Original web-page: https://php.radford.edu/~swoodwar/biomes/?page_id=1376
სიუზან ლ. ვუდვარდი/Susan L. Woodward
შესავალი
მეცნიერები იწყებენ მუდმივი ყინულის აღიარებას ხმელეთზე და ზღვაზე, როგორც მკაფიო ბიომი, რომელსაც აქვს მკაფიო ცოცხალი ორგანიზმების ერთობლიობა. ხმელეთის ყინული ძირითადად ყინულის ფენების და მყინვარების სახით ხდება; ოკეანეების ყინული, როგორც ყინულის თაროები და ზღვის ყინული. ეს არის დედამიწის კრიოსფეროს ნაწილები, რომელიც ასევე მოიცავს მუდმივ ყინვას, ზაფხულის თოვლის ველებს და ტბებსა და მდინარეებზე წარმოქმნილ ზამთრის ყინულს. მუდმივ ყინულზე მობინადრე ცხოვრების თავისებურებები მოიცავს მიკროორგანიზმების დომინირებას და შედარებით მოკლე კვების ჯაჭვების არსებობას. მეტაბოლური გზით აქტიური ცხოვრების ფორმები შეიძლება აღმოჩნდეს ყინულის ზედაპირზე, ყინულის შიგნით და ხმელეთზე, ყინულის ქვეშ.
Ფიზიკური გარემო
კლიმატი, რომელიც ასოცირდება მუდმივ ყინულთან პოლარულ რეგიონებში და ალპურ სიტუაციებში, ხასიათდება დაბალი ტემპერატურით, ზოგადად, გაყინვის დროს ან ქვემოთ, და ნალექების მცირე რაოდენობა, ჩვეულებრივ, თოვლის სახით. კოპენის სისტემაში ეს არის ეფ კლიმატი. ორგანიზმებს ემუქრებათ დაშრობა, აგრეთვე დაბალი საკვები ნივთიერებები. ზედაპირზე შეიძლება იყოს ინტენსიური ულტრაიისფერი გამოსხივება.
ტერესტრიული ყინულოვანი
ხმელეთის მუდმივი ყინული დედამიწის მიწის ზედაპირის 10 პროცენტს მოიცავს, ძირითადად, როგორც ყინულის ფურცლები (ან ქუდები) და მყინვარები. ყველაზე დიდი ყინულის ფენა ანტარქტიდის დიდ ნაწილს მოიცავს. ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში გრენლანდიის ყინულის ფურცელი მოიცავს ყველაზე დიდ მოცულობას; ყინულის მცირე მასები ფარავს არქტიკის კუნძულებს, როგორიცაა სვალბარდი. დედამიწის უმაღლესი მთები (ჩრდილოეთ ამერიკის კლდოვანი მთათა სისტემა, სამხრეთ ამერიკის ანდები, ევროპის ალპები და აზიის ჰიმალაიები) კვლავ შეიცავს ალპურ მყინვარებს და თოვლის ველებს.
ყინულის ფურცლები ქმნის გუმბათებს დაგროვების ზონაში, სადაც თოვლი გროვდება და ყინული ნელა მიედინება გარედან, როგორც ყინულის ნაკადები და მყინვარები. მთაში მაღალ სიმაღლეებზე მდებარეობს დაგროვების ზონა და ყინული მიედინება ქვემო ფერდობზე, კვეთს ღრმა U-ფორმის ხეობებს. მოძრავ ყინულსა და ფსკერებს შორის შეიძლება იყოს თხევადი წყლის საპოხი ფენა.
ხმელეთის ყინული იკარგება აბლაციის ზონაში მშობიარობის, სუბლიმაციის და/ან აორთქლების გზით.
ყინულის ბიომის ხმელეთის ასპექტში შეიძლება სამი ჰაბიტატის ამოცნობა: ზედაპირის, მიწისქვეშა (ყინულის მასის ინტერიერი) და ყინულის ქვეშ (ქვე-მყინვარი). ზედაპირზე ექვემდებარება მზის და დასახლებული ცივი ადაპტირებული ფოტოსინთეტიკური ბაქტერიები, კერძოდ cyanobacteria. ანტარქტიდაში ნაპოვნი ციანობაქტერიების იგივე სახეობები ასევე გვხვდება არქტიკაში. ქარის მიერ გაფანტული თვისებები, რომლებიც საშუალებას აძლევს მათ გადაარჩინონ უკიდურესი პირობები პოლარულ რეგიონებში, მათ საშუალებას აძლევს გაუძლონ ულტრაიისფერი გამოსხივება, უკიდურესი სიცივე და უკიდურესი დაქვეითება ატმოსფეროში.
ზედაპირული თოვლი შეიძლება იყოს ფიტოფაგელატების, მაგალითად, ქლამიდომინა ნივალისი, რომელიც შეიცავს წითელ პიგმენტებს, რომლებიც მალავენ ქლოროფილს და წარმოქმნიან წითელ თოვლსა და საზამთროს თოვლს. ხანმოკლე დნობის სეზონებში პოლარულ და მაღალ ალპურ გარემოში შესაძლებელია თხევადი წყალი და ხდება ფოტოსინთეზი და სუნთქვა.
ბაქტერიებიც გვხვდება; შვიდი ფილას წევრი გამოვლენილია მცირე ზომის, წყლით სავსე ზედაპირულ ორმოებში, რომლებიც შეიცავს ორგანული და არაორგანული ნაწილაკების მუქ ნარევს, რომელიც ცნობილია კრიოკონიტის სახელით. მუქი ფერის მასალა შთანთქავს მზის შუქს და საკმარისად თბილი ხდება ყინულის დნობისა და ამ კრიოკონიტის ნახვრეტების გასაღრმავებლად.
პაწაწინა უჯრედული ორგანიზმები (მეტაზოანური მიკრობები), რომლებიც ბაქტერიებსა და ციანობაქტერიებს იტაცებენ, შედარებით ცოტაა და მათში შედის როტიფერები, ტარდიგრადები და ნემატოდები. წყნარი ოკეანის ჩრდილო-დასავლეთის ზოგიერთ სანაპირო მყინვარზე (ვაშინგტონის შტატი სამხრეთ ალასკადან) გვხვდება ყინულის ჭიები, მესენქიტრეუსი სოლიფუგი. ეს პატარა (<1 დიუმიანი) ანელიდური ჭიები ყოველდღე ვერტიკალურ მიგრაციას ახდენენ, საღამოს ზედაპირზე ამოდიან და დღის განმავლობაში ყინვაში იჭრებიან. ისინი შეიძლება იკვებებოდნენ თოვლის ზომით.
ფინჩი. ალან დ ვილსონის ფოტო (საათზე naturespicsonline.com) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], მეშვეობით Wikimedia Commons
ფრინველები და ძუძუმწოვრები ხელს უწყობენ საკვებ ნივთიერებებს ყინულის მკვიდრ მიკრობებში, რადგან მათი განავალი, ბეწვი, ბუმბული და გვამები იშლება.
როგორც ცნობილია, ბაქტერიები ცხოვრობენ ყინულის ფარგლებში, მზის სხივების მიღმა.
სუბლაციალურ ჰაბიტატებში წყლის თხელი ფენა არის არაფოთოსინთეზირებელი, ერთუჯრედიანი ორგანიზმები, რომლებიც ენერგიას იღებენ არაორგანული მინერალების დაჟანგვის გზით, როგორიცაა სულფიდები ან რკინა. ჰეტერტროფები, როგორიცაა სოკოები, რომლებიც ენერგიას ორგანული მასალისგან იღებენ, ასევე ამ გარემოში გვხვდება.
ოკეანეების ყინული
ოკეანურ ყინულს ყინულის თაროების ფორმა აქვს, რომელიც ერთვის და ახშობს მიწის მასებს და თავისუფალი მცურავი ზღვის ყინული. ანტარქტიდის სანაპირო ზოლის დაახლოებით 44 პროცენტი შეიცავს ყინულის თაროებს, რომელთა ხმელეთის კიდეები ზღვის ფსკერსა და ნაპირზეა მიჯაჭვული. ისინი წარმოადგენენ მყინვარების მცურავ კიდეებს და წარმოიქმნებიან და ვარდებიან ტალღასთან ერთად. ყინულის თაროების სისქე იცვლება 330–3,300 ფუტიდან (100–1000 მ). ისინი დნება და ორთქლდება ზედაპირზე; ქვედა ყელში ახალი ყინული წარმოიქმნება. ყველაზე დიდი, როსის ყინულის ფურცელი, დაახლოებით ესპანეთის ზომისაა.
ზღვის ყინული არის გაყინული ზღვის წყლის ნებისმიერი მასა. პაკეტი ყინული არის ზღვის ყინულის მცურავი მასა, რომელიც ჩამოყალიბდა რამდენიმე წლის განმავლობაში და შედგება მრავალი ნაწილისგან. სამხრეთ ოკეანეში, ყინულის პაკეტი მარტის თვეში ავსტრალური ზაფხულის ბოლოს დაახლოებით 1 მილიონ კვადრატულ მილს მოიცავს და სექტემბრის ავსტრალიური ზამთრის ბოლოს 7 მილიონზე მეტია. ხშირად შეფუთული ყინული ყავისფერი ჩანს მასში მცხოვრები პატარა ორგანიზმების სიმრავლის გამო: ბაქტერიები, დიათომები, ფანტელები, ფორამინიფერანები და კოპოდოდები. (ეს იგივე ორგანიზმები გვხვდება ჩრდილოეთ ყინულოვანი ყინულის ყინულში, სადაც მათ უერთდება მბრუნავი და ნემატოდები.) ტურბელარები გავრცელებულია ყინულის კრისტალებსა და ყინულის მარილიან არხებში. დიატომების მიერ ფოტოსინთეზის გაკეთება შესაძლებელია ყინულის ზედა 6 ფუტში (2 მ).
ღია ზღვის (პელაგიური) ცხოველები, როგორიცაა ამფიპოდები, კოპეპოდები, კრილები და ანტარქტიდის ყინულოვანი თევზი (ნოტოტენიდა) იკვებებიან ამ მიკროორგანიზმებით ყინულის შეფუთვების კიდეებზე და ქვემო მხარეებზე. იმპერატორი პინგვინი ბუდეს ზამთარში ზღვის ყინულის მიწის ნაპირზე, ერთადერთი პინგვინი, რომელიც რეალურად ყინულზე ბუდობს.
ჩრდილოეთ ყინულოვან ოკეანეში ყინული უზრუნველყოფს მნიშვნელოვან სანადირო პლატფორმებს პოლარული დათვებისა და საკვერცხეებისათვის. რადგან დათბობის კლიმატი ამცირებს ზაფხულის ზღვის ყინულის არეს, ამ მსხვილ საზღვაო ცხოველებს სახეობები ემუქრებათ.
წყაროები:
ანესიო ალექსანდრე მ. და იოჰანა ლეიბურნ-პარი. 2012. “მყინვარები და ყინულის ფენები, როგორც ბიომი”. ტენდენციები ეკოლოგიასა და ევოლუციაში 27: 219-225
შადრევანი, ენდრიუ გ., ჯონ ლ. კემპბელი, ედუარდ აგ. შური, შერონ ე. სტამერჯონი, მარკ ვ. უილიამსი და ჰიუ დაუკლო. 2012. “ქრება კრიოსფერო: გავლენა და ეკოსისტემის რეაქციები კრიოსფეროს სწრაფ დაკარგვაზე”. ბიომეცნიერება 62: 405-415.
როსვოლდი, ჯ. 2016. “მრავალწლიანი ყინული და თოვლით დაფარული მიწა, როგორც მნიშვნელოვანი ეკოსისტემები ფრინველებისა და ძუძუმწოვრებისთვის”. ბიოგეოგრაფიის ჟურნალი 43: 3-12.
შეინი, დენიელ ჰ., ტარინი ა. მასონი, ანგელა ჰ. ფარელი და ლიზა ა. მიქალევიჩი 2001. “ყინულის ჭიების განაწილება და ქცევა (მესენქიტრეუსი სოლიფუგი) სამხრეთ-ცენტრალურ ალასკაში”. კანადური ზოოლოგიის ჟურნალი 79: 1813-1821.
ს. ლ. ვუდვარდი 2008. საზღვაო ბიომები. გრინვუდის სახელმძღვანელოები მსოფლიოს ბიომებში. (ვესტპორტი, CT: Greenwood Press).
