Què és el fitoplàncton? La majoria del fitoplàncton és massa petit per ser vist a ull nu. Tanmateix, en quantitats prou elevades, algunes espècies es poden veure com taques acolorides a la superfície de l'aigua, a causa del contingut de clorofil·la a l'interior de les seves cèl·lules i pigments auxiliars com les ficobiliproteïnes o les xantofil·les..
Què és el fitoplàncton
El fitoplàncton són organismes biòtics microscòpics fotosintètics que viuen a la capa d'aigua superior de gairebé tots els oceans i llacs de la Terra. Són els creadors de compostos orgànics a partir del diòxid de carboni dissolt a l'aigua, és a dir, els iniciadors del procés que manté la xarxa tròfica aquàtica.
Fotosíntesi
El fitoplàncton obté energia mitjançant la fotosíntesi i, per tant, ha de viure en una capa superficial ben il·luminada (anomenada zona eufòtica) d'un oceà, mar, llac o una altra massa d'aigua. El fitoplàncton representa aproximadament la meitat de totactivitat fotosintètica a la terra. La seva fixació acumulada d'energia en compostos de carboni (producció primària) és la base de la gran majoria de les cadenes alimentàries oceàniques i moltes d'aigua dolça (la quimiosíntesi és una excepció notable).
espècie única
Tot i que gairebé totes les espècies de fitoplàncton són fotoautòtrofs excepcionals, n'hi ha que són mitòtrofs. Normalment es tracta d'espècies no pigmentades que en realitat són heteròtrofs (aquestes últimes sovint es consideren zooplàncton). Els més coneguts són els gèneres dinoflagel·lars com Noctiluca i Dinophysis, que obtenen carboni orgànic ingerint altres organismes o material detrític.
Significat
El fitoplàncton absorbeix l'energia del sol i els nutrients de l'aigua per produir el seu propi aliment. Durant la fotosíntesi, l'oxigen molecular (O2) s'allibera a l'aigua. Es calcula que al voltant del 50% o el 85% de l'oxigen del món prové de la fotosíntesi del fitoplàncton. La resta es produeix mitjançant la fotosíntesi de les plantes terrestres. Per entendre què és el fitoplàncton, cal ser conscient de la seva gran importància per a la natura.
Relació amb minerals
El fitoplàncton depèn de manera crítica dels minerals. Es tracta principalment de macronutrients com el nitrat, el fosfat o l'àcid silícic, la disponibilitat dels quals ve determinada per l'equilibri entre l'anomenada bomba biològica i l'ascens d'aigües profundes i riques en nutrients. Tanmateix, en grans àreesEn oceans com l'oceà Austral, el fitoplàncton també està limitat per la manca de micronutrients de ferro. Això ha portat alguns científics a defensar la fertilització del ferro com a mitjà per contrarestar l'acumulació de diòxid de carboni (CO2) produït per l'home a l'atmosfera.
Els científics han estat experimentant amb l'addició de ferro (generalment en forma de sals com el sulfat fèrric) a l'aigua per fomentar el creixement del fitoplàncton i eliminar el CO2 atmosfèric a l'oceà. Tanmateix, les disputes sobre la gestió dels ecosistemes i l'eficiència de la fertilització amb ferro han frenat aquests experiments.
Varietat
El terme "fitoplàncton" cobreix tots els microorganismes fotoautòtrofs de les cadenes alimentàries aquàtiques. Tanmateix, a diferència de les comunitats terrestres on la majoria dels autòtrofs són plantes, el fitoplàncton és un grup divers que inclou eucariotes protozous com els procariotes eubacteris i arqueobacteris. Hi ha unes 5.000 espècies conegudes de fitoplàncton marí. Encara no està clar com va evolucionar aquesta diversitat malgrat els recursos alimentaris limitats.
Els grups més importants de fitoplàncton inclouen les diatomees, els cianobacteris i els dinoflagel·lats, encara que molts altres grups d'algues estan representats en aquest grup tan divers. Un grup, els cocolitofòrids, són els responsables (en part) d'alliberar quantitats importants de sulfur de dimetil (DMS) a l'atmosfera. El DMS s'oxida per formar sulfat, que en zones de baixa concentració de partícules d'aerosol potcontribueixen a l'aparició de zones especials de condensació de l'aire, que condueixen principalment a un augment de la nuvolositat i la boira sobre l'aigua. Aquesta propietat també és característica del fitoplàncton del llac.
Tots els tipus de fitoplàncton mantenen diferents nivells tròfics (és a dir, aliments) en diferents ecosistemes. A les regions oceàniques oligotròfiques com el mar dels Sargassos o l'oceà Pacífic Sud, els fitoplànctons més comuns són espècies petites i unicel·lulars anomenades picoplancton i nanoplàncton (també anomenats picoflagel·lats i nanoflagel·lats). El fitoplàncton s'entén principalment com a cianobacteris (Prochlorococcus, Synechococcus) i picoeucariotes com Micromonas. En ecosistemes més productius, els grans dinoflagel·lats són la base de la biomassa del fitoplàncton.
Influència en la composició química de l'aigua
A principis del segle XX, Alfred C. Redfield va trobar similituds entre la composició elemental del fitoplàncton i els principals nutrients dissolts a l'oceà profund. Redfield va suggerir que la proporció de carboni a nitrogen i fòsfor (106:16:1) a l'oceà està controlada per les demandes del fitoplàncton, ja que posteriorment el fitoplàncton allibera nitrogen i fòsfor a mesura que es remineralitza. Aquesta anomenada "proporció Redfield" per descriure l'estequiometria del fitoplàncton i l'aigua de mar s'ha convertit en un principi fonamental per entendre l'evolució de l'ecologia marina, la biogeoquímica i què és el fitoplàncton. Tanmateix, el coeficient de Redfield no és un valor universal i pot divergir a causa dels canvis en la composició de nutrients i microbis exògens.a l'oceà. La producció de fitoplàncton, com el lector ja hauria d'entendre, afecta no només el nivell d'oxigen, sinó també la composició química de l'aigua de l'oceà.
Característiques biològiques
L'estequiometria dinàmica inherent a les algues unicel·lulars reflecteix la seva capacitat per emmagatzemar nutrients en un reservori intern i canviar la composició de l'osmolita. Els diferents components cel·lulars tenen les seves pròpies característiques estequiomètriques úniques, per exemple, els dispositius de recollida de dades de recursos (llum o nutrients) com les proteïnes i la clorofil·la contenen una alta concentració de nitrogen però un baix contingut de fòsfor. Mentrestant, els mecanismes de creixement genètic com l'ARN ribosòmic contenen altes concentracions de nitrogen i fòsfor (N i P, respectivament). La cadena tròfica fitoplàncton-zooplàncton, malgrat la diferència entre aquests dos tipus de criatures, és la base de l'ecologia dels espais aquàtics de tot el planeta.
Cicles de vida
En funció de la distribució dels recursos, el fitoplàncton es classifica en tres etapes vitals: supervivència, floració i consolidació. El fitoplàncton supervivent té una proporció elevada de N:P (nitrogen i fòsfor) (> 30) i contenen molts mecanismes de recollida de recursos per mantenir el creixement quan els recursos són escassos. El fitoplàncton en floració té una relació N:P baixa (<10) i s'adapta al creixement exponencial. El fitoplàncton consolidat té una relació N:P a Redfield similar i conté una proporció relativament igual de mecanismes de creixement i acumulació de recursos.
Present i futur
Un estudi publicat a Nature el 2010 va trobar que el fitoplàncton marí ha disminuït substancialment als oceans del món durant el segle passat. S'estima que les concentracions de fitoplàncton a les aigües superficials han disminuït al voltant d'un 40% des de 1950 a un ritme d'aproximadament un 1% anual, possiblement com a resposta a l'escalfament dels oceans. L'estudi va provocar controvèrsia entre els científics i va provocar debats acalorats. En un estudi posterior del 2014, els autors van utilitzar una gran base de dades de mesures i van revisar els seus mètodes d'anàlisi per abordar diverses crítiques publicades, però van acabar amb conclusions igualment inquietants: el nombre d'algues del fitoplàncton està disminuint ràpidament.
