Autor: Roman Majchrowski, ostatnia aktualizacja: 25 kwietnia 2016
Fotosyntetyczna produkcja pierwotna w morzu jest jednym z głównych procesów zachodzących w biosferze Ziemi. Stanowi pierwsze ogniwo w łańcuchu troficznym i przez to jest odpowiedzialna za zasilanie ekosystemów w energię. W procesie produkcji pierwotnej uwalniany jest również tlen. Przez to fitoplankton jest jednym z głównych regulatorów bilansu tlen – dwutlenek węgla i wpływa na klimat poprzez regulację efektu cieplarnianego w atmosferze.
Pionowy rozkład dziennej produkcji prezentowany jest na głębokościach skorelowanych z głębokościami na których prezentowane są pozostałe parametry wyznaczone przy pomocy modelu DESAMBEM czyli 0, 1, 3, 5, 10, 20m.
Formuła pozwalająca wyznaczyć wartość dziennej produkcji pierwotnej na wybranej głębokości pp(z) (z oznacza wybraną głębokość) (Woźniak i in., 2008, Woźniak i in, 2007):
gdzie
– dzienna doza energii absorbowanej przez fitoplankton na głębokości z
– wydajność kwantowa fotosyntezy na głębokości z
Wartość produkcji pierwotnej na wybranych głębokościach jest prezentowana w miligramach asymilowanego węgla na metr sześcienny na dobę [mg C m-3 d-1].
Metodyka
Produkcja pierwotna na wybranych głębokościach w Bałtyku wyznaczana jest za pomocą modelu DESAMBEM (Woźniak i in., 2008).
Walidacja
Przyjmuje się, że błędy wyznaczania produkcji pierwotnej na określonych głębokościach są takie same jak w przypadku produkcji pierwotnej z-=0 czyli produkcji pierwotnej w słupie wody.
W Bałtyku występują w ciągu roku trzy rodzaje zakwitów: wiosenny, letni i jesienny. W zakwitach wiosennym i jesiennym biorą udział okrzemki i bruzdnice, natomiast w zakwicie letnim uczestniczą sinice.
Zakwit wiosenny rozpoczyna się od zakwitu okrzemek przechodzącego w zakwit bruzdnic i przesuwa się w przestrzeni i czasie tj. zaczyna się w cieśninach duńskich (Kattegacie i Morzu Bełtów) na przełomie lutego i marca, od marca do maja może występować w Basenie Gdańskim, a w maju na Głębi Gotlandzkiej. Jest to największy zakwit bałtycki w roku.
Drugim w kolejności jest zakwit letni występujący na przełomie lipca i sierpnia w którym uczestniczą sinice. Niestety, nie jest to szczęśliwy termin dla urlopowiczów wypoczywających nad morzem ponieważ zakwit ten może być toksyczny i uniemożliwia, na szczęście tylko przez kilka dni, kąpiele i przechadzki po brzegu. Szczególnie małe dzieci są narażone na niebezpieczne efekty zetknięcia ze skażoną wodą. W ostatnich dziesięcioleciach obserwuje się coraz intensywniejsze zakwity sinic ale są też lata w których takie zakwity są prawie niezauważalne.
W okresie zimowym nie ma warunków aby występowały zakwity. Liczba organizmów fitoplanktonowych mocno obniża się i ich zdolność rozmnażania się jest niska. Większość organizmów znajduje się w formach przetrwalnikowych.
Mikroskopijne glony i sinice biernie unoszące się w toni wodnej zwane fitoplanktonem. Słowo fitoplankton pochodzi z języka greckiego i oznacza błądzącą roślinę to jest roślinę swobodnie dryfującą. Organizmy te są bardzo małe. Ich rozmiary podaje się w mikrometrach czyli tysięcznych częściach milimetra i można je zobaczyć tylko przez mikroskop. Niektóre tworzą kolonie o kształcie kul lub nitek. Natomiast w czasie zakwitu liczba tych organizmów jest tak duża, że aby ogarnąć cały obszar zakwitu w Bałtyku potrzebne jest zdjęcie z satelity. Zdjęcia samolotowe obejmują zbyt mały obszar.
W Bałtyku żyje ok. 700 gatunków glonów i sinic ale dominują gatunki okrzemek, bruzdnic i sinic i one też odpowiedzialne są za zakwity.
Fitoplankton żyje dzięki fotosyntezie. Istotną cechą fitoplanktonu sprzyjającą zakwitom jest to, że mogą się rozmnażać bardzo szybko, a czas życia jednego pokolenia to godziny lub dni.
Czasem powierzchnia morza zmienia zabarwienie, a woda staje się mętna i pojawia się na niej niebiesko-zielonkawy, szaro-zielony lub brunatny kożuch. Jest to spowodowane masowym rozwojem mikroskopijnych glonów i sinic czyli zakwitem fitoplanktonu.
Można stwierdzić, że zakwity z poziomu morza są zwykle nieestetyczne. Pokryta kożuchem powierzchnia morza nie wygląda zbyt ład nie ale na zdjęciach satelitarnych jest bardzo fotogeniczna.