlÄk klasificÄti pÄc izmÄra. NÄkamajÄ tabulÄ parÄdÄ«tas biežas izmÄru klasifikÄcijas, mÄrot pÄc lielÄkÄs dimensijas:
| IzmÄru klase | IzmÄru diapazons | PiemÄri |
|---|---|---|
| Megaplanktons | > 20 cm | Medūzas, sifonofori |
| Makroplanktons | 2 ā 20 cm | Krili, daži pteropodi |
| Mezoplanktons | 0.2 ā 20 mm | Kopepodi, foraminÄ«feras |
| Mikroplanktons | 20 ā 200 Ī¼m | Diatomejas, dinoflagellÄti |
| Nanoplanktons | 2 ā 20 Ī¼m | Kokolitoforejas, mazie flagellÄti |
| Pikoplanktons | 0.2 ā 2 Ī¼m | CianobaktÄrijas, mazÄs baktÄrijas |
| Femtoplanktons | 0.02 ā 0.2 Ī¼m | VÄ«rusi |
Planktona bÅ«tiskÄ loma jÅ«ras ekosistÄmÄ
Planktoni spÄlÄ vairÄkas bÅ«tiskas lomas okeÄnÄ, padarot tos neaizstÄjamus jÅ«ras ekosistÄmas veselÄ«bai un darbÄ«bai:
- PrimÄrÄ produkcija: Fitoplanktoni ir atbildÄ«gi par aptuveni pusi no visas fotosintÄzes uz Zemes, ražojot skÄbekli un pÄrvÄrÅ”ot oglekļa dioksÄ«du organiskajÄs vielÄs. Å is process veido jÅ«ras barÄ«bas tÄ«kla pamatu, atbalstot visu citu jÅ«ras dzÄ«vÄ«bu.
- BarÄ«bas tÄ«kla pamats: Zooplanktoni barojas ar fitoplanktoniem, pÄrvietojot enerÄ£iju pa barÄ«bas Ä·Ädi uz lielÄkiem organismiem, piemÄram, zivÄ«m, jÅ«ras putniem un jÅ«ras zÄ«dÄ«tÄjiem. Tie ir kritiska saikne enerÄ£ijas un barÄ«bas vielu plÅ«smÄ visÄ okeÄnÄ. PiemÄram, Antarktikas ekosistÄmÄ krili (zooplanktona veids) ir primÄrais barÄ«bas avots vaļiem, roÅiem, pingvÄ«niem un daudzÄm citÄm sugÄm.
- BarÄ«bas vielu aprites cikls: Planktoni spÄlÄ nozÄ«mÄ«gu lomu barÄ«bas vielu aprites ciklÄ, veicinot bÅ«tisku elementu, piemÄram, slÄpekļa, fosfora un silÄ«cija, apmaiÅu starp Å«dens stabu un nogulsnÄm. Kad planktoni nomirst, tie nogrimst okeÄna dibenÄ, kur tie sadalÄs un atbrÄ«vo barÄ«bas vielas atpakaļ vidÄ.
- Oglekļa sekvestrÄcija: Kad fitoplanktoni veic fotosintÄzi, tie absorbÄ oglekļa dioksÄ«du no atmosfÄras. Kad tie nomirst un nogrimst okeÄna dibenÄ, tie transportÄ Å”o oglekli ar sevi, efektÄ«vi noÅemot to no atmosfÄras uz ilgu laiku. Å is process, kas pazÄ«stams kÄ bioloÄ£iskÄ sÅ«kÅa darbÄ«ba, palÄ«dz regulÄt Zemes klimatu. Diatomejas ar savÄm silÄ«cija apvalkiem ir Ä«paÅ”i efektÄ«vas oglekļa sekvestrÄcijÄ.
Planktonu veidi: DetalizÄtÄks skatÄ«jums
Fitoplanktoni: OkeÄna primÄrie ražotÄji
Fitoplanktoni ir neticami daudzveidÄ«gi, un tÅ«kstoÅ”iem dažÄdu sugu ir sastopamas okeÄnos un saldÅ«deÅos visÄ pasaulÄ. Dažas no svarÄ«gÄkajÄm fitoplanktonu grupÄm ietver:
- Diatomejas: Å Ä«m vienŔūnas aļģÄm ir sarežģītas silÄ«cija Äaulas, ko sauc par frustulÄm. Diatomejas ir ļoti daudzskaitlÄ«gas un Ä«paÅ”i svarÄ«gas aukstos, barÄ«bas vielÄm bagÄtos Å«deÅos, piemÄram, Arktikas un Antarktikas okeÄnos. TÄs ir atbildÄ«gas par ievÄrojamu daļu no globÄlÄs primÄrÄs produkcijas un oglekļa sekvestrÄcijas. ReÄ£ionos, piemÄram, Dienvidu okeÄnÄ, diatomeju ziedÄÅ”ana var bÅ«t masÄ«va, aptverot plaÅ”as jÅ«ras virsmas platÄ«bas.
- DinoflagellÄti: Å Ä«m aļģÄm ir divas viciÅas, kuras tÄs izmanto pÄrvietoÅ”anai. Daži dinoflagellÄti ir fotosintÄtiski, savukÄrt citi ir heterotrofi vai miksotrofi (spÄj iegÅ«t enerÄ£iju gan no fotosintÄzes, gan patÄrÄjot citus organismus). DinoflagellÄti ir pazÄ«stami ar savu bioluminiscenci, kas naktÄ« var radÄ«t iespaidÄ«gus displejus okeÄnÄ. Dažas sugas var arÄ« radÄ«t kaitÄ«gus aļģu ziedÄjumus (HAB), ko parasti sauc par sarkaniem bÄgumiem, kas var bÅ«t toksiski jÅ«ras dzÄ«vÄ«bai un cilvÄkiem.
- Kokolitoforejas: Å Ä«s aļģes ir pÄrklÄtas ar kalcija karbonÄta plÄksnÄ«tÄm, ko sauc par kokolÄ«tiem. Kokolitoforejas ir sastopamas visos okeÄnos, bet visvairÄk to ir siltÄkos Å«deÅos. TÄs spÄlÄ lomu globÄlajÄ oglekļa ciklÄ, veicinot jÅ«ras nogulumu veidoÅ”anos un ietekmÄjot okeÄna sÄrmainÄ«bu. MasÄ«vi kokolitoforeju ziedÄjumi var bÅ«t redzami no kosmosa, padarot okeÄna virsmu pienaini baltu.
- CianobaktÄrijas: ZinÄmas arÄ« kÄ zilaļģes, cianobaktÄrijas ir prokariotiski organismi (bez kodola), kas ir vienas no vecÄkajÄm dzÄ«vÄ«bas formÄm uz Zemes. TÄs spÄj fiksÄt slÄpekli, pÄrvÄrÅ”ot atmosfÄras slÄpekli formÄ, ko var izmantot citi organismi. CianobaktÄrijas ir Ä«paÅ”i svarÄ«gas barÄ«bas vielÄm nabadzÄ«gos Å«deÅos, kur tÄs var ievÄrojami veicinÄt primÄro produkciju. PiemÄri ir Prochlorococcus un Synechococcus, kas ir vieni no bagÄtÄ«gÄkajiem fotosintÄtiskajiem organismiem uz Zemes.
Zooplanktoni: JÅ«ras patÄrÄtÄji
Zooplanktoni ir tikpat daudzveidÄ«gi kÄ fitoplanktoni, aptverot plaÅ”u organismu loku ar dažÄdÄm baroÅ”anÄs stratÄÄ£ijÄm un dzÄ«ves cikliem. Dažas galvenÄs zooplanktonu grupas ietver:
- Kopepodi: Tie ir mazi vÄžveidÄ«gie, kas ir visbiežÄk sastopamais zooplanktona veids okeÄnÄ. Kopepodi barojas ar fitoplanktoniem un citiem zooplanktoniem, un tie ir bÅ«tisks barÄ«bas avots daudziem lielÄkiem dzÄ«vniekiem, tostarp zivÄ«m, jÅ«ras putniem un vaļiem. Tie ir sastopami visos okeÄnos un ir ļoti pielÄgojami dažÄdiem vides apstÄkļiem.
- Krili: Tie ir garneļveidÄ«gi vÄžveidÄ«gie, kas ir Ä«paÅ”i daudzskaitlÄ«gi Dienvidu okeÄnÄ. Krili ir Antarktikas ekosistÄmas pamatakmens suga, kas veido barÄ«bas tÄ«kla pamatu un atbalsta plaÅ”u jÅ«ras dzÄ«vÄ«bu. Tie barojas ar fitoplanktoniem, un savukÄrt tos patÄrÄ vaļi, roÅi, pingvÄ«ni un zivis.
- MedÅ«zas: Lai gan dažas medÅ«zas ir lielas un viegli redzamas, daudzas sugas daļu savas dzÄ«ves cikla pavada kÄ mazi, planktoniski kÄpuri. MedÅ«zas ir gaļÄdÄjas un barojas ar citiem zooplanktoniem un mazÄm zivÄ«m. TÄm var bÅ«t ievÄrojama ietekme uz jÅ«ras barÄ«bas tÄ«klu, Ä«paÅ”i ziedÄÅ”anas notikumu laikÄ.
- ForaminÄ«feras: Tie ir vienŔūnas protisti ar kalcija karbonÄta ÄaulÄm. ForaminÄ«feras ir sastopamas visos okeÄnos un ir svarÄ«ga jÅ«ras nogulumu sastÄvdaļa. TÄs barojas ar fitoplanktoniem un citiem maziem organismiem, un to Äaulas var sniegt vÄrtÄ«gu informÄciju par pagÄtnes okeÄna apstÄkļiem.
- KÄpuru stadijas: Daudzi jÅ«ras dzÄ«vnieki, tostarp zivis, krabji un gliemenes, savas agrÄ«nÄs dzÄ«ves stadijas pavada kÄ planktoniski kÄpuri. Å ie kÄpuri bieži vien ÄrÄji ļoti atŔķiras no savÄm pieauguÅ”o formÄm un tiem ir specializÄtas adaptÄcijas izdzÄ«voÅ”anai planktonÄ. Tie ir bÅ«tiska saikne daudzu komerciÄli svarÄ«gu sugu dzÄ«ves ciklÄ.
Vides pÄrmaiÅu ietekme uz planktoniem
Planktoni ir ļoti jutÄ«gi pret vides pÄrmaiÅÄm, padarot tos par vÄrtÄ«giem okeÄna veselÄ«bas indikatoriem. VairÄki faktori paÅ”laik ietekmÄ planktona populÄcijas visÄ pasaulÄ, tostarp:
- Klimata pÄrmaiÅas: PieaugoÅ”Ä okeÄna temperatÅ«ra, okeÄna paskÄbinÄÅ”anÄs un okeÄna straumju izmaiÅas ā tas viss ietekmÄ planktona izplatÄ«bu, daudzveidÄ«bu un sugu sastÄvu. SiltÄki Å«deÅi var dot priekÅ”roku noteiktÄm fitoplanktonu sugÄm, potenciÄli izjaucot barÄ«bas tÄ«klu. OkeÄna paskÄbinÄÅ”anÄs, ko izraisa liekÄ oglekļa dioksÄ«da absorbcija no atmosfÄras, var apgrÅ«tinÄt tÄdiem organismiem kÄ kokolitoforejas un foraminÄ«feras veidot savas kalcija karbonÄta Äaulas.
- PiesÄrÅojums: BarÄ«bas vielu piesÄrÅojums no lauksaimniecÄ«bas notekÅ«deÅiem un kanalizÄcijas var izraisÄ«t kaitÄ«gus aļģu ziedÄjumus (HAB), kas var bÅ«t toksiski jÅ«ras dzÄ«vÄ«bai un cilvÄkiem. Plastmasas piesÄrÅojums var arÄ« kaitÄt planktoniem, jo mikroplastmasu var norÄ«t zooplanktoni, potenciÄli nonÄkot barÄ«bas tÄ«klÄ. Naftas noplÅ«des un citi Ä·Ä«miskie piesÄrÅotÄji var arÄ« radÄ«t postoÅ”u ietekmi uz planktona populÄcijÄm.
- PÄrmÄrÄ«ga zveja: PÄrmÄrÄ«ga zveja var netieÅ”i ietekmÄt planktona populÄcijas, izÅemot to plÄsÄjus vai konkurentus. PiemÄram, zivju krÄjumu izsÄ«kÅ”ana var izraisÄ«t zooplanktonu populÄciju pieaugumu, kas savukÄrt var samazinÄt fitoplanktonu populÄcijas.
- OkeÄna paskÄbinÄÅ”anÄs: OkeÄnu pieaugoÅ”Ä skÄbuma pakÄpe, ko izraisa atmosfÄras oglekļa dioksÄ«da absorbcija, rada ievÄrojamus draudus planktoniem ar kalcija karbonÄta ÄaulÄm, piemÄram, kokolitoforejÄm un foraminÄ«ferÄm. PaaugstinÄtais skÄbums var apgrÅ«tinÄt Å”iem organismiem Äaulu veidoÅ”anu un uzturÄÅ”anu, potenciÄli ietekmÄjot to izdzÄ«voÅ”anu un daudzveidÄ«bu.
Planktonu pÄtÄ«Å”ana: RÄ«ki un metodes
ZinÄtnieki izmanto dažÄdus rÄ«kus un metodes planktonu pÄtÄ«Å”anai, tostarp:
- Planktonu tÄ«kli: Tie ir konusa formas tÄ«kli ar smalku sietu, kas tiek vilkti pa Å«deni, lai savÄktu planktona paraugus. DažÄdu sietu izmÄri tiek izmantoti, lai mÄrÄ·Ätu uz dažÄdÄm planktona izmÄru klasÄm.
- Mikroskopi: Planktona paraugi tiek pÄtÄ«ti mikroskopos, lai identificÄtu un saskaitÄ«tu klÄtesoÅ”Äs dažÄdÄs sugas. Uzlabotas mikroskopijas metodes, piemÄram, fluorescences mikroskopija, var izmantot planktona fizioloÄ£ijas un uzvedÄ«bas pÄtÄ«Å”anai.
- AttÄlÄ sensÄÅ”ana: SatelÄ«tus un citas attÄlÄs sensÄÅ”anas platformas var izmantot, lai uzraudzÄ«tu fitoplanktonu ziedÄÅ”anu un okeÄna krÄsu, sniedzot vÄrtÄ«gu informÄciju par planktona izplatÄ«bu un daudzveidÄ«bu lielos telpiskajos mÄrogos.
- MolekulÄrÄs tehnikas: DNS sekvencÄÅ”ana un citas molekulÄrÄs tehnikas tiek izmantotas planktona daudzveidÄ«bas identificÄÅ”anai un pÄtÄ«Å”anai, kÄ arÄ« planktona gÄnu ekspresijas un pielÄgoÅ”anÄs vides pÄrmaiÅÄm izpÄtei.
- Autonomie zemÅ«dens transportlÄ«dzekļi (AZT): AZT var aprÄ«kot ar sensoriem un paraugu ÅemÅ”anas ierÄ«cÄm, lai savÄktu planktona datus attÄlos vai grÅ«ti pieejamos apgabalos.
GlobÄli planktona pÄtÄ«jumu un monitoringa piemÄri
Planktonu pÄtÄ«jumi un monitorings tiek veikti visÄ pasaulÄ, ar daudzÄm iniciatÄ«vÄm, kas vÄrstas uz planktona lomas izpratni globÄlajÄ ekosistÄmÄ. Å eit ir daži piemÄri:
- NepÄrtraukta planktona reÄ£istratora (CPR) apsekojums: Å Ä« ilgtermiÅa monitoringa programma kopÅ” 1931. gada vÄc planktona paraugus no Ziemeļatlantijas okeÄna, sniedzot vÄrtÄ«gus datus par planktona izplatÄ«bu un daudzveidÄ«bu laika gaitÄ. CPR apsekojums ir dokumentÄjis bÅ«tiskas izmaiÅas planktona kopienÄs, reaÄ£Äjot uz klimata pÄrmaiÅÄm un citiem vides faktoriem.
- GlobÄlÄ okeÄna novÄroÅ”anas sistÄma (GOOS): Å Ä« starptautiskÄ programma koordinÄ okeÄna novÄrojumus visÄ pasaulÄ, tostarp planktona monitoringu. GOOS mÄrÄ·is ir sniegt datus un informÄciju, lai atbalstÄ«tu ilgtspÄjÄ«gu okeÄna un tÄ resursu pÄrvaldÄ«bu.
- Tara OkeÄnu ekspedÄ«cija: Å is ambiciozais projekts apceļoja zemeslodi, vÄcot planktona paraugus no visiem galvenajiem okeÄna baseiniem. Tara OkeÄnu ekspedÄ«cija ir radÄ«jusi bagÄtÄ«gus datus par planktona daudzveidÄ«bu, izplatÄ«bu un funkcijÄm, sniedzot jaunu ieskatu planktona lomÄ jÅ«ras ekosistÄmÄ.
- ReÄ£ionÄlÄs monitoringa programmas: DaudzÄm valstÄ«m un reÄ£ioniem ir savas planktona monitoringa programmas, lai novÄrtÄtu to piekrastes Å«deÅu veselÄ«bu un izsekotu izmaiÅÄm planktona kopienÄs. PiemÄram, Eiropas SavienÄ«bas JÅ«ras stratÄÄ£ijas pamatdirektÄ«va (MSFD) pieprasa dalÄ«bvalstÄ«m veikt planktona monitoringu kÄ daļu no to centieniem panÄkt labu savu jÅ«ras Å«deÅu vides stÄvokli.
SaglabÄÅ”anas un pÄrvaldÄ«bas stratÄÄ£ijas
Planktonu populÄciju aizsardzÄ«ba ir bÅ«tiska jÅ«ras ekosistÄmas veselÄ«bas un noturÄ«bas uzturÄÅ”anai. Dažas galvenÄs saglabÄÅ”anas un pÄrvaldÄ«bas stratÄÄ£ijas ietver:
- SiltumnÄ«cefekta gÄzu emisiju samazinÄÅ”ana: Klimata pÄrmaiÅu risinÄÅ”ana ir bÅ«tiska, lai mazinÄtu okeÄna temperatÅ«ras paaugstinÄÅ”anÄs un okeÄna paskÄbinÄÅ”anÄs ietekmi uz planktoniem.
- PiesÄrÅojuma kontrole: BarÄ«bas vielu piesÄrÅojuma samazinÄÅ”ana no lauksaimniecÄ«bas notekÅ«deÅiem un kanalizÄcijas var palÄ«dzÄt novÄrst kaitÄ«gus aļģu ziedÄjumus. SvarÄ«ga ir arÄ« pareiza plastmasas atkritumu un citu piesÄrÅotÄju pÄrvaldÄ«ba.
- IlgtspÄjÄ«ga zivsaimniecÄ«bas pÄrvaldÄ«ba: IlgtspÄjÄ«gu zvejas prakses ievieÅ”ana var palÄ«dzÄt uzturÄt veselÄ«gus zivju krÄjumus un novÄrst netieÅ”u ietekmi uz planktona populÄcijÄm.
- JÅ«ras aizsargÄjamÄs teritorijas (JAT): JAT izveide var aizsargÄt planktona kopienas un citu jÅ«ras dzÄ«vÄ«bu no cilvÄku darbÄ«bas.
- Izpratnes veidoÅ”ana: SabiedrÄ«bas izglÄ«toÅ”ana par planktona nozÄ«mi un draudiem, ar kuriem tie saskaras, var palÄ«dzÄt veicinÄt atbildÄ«gu rÄ«cÄ«bu un atbalstÄ«t saglabÄÅ”anas centienus.
SecinÄjums: NeredzamÄ dzinÄja aizsardzÄ«ba
Planktoni, lai gan mikroskopiski, ir jÅ«ras barÄ«bas tÄ«kla pamats un spÄlÄ bÅ«tisku lomu Zemes klimata regulÄÅ”anÄ. Izpratne par Å”o bÅ«tisko organismu daudzveidÄ«bu, ekoloÄ£iju un draudiem, ar kuriem tie saskaras, ir bÅ«tiska, lai nodroÅ”inÄtu mÅ«su okeÄnu veselÄ«bu un noturÄ«bu. Risinot klimata pÄrmaiÅas, kontrolÄjot piesÄrÅojumu un ievieÅ”ot ilgtspÄjÄ«gas pÄrvaldÄ«bas prakses, mÄs varam aizsargÄt planktona populÄcijas un nodroÅ”inÄt jÅ«ras ekosistÄmas nÄkotni paaudzÄm ilgi. Ir nepiecieÅ”ami turpmÄki pÄtÄ«jumi un monitoringa pasÄkumi, kas aptver dažÄdus Ä£eogrÄfiskos reÄ£ionus, lai pilnÄ«bÄ izprastu sarežģītÄs mijiedarbÄ«bas planktona kopienÄs un to reakciju uz globÄlajÄm vides pÄrmaiÅÄm. AizstÄvÄsim Å”o "dreifÄtÄju" lietu, jo to liktenis ir nesaraujami saistÄ«ts ar mÅ«su likteni.