Πύλη Παιδαγωγικού Υλικού Περιβαλλοντικής Εκπαίδευσης

Αβιοτικοί παράγοντες και οργανισμοί

Είναι χαρακτηριστικό για το θαλάσσιο περιβάλλον ότι ορισμένες αβιοτικές παράμετροι αποτελούν περιοριστικούς παράγοντες για την ανάπτυξη και την οργάνωση των βιολογικών πληθυσμών, δηλαδή οι οργανισμοί εμφανίζουν ιδιαίτερη ευαισθησία στις μεταβολές τους και δεν μπορούν να επιβιώσουν έξω από ένα, συγκεκριμένο για κάθε είδος οργανισμού, φάσμα τιμών. Τέτοιες παράμετροι για το θαλάσσιο περιβάλλον είναι η αλατότητα, η θερμοκρασία και η συγκέντρωση θρεπτικών αλάτων.

Έχει παρατηρηθεί ότι η θερμοκρασία επηρεάζει πολλά μορφολογικά χαρακτηριστικά και όλες τις φυσιολογικές λειτουργίες των οργανισμών. Επιπλέον οι οργανισμοί δεν έχουν το ίδιο εύρος ανοχής σε όλα τα στάδια του βιολογικού τους κύκλου. Συνήθως τα νεαρά στάδια είναι πολύ πιο στενόθερμα από τα ενήλικα, δηλαδή μπορούν να επιβιώνουν μόνο όταν η θερμοκρασία δεν μεταβάλλεται σημαντικά γύρω από κάποια συγκεκριμένη, «ιδανική» για τις συνθήκες και τον οργανισμό, τιμή. Στις πολικές περιοχές παρατηρείται αύξηση του μεγέθους των οργανισμών, γιατί η χαμηλή θερμοκρασία του νερού έχει ως αποτέλεσμα την καθυστέρηση της αναπαραγωγικής ωρίμανσης των οργανισμών και την παράταση της περιόδου αύξησης. Ακόμη έχει παρατηρηθεί αύξηση των σπονδύλων των ψαριών καθώς προχωράμε από τις τροπικές περιοχές προς τις πολικές.

Η αλατότητα έχει μεγάλη οικολογική σημασία γιατί καθορίζει την ωσμωτική πίεση του θαλάσσιου περιβάλλοντος, που εκφράζει την τάση του νερού να περάσει μέσα από ημιπερατή μεμβράνη από περιοχή χαμηλής πυκνότητας σε μία άλλη υψηλής. Αυτή η ιδιότητα είναι πολύ σημαντική για τους θαλάσσιους οργανισμούς γιατί το σώμα τους, και ιδιαίτερα οι περιοχές των βραγχίων για τα ψάρια, αποτελούν ημιπερατές μεμβράνες. Εφόσον η πυκνότητα των σωματικών υγρών είναι διαφορετική από αυτή του νερού, οι οργανισμοί αυτοί είναι αναγκασμένοι να «ωσμωρρυθμίζουν» προκειμένου να μην έχουν τεράστιες απώλειες νερού ή αντίστροφα να «σκάνε» από το πολύ νερό που μπαίνει στο σώμα τους. Με εξαίρεση τα ψάρια όλα τα θαλάσσια ζώα περιέχουν σωματικά υγρά ισοωσμωτικά με το θαλάσσιο νερό. Τα θαλάσσια ερπετά, τα πτηνά και τα θηλαστικά έχουν ειδικούς μηχανισμούς ρύθμισης. Οι θαλάσσιοι οργανισμοί που ζουν σε σταθερό περιβάλλον, όπως τα ωκεάνια νερά, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στις αλλαγές της αλατότητας. Αντίθετα είναι πιο λίγοι οι οργανισμοί που ανέχονται μεγάλες μεταβολές της αλατότητας και είναι αυτοί που ζουν στις λιμνοθάλασσες ή κοντά στις εκβολές ποταμών, αλλά η ανοχή αυτή μικραίνει όσο μεγαλώνει η θερμοκρασία.

Ορισμένα στοιχεία που βρίσκονται διαλυμένα στο θαλάσσιο νερό σε κυμαινόμενες συγκεντρώσεις επηρεάζουν αποφασιστικά την κατανομή των θαλάσσιων οργανισμών. Ένα τέτοιο στοιχείο είναι το ασβέστιο, το οποίο χρησιμεύει για την κατασκευή σκελετικών στοιχείων (κόκαλα, κελύφη οστράκων, κ.ά.). Η παρουσία ελεύθερου ασβεστίου που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους οργανισμούς εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Έτσι στις τροπικές περιοχές, όπου η θερμοκρασία είναι σταθερά υψηλή, η ενσωμάτωση του ασβεστίου από τους οργανισμούς και η ακόλουθη απόθεση του στο βυθό μετά το θάνατο τους είναι μεγάλη. Αντίθετα στις ψυχρές θάλασσες το ασβέστιο του θαλάσσιου νερού δεν μπορεί να προληφθεί από τους οργανισμούς με αποτέλεσμα τα ζώα των περιοχών αυτών να είναι γυμνά ή να φέρουν λεπτά κελύφη και λεπτούς σκελετούς. Επίσης τα θρεπτικά άλατα έχουν εξαιρετική σημασία για την αύξηση των οργανισμών και την παραγωγικότητα των θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Τα θρεπτικά στοιχεία είναι απαραίτητα στα φυτά (π.χ. τα άλατα του αζώτου) και υπάρχουν σε διαλυμένη ανόργανη μορφή (π.χ. αμμωνία, νιτρικά) ή σε οργανική μορφή (π.χ. αμινοξέα). Τα πιο χρήσιμα θρεπτικά στοιχεία είναι ο άνθρακας, το άζωτο, ο φώσφορος, το πυρίτιο, το μαγγάνιο, το νάτριο και το ασβέστιο. Συνήθως με τον όρο θρεπτικά άλατα αναφερόμαστε στα ανόργανα άλατα του αζώτου και του φωσφόρου που είναι και τα πιο απαραίτητα για την πλειονότητα των φυτικών οργανισμών. Η συγκέντρωση των διαλυμένων θρεπτικών συστατικών στο θαλάσσιο νερό, παρά τη συνεχή «τροφοδοσία» του από τη ξηρά, είναι χαμηλή και ποικίλλει πολύ, τοπικά και χρονικά, καθώς επίσης χαμηλή είναι και η διάρκεια παραμονής τους στο νερό. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι η αυτοτροφική ζώνη των φυτικών παραγωγών είναι πολύ μικρή συγκριτικά με την ετεροτροφική. Ίσως ο μικρός κύκλος ζωής και τροφικής ανακύκλωσης του πλαγκτού των ωκεανών να αποτελεί προσαρμογή στην κατάσταση αυτή.