Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
R1UpawDFXdove1
Niemal cała linia brzegowa karaibskiej wyspy Bonaire jest otoczona rafą koralową. Rafy koralowe to biomy bardzo bogate i zróżnicowane pod względem liczby gatunków.
Źródło: Kris Mikael Krister, Flickr, licencja: CC BY 2.0.

Światło jest istotnym czynnikiem abiotycznymabiotyczny abiotycznym nie tylko w biomachbiombiomach lądowych. Odgrywa ważną rolę również w biomach wodnych – jego dostępność jest jednak zależna od głębokości danego obszaru. Również inne czynniki fizyczne, takie jak gęstość wody, jej temperatura i ciśnienie, kształtują strukturę biomów wodnych. Natomiast czynnik chemiczny, jakim jest zasolenie wody, pozwala na wyróżnienie biomów słodkowodnych, przejściowych i słonowodnych. Biomy wodne danego rodzaju znajdują się w różnych miejscach na całym świecie – co ważne, nie mają one pasowego ułożenia, jakie charakteryzuje biomy lądowe.

bg‑cyan

Strefowość biomów wodnych

Oceany i głębokie jeziora charakteryzują się nie tylko strefowością poziomą, ale także pionową. Głównym czynnikiem rozgraniczającym strefy w pionie jest niezbędne do fotosyntezy światło słoneczne. Absorbowane jest ono przez wodę i żyjące w niej organizmy, dlatego jego intensywność spada wraz z głębokością. Wraz ze wzrostem głębokości rośnie również ciśnienie wody.

Różnica temperatur pomiędzy nagrzaną przez słońce powierzchnią a zimną wodą w głębi sprawia, że na pewnej głębokości powstaje cienka warstwa wody – termoklinatermoklinatermoklina – w której gwałtownie zmienia się temperatura.

Ze względu na dostępność światła wyróżnia się strefy:

  • fotyczną (dużo światła) (1);

  • dysfotyczną (bardzo mało światła) (2);

  • afotyczną (brak światła) (3).

RmBidksclUyO1
Ilustracja interaktywna przedstawiająca przekrój brzegu oraz dna oceanu. Zaznaczone wysokości, to znaczy pierwsza strefa od poziomu morza do dwustu metrów pod poziomem morza. Druga strefa do tysiąca metrów pod poziomem morza oraz trzecia strefa największa zaczynająca się od tysiąca metrów pod poziomem morza. Opisane elementy ilustracji interaktywnej. 1. Strefa fotyczna. Jest to górna warstwa wód, w której może rozwijać się roślinność dzięki dostępności światła słonecznego. W strefie tej występuje ok. 90% organizmów morskich, w tym fitoplankton (przedstawiony na zdjęciu poniżej), zooplankton, skorupiaki i ryby. Zdjęcie mikroskopowe przedstawiające fitoplankton, tworzony przez mikroskopijne organizmy roślinne żyjące w wodzie. Niektóre z nich posiadają wicie umiejscowione wzdłuż podłużnych, okrągłych lub wrzecionowatych ciał, które są półprzezroczyste, miejscami zielonkawe. Zbiorowisko glonów jednokomórkowych i kolonijnych zasiedlających strefę fotyczną. Źródło: Wikimedia Commons, NASA Earth Expeditions, domena publiczna. 2. Strefa dysfotyczna. Do tej strefy dociera tylko część światła padającego na zbiornik, przez co panuje w niej półmrok. Proces fotosyntezy przeprowadzają niektóre bakterie, natomiast brak tu roślin. Ramy strefy dysfotycznej zależą od przezroczystości wody: w oceanie strefa ta rozciąga się zazwyczaj od 200 do 1000 m, natomiast w jeziorze podczas procesu eutrofizacji jej zakres to jedynie od 20 do 100 m. 3. Strefa afotyczna. Jest to dolna strefa zbiorników wodnych, do której dociera za mało światła (poniżej 1% światła padającego na zbiornik), aby mogła zachodzić fotosynteza. Zdjęcie przedstawiające rybę głębinową. Jest koloru różowo-pomarańczowego, masywna, szczególnie w obrębie głowy, posiada szeroką szczękę z ostrymi, wrzecionowatymi zębami oraz długi, uginający się ku tyłowi wyrostek na czubku głowy zakończony okrągłym fragmentem.Melanocetus johnsonii zamieszkuje strefę afotyczną. Wabi on swoje ofiary przy pomocy znajdującego się na głowie wabika zakończonego świecącym wyrostkiem. Źródło: Masaki Miya, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.0.
Strefowość zbiornika wodnego w zależności od ilości docierającego światła.
Źródło: Paul Webb, Wikimedia Commons, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Warstwy te tworzą razem strefę pelagiczną – toń wodną.

Innym czynnikiem strefowym jest odległość od brzegu – w zależności od niej i od głębokości wyróżnia się strefy:

  • pływów (3);

  • nerytyczną (2) – na szelfie kontynentalnym;

  • bentosową (6) – denną;

  • głębinową (7).

R1MxLKvWVgaRs1
Ilustracja interaktywna przedstawia strefowość zbiornika w zależności od głębokości i odległości od brzegu. Opisane elementy ilustracji interaktywnej. 1. Strefa oceaniczna. Jest to obszar oceanu leżący poza szelfem kontynentalnym, czyli częścią kontynentu zalaną wodami płytkiego morza. Zdjęcie wykonane z kosmosu przedstawia zachód słońca nad Pacyfikiem. Fotografia obejmuje fragment granatowej kuli ziemskiej oraz czarną przestrzeń kosmiczną w tle. Słońce zachodzące nad największym oceanem Ziemi – Pacyfikiem. Zdjęcie zostało wykonane przez członka załogi Ekspedycji 7 na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna. 2. Strefa nerytyczna. Jest to strefa przybrzeżnych wód oceanicznych i morskich. Obejmuje wody od brzegów lądu do stoku kontynentalnego (oraz ponad szelfem kontynentalnym). Wody tej strefy są ruchliwe, a światło przenika aż do dna. Strefę tę charakteryzuje dużą różnorodnością życia. Zdjęcie podwodne przedstawiające fragment dna oceanu wraz z rafą koralową oraz fioletowym jeżowcem. Zwierzę ma postać kulki utworzonej z gęsto porastających ich ciało koców. Przedstawiciel gromady jeżowców – Sphaerechinus granularis, zamieszkujących strefę nerytyczną. Źródło: Diego Delso, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA. 3. Strefa pływów. Strefa ta ciągnie się wzdłuż brzegu morskiego i jest cyklicznie zalewana oraz odsłaniania przez pływy morskie. Cykl ten sprawia, że cechuje się ona dużymi zmianami warunków fizyczno-chemicznych oraz znacznym zróżnicowaniem siedlisk. Zdjęcie przedstawiające ptaka z rodziny ostrygojadów. Idzie on wzdłuż linii brzegowej, jego pomarańczowe nogi obmywa woda. Głowę i grzbiet ma czarne, zaś brzuch biały. Ma również stosunkowo długi ciemnopomarańczowy dziób oraz pomarańczowe oczy. Przykładem organizmów występujących w strefie pływów są ptaki z rodziny ostrygojadów. Źródło: Andreas Trepte, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5. 4. Szelf kontynentalny. Jest to część kontynentu zalana wodami płytkiego morza, czyli morza szelfowego. 5. Stok kontynentalny. Stanowi przedłużenie szelfu kontynentalnego. Zbudowany jest ze skał tego samego rodzaju co ląd, a w porównaniu z szelfem charakteryzuje się znacznie większym nachyleniem. 6. Strefa bentosowa. Inaczej określana jako bental; jest to strefa denna, charakteryzująca się niewielką ilością światła bądź jego całkowitym brakiem. Ponadto panują tu niska temperatura i wysokie ciśnienie. Organizmy żyjące w bentalu nazywamy bentosem i są to np. otwornice, gąbki, szkarłupnie czy glony. Źródłem pożywienia dla tych organizmów jest martwa materia organiczna – detrytus – opadająca z wyższych warstw. Zdjęcie przedstawiające otwornice. Protisty, których ciało otaczają białe skorupki o owalnym kształcie. Otwornice z gatunku Quinqueloculina. Źródło: Hans Hillewaert, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0. 7. Strefa głębinowa. Inaczej zwana abisalem; jest całkowicie pozbawiona światła. Podobnie jak w strefie bentosowej panują tu niska temperatura i wysokie ciśnienie. Zdjęcie podwodne przedstawiające krewetki zgromadzone na dnie oceanu. Są niewielkie, mają po kilka centymetrów, posiadają różowawe, półprzezroczyste ciała. Krewetki z gatunku Rimicaris hybisae występują w Rowie Kajmańskim i są prawie całkowicie ślepe. Źródło: Aaron M., Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0. 8. Strefa pelagiczna. Inaczej określana jako toń wody; są to otwarte wody oceanów. Obejmuje naświetloną warstwę wody do 200 m od powierzchni (epipelagial) oraz jej coraz głębsze warstwy. Pelagial zasiedlają różne zespoły planktonu i nektonu.
Strefowość zbiornika w zależności od głębokości i odległości od brzegu.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

W każdej z warstw znajduje się specyficzny zespół organizmów (biocenoza), na podstawie którego identyfikuje się biomy wodne.

bg‑cyan

Charakterystyka biomów wodnych

Biomy wodne można podzielić na dwie grupy: słodkowodne i słonowodne, choć część z nich może występować na granicy obu typów wód. Razem tworzą największą część biosfery – biom oceaniczny, który pokrywa niemal 75% powierzchni globu.

Ocean – głębiny

W głębinach panuje wysokie ciśnienie, a woda jest zimna (ok. 3°C) i gęsta, o dużej zawartości tlenu i niewielkiej dostępności substancji mineralnych. Brak światła sprawia, że żyją tu tylko zwierzęta (ryby, stawonogi, szkarłupnie), korzystające z resztek materii organicznej z górnych warstw. Na styku płyt kontynentalnych występują kominy hydrotermalnekominy hydrotermalnekominy hydrotermalne. Wokół nich rozwija się biocenoza bakterii chemoautotroficznych, żyjących w skupiskach (matach) na dnie (wykorzystują metan) lub w symbiozie z rurkoczułkowcamirurkoczułkowce rurkoczułkowcami (wykorzystują siarkowodór).

R1JID90esNnJF
Kominy hydrotermalne w oceanicznej głębi typowo tworzą się wzdłuż grzbietów oceanicznych. Szczeliny te dzieli się na białe i czarne. Białe kominy emitują jaśniejsze minerały, zawierające bar, wapń i krzem. Cechują się tendencją do niższych temperatur.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Ocean – toń wodna
RAFoRbjqJk21t
Rekin wielorybi (Rhincodon typus) to największy przedstawiciel rekinów, łatwo rozpoznawalny po specyficznym ubarwieniu. Jest też największą znaną rybą. Największy wiarygodnie zmierzony osobnik tego gatunku mierzył 18,8 m długości.
Źródło: Zac Wolf, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 2.5.

Toń wodna, zwana też pelagialem, to mieszająca się woda poruszana przez wiatry i prądy morskie. Ruchy zapewniają jej równowagę termiczną i dostępność substancji odżywczych. W warstwie powierzchniowej dominuje fitoplanktonfitoplanktonfitoplankton, który odpowiada za stałą dostawę tlenu dla planety. Jest on pokarmem bardzo licznej grupy zooplanktonu, stanowiącego z kolei pożywienie np. parzydełkowcówparzydełkowceparzydełkowców, ryb i wielorybów fiszbinowych. W toni morskiej pływają m.in. kałamarnice, żółwie i duże ssaki.

RmHCYV6DoG4Tj
Mikroskopijne organizmy tworzące fitoplankton wykazują ograniczoną zdolność ruchu lub nie mają jej wcale.
Źródło: NASA Earth Expeditions, Wikimedia Commons, domena publiczna.
Rafy koralowe

Koralowce żyją w ciepłych wodach szelfowych o dużej przejrzystości, często w symbiozie z fotosyntetyzującymi glonami, dzięki czemu mogą rozwijać się nawet w niezbyt sprzyjających warunkach. Wapienne szkielety koralowców przyczyniają się do budowy skorupy ziemskiej. W rafach koralowych żyje wiele ryb i bezkręgowców (np. jeżowce, rozgwiazdy, ośmiornice) – różnorodność tych biomów jest porównywana do różnorodności lasów tropikalnych.

RsbtIG1NrjJbz
Rafa koralowa jest jednym z najbardziej bioróżnorodnych ekosystemów na świecie. Zajmując mniej niż 1% powierzchni mórz i oceanów, rafy tworzą środowisko życia dla ok. 25% zwierząt morskich.
Źródło: Pixabay, domena publiczna.
Strefa pływów

Strefa ta jest okresowo zalewana wodą i odsłaniana (przypływ i odpływ). Może być piaszczysta (plaża), kamienista lub mulista. Występują tu wahania temperatury, wilgotności i zasolenia. Organizmy żyjące w strefie pływów muszą być odporne na długotrwałe działanie słońca, czyli na wysuszenie i rozgrzanie. Niewiele glonów i roślin znosi takie warunki. Między zwrotnikami w strefie pływów tworzą się zarośla mangrowe (namorzyny), w których drzewa i krzewy wykształciły wysokie korzenie podporowe i oddechowe. W namorzynach żyją głównie pierścienice, małże, skorupiaki, szkarłupnie i drobne ryby, w tym podskoczek mułowy (Periophthalmus barbarus) – ryba dwóch środowisk.

Estuaria

To środowiska przejściowe między rzeką a morzem. Woda słodka miesza się ze słoną w czasie pływów, co daje zróżnicowane zasolenie na płyciznach i przy dnie koryta rzeki. Stanowi to fizjologiczne wyzwanie dla roślin i zwierząt. W estuariach żyją słonolubne glony i trawy (halofity), a wiele morskich bezkręgowców i ryb znajduje tu dogodne warunki do rozrodu. Bogactwo gatunków sprawia, że estuaria są żerowiskami dla ptaków i niektórych morskich ssaków.

RbpqE44kVfCFK
Río de la Plata – olbrzymie estuarium, powstałe z połączenia ujściowych odcinków rzek Parany i Urugwaj do Oceanu Atlantyckiego.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.
Rzeki i strumienie
R1AnqnEdrapVS
Rzeka Wieprz to prawy dopływ Wisły o długości 303 km i powierzchni dorzecza ponad 10 tys. km².
Źródło: Szater, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

To woda płynąca – cieki. Ważnymi czynnikami abiotycznymi, zmieniającymi się wzdłuż biegu rzeki, są: prędkość nurtu, podłoże, po którym płynie woda, i głębokość cieku. U źródeł woda jest zimna, przejrzysta i uboga w sole mineralne. Nie ma tu fitoplanktonu, utrzymują się jedynie glony przyczepione do podłoża i  dobrze zakorzenione rośliny. Żyjące tu zwierzęta także są przystosowane do szybkiego nurtu, np. pijawki, mające przyssawki tylne. Z biegiem nurt zwalnia, a w wodzie pojawia się więcej materii organicznej; wzrasta również temperatura. Bujnie rozwijają się rośliny i fitoplankton, zwiększa się różnorodność zwierząt (głównie gatunków ryb).

Mokradła
RIlAFqkddt3fk
Torfowiska to słodkowodne mokradła, które rozwijają się na obszarach o raczej niskiej żyzności gleby.
Źródło: Boréal, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Tereny podmokłe, bagna i torfowiska są okresowo lub stale płytko zalewane przez wodę, dlatego rozwija się tu roślinność. Mokradła charakteryzują się wysoką produktywnościąproduktywność ekosystemuproduktywnością, szybkim rozkładem materii oraz okresowymi niedoborami tlenu w wodzie. Podłoże jest zwykle gliniaste, słabo przepuszczalne, a odczyn kwaśny z powodu nagromadzenia kwasów organicznych. Wymaga to specyficznych przystosowań żyjących tu organizmów: np. owadożerność roślin (rosiczka – Drosera, tłustosz – Pinguicula) służy uzupełnieniu niedoboru azotu w glebie. Żyjące tu zwierzęta to głównie owady, płazy, gady i ptaki.

RkAQekLhai4BQ
Wiele gatunków żab żyje na terenach podmokłych. Inne przybywają na nie co roku, aby złożyć jaja. Na zdjęciu widoczna żaba lamparcia (Lithobates pipiens).
Źródło: Douglas Wilhelm Harder , Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.
Jeziora i stawy

Zbiorniki wodne różnią się wielkością i głębokością, co wpływa na skład flory i fauny. Duże jeziora cechuje strefowość (analogicznie jak w morzu). W jeziorach zamarzających na zimę występuje sezonowa cyrkulacja wody: wiosną i jesienią natleniona woda z powierzchni przemieszcza się w kierunku dna, a bogata w sole mineralne woda z dna dopływa pod powierzchnię. Ze względu na żyzność można wyróżnić:

  • jeziora oligotroficzne – ubogie w substancje odżywcze rozpuszczone w wodzie, dobrze natlenione, przejrzyste;

  • jeziora eutroficzne – bogate w pierwiastki biogenne, słabo natlenione i nieprzejrzyste;

  • jeziora pośrednie (mezotroficzne) – o zielonkawej barwie wody, słabo przejrzyste i z obfitą roślinnością; pod powierzchnią wody unosi się fitoplankton, w toni wodnej żyją zooplankton i ryby, dno zasiedlają różnorodne bezkręgowce, w tym małże, spełniające funkcję filtratorówfiltratoryfiltratorów.

R136dmHy1ZkFx
Jezioro oligotroficzne charakteryzuje się niską zawartością substancji odżywczych rozpuszczonych w wodzie i dobrym natlenieniem. Prawie cała wyprodukowana materia organiczna podlega procesowi mineralizacji i powraca do obiegu.
Źródło: Pixabay, domena publiczna.

Słownik

abiotyczny
abiotyczny

(gr. a – przedrostek oznaczający zaprzeczenie; bios życie) czynnik dotyczący nieożywionego elementu środowiska

bentos
bentos

(gr. benthos – głębina) organizmy żyjące na dnie zbiorników wodnych, ruchliwe lub osiadłe

biom
biom

największa jednostka biocenotyczna występująca w jednorodnej strefie klimatycznej; obejmuje zespoły roślinne i zamieszkujące je gatunki zwierząt

detrytus
detrytus

(łac. detritus – roztarty, zużyty) materia organiczna składająca się z częściowo rozłożonych resztek organicznych, gromadząca się w osadach dennych zbiorników wodnych

filtratory
filtratory

bezkręgowce wodne odżywiające się małymi fragmentami detrytusu, które odfiltrowują z wody

fitoplankton
fitoplankton

(gr. phyton – roślina; planktos – błąkający się) zespół organizmów roślinnych, unoszący się w wodzie w strefie pelagialu; ich przemieszczanie się w dużym stopniu zależy od ruchu wody

kominy hydrotermalne
kominy hydrotermalne

szczeliny w powierzchni Ziemi, przez które wydostaje się ciepła woda; występują m.in. w miejscach aktywnych wulkanicznie i w pobliżu rozsuwających się płyt tektonicznych

litoral
litoral

(łac. litus brzeg) inaczej strefa przybrzeżna, czyli strefa zbiornika wodnego przylegająca do brzegu

neuston
neuston

zespół organizmów żyjących na granicy wody i atmosfery; są to m.in. nartniki, larwy komarów, bakterie, pierwotniaki i glony; neuston występuje w zbiornikach charakteryzujących się niewielkim ruchem wód

parzydełkowce
parzydełkowce

typ dwuwarstwowych bezkręgowców; zwierzęta wodne, głównie morskie, o symetrii promienistej; należą do nich kostkowce, stułbiopławy, krążkopławy i koralowce; osobniki dorosłe mają postać polipa lub meduzy

peryfiton
peryfiton

zespół drobnych organizmów bytujących na znajdujących się w wodzie podłożach, które nie są dnem (pędy wodnych roślin, konary drzew, śmieci, muszle); są to m.in. bezkręgowce, glony i grzyby

produktywność ekosystemu
produktywność ekosystemu

ilość substancji organicznej produkowana przez ekosystem w jednostce czasu

rurkoczułkowce
rurkoczułkowce

osiadłe, morskie pierścienice (wieloszczety) z silnie rozwiniętymi czułkami, żyjące w chitynowych rurkach na morskim dnie

termoklina
termoklina

warstwa wody, w której temperatura zmienia się szybko wraz ze wzrostem głębokości; w termoklinie zmiany temperatury są najbardziej zauważalne