מערכת אקולוגית ימית

בנטוס

אורגניזמים נמצאים בשפע משקעי שטח של המדף היבשתי ובמים עמוקים יותר, עם מגוון גדול שנמצא במצבים או על משקעים. במים רדודים, ערוגות עשב ים מספקות בית גידול עשיר לתולעי פוליכיט, סרטנים (למשל אמפיפודים) ודגים. על פני השטח של משקעים בין-זמנוניים רוב פעילויות החיות מושפעות מאוד ממצב הגאות והשפל. לעומת זאת, במשקעים רבים באזור הצילום, האורגניזמים הפוטוסינתטיים היחידים הם תאי-דם ביניים מיקרוסקופיים.

ניתן לסווג אורגניזמים בנטיים לפי גודל. המקרובנטוס הם אותם אורגניזמים הגדולים ממילימטר. אלה שאוכלים חומר אורגני במשקעים נקראים מאכילי פיקדונות (למשל, הולותוריאנים, echinoids, gastropods), אלה הניזונים מהפלנקטון שלמעלה הם מזינים ההשעיה (למשל, דו-חיים, אופיורואידים, קרינואידים), ואלה הצורכים בעלי חיים אחרים ב המכלול הבנתי הם טורפים (למשל כוכבי ים, רירית העיים). אורגניזמים בין 0.1 ל -1 מילימטר מהווים את המיאובנטוס. חיידקים גדולים יותר אלה, הכוללים פורמיניפרנים, טורבלירים ופוליאצ'טים, חולשים לעיתים קרובות על שרשראות המזון הבתיות, וממלאים את תפקידי מחזור המזון, המפרק, היצרן העיקרי וטורף. המיקרו-בנטוס הם אותם אורגניזמים הקטנים ממילימטר; הם כוללים דיאטומים, חיידקים וצידי מים.

חומר אורגני מתפרק בצורה אירובית על ידי חיידקים הסמוכים לפני שטח המשקעים בו יש הרבה חמצן. צריכת החמצן ברמה זו, לעומת זאת, מונעת משכבות חמצן עמוקות יותר, ומשקעים ימיים מתחת לשכבת פני השטח הם אנאירוביים. עובי שכבת החמצן משתנה בהתאם לגודל התבואה, שקובע עד כמה המשקעים מחלחלים לחמצן וכמות החומר האורגני שהיא מכילה. כאשר ריכוז החמצן פוחת, תהליכים אנאירוביים שולטים. שכבת המעבר בין שכבות עשירות בחמצן וענייה בחמצן נקראת שכבת הפסיקות של redox ומופיעה כשכבה אפורה מעל השכבות האנאירוביות השחורות. אורגניזמים פיתחו דרכים שונות להתמודד עם מחסור בחמצן. חלק מהאנאירובים משחררים מימן גופרתי, אמוניה ויונים מופחתים רעילים אחרים בתהליכים מטבוליים. התיוביוטה, המורכבת בעיקר ממיקרואורגניזמים, מטבולית את הגופרית. עם זאת, מרבית האורגניזמים החיים מתחת לשכבת ה- redox חייבים ליצור לעצמם סביבה אירובית. בעלי חיים חופרים מייצרים זרם נשימה לאורך מערכות המחפר שלהם כדי להחמצן את מקומות מגוריהם; יש לשמור על זרם החמצן ללא הרף מכיוון שהשכבה האנוקסית שמסביבה מתכלה במהירות את נקירת החמצן. שני צבים רבים (למשל, Mya arenaria) משתרעים על סיפונים ארוכים כלפי מעלה למים מחומצנים בסמוך לפני השטח, כך שיוכלו לשאוף ולהאכיל תוך שהם נשארים מוגנים מפני הטורפה בעומק המשקע. רכיכות גדולות רבות משתמשות ב"כף רגל "שרירית כדי לחפור איתן, ובמקרים מסוימים הן משתמשות בה כדי להניע את עצמם מטורפים כמו כוכב ים. ה"השקיה "כתוצאה מכך של מערכות מאורות יכולה ליצור שטפי חמצן וחומרים מזינים המעוררים את הייצור של יצרנים בנטיים (למשל, דיאאטומים).

לא כל האורגניזמים הבדניים חיים בתוך המשקעים; מכלולים בנטיים מסוימים חיים על מצע סלעי. תפילות אצות שונות - רודופיטה (אדום), כלורופיטה (ירוק) ופאאופיטה (חום) - שופעות ומגוונות באזור הצילום על מצע סלעי והן מהוות יצרנים חשובים. באזורים הבין-צעריים אצות נפוצות ביותר והגדולות ביותר בסימן השפל. אצות ארעיות כמו אולבה, אנטומורפה ואצות אלמוגים מכסות מגוון רחב של הבין-זמני. תערובת מינים של אצות המצויים בכל אזור מסוים תלויה ברוחב הרוח ומשתנה מאוד גם בהתאם לחשיפת הגלים ולפעילותם של גרייזרים. לדוגמה, נבגי אסקופילום אינם יכולים להידבק לסלע אפילו בביץ ים עדין; כתוצאה מכך צמח זה מוגבל ברובו לחופים מוגנים. הצמח הצומח במהירות ביותר - כשהוא מוסיף כמטר ליום לאורכו - הוא הכונן הענק, Macrocystis pyrifera, שנמצא על שוניות סלעיות תת-זמניות. צמחים אלה, שאורכם עולה על 30 מטרים, מאפיינים בתי גידול בנטיים בשוניות ממוזגות רבות. אצות למינריות גדולות ואצות פוּקואיד שכיחות גם בשוניות סלעיות ממוזגות, יחד עם הצפיפות (למשל, ליתות'מניון) או צורות טיפות קצרות (למשל, פטרוקלאדיה). אצות רבות בשוניות סלעיות נקצרות למאכלים, דשנים ותרופות. מקרו-אצות נדירות יחסית בשוניות טרופיות בהן שופעים אלמוגים, אך סרגאסום ומכלול מגוון של אצות נימה קצרות וצבולות נמצאות, בעיקר בציור השונית. חסרי חוליות חסרי סיסי ואיטיים נפוצים בשוניות. באזורים הבין־זמניים והתת־זמניים שפעי העיכול והכדונים העשירים בשפע ויכולים להשפיע רבות על התפלגות האצות. Barnacles הם בעלי חיים ססגוניים נפוצים בינתיים. באזורים התת-סתמיים, ספוגים, אסידיים, קיפודים וכלניות נפוצים במיוחד כאשר רמות האור יורדות ומהירות הזרם גבוהה. מכלולי סיסיליה של בעלי חיים לרוב עשירים ומגוונים במערות ותחת סלעים.

פוליפים אלמוגים בונים בשונית (Scleractinia) הם אורגניזמים של הפילם Cnidaria היוצרים מצע פחמי שעליו חיים מערך מגוון של אורגניזמים. בערך 700 מינים של אלמוגים נמצאים באוקיאנוסים השקטים והאוקיאנוס ההודי והם שייכים לז'אנרים כמו פוריטים, אקרופורה ומונטיפורה. כמה ממערכות האקולוגיות המורכבות בעולם נמצאות בשוניות האלמוגים. Zooxanthellae הם האצות הפוטוסינתטיות החד-תאיות החיות בסימביוטיקה בתוך רקמת האלמוגים ועוזרות לבנות את מטריצת הסידן הפחמונית המוצקה של השונית. אלמוגים שבונים שונית נמצאים רק במים החמים מ -18 מעלות צלזיוס; טמפרטורות חמות נחוצות, יחד עם עוצמת אור גבוהה, למתחם האצות האלמוגים להפרשת סידן פחמתי. איים טרופיים רבים מורכבים כולה ממאות מטרים של אלמוגים הבנויים על גבי סלע וולקני.

קשרים בין הסביבות הפלאגיות לבנטוס

התחשבות בסביבות הפלאגיות והבייתיות בבידוד זו מזו, יש לעשות בזהירות מכיוון שהשניים קשורים זה בזה בדרכים רבות. לדוגמא, פלנקטון פלגי מהווה מקור מזון חשוב לבעלי חיים הנמצאים על קרקעית רכה או סלעית. מזינים מתלים כמו כלניות וכדורי ים מסננים חלקיקים חיים ומתים מהמים הסובבים בזמן שמזינים מדטרוס רועים על הצטברות חומר חלקיקי הגשם מעמודת המים למעלה. תערובות של סרטנים, צואת פלנקטון, פלנקטון מת ושלג ימי כולם תורמים לגשם הנפילה הזה מהסביבה הפלאגית לקרקעית האוקיאנוס. הנפילה הזו יכולה להיות כה אינטנסיבית בדפוסי מזג אוויר מסוימים - כמו מצב אל ניניו - עד כי בעלי חיים קדמיים על התחתית הרכה נחנקים ומתים. קיימת שונות גם בשיעור הנפילה של הפלנקטון על פי מחזורי הייצור העונתיים. וריאציה זו יכולה ליצור עונתיות באזור האביוטי בו יש מעט או ללא שונות בטמפרטורה או באור. פלנקטון מהווה משקעים ימיים, וסוגים רבים של פלנקטון פרוטסטאן מאובנים, כמו פורמיניפרנים וקוקוליתים, משמשים לקביעת גיל ומקורם של הסלעים.