- स्थान और विशेषताएं
- अंटार्कटिक बर्फ तैरती है
- आर्कटिक की बर्फ तैरती है
- समुद्री बर्फ का भौतिकी
- समुद्री बर्फ के द्रव्यमान का तैरना
- चैनल और आंतरिक छिद्र
- खारापन
- तापमान
- समुद्री बर्फ में रहने वाले जीव
- समुद्री बर्फ के भीतर रिक्त स्थान में जीवन के रूप
- समुद्री बर्फ में बैक्टीरिया, आर्कबैक्टीरिया, साइनोबैक्टीरिया और माइक्रोग्लगे
- संदर्भ
आइस पैक या समुद्री बर्फ बर्फ की चादर है कि पृथ्वी के ध्रुवीय समुद्री क्षेत्रों में समुद्र के पानी ठंड से बनते हैं चल का सेट है। स्थलीय ध्रुवीय महासागर, समुद्री बर्फ से (केवल सर्दियों के दौरान), या पूरे वर्ष में स्थायी रूप से ढंके रहते हैं। वे ग्रह पर सबसे ठंडे वातावरण हैं।
ध्रुवीय महासागरों में तापमान और सौर विकिरण का चक्र एक उच्च परिवर्तनशीलता पेश करता है। तापमान -40 और -60 डिग्री सेल्सियस के बीच और गर्मियों में दिन के 24 घंटों के बीच सौर विकिरण दोलन के चक्र भिन्न हो सकते हैं और सर्दियों में कुल अंधेरा हो सकता है।
चित्र 1. आइस पैक पर ट्रेस। स्रोत: LBM1948, विकिमीडिया कॉमन्स से
समुद्री बर्फ या बर्फ पैक में ग्रह की सतह का 7% और कुल भूमि महासागरों का लगभग 12% शामिल है। उनमें से अधिकांश ध्रुवीय कैप में स्थित हैं: आर्कटिक महासागर के उत्तर में आर्कटिक ध्रुवीय हेलमेट और दक्षिण में अंटार्कटिक ध्रुवीय हेलमेट।
समुद्री बर्फ अपने सतह क्षेत्र की कमी और पुनर्निर्माण के एक वार्षिक चक्र से गुजरती है, एक प्राकृतिक प्रक्रिया जिस पर उसका जीवन और पारिस्थितिकी तंत्र संरचना निर्भर करती है।
पृथ्वी की ध्रुवीय बर्फ की चादरों की मोटाई भी अत्यधिक परिवर्तनशील है; यह एक मीटर (पिघलने के समय) और 5 मीटर (स्थिरता के समय) के बीच भिन्न होता है। कुछ स्थानों पर, 20 मीटर मोटी तक की समुद्री बर्फ की चादरें बन सकती हैं।
हवाओं की संयुक्त कार्रवाई के कारण, समुद्री धाराओं में उतार-चढ़ाव, और हवा और समुद्र के तापमान में भिन्नता, समुद्री बर्फ अत्यधिक गतिशील प्रणाली है।
स्थान और विशेषताएं
अंटार्कटिक बर्फ तैरती है
अंटार्कटिका महाद्वीप के चारों ओर दक्षिणी ध्रुव पर अंटार्कटिक आइस पैक स्थित है।
पृथ्वी के दक्षिणी गोलार्ध में गर्मियों के तापमान में वृद्धि के कारण, दिसंबर के महीने के दौरान, इसकी बर्फ पिघलती है या पिघलती है। इसका विस्तार 2.6 मिलियन किमी 2 है ।
सर्दियों में, तापमान में गिरावट के साथ, यह फिर से बनता है और महाद्वीप के बराबर क्षेत्र में पहुंच जाता है, 18.8 मिलियन किमी 2 तक ।
आर्कटिक की बर्फ तैरती है
आर्कटिक आइस पैक में, केवल महाद्वीपीय क्षेत्रों के सबसे करीब के हिस्से सालाना पिघलते हैं। उत्तरी सर्दियों में यह 15 मिलियन किमी 2 के क्षेत्र में और केवल 6.5 मिलियन किमी 2 की गर्मियों में पहुंचता है ।
चित्रा 2. बर्फ पैक पार नाव। स्रोत: LBM1948, विकिमीडिया कॉमन्स से
समुद्री बर्फ का भौतिकी
समुद्री बर्फ के द्रव्यमान का तैरना
बर्फ पानी की तुलना में कम घनी होती है और समुद्र की सतह पर तैरती है।
जब पानी एक तरल से ठोस अवस्था में जाता है, तो बनने वाली क्रिस्टलीय संरचना में रिक्त स्थान होते हैं और द्रव्यमान / मात्रा अनुपात (घनत्व) एक तरल अवस्था में पानी की तुलना में कम होता है।
चैनल और आंतरिक छिद्र
जब शुद्ध पानी बर्फ में जम जाता है, तो यह एक भंगुर ठोस बन जाता है जिसका केवल समावेश गैस के बुलबुले होते हैं। इसके विपरीत, जब समुद्री जल जम जाता है, तो परिणामस्वरूप बर्फ एक अर्ध-ठोस मैट्रिक्स होता है, जिसमें चैनल और छिद्र समुद्री जल के लवण समाधान से भरे होते हैं।
खारापन
लवण और गैसों सहित भंग पदार्थ, क्रिस्टलीय संरचना में प्रवेश नहीं करते हैं, लेकिन छिद्रों में बस जाते हैं या चैनलों के माध्यम से प्रसारित होते हैं।
इन छिद्रों और चैनलों की आकृति विज्ञान, उनके द्वारा कब्जा की गई बर्फ की कुल मात्रा और निहित समुद्री समाधान की लवणता, तापमान और बर्फ के गठन की उम्र पर निर्भर करती है।
गुरुत्वाकर्षण बल के कारण समुद्री समाधान का जल निकासी होता है, जिसके परिणामस्वरूप समुद्री बर्फ की कुल लवणता में धीरे-धीरे कमी आती है।
गर्मियों में लवणता का यह नुकसान बढ़ जाता है, जब तैरते हुए बर्फ द्रव्यमान की सतह परत पिघल जाती है और छिद्रित हो जाती है; यह छिद्रों और चैनलों की संरचना को नष्ट कर देता है और समुद्री समाधान जिसमें वे प्रवाहित होते हैं।
तापमान
एक अस्थायी समुद्री बर्फ द्रव्यमान की ऊपरी सतह पर तापमान (जो लगभग -10 डिग्री सेल्सियस है), हवा के तापमान (जो -40 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है) और बर्फ के आवरण की इन्सुलेट क्षमता द्वारा निर्धारित किया जाता है।
इसके विपरीत, एक तैरने वाले बर्फ द्रव्यमान के नीचे का तापमान समुद्री जल के हिमांक बिंदु के बराबर होता है, जिस पर वह आराम करता है (-1.8 ° C)।
इसके परिणामस्वरूप तापमान, लवणता - और इसलिए विलेय विलेय और गैसों का - और समुद्री बर्फ द्रव्यमान में छिद्रों और चैनलों की मात्रा का परिणाम होता है।
इस तरह, शरद ऋतु-सर्दियों की अवधि में समुद्री बर्फ अधिक ठंडी होती है और इसमें लवणता अधिक होती है।
समुद्री बर्फ में रहने वाले जीव
बर्फ की परतें उच्च उत्पादकता वाले क्षेत्र हैं, जैसा कि इन क्षेत्रों में बड़ी संख्या में स्तनधारियों और पक्षियों द्वारा पाया जाता है, जो शिकार और भोजन करते हैं। यह ज्ञात है कि इनमें से कई प्रजातियां समुद्री बर्फ के इन क्षेत्रों में खिलाने के लिए भारी दूरी पर प्रवास करती हैं।
ध्रुवीय भालू और आर्कटिक आइस पैक पर चलता है, और अंटार्कटिक आइस पैक पर पेंगुइन और अल्बाट्रॉस हैं। समुद्री बर्फ के दोनों क्षेत्रों में सील और व्हेल की उपस्थिति है।
समुद्री बर्फ में फाइटोप्लांकटन, माइक्रोएल्गे का काफी मौसमी विकास होता है जो प्रकाश संश्लेषण और ट्रॉफिक श्रृंखला के प्राथमिक उत्पादक होते हैं।
यह उत्पादन है जो ज़ोप्लांकटन, मछली और गहरे समुद्र में रहने वाले जीवों पर निर्भर करता है, जिसके आधार पर, उपरोक्त स्तनधारी और पक्षी फ़ीड करते हैं।
समुद्री बर्फ में जीवों की विविधता उष्णकटिबंधीय और समशीतोष्ण क्षेत्रों की तुलना में कम है, लेकिन बर्फ के टुकड़ों में भी प्रजातियों की एक बड़ी संख्या है।
चित्रा 3. स्पिट्सबर्गेन द्वीप, स्वालबार्ड, नॉर्वे से दूर एक ध्रुवीय भालू। स्रोत:
समुद्री बर्फ के भीतर रिक्त स्थान में जीवन के रूप
समुद्री बर्फ के अंदर जीवन के अस्तित्व के लिए प्रमुख पैरामीटर बर्फ मैट्रिक्स के भीतर पर्याप्त जगह का अस्तित्व है, अंतरिक्ष जो आंदोलन, पोषक तत्वों के तेज और गैसों और अन्य पदार्थों के आदान-प्रदान की अनुमति देता है।
विभिन्न जीवों के आवास के रूप में समुद्री बर्फ के मैट्रिक्स के भीतर छिद्र और चैनल। उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया, शैवाल डायटम की विभिन्न प्रजातियां, प्रोटोजोअन, पीटलैंड, फ्लैगेलेट्स, और कोपेपोड चैनल और छिद्रों में रह सकते हैं।
केवल रोटिफ़र्स और पीटलैंड्स को चैनलों को पार करने और समुद्री बर्फ क्षितिज के पार पलायन करने में सक्षम दिखाया गया है।
बाकी जीवों, जैसे कि बैक्टीरिया, फ्लैगेलेट्स, डायटम और छोटे प्रोटोजोआ, 200 माइक्रोन से छोटे छिद्र में रहते हैं, उन्हें एक शरण के रूप में उपयोग करते हैं जहां वे कम भविष्यवाणी के दबाव से लाभान्वित होते हैं।
समुद्री बर्फ में बैक्टीरिया, आर्कबैक्टीरिया, साइनोबैक्टीरिया और माइक्रोग्लगे
आइस पैक में प्रमुख प्रजातियां साइक्रोफिलिक सूक्ष्मजीव हैं, अर्थात, एक्सट्रीमोफिल्स जो बहुत कम तापमान को सहन करते हैं।
हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया समुद्री बर्फ में रहने वाले प्रोकैरियोटिक जीवों के भीतर प्रमुख समूह का गठन करते हैं, जो कि साइकोफिलिक और ह्लोटोलरेंट हैं, अर्थात, वे उच्च लवणता की स्थितियों में रहते हैं, मुक्त रहने वाली प्रजातियों के रूप में और सतहों से भी जुड़े हुए हैं।
आर्किया को बर्फ की चादर, आर्कटिक और अंटार्कटिक दोनों पर भी सूचित किया गया है।
सायनोबैक्टीरिया की कई प्रजातियां आर्कटिक समुद्री बर्फ में निवास करती हैं लेकिन अंटार्कटिक में नहीं पाई गई हैं।
डायटम शैवाल समुद्री बर्फ में यूकेरियोट्स का सबसे अधिक अध्ययन किया गया समूह है, लेकिन अन्य लोगों में डायनोफ्लैगलेट्स, सिलिअेट्स, फोरामिनिफेरा और क्लोरोफाइट भी हैं।
जलवायु परिवर्तन विशेष रूप से ध्रुवीय बर्फ के प्रवाह को प्रभावित कर रहा है और इस कारण से उनकी कई प्रजातियों के विलुप्त होने का खतरा है।
संदर्भ
- अर्रीगो, केआर और थॉमस, डीएन (2004)। दक्षिणी महासागर में समुद्री बर्फ जीव विज्ञान के बड़े पैमाने पर महत्व। अंटार्कटिक विज्ञान। 16: 471-486।
- ब्रियरली, एएस और थॉमस, डीएन (2002)। दक्षिणी महासागर पैक बर्फ की पारिस्थितिकी। समुद्री जीव विज्ञान में अग्रिम। 43: 171-276।
- कैविचोली, आर। (2006)। शीत ने अरचिया को अनुकूलित किया। प्रकृति की समीक्षा माइक्रोबायोलॉजी। 4: 331-343।
- कोलिन्स, आरई, बढ़ई, एसडी और डिमिंग, जेडब्ल्यू (2008)। आर्कटिक सर्दियों के समुद्री बर्फ में कणों, जीवाणुओं और pEPS की स्थानिक विविधता और अस्थायी गतिशीलता। समुद्री प्रणालियों के जर्नल। 74: 902-917।
- बिलिंग, आरएल; चरवाहा, ए; विंगम, डीजे (2015)। 2013 में कम पिघलने के बाद आर्कटिक समुद्री बर्फ की मात्रा में वृद्धि हुई। नेचर जियोसाइंस। 8 (8): 643-646। doi: 10.1038 / NGEO2489।