Learning Outcomes
- Vergelijk en contrasteer de kenmerken van de oceaanzones
De oceaan is het grootste mariene biome. Het is een continue hoeveelheid zout water met een relatief uniforme chemische samenstelling; het is een zwakke oplossing van minerale zouten en vergane biologische materie. Koraalriffen vormen binnen de oceaan een tweede soort marien biome. Estuaria, kustgebieden waar zout water en zoet water zich vermengen, vormen een derde uniek marien biome.
Oceaan
De fysieke diversiteit van de oceaan is van grote invloed op planten, dieren en andere organismen. De oceaan wordt ingedeeld in verschillende zones op basis van hoe ver het licht in het water reikt. Elke zone heeft een aparte groep soorten die is aangepast aan de biotische en abiotische omstandigheden die kenmerkend zijn voor die zone.
Figuur 1. Zee-egels, mosselschelpen en zeesterren worden vaak aangetroffen in het intergetijdengebied, hier te zien in Kachemak Bay, Alaska. (credit: NOAA)
Het intergetijdengebied, de zone tussen eb en vloed, is het oceaangebied dat zich het dichtst bij land bevindt (figuur 1). Over het algemeen denken de meeste mensen bij dit gedeelte van de oceaan aan een zandstrand. In sommige gevallen is het intergetijdengebied inderdaad een zandstrand, maar het kan ook rotsachtig of modderig zijn. Het intergetijdengebied is een zeer variabele omgeving vanwege de getijden. Organismen worden bij eb blootgesteld aan lucht en zonlicht en bevinden zich het grootste deel van de tijd onder water, vooral bij vloed. Levende wezens die in het intergetijdengebied gedijen, zijn daarom aangepast aan een lange periode van droogte. De kust van het intergetijdengebied wordt ook herhaaldelijk door golven geraakt, en de organismen die daar voorkomen zijn aangepast aan de schade die door de beukende golven wordt aangericht (figuur 1). Het exoskelet van kustschaaldieren (zoals de oeverkrab, Carcinus maenas) is taai en beschermt hen tegen uitdroging (uitdroging) en beschadiging door de golven. Een ander gevolg van de beukende golven is dat weinig algen en planten zich vestigen in de voortdurend bewegende rotsen, zand of modder.
De neritische zone strekt zich uit van de intergetijdenzone tot een diepte van ongeveer 200 m (of 650 ft) aan de rand van het continentale plat. Omdat het licht tot op deze diepte kan doordringen, kan fotosynthese in de neritische zone plaatsvinden. Het water hier bevat slib en is goed zuurstofhoudend, laag in druk en stabiel in temperatuur. Fytoplankton en drijvend Sargassum (een soort vrij drijvend zeewier) vormen een habitat voor een deel van het zeeleven in de neritic zone. Zoöplankton, protisten, kleine vissen en garnalen komen voor in de neritische zone en vormen de basis van de voedselketen voor de meeste visserijen in de wereld.
Buiten de neritische zone bevindt zich het open oceaangebied dat bekend staat als de oceanische zone. In de oceanische zone is sprake van thermische stratificatie, waarbij warm en koud water zich door oceaanstromingen vermengen. Overvloedig plankton dient als de basis van de voedselketen voor grotere dieren zoals walvissen en dolfijnen. Voedingsstoffen zijn schaars en dit is een relatief minder productief deel van het mariene biome. Wanneer fotosynthetische organismen en de protisten en dieren die zich met hen voeden, sterven, vallen hun lichamen naar de bodem van de oceaan waar ze blijven liggen; in tegenstelling tot zoetwatermeren is er in de open oceaan geen proces om de organische voedingsstoffen weer naar de oppervlakte te brengen. Tot de meeste organismen in de afotische zone behoren zeekomkommers (phylum Echinodermata) en andere organismen die overleven op de voedingsstoffen die zich bevinden in de dode lichamen van organismen in de fotische zone.
Onder de pelagische zone bevindt zich het bentische rijk, het diepwatergebied voorbij het continentale plat. De bodem van het bentische gebied bestaat uit zand, slib en dode organismen. De temperatuur daalt, maar blijft boven het vriespunt, naarmate de waterdiepte toeneemt. Dit deel van de oceaan is rijk aan voedingsstoffen door de dode organismen die uit de bovenste lagen van de oceaan vallen. Door dit hoge niveau aan voedingsstoffen bestaat er een diversiteit aan schimmels, sponzen, zeeanemonen, zeewormen, zeesterren, vissen en bacteriën.
Het diepste deel van de oceaan is de abyssale zone, die zich op dieptes van 4000 m of meer bevindt. De abyssale zone is zeer koud en heeft een zeer hoge druk, een hoog zuurstofgehalte en een laag gehalte aan voedingsstoffen. In deze zone komen allerlei ongewervelde dieren en vissen voor, maar in de abyssale zone komen geen planten voor wegens het gebrek aan licht. Hydrothermale bronnen worden vooral in de abyssale zone aangetroffen; chemosynthetische bacteriën maken gebruik van de waterstofsulfide en andere mineralen die uit de bronnen vrijkomen. Deze chemosynthetische bacteriën gebruiken de waterstofsulfide als energiebron en vormen de basis van de voedselketen in de abyssale zone.
Koraalriffen
Figuur 2. Koraalriffen worden gevormd door de calciumcarbonaatskeletten van koraalorganismen, ongewervelde zeedieren van het phylum Cnidaria. (credit: Terry Hughes)
Koraalriffen zijn oceaanruggen die worden gevormd door ongewervelde zeeorganismen die leven in warm, ondiep water in de fotische zone van de oceaan. Ze worden aangetroffen binnen een zone van 30° ten noorden en ten zuiden van de evenaar. Het Great Barrier Reef is een bekend rifsysteem dat zich enkele kilometers voor de noordoostelijke kust van Australië bevindt. Andere koraalrifsystemen zijn franje-eilanden, die direct aan land grenzen, of atollen, ronde rifsystemen rond een voormalige landmassa die nu onder water ligt. De koraalorganismen (leden van de phylum Cnidaria) zijn kolonies van zoutwaterpoliepen die een calciumcarbonaatskelet afscheiden. Deze calciumrijke skeletten stapelen zich langzaam op en vormen zo het onderwaterrif.
Koralen die in ondieper water voorkomen (op een diepte van ongeveer 60 m) hebben een mutualistische relatie met fotosynthetische eencellige algen. Deze relatie voorziet koralen van het grootste deel van de voeding en de energie die ze nodig hebben. De wateren waarin deze koralen leven zijn voedselarm en zonder deze wederkerigheid zouden grote koralen niet kunnen groeien. Sommige koralen die in dieper en kouder water leven, hebben geen wederkerige relatie met algen; deze koralen verkrijgen energie en voedingsstoffen door gebruik te maken van stekende cellen op hun tentakels om prooien te vangen.
Geschat wordt dat meer dan 4.000 vissoorten koraalriffen bewonen. Deze vissen voeden zich met koraal, de cryptofauna (ongewervelde dieren die zich in het calciumcarbonaatsubstraat van de koraalriffen bevinden), of de zeewieren en algen die met het koraal samenhangen. Bovendien bevolken sommige vissoorten de grenzen van een koraalrif; deze soorten omvatten roofdieren, herbivoren, of planktivoren. Roofdieren zijn diersoorten die jagen en zijn carnivoren of “vleeseters”. Herbivoren eten plantaardig materiaal, en planktivoren eten plankton.
Globale achteruitgang van koraalriffen
Het kost veel tijd om een koraalrif te bouwen. De dieren die koraalriffen vormen, hebben zich in de loop van miljoenen jaren ontwikkeld en zetten langzaam het calciumcarbonaat af dat hun karakteristieke oceaanwoningen vormt. De koraaldieren en hun symbiotische algenpartners, die in warm tropisch water leven, zijn geëvolueerd om te overleven aan de bovengrens van de temperatuur van het oceaanwater.
De klimaatverandering en de menselijke activiteit vormen samen een dubbele bedreiging voor het overleven van de koraalriffen van de wereld op lange termijn. Door de opwarming van de aarde als gevolg van de uitstoot van fossiele brandstoffen stijgt de temperatuur van de oceanen, en koraalriffen hebben daaronder te lijden. De buitensporige warmte zorgt ervoor dat de riffen hun symbiotische, voedselproducerende algen verdrijven, wat resulteert in een fenomeen dat bekend staat als verbleking. Wanneer bleking optreedt, verliezen de riffen veel van hun karakteristieke kleur doordat de algen en de koraaldiertjes sterven als het verlies van de symbiotische zooxanthellae aanhoudt.
Stijgende niveaus van atmosferische kooldioxide bedreigen de koralen verder op andere manieren; als CO2 oplost in oceaanwater, verlaagt het de pH en verhoogt het de zuurgraad van de oceaan. Als de zuurgraad toeneemt, verstoort dat de verkalking die normaal plaatsvindt als koraaldieren hun huizen van calciumcarbonaat bouwen.
Als een koraalrif begint af te sterven, neemt de soortendiversiteit sterk af omdat de dieren voedsel en beschutting verliezen. Koraalriffen zijn ook economisch belangrijke toeristische bestemmingen, dus de achteruitgang van koraalriffen vormt een ernstige bedreiging voor de kusteconomieën.
De groei van de menselijke bevolking heeft koralen ook op andere manieren aangetast. Met de toename van de menselijke kustbevolking is ook de afspoeling van sedimenten en landbouwchemicaliën toegenomen, waardoor een deel van het eens zo heldere tropische water troebel is geworden. Tegelijkertijd heeft overbevissing van populaire vissoorten ervoor gezorgd dat de roofdieren die koralen eten ongecontroleerd hun gang kunnen gaan.
Hoewel een wereldwijde temperatuurstijging van 1-2˚C (een voorzichtige wetenschappelijke prognose) in de komende decennia misschien niet groot lijkt, is dit toch van grote betekenis voor dit biome. Wanneer veranderingen snel plaatsvinden, kunnen soorten uitsterven voordat de evolutie tot nieuwe aanpassingen leidt. Veel wetenschappers geloven dat de opwarming van de aarde, met zijn snelle (in termen van evolutietijd) en onverbiddelijke temperatuurstijgingen, de balans doet doorslaan tot voorbij het punt waarop veel koraalriffen in de wereld zich kunnen herstellen.
Probeer het
Bijdragen!
Verbeter deze paginaLees meer