تاثیر شوری بر اکولوژی دریا و اقیانوس
97 درصد آبهای جهان شورند . فاضلابهای صنعتی حمل مواد معدنی توسط آبیاری و غیره باعث شوری می شود . استفاده از نمک در شاهراهها و شستشوی آن باعث شوری آبها می شود . افزایش شوری کیفیت آب را پائین می آورد . مواد معدنی و کانی در آب تاًثیرات زیادی روی گیاهان و جانوران آبزی دارد و زیان وارده به زندگی آبزیان مربوط به فرایند اسمزی است که نهایتاً به مرگ جاندار می انجامد.
Saltmarsh از گیاهان آنژیوسپرم یا گلدار محسوب می گردند که در نا حیه جزر ومدی زندگی می کنند .رشد این گونه در مصب رودخانه ها بهتر صورت می گردد و زیستگاه آنها مناطق معتدل است. دارای ریزوم هستند. ریشه در آنها به صورتهای 1- زبرو خشن و2- چوب پنبه ای مشاهده می گردد.
ازگونه های معروف آن به salicornia , spartina ,juncos می توان اشاره کرد .این گیاهان برای تحمل نمک در آب دارای سلولهای ویژه ای در ریشه هستند که نمک را خارج وآب شیرین مناسب را از احتیاجات متابولیسمی تهیه می نماید.به طوریکه 50 % انرژی بدست آمده از فتوسنتز برای پمپاژ کردن نمک ازبافتهای گیاهی استفاده میشود .
گیاهان جنگل های مانگرو هالوفیل halophill اختیاری اند و چنانچه ذکر شده است به دلیل رقابت با سایر گیاهان گلدار به مناطق جزر و مدی آمده وبرای زندگی دراین شرایط سازگار شده اند.
Seagrasseg شامل گیاهان گلدار بزرگی اند که در نواحی کم عمق زندگی میکنند .این گیاهان از خانواده lily هستند .
این گیاهان به پیگما نهای فتوسنتزی نیاز ندارند وتشکیل علفزارهای کم عمق را می دهند. دارای ریزوم ودر نواحی گرمسیری زندگی می کنند.علف مارماهی وعلف لاک پشت از انواع آن محسوب می گرددند.
گیاهان مقاوم به شوری
یک گروه از پژوهشگران آمریکایی پیش بینی میکنند بتوانند گیاهانی تولید کنند که در شرایط گلخانه ای و با آب دریا رشد میکنند.
برای این هدف, شرکتی به نام فیوچراژن با کمک متخصصان سه موسسه پژوهشهای کشاورزی ایالات متحده تشکیل شده که در حال گردآوری اکتشافات ثبت شده مربوط به هدف یاد شده است.
این پژوهشگران مدعی هستند که هدفشان توسعه ژنتیک `دوستدار محیط زیست` است که تاکنون منجر به تولید ارقام گوجه فرنگی و برنجی شده که در خاکهای خیلی شور رشد کرده و در دما و رطوبت پایین به خواب میروند. این گروه در حال حاضر مشغول جلب سرمایه برای ایجاد مزارع آزمایشی, و نیز کسب موافقت وزارت کشاورزی و شورای غذا و داروی ایالات متحده برای استفاده تجاری محصولات خود است.
اما روی آوری اخیر آن ها به سرمایه گذاران بریتانیایی به جای آمریکایی, علیرغم تمایل کمتر انگلیسیها به این فناوری, احتمالا منجر به بالا گرفتن دوباره بحث در مورد بی خطر بودن این نوع کشت خواهد شد. گروه پژوهشگران که از سه دانشگاه پوردو, آریزونا, و ایلینوی هستند معتقدند که روشهای آنان به دلیل اینکه ژن جدیدی به ریخته ارثی گیاه اضافه نمیکند نگرانی هایی را که قبلا در مورد دستکاری ژنتیکی گیاهان وجود داشت ایجاد نمیکند.
روش آنان بر پایه مطالعه و افزایش فراوانی ژن هایی است که گیاه به کمک آن خود را در برابر شرایط نامساعد محیطی حفظ میکند. به طور خاص ژنی موسوم به SOS1 شناسایی شده که به گیاه کمک میکند نمک اضافی را قبل از آسیب زدن به گیاه دفع کند و به این ترتیب بقای گیاه را در خاکهای شور آسان میکند. `برونو روجیه رو` مدیر اجرایی فیوچراژن امیدوار است بتواند گیاهانی را تولید کند که بتوان آن ها را به جای آب شیرین با آب دریا آبیاری کرد.
با وجود این هنوز این برنامه تردیدهایی را بر می انگیزد. `کارلو لیفرت` استاد کشاورزی ارگانیک دانشگاه نیوکاسل میگوید: `در حال حاضر مردم نسبت به پدیده دستکاری ژنتیکی به دیده شک نگاه میکنند و به این شرکتها اعتماد ندارند.`تا زمانی که آزمایشها کامل نشده, نمیتوان از مشکلات عملی این برنامه سخن گفت. یکی از مشکلات عمده, عملکرد گیاه در خاکهای شور خواهد بود. در چنین خاکهایی, دفع نمک از ریشه به داخل خاک همراه با صرف مقدار زیادی انرژی خواهد بود.
دکتر `ری بره سان` استاد دانشگاه پوردو از مخالفت مستمر بریتانیا و اروپا با دستکاری ژنتیکی گله مند است: `طرفداران محیط زیست نیت مثبتی دارند, اما دانش آنها محدود است. سطح علمی استدلال این گروه بسیار پایین است. هدف ما افزایش تولید در واحد سطح است, و این به معنی کاهش سطح زمین زیر کشت خواهد بود. همه متخصصان محیط زیست میدانند که اثر منفی کشاورزی سنتی بر زیست بومها از هر عامل دیگری بیشتر بوده.`
یک سوم زمینهای زراعی آبی جهان به دلیل شوری بالا غیر قابل استفاده اند. بعد از هر آبیاری, به ویژه در مناطق گرمسیر, آب تبخیر شده و نمک را در خاک بر جای میگذارد. یک راه حل این مشکل آبشویی این اراضی است, اما در جایی که منابع آب محدود است این کار عملی نیست.
شوري دريا و اقيانوس ها
خواص عمومي آب دريا
آب تنها جسم طبيعي است که در شرايط معمولي به سه شکل جامد ، مايع و بخار پيدا مي شود، فراوان ترين نوع آن به شکل مايع مي باشد که ويژگيهاي شايان توجهي دارد. گرم شدن و سرد شدن آن خيلي تدريجي صورت مي گيرد و از اين رو نقش اقيانوس ها و دريا ها در تعديل و تنظيم حرارت سطح زمين فوق العاده مهم است. نقطه انجماد آب دريا ها تابع درجه شوري است، به اين سبب نقطه انجماد آب دريا از از نقطه انجماد آب خالص پايين تر است. در نتيجه ، آب دريا به هنگام يخ بستن به قدري سنگين مي شود که به اعماق فرو مي رود. اين پديده در پيدايش جريانهاي اقيانوس ي نقش مهمي دارد. قابليت فشرده شدن (تراکم) آب زياد نيست، ولي اگر اين قابليت را نداشت، سطح اقيانوس ها حدود سي متر بالاتر از حد فعلي بود.
● نمکهاي محلول در آب دريا
آب دريا به قدري شور است که قابل خوردن و زراعت نيست. علت اين شوري ، وجود نمکهاي مختلف به خصوص نمک طعام مي باشد. اقيانوس شايد تنها جايي باشد که بتوان تمام عناصر را در آنجا يکجا پيدا کرد. از عناصر ساده بيش از شصت نوع آن در آب اقيانوس شناخته شده و احتمال وجود بقيه چندان بعيد به نظر نمي رسد. مقدار بعضي از عناصر در آب دريا ، به قدري ناچيز است که بطور مستقيم تشخيص داده نمي شود، ولي وجود آنها در اندام جانوران دريا ثابت شده است. وزن کل املاح موجود در آب اقيانوس ها را حدود تن برآورد کرده اند. اين املاح مي تواند تمام سطح کره زمين را به ضخامت ۴۵ متر بپوشاند و اگر فقط روي قاره ها قرار گيرد، ضخامت آن به ۱۵۳ متر خواهد رسيد.
کلرور سديم به تنهايي ۷۷ درصد املاح آب اقيانوس را تشکيل مي دهد. بنابراين اقيانوس ها را مي توان مخازن عظيم نمک به حساب آورد. مهمترين ويژگي آب اقيانوس داشتن ترکيب ثابت است. يعني با وجود اينکه درجه شوري برحسب زمان و مکان تغيير مي کند، مقدار نسبي عناصر اصلي تقريبا ثابت مي ماند. املاح و عناصر ديگري در آب اقيانوس وجود دارد که مقدار نسبي آنها در آب ثابت نيست. مهمترين آنها فسفاتها ، نيتراتها ، نيتريتها ، سيليکاتها ، مس ، آهن، روي و منگنز است. اين املاح را که به مصرف تغذيه پلانکتونها مي رسد، املاح تغذيه اي مي گويند.
● درجه شوري آب اقيانوس ها
منظور از درجه شوري ، وزن تمام نمکهاي موجود در يک ليتر آب اقيانوس در هر نقطه مي باشد. براي تعيين درجه شوري ، روشهاي غيرمستقيم مختلفي وجود دارد. با استفاده از جدول مخصوص مي توان از وزن مخصوص آب دريا و يا از مقدار کلر استفاده کرد. قابليت هدايت الکتريکي آب و ميزان شکست نور در آن با ميزان درجه شوري نسبت مستقيم دارد. از اين دو ويژگي نيز مي توان براي محاسبه درجه شوري آب دريا استفاده کرد.
● گازهاي محلول در آب دريا
در آب دريا گازهاي مختلفي به صورت محلول وجود دارد که مهمترين آنها اکسيژن است. حيوانات دريا براي تنفس از اکسيژن محلول در آب استفاده مي کنند. به جز اعماق چند دريا وجود جانوران در تمام نقاط مشاهده شده، لذا اکسيژن نيز در تمام قسمتهاي دنياي اقيانوس وجود دارد، ولي مقدار آن در همه جا به يک اندازه نيست. آب اکسيژن را از هوا دريا فت مي کند. در قسمت سطحي به علت اختلاط با هواي مجاور ميزان اکسيژن هميشه زياد است. عللاوه بر آن ، اکسيژني که گياهان دريا ضمن فتوسنتز دفع مي کنند، در آب حل مي شود.
گياهان در آبهاي کم عمق تا جايي که نور خورشيد نفوذ دارد، زندگي مي کنند و امواج حداکثر تا عمق دويست متري مي توانند آب را به هم بزنند. بنابراين اکسيژن اعماق زياد از طريق ديگر تامين مي شود. روش معلوم براي اعماق متوسط ، جريانهاي عمقي است که آب اشباع شده از اکسيژن را به آنجا مي رساند. علاوه بر اکسيژن ، گازهاي ديگري از قبيل ازت ، گاز کربنيک و آرگون نيز در آب دريا ها وجود دارد. بعضي از دريا ها از يک عمق معين به پايين فاقد اکسيژن هستند. مثلا در دريا ي سياه از عمق ۱۸۰ _ ۲۰۰ متر به پايين تنها گاز ازت و هيدروژن سولفوره در آب وجود دارد.
● وزن مخصوص آب دريا
وزن يک سانتيمتر مکعب آب خالص در ۴،۰۸ درجه حرارت برابر يک گرم است که آن را وزن مخصوص آب مي گويند. وزن مخصوص آب دريا به سبب وجود املاح ، هميشه از وزن مخصوص آب خالص بيشتر است. بطور کلي ، وزن مخصوص آب دريا تابع حرارت و درجه شوري است. آب دريا هر قدر سردتر شود، وزن مخصوص آن افزايش مي يابد. همين طور افزايش درجه شوري نيز سبب افزايش وزن مخصوص مي گردد. وزن مخصوص متوسط آبهاي سطحي دريا در حدود ۱،۰۲۵ است. در دريا هاي کناري و داخلي بسته به موقعيت جغرافيايي و شرايط محلي ، وزن مخصوص متفاوت است. مثلا در دريا ي سرخ وزن مخصوص آب بين ۲۵ الي ۲۸ مي باشد، ولي در دريا ي بالتيک بيش از ۰۴ نيست. (معمولا براي نشان دادن وزن مخصوص آب دريا دو رقم سمت راست را مي نويسند).
● رنگ و شفافيت آب دريا
رنگ طبيعي دريا آبي است، ولي به سبب وجود عناصر آلي و مواد معدني از نواحي مختلف به رنگهاي سبز ، زرد و سرخ نيز ديده مي شود. رنگ آب دريا در عرضهاي بلند متمايل به سبز است. اين رنگ به علت وجود پلانکتونهاي نوع دياتومه مي باشد. رنگ زرد در اثر وجود مواد تخريبي است که معمولا در دهانه رودهاي بزرگ ديده مي شود. در دريا ي سرخ و خليج کاليفرنيا وجود نوعي آلگ رنگ آب را مايل به سرخ نشان مي دهد، به موازات اين عوامل انعکاس رنگ آسمان هم ، رنگ آب دريا را تغيير مي دهد.
شفافيت آب دريا به مقدار نفوذ اشعه خورشيد در آب بستگي دارد. آزمايشها نشان مي دهند که در يک متر عمق ، نصف اشعه جذب مي شود. تاثير طيف سبز تا ۵۰۰ متر و طيف بنفش تا ۱۵۰۰ متر است. شفافيت آب دريا در نزديکي سواحل به خصوص در نزديکي مصب رودخانه ها به مقدار قابل ملاحظه اي کاهش مي يابد.
● حرارت آب دريا
حرارت آب اقيانوس ها يک ويژگي فيزيکي است که در نتيجه تبادل با محيط مجاور حاصل مي شود. در آب نيز مثل ساير اجسام چگونگي تبادل حرارت به گرماي ويژه و قابليت هدايت آن بستگي دارد. گرماي ويژه آب اقيانوس زياد است، بدان سبب گرم شدن و سرد شدن آن به کندي صورت مي گيرد و از اين رو اختلاف درجه حرارت روزانه و سالانه آب اقيانوس ها نسبت به قاره ها خيلي کمتر است. اختلاف درجه حرارت متوسط روزانه در اقيانوس بيش از يک درجه نيست.
اختلاف سالانه نيز بين ۵ تا ۱۰ درجه مي باشد، ولي در دريا هاي داخلي و خليج ها بطور استثنايي حد تغييرات بيشتر است. قسمتي از حرارت جذب شده به وسيله تبخير به اتمسفر منتقل مي شود. در فصل تابستان با وجود سرد بودن آب اقيانوس نسبت به هواي مجاور اختلاف درجه حرارت بين اين دو محيط چندان زياد نيست. ولي در زمستان آب گرمتر از هوا بوده و اختلاف نيز بيشتر است. اين اختلاف به خصوص در دريا هاي کناري و داخلي به ۲۰ الي ۲۸ درجه و آبهاي قطبي به ۳۵ درجه مي رسد.
● يخ در اقيانوس ها
در مناطق قطبي و عرضهاي بالا دو نوع يخ در آب اقيانوس ها ديده مي شود. يکي منشا قاره اي داشته و به کوه يخ (آميبرگ) معروف است و ديگري صفحات يخي مي باشد که از انجماد آب سطح اقيانوس ها بوجود آمده است. به اين يخهاي دريا بانکيز Banquise گفته مي شود.
اکوسيستم دريايي
اکوسيستم به بخشي از کره زمين اطلاق مي شود که در آنجا چرخه تقريبا يا دقيقا بسته اي براي انتقال ماده بين محيط و موجودات زنده ايجاد مي شود. در واقع دو نوع اکوسيستم وجود دارد، خشکي و آبي. محيط آبي به دو بخش اکوسيستم آب شيرين و اکوسيستم دريايي تقسيم مي شوند.
● اطلاعات اوليه
۱۰ هزار سال پيش همچنان که يخچالها از کانادا به سوي ايالات متحده پيشرفت مي کرد چاله هاي بسياري در زمين تراشيده مي شد. بيشتر درياچه هاي ايالتهاي شمالي آمريکا هنگامي تشکيل شد که افزايش جهاني گرما يخچالها را آب کرد و به چاله هاي بزرگ ريخت. در آغاز در اين درياچه هاي تازه شکل گرفته، تنها جمعيتهاي کوچکي از باکتريها و ديگر موجودات کوچک وجود داشت.
افزايش مقدار مواد غير آلي محلول در درياچه ، امکان بوجود آمدن توسعه جمعيتهاي اتوتروف را فرهم آورد. برخي از اين جمعيتها را گياهان آبزي تشکيل مي دهند، اما بيشتر آنها آغازيان فتوسنتز کننده هستند که روي هم پلانکتون گياهي خوانده مي شوند. افزايش تدريجي اتوتروفها منجر به توليد جمعيتهاي مصرف کننده شد که پلانکتون جانوري نام دارند و با گذشت زمان اکوسيستمهاي دريايي امروزي شکل گرفتند.
● خواص فيزيکي اکوسيستم هاي آبي
اقيانوسها بزرگترين و پايدارترين اکوسيستمها هستند. حدود ۷۰ درصد سطح زمين با آب شور پوشانده شده است. زنجيره هاي غذايي اقيانوسها از کوچکترين اتوتروف شناخته شده شروع شده به بزرگترين حيوانات ختم مي شوند. زندگي دريايي به شدت تحت تاثير عوامل فيزيکي بسياري مانند جريان دريايي جزر و مد ، موج ، دما ، فشار و شدت نور است. اما آشناترين خاصه فيزيکي آب دريا ، مواد کاني بسيار زياد آن است. از آنجا که سديم و کلر سهم بزرگي از يونها را در آبهاي شور تشکيل مي دهند، حدود ۵/۳ کانيهاي موجود در اقيانوسها را نمک طعام تشکيل مي دهد.
کل تراکم نمک يا شوري آب دريا از منطقه اي به منطقه ديگر فرق مي کند. بيشترين ميزان شوري در آبهاي استوايي است که دماي زياد و تبخير موجب تراکم نمک مي شود. شوري آب اقيانوس با غلظت و شناوري معين مي شود که هر چه بيشتر باشد شوري آب بالاتر است. هم شوري و هم شناوري براي تمام موجودات زنده دريايي اهميت قابل توجه دارند.
● تقسيم بندي اقيانوسها
اقيانوسها به عنوان زيستگاه جانداران دريازي به ۵ منطقه اصلي تقسيم مي شوند که تقسيم بندي سه منطقه آن افقي و دو منطقه ديگر قائم است. از کناره ساحل تا انتهاي فلات قاره منطقه ليتورال را تشکيل مي دهد. پس از آن يعني تمامي کف دريا در شيب قاره اي و دشت مغاکي منطقه پنتوئيک خوانده مي شود و آبي که اقيانوس را پر مي کند، منطقه پلاژيک است. نور خورشد بطور متوسط تا عمق ۷۵ متر و در برخي مناطق تا ژرفاي ۱۸۰ متر نفوذ مي کند. جانداران فتوسنتز کننده تنها مي توانند در منظقه روشن آبها زندگي کنند. زندگي جانوراني هم که مستقيما وابسته به آنهاست، در نزديکي سطح آب خواهد بود.
● جانداران آبزي
زندگي دريايي از جهت ارتباط با اين زيستگاهها عموما در سه رده پلانکتونها ، نکتونها و کف زيها طبقه بندي مي شود. پلانکتون اصطلاحي است کلي که براي پلانکتونهاي گياهي و جانوري بکار مي رود شامل همه جانداران شناور است. نکتونها شامل شناگران قوي هستند که مي توانند جايشان را به خواست خود تغيير دهند. بنابراين همه نکتونها جانوراني هستند که هم در سطح و هم در عمق دريا يافت مي شوند. کف زيها شامل انواعي هستند که بر بستر دريا مي خزند يا خود را به جايي مي چسبانند و بر کناره ها و کف اقيانوسها زندگي مي کنند.
● پلانکتونهاي گياهي
فيتوپلانکتونهاي سطح اقيانوسها شامل ميلياردها جلبک هستند که روي هم شايد بيش از دو برابر همه گياهان ساکن خشکي مواد غذايي توليد مي کنند. اين گياهان که غني ترين چراگاه کره زمين هستند بطور مستقيم يا غيرمتقيم مبناي تغذيه جانداران دريازي را تشکيل مي دهند. بيشتر جلبکهاي اين مجموعه ذره بيني هستند و احتمالا دياتومه هاي تک سلولي زرد و سبز مايل به قهوه اي در بين آنها از همه فراوان تر هستند.
● پلانکتونهاي جانوري
اينها در کنار فيتوپلانکتونها زندگي مي کنند. اين موجودات شامل باکتريها ، پروتوزوآ ، ميگوهاي کوچک و ديگر جانوراني هستند که با حرکتهاي آب به هر سو رانده مي شوند. آنها از گياهان ذره بيني تغذيه مي کنند.
● تفاوت درياهاي گرم و سرد از نظر موجودات زنده
درياهاي گرم و سرد نه تنها از نظر تعداد کل موجودات زنده ، بلکه از نظر تنوع گونه ها نيز باهم تفاوت دارند. در آبهاي گرم گونه هاي زياد اما در جمعيتهاي کوچک زندگي مي کنند، در حاليکه در آبهاي سرد ، جمعيت هاي بزرگ از گونه هاي معدود وجود دارد. علت هم اين است که دماي بالا تمامي واکنشها و از جمله آنها را که به تکامل منجر مي شوند، تسريع مي کند. بنابراين جانداران در اقليم گرم بسيار متنوع تر از جانداران اقليم سرد است. اما محدوديت مواد معدني در آبهاي گرم تعداد جمعيت هر گونه را پايين نگه مي دارد.
● تفاوت بين زيستگاه سطحي و عمقي درياها
تفاوت بين زيستگاه سطحي که نور خورشيد به آن مي رسد و منطقه تاريک پايين بسيار زياد است. نخست اينکه در مناطق عمقي به علت فقدان مطلق نور ، چنان تاريکي پايان ناپذيري حکمفرماست که نظيرش در هيچ جاي کره زمين وجود ندارد. دوم اينکه در مناطقي عمقي تغيير فصلي و دگرگوني آب و هوايي عملا در کار نيست. سوم اينکه فشار آب از سطح آب به پايين به نسبت هر ۱۰ متر يک اتمسفر افزايش مي يابد.
بنابراين فشار آب در ژرفترين گودالهاي اقيانوسي تقريبا هزار برابر فشار آب سطح خواهد بود. برعکس باورهاي پيشنيان که زندگي در چنين محيطي را غير ممکن مي دانستند، تنوعي غني از موجودات زنده در اعماق اقيانوسها يافت شده است. فشار بالاي اعماق آبها ، ژرفاي دريا را به صورت يکي از سخت ترين زيستگاهها براي رقابت درآورده است. در آنجا بين حيوانات گوشتخوار شيوه بخور يا خورده مي شوي برقرار است.
● چشم انداز بحث
مرز بين خشکي و دريا را کمربندي از زيستگاههاي متنوع و يگانه دربرمي گيرد که کناره هاي صخره اي ، ساحلهاي شني و خورها از اين جمله اند. خورها اکوسيستمهاي بسيار باروري هستند که پرورشگاهي براي نرم تنان و ماهيها هستند که بيشتر عمر خود را دور از ساحل مي گذرانند، به علت اينگونه بستگيهاي فيزيک و زيست شناختي است که غارت خورها مي تواند موازنه جمعيت را در اقيانوسها و درياها به هم بزند



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید