Θαλασσια βιολογια

Αλεξανδρούπολη, Νοέμβριος 2011

ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΔΗΜΟΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΕΙΟ Δ.Ε. «Θεόδωρος Κάστανος»

ΜΑΘΗΜΑ: Περιβαλλοντική Εκπαίδευση

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Θ.ΚΕΒΡΕΚΙΔΗΣ

METEKΠΑΙΔΕΥΟΜΕΝΟΙ:ΜΠΑΪΡΑΚΤΑΡΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Α.Μ. 68

ΠΑΠΠΑ ΘΕΟΔΩΡΑ Α.Μ. 79ΠΙΝΙΟΥ ΜΑΤΟΥΛΑ Α.Μ. 63

ΧΑΡΙΤΑΚΗΣ ΦΩΤΙΟΣ Α.Μ. 66

ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑ

2

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ

ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ

3

Κάθε περιβάλλον έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά που καθορίζουν ποιοι οργανισμοί ζουν σε αυτό και ποιοι όχι, όπως:

η ένταση του φωτός

ο τύπος του υποστρώματος

η θερμοκρασία και η αλατότητα

του νερού

τα κύματαοι παλίρροιες

τα ρεύματα

και πολλοί άλλοι

παράγοντες

4

Η μελέτη των αλληλεπιδράσεων αυτών, ονομάζεται οικολογία. Ο όρος αυτός σημαίνει πολύ περισσότερα από την προστασία του περιβάλλοντος, όσο σημαντική και αν είναι αυτή.

5

Η οικολογία είναι ένας επιστημονικός κλάδος της βιολογίας που μελετάει το πως και γιατί οι οργανισμοί αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον τους.

6

Η οργάνωση των κοινοτήτων

7

Η φύση μιας κοινότητας καθορίζεται από:

• βιοτικούς παράγοντες1

• αβιοτικούς παράγοντες 2

8

Η αύξηση των πληθυσμών

9

Οι πληθυσμοί είναι ικανοί να εμφανίζουν εκρηκτική αύξηση.

Η αύξηση μπορεί να περιορίζεται όμως, είτε από το αβιοτικό περιβάλλον είτε από τις δραστηριότητες των ίδιων των

οργανισμών.

10Τρόποι αλληλεπίδρασης των ειδών

11

Τα διάφορα είδη δε ζουν απομονωμένα μεταξύ τους.

Μέλη διαφορετικών ειδών μπορούν να ασκούν ισχυρές επιδράσεις το ένα στο άλλο.

Τα είδη μπορούν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με πολλούς τρόπους, που όλοι επηρεάζουν την οργάνωση των κοινοτήτων.

Τρόποι αλληλεπίδρασης των ειδών

12

Ανταγωνισμός

Θήρευση

Συμβίωση

13

Ανταγωνισμός Ο ανταγωνισμός μεταξύ των ειδών προκύπτει όταν και τα δύο είδη χρησιμοποιούν τον ίδιο περιοριστικό πόρο (χώρος – τροφή - θρεπτικά συστατικά). Στον ανταγωνιστικό αποκλεισμό το ένα είδος κερδίζει τον ανταγωνισμό και αποκλείει το άλλο από την κοινότητα. Είδη που σε κανονικές συνθήκες θα απέκλειαν το ένα το άλλο το άλλο εξαιτίας του ανταγωνισμού, μερικές φορές συνυπάρχουν με διαμερισμό των πόρων. Η συμμετοχή που έχει κάθε είδος στην κοινότητα ονομάζεται οικοθέση.

14

Θήρευση Τα είδη δεν ανταγωνίζονται πάντα για πόρους. Μερικές φορές χρησιμοποιούν το ένα το άλλο ως πόρο. Δηλ. τρώνε το ένα το άλλο!Αυτό επηρεάζει τους αριθμούς ατόμων τόσο του θηρευτή όσο και της λείας. Ταυτόχρονα υπάρχει μια συνεχής «εμπόλεμη κατάσταση» ανάμεσα στους θηρευτές και τις λείες τους, με αποτέλεσμα τη «βελτίωση» και των δύο. Η εξέλιξη κάποιου είδους σαν απάντηση στην εξέλιξη του άλλου είδους ονομάζεται συνεξέλιξη.

Bajaeolis bertschi

15

Συμβίωση Στη συμβίωση, μέλη διαφορετικών ειδών ζουν σε στενή σχέση μεταξύ τους. Η συμβίωση περιλαμβάνει,

τον παρασιτισμό (ο συμβιώτης βλάπτει τον ξενιστή) τον ομοσιτισμό (ο ξενιστής δεν επηρεάζεται) και την αμοιβαιότητα (και οι 2 ωφελούνται)

16

ΡΟΗ ΥΛΗΣ ΚΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

17

Οι αυτότροφοι οργανισμοί παίρνουν την ενέργεια από το περιβάλλον συνήθως με τη μορφή του ηλιακού φωτός

Οι ετερότροφοι οργανισμοί καταναλώνουν τους αυτότροφους και τόσο η ύλη όσο και η ενέργεια μεταφέρονται σ΄αυτούς.

Ροή ύλης και ενέργειας

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονται ενέργεια για να συνθέσουν και να διατηρήσουν τις πολύπλοκες χημικές ενώσεις που είναι απαραίτητες για τη ζωή

18

Δομή των τροφικών σχέσεων

Δεν τρέφονται όμως όλοι οι καταναλωτές άμεσα από τους παραγωγούς.Πολλά ζώα τρώνε άλλα ζώα και όχι φυτά.Έτσι η ροή ενέργειας μέσα στο σύστημα συνήθως λαμβάνει χώρα σε πολλά στάδια, γνωστά ως τροφική αλυσίδα .Κάθε ένα από αυτά τα στάδια της τροφικής αλυσίδας είναι γνωστό ως τροφικό επίπεδο.


19

Δομή των τροφικών σχέσεων Η ενέργεια και η ύλη περνούν από ένα

τροφικό επίπεδο σε ένα άλλο, μέσα σε μια τροφική αλυσίδα ή ένα τροφικό πλέγμα. Το πρώτο επίπεδο καταλαμβάνεται από πρωτογενείς παραγωγούς και τα άλλα επίπεδα από καταναλωτές.

Κατά μέσο όρο, μόνο το 10% περίπου της ενέργειας και της οργανικής ύλης ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο υψηλότερο.

Τα οργανικά θρύμματα αποτελούνται από τη νεκρή οργανική ύλη και τους αποικοδομητές που την διασπούν.


20

Δομή των τροφικών σχέσεων

21

Κύκλοι των θεμελιωδών θρεπτικώνΤα υλικά (άνθρακας, άζωτο, φώσφορος) που συνθέτουν τις οργανικές ενώσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ξανά και ξανά σε έναν αέναο κύκλο.

Ο άνθρακας αποτελεί τη σπονδυλική στήλη όλων των οργανικών μορίων

Η δέσμευση του αζώτου και ο κύκλος του στη φύση βοηθά τα φυτά να αναπτυχθούν και να αναπαραχθούν.

Η ύπαρξη του έμβιου κόσμου βασίζεται στην ανακύκλωση υλικών. Η αποικοδόμηση είναι ένα ζωτικό τμήμα αυτού του κύκλου.

22

Κύκλοι των θεμελιωδών θρεπτικών Ο κύκλος του άνθρακα

23

Κύκλοι των θεμελιωδών θρεπτικών Ο κύκλος του άνθρακα

24

Κύκλοι των θεμελιωδών θρεπτικών Ο κύκλος του αζώτου

25

Κύκλοι των θεμελιωδών θρεπτικών Ο κύκλος του αζώτου

26

ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΖΩΝΩΣΗ ΤΟΥ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Επειδή οι φυσικές και χημικές συνθήκες διαφέρουν από τόπο σε τόπο, διαφορετικά μέρη του ωκεανού φιλοξενούν πολύ διαφορετικές κοινότητες, για ευκολία οι θαλάσσιοι βιολόγοι κατατάσσουν τις κοινότητες σύμφωνα με το πού και πώς ζουν οι οργανισμοί που τις συγκροτούν

27


Η διάκριση των θαλάσσιων οργανισμών σύμφωνα με τον τρόπο ζωής τους, στις 3 βασικές κατηγορίες: το βένθος, το πλαγκτό και το νηκτό

28


Το θαλάσσιο περιβάλλον διακρίνεται σε ζώνες, ανάλογα με την απόσταση από την ξηρά, το βάθος του νερού και με το εάν οι οργανισμοί είναι βενθικοί ή πελαγικοί.

29

ΕΚΒΟΛΕΣεκεί που οι ποταμοί

συναντούν τη θάλασσα

30

Εκβολές: εκεί που οι Ποταμοί συναντούν τη Θάλασσα

Οι εκβολές είναι λίγο ή πολύ κλειστές παράκτιες περιοχές, όπου το ποτάμιο νερό συναντιέται και ανακατεύεται με το θαλασσινό νερό.

31

Εκβολές: εκεί που οι Ποταμοί συναντούν τη Θάλασσα

32

Προέλευση και τύποι εκβολών

Πλημμυρισμένες ποταμο-κοιλάδεςΕίναι ο πιο κοινός τύπος εκβολών.Η θάλασσα εισέβαλε στα πεδινά και τα στόμια των ποταμών εξαιτίας αυτού.

Φραγμογενείς εκβολές

Η συσσώρευση ιζημάτων κατά μήκος της ακτής δημιουργεί αμμοφράγματα και νησοφράγματα που λειτουργούν σαν τείχος ανάμεσα στον ωκεανό και το νερό των ποταμών.

33

Προέλευση και τύποι εκβολών

Τεκτονικές εκβολέςΔημιουργήθηκαν όχι επειδή ανέβηκε το επίπεδο της θάλασσας αλλά εξαιτίας βύθισης της ξηράς ή καθίζησης, ως απόρροια των κινήσεων του φλοιού της γης.

ΦιόρδΔημιουργήθηκαν όταν οι παγετώνες υποχωρώντας χάραξαν βαθιά πεδιάδες κατά μήκος των ακτών. Οι πεδιάδες αυτές βυθίστηκαν κατά ένα μέρος όταν το επίπεδο της θάλασσας ανέβηκε.

34

Φυσικά χαρακτηριστικά των εκβολών

Αλατότητα

Υπόστρωμα

Άλλοι φυσικοί παράγοντες (θερμοκρασία & διαφάνεια νερού)

35


ΑλατότηταΗ αλατότητα των εκβολών παρουσιάζει μεγάλη διακύμανση στο χώρο και το χρόνο. Όταν το θαλασσινό νερό, με μέση αλατότητα 35‰, ανακατεύεται με το ποτάμιο νερό, με αλατότητα σχεδόν 0‰, το μίγμα έχει μια ενδιάμεση αλατότητα. Η αλατότητα, επομένως ελαττώνεται καθώς κινούμαστε αντίθετα προς το ρεύμα του ποταμού.

36


ΑλατότηταΗ αλατότητα σε μια εκβολή ποικίλει με το βάθος.Το θαλασσινό νερό, καθώς είναι πυκνότερο, τείνει να καταβυθίζεται.Ρέει κατά μήκος του βυθού σχηματίζοντας μια αλοσφήνα, ενώ το ποτάμιο νερό, λιγότερο πυκνό τείνει να ρέει στην επιφάνεια.Η αλοσφήνα μετακινείται πίσω-μπρος, σύμφωνα με τον ημερήσιο ρυθμό της παλίρροιας .Μετακινείται από τη θάλασσα προς την εκβολή με την πλημμυρίδα και αντίθετα με την άμπωτη.Οι οργανισμοί που μένουν στην ίδια θέση, αντιμετωπίζουν δραματικές διακυμάνσεις της αλατότητας.

37


Αλατότητα

38


ΑλατότηταΗ συμπεριφορά των υδάτινων μαζών στις εκβολές, δεν είναι πάντα τόσο απλή.

το σχήμα της εκβολής ο βυθός της ο άνεμος η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια οι μεταβολές της παλίρροιας και της ροής του ποτάμιου

νερού και τα ρεύματα (παλιρροιακά ρεύματα–παλιρροιακό φράγμα) επίδραση Coriolis

επηρεάζουν την κυκλοφορία και την κατανομή της αλατότητας.

39


Υπόστρωμα

Τα λεπτά, λασπώδη ιζήματα που μεταφέρονται στις εκβολές από τα ποτάμια, αποθέτονται στα σχετικά ήρεμα νερά.

Το υπόστρωμα στις περισσότερες εκβολές αποτελείται από λάσπη, η οποία είναι ένας συνδυασμός ιλύος και αργίλου και είναι πλούσια σε οργανική ύλη.

Η βακτηριακή αναπνοή σ΄αυτά τα πλούσια σε οργανική ύλη ιζήματα εξαντλεί το οξυγόνο που περιέχουν.

40

Οι εκβολές ως οικοσυστήματα

41


Οι εκβολές είναι πολύ παραγωγικά οικοσυστήματα και αποτελούν καταφύγιο για πάρα πολλούς οργανισμούς.

Είναι ζωτικά πεδία για την αναπαραγωγή και τη διατροφή πολλών πουλιών, ψαριών και άλλων οργανισμών.

Τα εκβολικά οικοσυστήματα στην πραγματικότητα αποτελούνται από διάφορες ξεχωριστές κοινότητες, κάθε μία με τη δική της χαρακτηριστική συνεύρεση φυτών και ζώων.

42


Η ζωή σε μια εκβολή

Η ζωή σε μια εκβολή δεν είναι εύκολη και έτσι μόνο λίγα είδη έχουν προσαρμοστεί με επιτυχία στις εκβολικές συνθήκες.

Οι οργανισμοί πρέπει ….

να αντιμετωπίσουν την αλατότητα και

να προσαρμοστούν στην ιλύ (λάσπη).

43

Οι εκβολές ως οικοσυστήματαΑντιμετωπίζοντας την αλατότητα

Οι οργανισμοί των εκβολών έχουν προσαρμοστεί στις διακυμάνσεις της αλατότητα με ποικίλους τρόπους.Πολλοί είναι οσμωπροσαρμοστικοί (μαλάκια, πολύχαιτοι) και μεταβάλλουν την αλατότητα των σωματικών τους υγρών ανάλογα με αυτή του νερού.Άλλοι είναι οσμωρρυθμιστικοί (σολομός, χέλι) και διατηρούν τη συγκέντρωση των αλάτων των σωματικών τους υγρών σταθερή.Μερικά είδη προσαρμόζονται με μικρές αλλαγές συμπεριφοράς (στρατηγικές κρυψίματος).

44

Οι εκβολές ως οικοσυστήματαΑντιμετωπίζοντας την αλατότηταΣε αντίθεση με τους θαλάσσιους οργανισμούς οι οποίοι πρέπει να προσαρμοστούν στη μείωση της αλατότητας, τα εκβολικά φυτά πρέπει να προσαρμοστούν στη μείωσή της.

Έτσι, απορροφούν άλατα ενεργητικά, για να εμποδίσουν το νερό να διαφύγει από τους ιστούς τους.

Το Spartina και μερικά μαγγρόβια, αποβάλλουν τα πλεονάζοντα άλατα με τους αλαταδένες των φύλλων τους.Κάποια άλλα τα παχύφυτα, συσσωρεύουν μεγάλες ποσότητες νερού, για να διαλύσουν τα άλατα που προσλαμβάνουν.

spartina salicornia

45

Τύποι εκβολικών κοινοτήτων

Ανοιχτά νερά

Λασπώδη πεδία

Αλοέλη

Μαγγρόβια δάση

Άλλες εκβολικές κοινότητες

46

Τύποι εκβολικών κοινοτήτων

Στις εκβολές σχηματίζονται διάφορες κοινότητες.Μία από αυτές συγκροτείται από το πλαγκτόν, τα ψάρια και άλλους οργανισμούς της ανοιχτής θάλασσας που επισκέπτονται την κοινότητα με την πλημμυρίδα και φεύγουν με την άμπωτη.

47

Τύποι εκβολικών κοινοτήτωνΑνοιχτά νερά

Ο τύπος και η πυκνότητα του πλαγκτού που ζει στις εκβολές ποικίλλει ανάλογα με τα : ρεύματα την αλατότητα και τη θερμοκρασία του νερού

Επίσης ζει μια πλούσια ποικιλία ψαριών.Πολλά από αυτά αναπαράγονται στη θάλασσα αλλά χρησιμοποιούν τις εκβολές για να μεγαλώσουν

48

Τύποι εκβολικών κοινοτήτωνΛασπώδη πεδία

Τα λασπώδη πεδία σχηματίζονται από το βυθό των εκβολών που εκτίθεται κατά την άμπωτη. Είναι εκτεταμένες περιοχές με μεγάλη διαφορά στο ύψος των νερών και στις διακυμάνσεις της αλατότητας. Στο στόμιο των ποταμών έχουμε επιφάνειες με άμμο ενώ προς το κεντρικό μέρος έχουν ιλυώδες υλικό.

49

Λασπώδη πεδίαΗ φυτική ζωή δεν είναι πολύ εμφανής

Λίγα είδη μακροφυκών όπως τα χλωροφύκη Enteromorpha και Ulva(το θαλάσσιο μαρούλι) και το ερυθροφύκος Gracilaria καταφέρνουν να αναπτύσσονται πάνω σε κομμάτια οστράκων

Enteromorpha

Ulva

Gracilaria

50

Λασπώδη πεδίαΤα βακτήρια είναι άφθοναΟ χώρος ανάμεσα στα μερίδια των ιζημάτων είναι αόρατος για μας, αλλά αποτελεί σημαντικό κομμάτι του θαλάσσιου περιβάλλοντος.Αυτός ο μικροσκοπικός κόσμος, που επεκτείνεται από τις αμμώδεις παραλίες μέχρι τα βαθιά νερά, κατοικείται από πολύ εξειδικευμένους μεσοδιαστηματικούς οργανισμούς που αποτελούν

τη μειοπανίδα.

Gastrotriha

Kynorhyncha

Rotifera

Annelida

51

Λασπώδη πεδία

Τα κυρίαρχα ζώα στα λασπώδη πεδία ανοίγουν στοές μέσα στο ίζημα και αποτελούν

την ενδοπανίδα.

Πολύ λίγα είδη μπορούν να χαρακτηριστούν ως

επιπανίδα και είναι αυτά τα οποία είτε ζουν πάνω στο υπόστρωμα είτε είναι προσκολλημένα σε μια επιφάνεια.

Hydrobia

Mya arenaria

Pollinices

Callianasa

Urechis caupo

52

Λασπώδη πεδίαΟι κάτοικοι των λασπωδών πεδίων που τρέφονται με τα οργανικά θρύμματα (νεκρή οργανική ύλη και οι αποικοδομητές που ζουν πάνω σ΄αυτή) είναι …

ιζηματοφάγοι - οργανισμοί που τρέφονται με οργανική ύλη η οποία αποτίθεται στο ίζημα και

αιωρηματοφάγοι & διηθηματοφάγοι – οργανισμοί που τρέφονται με μερίδια που αιωρούνται στο νερό.

53

Λασπώδη πεδίαΟι πιο σημαντικοί θηρευτές στην κοινότητα των λασπωδών πεδίων είναι τα ψάρια τα οποία κατακλύζουν τα λασπώδη τοπία κατά την

πλημμυρίδα και τα πουλιά και κυρίως τα παρυδάτια πουλιά κατά την

άμπωτη και σε περιόδους μετανάστευσης

54

Τύποι εκβολικών κοινοτήτωνΑλοέλη

Εκτεταμένες χλοερές εκτάσεις που εκτείνονται από τα λασπώδη πεδία ως την ξηρά οι οποίες καλύπτονται με νερό κατά την πλημμυρίδα και είναι γνωστές και με την ονομασία παλιρροιακά έλη.Μερικές φορές ενώνονται με έλη των εσωτερικών νερών και τότε αναφέρονται μαζί ως υγρότοποι.Είναι εκτεθειμένα στις ίδιες ακραίες τιμές αλατότητας θερμοκρασίας και στις παλίρροιες όπως και τα λασπώδη πεδία.

55


Κυριαρχούν τα αλόφυτα και άλλα προσαρμοσμένα φυτά σε μεγάλη ποικιλία. Βακτήρια μέσα στη λάσπη αποσυνθέτουν το νεκρό φυτικό υλικό και εμπλουτίζουν την εκβολή με μεγάλο ποσοστό οργανικών θρυμμάτων.Τα ζώα των λασπωδών περιοχών τα συναντούμε και εδώ, καβούρια, γαστερόποδα, δίθυρα. Μικρά ψάρια ζουν στους νερόλακκους και παλιρροιακούς διαύλους. Πολλά είδη πουλιών φωλιάζουν στα αλοέλη, καθώς επίσης και αρκετά είδη ερπετών . Χερσαία πουλιά και θηλαστικά είναι επισκέπτες των περιοχών αυτών.

56


57

Τύποι εκβολικών κοινοτήτωνΜαγγρόβια δάση

Τα μαγγρόβια δάση ή μανγκάλια, είναι τα αντίστοιχα οικοσυστήματα των αλοελών στις τροπικές περιοχές.Σ΄αυτά κυριαρχούν τα μαγγρόβια δέντρα ή θάμνοι που είναι προσαρμοσμένα σε μερική βύθιση κατά την πλημμυρίδα.

58

Τύποι εκβολικών κοινοτήτωνΜαγγρόβια δάση

Τα περισσότερα είδη μαγγρόβιων βρίσκονται κατά μήκος των ακτών του δυτικού Ειρηνικού και του Ινδικού ωκεανού. Στα μαγγρόβια δάση ζουν πολλά θαλάσσια και χερσαία ζώα, όπως διάφορα είδη καβουριών βιολιστών και οι λασποπλοίαρχοι που είναι τα μοναδικά ψάρια που ζουν στα μαγγρόβια δάση.

59

Τροφικές αλληλεπιδράσεις των εκβολικών οργανισμών

Το παραπάνω γενικό τροφικό πλέγμα συνοψίζει τις τροφικές σχέσεις ανάμεσα στους διάφορους οργανισμούς των εκβολικών οικοσυστημάτων

60

Οι εκβολές περιλαμβάνουν κοινότητες που κυριαρχούνται από φυτά και έχουν πολύ υψηλή πρωτογενή παραγωγή. Μια σημαντική ποσότητα της τροφής που παράγεται από αυτά τα φυτά, γίνεται διαθέσιμη στους καταναλωτές με τη μορφή οργανικών θρυμμάτων. Το πλεόνασμα τω θρυμμάτων εξάγεται τελικά στην ανοιχτή θάλασσα και στα γειτονικά οικοσυστήματα μια διεργασία γνωστή ως έκβλυση

61

Ευχαριστούμε πολύ

Θαλασσια βιολογια

Documents

Transcript of Θαλασσια βιολογια