Marine økosystem

benthos

Organismer er rikelig i overflatesedimenter på kontinentalsokkelen og i dypere farvann, med et stort mangfold funnet i eller på sedimenter. I grunt vann gir sjøgras et rikt miljø for polychaete ormer, krepsdyr (f.eks. Amfipoder) og fisk. På overflaten av og innenfor tidevannssedimenter er de fleste dyreaktiviteter sterkt påvirket av tidevannets tilstand. På mange sedimenter i den fotiske sonen er de eneste fotosyntetiske organismer imidlertid mikroskopiske bentiske kiselkarteller.

Bottenorganismer kan klassifiseres etter størrelse. Makrobenthos er organismer som er større enn 1 millimeter. De som spiser organisk materiale i sedimenter kalles forekomstmatere (f.eks. Holothurianer, ekkinoider, gastropods), de som fôrer på planktonet ovenfor er suspensjonsmatere (f.eks. Toskall, ophiuroider, crinoider) og de som spiser annen fauna i benthic assemblage er rovdyr (f.eks. sjøstjerner, gastropods). Organismer mellom 0,1 og 1 millimeter utgjør meiobenthos. Disse større mikrober, som inkluderer foraminiferaner, turbellarians og polychaetes, dominerer ofte bentiske næringskjeder, og fyller rollene som næringsgjenvinner, spaltning, primærprodusent og rovdyr. Mikrobenthosene er organismer som er mindre enn 1 millimeter; de inkluderer kiselalger, bakterier og ciliater.

Organisk materiale dekomponeres aerobt av bakterier nær overflaten av sedimentet der oksygen er rikelig. Forbruket av oksygen på dette nivået fratar imidlertid dypere lag oksygen, og marine sedimenter under overflatelaget er anaerobe. Tykkelsen på det oksygenrike laget varierer etter kornstørrelse, som avgjør hvor permeabelt sedimentet er for oksygen og mengden organisk materiale det inneholder. Når oksygenkonsentrasjonen avtar, kommer anaerobe prosesser til å dominere. Overgangslaget mellom oksygenrike og oksygenfattige lag kalles redox diskontinuitetslag og fremstår som et grått lag over de svarte anaerobe lagene. Organismer har utviklet forskjellige måter å takle mangelen på oksygen på. Noen anaerober frigjør hydrogensulfid, ammoniakk og andre giftige reduserte ioner gjennom metabolske prosesser. Tiobiota, som hovedsakelig består av mikroorganismer, metaboliserer svovel. De fleste organismer som lever under redokslaget, må imidlertid skape et aerobt miljø for seg selv. Gravende dyr genererer en luftveisstrøm langs hulsystemene for å oksygenere boligene sine; tilstrømningen av oksygen må konstant opprettholdes fordi det omgivende anoksiske laget raskt tømmer oksygengraven. Mange muslinger (f.eks. Mya arenaria) strekker seg lange sifoner oppover i oksygenrikt vann nær overflaten, slik at de kan puste og føde mens de forblir skjermet for predasjon dypt i sedimentet. Mange store bløtdyr bruker en muskuløs "fot" for å grave med, og i noen tilfeller bruker de den for å drive seg bort fra rovdyr som sjøstjerner. Den påfølgende "vanning" av gravsystemer kan skape oksygen og næringsstoffer som stimulerer produksjonen til bentiske produsenter (f.eks. Kiselalger).

Ikke alle bentiske organismer lever i sedimentet; visse benthiske sammenstillinger lever på et steinete underlag. Ulike alger-phyler - Rhodophyta (rød), Chlorophyta (grønn) og Phaeophyta (brun) - er rik og mangfoldig i den fotiske sonen på steinete underlag og er viktige produsenter. I mellom tidevannsregioner er alger mest utbredt og størst nær lavvannmerket. Fluktige alger som Ulva, Enteromorpha og korallalger dekker et bredt spekter av mellomtidene. Blandingen av algearter som finnes i et bestemt sted er avhengig av breddegrad og varierer også veldig avhengig av bølgeeksponering og aktiviteten til beitemarker. For eksempel kan ikke Ascophyllum-sporer feste seg til stein i en mild bølge av havet; som et resultat er denne planten i stor grad begrenset til skjermede bredder. Den raskest voksende planten - som tilfører så mye som 1 meter per dag til dens lengde - er den gigantiske tare, Macrocystis pyrifera, som finnes på klippete skjær i tidtid. Disse plantene, som kan overstige 30 meter i lengde, kjennetegner bentiske habitater på mange tempererte skjær. Store laminariske og fucoide alger er også vanlige på tempererte svaberg, sammen med innkapsling (f.eks. Lithothamnion) eller korte tuftingsformer (f.eks. Pterocladia). Mange alger på svaberg blir høstet for mat, gjødsel og legemidler. Makroalger er relativt sjeldne på tropiske skjær der koraller florerer, men Sargassum og en mangfoldig samling av korte filamentøse og tuftende alger finnes, spesielt ved revskammen. Sessile og saktegående virvelløse dyr er vanlige på skjær. I de tidtidlige og subtidale regionene florerer planteetende mage og urchins og kan ha stor innflytelse på fordeling av alger. Barnakler er vanlige rolige dyr i mellomtiden. I de subtidale regionene er svamper, ascidianer, kråkeboller og anemoner spesielt vanlige der lysnivået synker og strømhastigheten er høy. Sessile samlinger av dyr er ofte rike og forskjellige i huler og under steinblokker.

Revbyggende korallpolypper (Scleractinia) er organismer av filmen Cnidaria som skaper et kalkholdig underlag hvorpå et mangfoldig utvalg av organismer lever. Omtrent 700 arter av koraller finnes i Stillehavet og de indiske havene og tilhører slekter som Porites, Acropora og Montipora. Noen av verdens mest komplekse økosystemer finnes på korallrev. Zooxanthellae er de fotosyntetiske, encellede algene som lever symbiotisk i vevet i koraller og bidrar til å bygge den faste kalsiumkarbonatmatrisen til revet. Korall som bygger på skjær finnes bare i farvann som er varmere enn 18 ° C; varme temperaturer er nødvendige, sammen med høy lysintensitet, for at korallalgen-komplekset kan utskille kalsiumkarbonat. Mange tropiske øyer består utelukkende av hundrevis av meter koraller bygget oppå vulkansk stein.

Koblinger mellom de pelagiske miljøene og bentosene

Å vurdere de pelagiske og bentiske miljøene isolert fra hverandre, bør gjøres forsiktig fordi de to er sammenkoblet på mange måter. For eksempel er pelagisk plankton en viktig matkilde for dyr på myke eller steinete bunner. Suspensjonsmater som anemoner og barberkler filtrerer levende og døde partikler fra det omgivende vannet mens detritus-matere beiter på ansamlingen av partikkelformig materiale som regner fra vannsøylen over. Moltene av krepsdyr, planktonfeces, død plankton og marinsnø bidrar alle til dette nedfallsregnet fra det pelagiske miljøet til havets bunn. Dette nedfallet kan være så intenst i visse værmønstre - som for eksempel El Niño-tilstanden - at bentiske dyr på myke bunner blir kvalt og dør. Det er også variasjon i nedfallshastigheten til planktonet i henhold til sesongsykluser av produksjonen. Denne variasjonen kan skape sesongmessighet i den abiotiske sonen der det er liten eller ingen variasjon i temperatur eller lys. Plankton danner marine sedimenter, og mange typer fossilisert protistan-plankton, for eksempel foraminiferaner og kokolitt, brukes til å bestemme alder og opprinnelse til bergarter.