אבטיפוס של פטנט
נכתב ע"י Nimo שישי, 05 דצמבר 2008 16:40
הפוטוסינתזה שווה בדיוק לקצב הנשימה. העומק הזה שונה לתאים שונים. יכולות להיות כחוליות שעברו התאמה מוחלטת לאור חלש וזה יכול להיות 0.5% אור ולעומתן תאים אחרים שצריכים 2% אור. באופן ממוצע עד 1% אור השכב מכונה השכבה הפוטית. העומק של 1% אור מכונה העומק הפוטי, הוא מוגדר באותה צורה עבור בתי גידול שונים. העמוק ביותר שנמדד אי פעם באוקיאנוס הוא במזרח הים התיכון 150 מטרים. מודדים אותו ע"פ קצב היצרנות. ההגדרה המדויקת של העומק פוטי נעשית ע"י בדיקה ניסיונית.
Z עומק k קבוע דעיכה של האור I עוצמת אור: 
פרמטר רביעי- פיטופלנקטון.
ציר y- העומק, כלפי מטה.
ציר x- פיטופלנקטון, למשל ריכוז פיגמנטים.
יש מקסימום שנמצא בערך בין 50 ל-60 מטרים. לקראת 100 מטרים אין יותר פיטופלנקטון. הוא עולה למעלה כי שם יש לו מזון. יש גם זואופלנקטון שלא עולה למעלה ויש לו מזון למטה (1-5 ק"מ). המזון למטה יותר מגיע מהפרשות של זואופלנקטון או מאבטיפוס מתים שחיו למעלה. הם צונחים בקצב כפונקציה של הגודל. פיטופלנקטון בגודל שני מיקרון צונח בערך מטר ביום. זאת אומרת שאם הממוצע של שקיעת חומר זה בערך 10 מטרים ליום, הממוצע של פחמן שנוצר בשכבה הפוטית יגיע ב-60 יום לעומק של 700 מטרים. חלק גדול מזה מתפרק ע"י חיידקים. אם נסתכל על הביומסה הבנתונית (על הקרקעית) נראה ירידה אקספוננציאלית כשמעמיקים. ב-11 ק"מ ליד הפיליפינים כמות בעה"ח שם זעומה.
למה יש "פיק", עלייה עם העומק עד המקסימום?
- יש תהליך של פוטו-אינהיביציה שיכול לגרום לפחות יצרנות אבל זה לא ישפיע על עומק של 20 מטרים ואפשר לראות מקרים שגם אחרי 20 מטרים זה עוד יעלה. המגבלה של ולקולאריים הולכת ומעצימה ככל שאנחנו קרובים לפני המים. כלומר יש אור ולקולאריים שעובדים בשני כיוונים שונים. למעשה זה מה שגורם לעוקם.
פרמטר חמישי- ולקולאריים.
ציר y- העומק, כלפי מטה.
ציר x- ולקולאריים.
ולקולאריים מתרבים ככל שיורדים בעומק. בשכבה הפוטית יש 0 נוטריינטים. השיפוע מכונה ולקולאריים- הולכת וגדלה. אבטיפוס הטרו-טרופים רובם העילאיים לא רק לא קולטים ולקולאריים מהמים אלא מפרישים. כלומר יש מעין פרדוקס שי אבטיפוס הטרו-טרופים ולעיתים זה גורם מגביל. אין מי שינצל את ולקולאריים, איפה שיש אוטו-טרופים שיכולים לנצל את זה (בשכבה הפוטית) אין ולקולאריים. החיידקים המפרקים בים, וגם ביבשה מלבד הפטריות, אלה החיידקים. אמרנו שחיידקים מפרקים חומר בדרך שהוא שוקע. הם מנצלים את החומר הזה, שהרי הם הטרו-טרופים. שיש 100 גרם ששקעו מהעמק הפוטי, כעבור 40 יום זה הגיע לעומק של 400 מטרים ונשארו אולי 50 גרם! יתר ה- 50 ננשמו ע"י הבקטריות. הפירוק נעשה כמו ע"י אבטיפוס הטרו-טרופים עילאיים ומפרישים חומרים חזרה. יש חומרים שיכולים לנשום תרכובות חנקן ורוב הפירוק שלו לוקח את החנקן בחומר ששקע ומת (חנקן אורגאני מחלבונים) והופכים אותו לניטרט- אי אורגאני. זה תהליך מינרליזציה. ולקולאריים הולכים ועולים עם העומק בגלל שהם מפרקים תרכובות ולקולארי לניטרט ואח"כ החומר ממשיך לשקוע.
יש דיפוזיה בים בסדרי גודל הרבה יותר גדולים מהיבשה ולכן יש מאורעות של הגעת ולקולאריים מהמעמקים אבל זה מדוכא בגלל התהליך הזה. המצב הזה שיש הרבה ולקולאריים למטה הוא מצב יציב. יש לפעמים דיפוזיה ויש גם מחזור. יש ולקולאריים ממוחזרים- הפכו לניטרט למטה נקלטו ע"י הפיטופלנקטון וממשיכים. יצרנות ממוחזרת (שמסתמכת על מחזור) אנחנו מפרידים מיצרנות חדשה. יצרנות חדשה של ולקולאריים יש למטה. כמו שחקלאי מדשן שדות אפשר לקבל הרבה יבול של פיטופלנקטון אם מעלים את המים מלמטה ללמעלה. לתהליך הזה של מים שזורמים לקטבים, שוקעים ואחרי הרבה מאוד זמן עולים קוראים מסוע עולמי.
ים אוליגו-טרופי= ים מוגבל. מעט מזון, מערכת הפיטופלנקטון מוגבלת ע"י ולקולאריים. ההיפך מזה נקרא ים אאו-טרופי. תהליכי אאו-טרופיקציה נגרמים בד"כ ע"י האדם.
פרמטר שישי- חמצן.
יש ירידה עד כ- 100 מטרים ואז יש עלייה. את פשר הירידה אפשר להסביר- מקור אחד זה האטמוספרה, אנחנו מעושרים בחמצן למעלה גם מהפוטוסינתזה ונמצאים במצב על- רוויה. הירידה מובנת בגלל הפירוק הבקטריאלי. יש פחות ופחות חמצן בירידה לעומק. אם יש כמות אדירה של חומר אורגאני גם יש ירידה חדה אבל לא ברור למה מתחילה עלייה אחרי 100 מטרים. המים שנמצאים מתחת לקו המשווה הגיעו או מגרינלנד או מאנטרקטיקה. אפשר להמס הרבה מאוד חמצן במים קרים ולכן מקור החמצן הזה הוא ממים ששקעו בטמפטנטורות נמוכות.
אנחנו נמצאים על כדור הארץ במערכת שמסתובבת ביקום והכוחות שפועלים מביאים לפעולות מאוד איטיות. התנועות האלה מושפעות מסיבוב כדור הארץ מכוח שנקרא כוח קוריוליס. הוא גורם לתנועות האלה שמסתכלים עליהן מתוך המערכת עצמה. צופה מתוך כדור הארץ יראה אותן אבל לא צופה ממקום אחר. למעשה אם אנחנו יושבים בקו המשווה ויורים פגז הוא יוסט ימינה אם זה בחצי כדור הארץ הצפוני ושמאלה אם זה לדרומי. הרוחות גורמות לסביבונים ענקיים סביב האוקיאנוסים. הרוחות מושוות בקו המשווה ממזרח למערב. המים באוקיאנוס נעים פחות או יותר בכיוון הרוח. המים מוזזים ומונעים ע"י הרוח אבל יש להם גם סטייה ימינה מהכיוון של הרוח, בחצי הכדור הצפוני. מה שמתקבל זה למעשה מים שזורמים עם רכיב לגבי המרכז. אנחנו "מערמים" מים במרכז האוקיאנוס. הגובה של המים לא אחיד. במצב כזה אנחנו לוקחים מים חמים בלי ולקולאריים למעלה. מתקבל מדבר ימי. הם חמים כי הרוח מזיז מים מלמעלה, מפני הים. בסביבון שמסתובב לצד ההפוך נקבל מים שמורחקים מהמרכז ונפער חור במרכז האוקיאנוס, זה לא באמת קורה כי מגיעים מים מלמטה שמשלימים את החור- תופעה Upwelling. התופעה ההפוכה היא שמתקבל אזור חם ועני ביותר וזה לא יציר אז יורדים המים- Downwelling. אלה המדבריות. נוצרים אזורים עניים. סביבון הפוך יוצר אזור עשיר.
חריגים: בקו המשווה יש יותר כלורופיל- פיטופלנקטון. יש רוחות שכר שנושבות לכיוונו. מצפון אליו סטייה ימינה ומדרום אליו סטייה שמאלה. המים מופרדים ומגיעים מים מלמטה- Upwelling.
בפרו יש הכי הרבה דגים. לאורך דרום אמריקה נושבת רוח לכיוון קו המשווה והמים מתרחקים מהחוף, נפער חור. יש זרימה של מים מלמטה ובזכות זה יש לפרו הרבה פיטופלנקטון והרבה דגים. זה ה- Upwelling הכי גדול שמוכר עד היום.
באילת יש רוח צפונית רוב ימות השנה. לאורך החוף הסעודי יש הכי הרבה Upwelling. הגורם המגביל מספר 1 של יצרנות ביולוגית באוקיאנוסים הוא ולקולאריים.
אגמים:
האור יורד באופן אקספוננציאלי. השמש מחממת למעלה ויש שיכוב של מים קרים למעלה וחמים למטה. אין אנטרקטיקה ולכן ריכוז החמצן יורד לאפס. הכנרת הופכת לתנאים אנ-אוקסיים כי אין מים עשירים בחמצן והכל נמצא במקום. החומר האורגאני שמתפרק גורם לאנ-אוקסיה. אם יהיה אאו-טרופיקציה ויהיה הרבה חומר אורגאני מה שיהפוך את הכנרת לאנ-אוקסית.
בים אנחנו נוטים לחשוב שחנקן זה הגורם המגביל העיקרי. באגמים ולקולאריים העיקריים שמהווים גורם מגביל הם חנקן, צורן, זרחן וברזל. הוא גורם מגביל במקומות רחוקים מהיבשת. האלמנט שממנו מקבלים את הזרחן הוא הפוספט PO4.