4. Fytoplankton: het gras van de zee
Mariene productiviteit
Licht voor fotosynthese is enkel beschikbaar in een dunne laag bij het zeeoppervlak - kenmerkend 20 m of minder in troebel kustwater en niet meer dan 150 m in de helderste wateren van de tropische oceaan.
Dit wil zeggen dat planten die op de bodem groeien enkel dichtbij de kust kunnen bestaan in ondiep water. In de rest van de oceaan gebeurt de meeste plantenproductie door fytoplankton - microscopische plantjes die in de door zon verlichte oppervlaktezone drijven.
Fytoplankton is het gras van de zee. Zeedieren laten vaak hun paaitijd samenvallen met periodes van sterke planktongroei, zodat hun larven voldoende voedsel zullen hebben.
- Waar zijn in het beeld links de gebieden met de laagste rijkdom aan fytoplankton?
- Waar is fytoplankton het meest in overvloed?
- Wat houdt dit in voor visgronden in deze gebieden?
Gebieden die rijk aan fytoplankton zijn, zijn in de regel ook vol met mariene leven. Dit is de reden waarom kleurenbeelden van de oceaan met chlorofylconcentraties (een maat voor de rijkdom aan fytoplankton) essentieel zijn voor inzicht in mariene ecosystemen.
Omdat de meeste dieren zullen gedijen waar er overvloed aan voedsel is, zullen kaarten met chlorofylconcentraties ook aangeven waar vis en andere zeedieren waarschijnlijk in grote getale zullen voorkomen.
Bovenstaand netwerk van arctisch voedsel is vereenvoudigd maar toont hoe alles afhangt van fytoplankton - zelfs op de bodem van de zee. Hier begint de voedselketen met puin (meestal dode fytoplankton) dat vanaf de oppervlakte naar beneden drijft als "mariene sneeuw".
Productiviteit van fytoplankton in de Noord-Atlantische Oceaan
Gemiddelde jaarlijkse chlorofylconcentraties voor 2007.
Beperkingen op plantengroei
Deze patronen worden verklaard door de beschikbaarheid van voedingsstoffen voor planten in oppervlaktewateren, wat op zijn beurt nauw verbonden is met het systeem van oceaanstromen.
Op het land wordt de plantengroei gewoonlijk beperkt door de beschikbaarheid van water, voedingsstoffen en licht. In de zee is water duidelijk geen probleem, maar de beschikbaarheid van voedingsstoffen en licht zijn dat vaak wel.
Voedingsstoffen en het diepe
Fytoplankton consumeert de in de oppervlaktewateren aanwezige voedingsstoffen - nitraat, fosfaat en andere mineralen. Wanneer het plankton sterft, zakt het langzaam in het diepe water waar het uiteindelijk ontbindt en de opgeslagen voedingsstoffen in de wateren van de diepe oceaan vrijgeeft.
Deze opname van voedingsstoffen in oppervlaktewateren en het terug vrijgeven door ontbinding in diep water put de voedingsstoffenconcentraties voortdurend uit in de zonverlichte zone waar de fytoplankton leeft.
De plantengroei in de oceaan hangt dus af van hoe snel de verloren voedingsstoffen teruggebracht kunnen worden vanuit de diepte in de oppervlaktewateren. Dit kan gebeuren door processen zoals opwellen (link) en mengen door golven en wind.
In de subtropische wervelstromen betekent de combinatie van sterke opwarming door de zon en lage winden dat er weinig menging optreedt tussen de oppervlaktewateren en het diepe. In de subtropische wervelstromen van de open oceaan gaat de terugkeer van voedingsstoffen naar de oppervlakte traag, dus fytoplanktonpopulaties zijn ook beperkt. Dus de wervelstromen in het midden van de oceanen zien er op satellietbeelden van oceaankleuren uit als gebieden met lage chlorofylconcentraties.
