Písčitá a bahnitá pobřeží



Podobné dokumenty
MOŘSKÉ POBŘEŽÍ LITORÁL

BIOLOGIE OCEÁNŮ A MOŘÍ

Produkce organické hmoty

Protokol III. Exkurze z mořské biologie ZOO/MOREX. Písčité dno, intersticiální fauna. Úvod: Jméno: Obor/ročník: Datum:

Potravní a produkční ekologie

S postupným nárůstem frekvence lokalit se zjevnou nadprodukcí (tzv. hypertrofie) přechází definice v devadesátých letech do podoby

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

Pozor na chybné definice!

Dekompozice, cykly látek, toky energií

05 Biogeochemické cykly

Zásady budování drobných vodních ploch

Zásady budování drobných vodních ploch

DEKOMPOZICE, CYKLY LÁTEK, TOKY ENERGIÍ

Literatura. Oceánografie. Thurman H.V. & Trujillo A.P Computer Press, Brno.

primární producenti: řasy, sinice, vodní rostliny konkurence o zdroje mikrobiální smyčka

Každý ekosystém se skládá ze čtyř tzv. funkčních složek: biotopu, producentů, konzumentů a dekompozitorů:

Biologická Diversita. Různorodost druhů a genetická diversita uvnitř druhů

Prostor a čas čtyřrozměrný prostor

Potravní síť Společenstvo

Biologické doklady klimatických změn

HLUBOKÝ OCEÁN OCEÁNSKÉ DNO

Očekávané výstupy podle RVP ZV Učivo předmětu Přesahy, poznámky. Poznáváme přírodu

Oceánské sedimenty jako zdroj surovin


kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita

kyslík ve vodě CO 2 (vápenato-)uhličitanová rovnováha alkalita

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Vliv odbahňování na bezobratlé živočichy litorálu ve stojatých vodách. Jan Sychra Ústav botaniky a zoologie PřF MU, Brno

Využití zásoby živin a primární produkce v eutrofních rybnících

Konference Vodárenská biologie 2019, února 2019, Interhotel Olympik, Praha

Sezónní peridicita planktonu. PEG model

NIKA A KOEXISTENCE. Populační ekologie živočichů

Kde se vzala v Asii ropa?

Vodní ekosystém. vstupy z atmosféry odtok. vstupy z povodí (přítok) potravní vztahy (metabolismus, cykly živin)

Látky jako uhlík, dusík, kyslík a. z vnějšku a opět z něj vystupuje.

Příčiny - astronomické přitažlivá síla Měsíce a Slunce vliv zemské rotace

BIODEGRADACE SPECIFICKÝCH POLUTANTŮ ZÁKLADNÍ PODMÍNKY

Environmentáln. lní geologie. Stavba planety Země. Ladislav Strnad Rozsah 2/0 ZS-Z Z a LS - Zk

a) zkonzumují za život velké množství jedinců, avšak nespotřebují jedince celého, nezpůsobují jeho smrt, i když mu svou aktivitou škodí

I. Morfologie toku s ohledem na bilanci transportu plavenin a splavenin

Podmínky působící na organismy: abiotické - vlivy neživé části prostředí na organismus biotické - vlivy ostatních živých organismů na život jedince, m

CZ.1.07/2.2.00/

Biologické čištění odpadních vod - anaerobní procesy

Vodní organismy a jejich formy

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Hydrosféra - (vodní obal Země) soubor všeho vodstva Země povrchové vody, podpovrchové vody, vody obsažené v atmosféře a vody v živých organismech.

Ztrátové faktory Grazing filtrační rychlost, filtrační rychlost společenstva.

Vlastnosti půd a půdní organismy

Globální změna a oceány

Mokřady aneb zadržování vody v krajině

HLAVNÍ PROBLÉMY V ŽIVOTNÍM PROSTŘEDÍ

Koloběh látek v přírodě - koloběh dusíku

OBSAH TĚŽKÝCH KOVŮ V ORGANISMECH POTRAVNÍHO ŘETĚZCE ROKYTKY A BOTIČE

Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje Mgr.

EU V/2 1/Z27. Světový oceán

Základy pedologie a ochrana půdy

CZ.1.07/2.2.00/ Vodní ekosystémy IV. Estuária

Vodní ekosystém. vstupy z atmosféry odtok. vstupy z povodí (přítok) potravní vztahy (metabolismus, cykly živin)

Téma 3: Voda jako biotop mořské biotopy

SBORNÍK 1 Terénní hydrobiologické praktikum II (Karlov pod Pradědem, )

J i h l a v a Základy ekologie

Rybářství 4. Produktivita a produkce. Primární produkce - rozdělení. Primární produkce - PP

Ekosystémy. Ekosystém je soubor organismů žijících na určitém

VY_52_INOVACE_71. Hydrosféra. Určeno pro žáky 6. ročníku Člověk a příroda Zeměpis Přírodní obraz Země - Hydrosféra

Biologické metody v technických normách. Ing. Lenka Fremrová

Budování a obnova drobných vodních ploch (tůní)

Nevstoupíš dvakrát do téhož rybníka

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

Ekologie půdních organismů 3 půdní mikrofauna <0,2 mm Prvoci (Protozoa) Hlísti (Nematoda) Strunovci (Nematomorpha) Vířnící (Rotatoria) Želvušky

BIOLOGICKÁ PRODUKTIVITA K ČEMU? PRODUKCE ENERGIE POTRAVNÍ SÍTĚ EKOLOGICKÉ VZTAHY

1. Ekologie zabývající se studiem společenstev se nazývá a) autekologie b) demekologie c) synekologie

DELTA ESTUÁR BRAKICKÁ VODA POBŘEŽNÍ MOKŘADY

Jak fungují rybníky s rybami a rybníky bez ryb, při nízké a vysoké úrovni živin

6. Tzv. holocenní klimatické optimum s maximálním rozvojem lesa bylo typické pro a) preboreál b) atlantik c) subrecent

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Voda jako životní prostředí rozpuštěné látky : sloučeniny dusíku

Úloha odumřelého dřeva v lesních porostech

ROSTLINNÍ PREDÁTOŘI. Vliv eutrofizace na vodní svět. Co se vám bude hodit vědět

Co je to ekosystém? Ekosystém. Fungování Hranice Autoregulační mechanismy Stabilizační mechanismy Biogeocenóza. Otevřený systém.

Co je to ekosystém? Ekosystém. Fungování Hranice Autoregulační mechanismy Stabilizační mechanismy Biogeocenóza. Otevřený systém.

Voda jako životní prostředí ph a CO 2

Atraktivní biologie PRODUCENTI. biotické faktory DESTRUENTI ENTI KONZUMENTI

Základní škola a mateřská škola Drnholec, okres Břeclav, příspěvková organizace CZ.1.07/1.4.00/

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

Ekologie moří, oceánů a oceánobiologie

AKVARISTIKA mořská 25/01/2017 ÚVOD NÁKUP

Výběr substrátu při odběru fytobentosu

AKVARISTIKA mořská. Jiří Patoka Cvičení #1

signalizační a návěstní žárovky signal and navigation lamps

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL

N N N* Cyklus a transformace N. Dvě formy: N 2 a N* Mikrobiální ekologie vody. Cyklus uhlíku a dusíku - rozdíly

Ekosystém II. Koloběh hmoty: uhlík, dusík, fosfor. Člověk a biosféra

Jaro 2010 Kateřina Slavíčková

Pedogeochemie. Sorpce fosforečnanů FOSFOR V PŮDĚ. 11. přednáška. Formy P v půdě v závislosti na ph. Koloběh P v půdě Přeměny P v půdě.

Fouling a biofouling membrán při provozu MBR, metody potlačení Mgr. Ing. Bc. Lukáš Dvořák, Ph.D.

Jak funguje zdravá krajina? Prof. RNDr. Hana Čížková, CSc.

VODA. Voda na Zemi. Salinita vody CZ.1.07/2.2.00/ Modifikace profilu absolventa biologických studijních oborů na PřF UP. Ekologie živočichů 1

Novela zákona č. 334/1992 Sb., o ochraně zemědělského půdního fondu

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Transkript:

Rozvoj a inovace výuky ekologických oborů formou komplementárního propojení studijních programů Univerzity Palackého a Ostravské univerzity CZ.1.07/2.2.00/28.0149 Písčitá a bahnitá pobřeží

Literatura pro zájemce

Písčité a hrubozrnné pláže

Vývoj písčitých pobřeží/pláží během roku long, low waves sand sand rock summer beach (good weather) non-stable, gradually changing. Short, high waves Sand mound sand rock Winter beach (storms)

Terminologie pobřežních oblastí

Záliv Saint Florent, Korsika

Zonace písčitého pobřeží LITORÁL

Zonace organismů písčitých pláží

Zonace pobřeží

Ve srovnání se skalnatým pobřežím je obtížné detekovat zonaci a její příčiny na písčitých pobřežích

Život na písčitém pobřeží podél Atlantického oceánu I supratidální zóna, II supralitorální zóna, III litorální zóna, IV infralitorální zóna

Poloostrov Hel, Polsko Primární duna Moře

Primáry dune Secondary dune

pomořanka přímořská (Cakile maritima)

máčka přímořská (Eryngium maritimum)

Ammophila arenaria

Zdroje plážových písků Zbytky korálů, ulit a lastur mlžů... Micrscopic particles of the sand Dosud rozlišitelné zbytky

Příbřežní proud (Longshore current) Příbřežní proud je neustálým zdrojem klastického materiálu, který tvoří základ pobřeží. V případě přerušení transportu dochází k převládající erozi pobřeží!

Příbřežní proud Longshore current Longshore current is continual source of clastic material which form a shore base a podílí se na stavbě různých sedimentárních útvarů

Narušení příbřežního proudu vede k destrukci pobřeží V případě přerušení transportu písku nastává výrazná eroze pláží!!! Možné řešení problému

Zpětné proudy (rip currents) Nebezpečí především pro plavce, kteří jsou odnášeni proudem od pevniny na volné moře

Rip currents

Behaviour of waves in foreshore surf zone Changes is wave shape Water depth is < ½ of wave length When waves reach shallow waters and being in contact with a bottom, their speed and length is lowered while their height and steepness rise. As a consequence, wave is breaked.

Písčitá pobřeží Vztah mezi sklonem pláže, vlnami (výška, energie) a velikostí částic 1. Pro danou velikost částice sedimentu se vzrůstající výškou vlny jsou pláže více ploché 2. Pro danou výšku vlny se vzrůstající velikostí zrna jsou pláže strmější dissipative beaches - silná činnost vln, malý sklon, široká surf zóna vlny rozptýlí svoji energii; jemný písek (< 200 μm), bohatá intertidální fauna, zahrabaná v písku; rozpětí slapů je obvykle velké a při přílivu a odlivu je voda pumpována skrz písek obnova kyslíku reflective beaches - střední činnost vln, strmější sklon odráží vlny; částice sedimentu jsou hrubší někdy vzniká oblázková pláž s oblázky (4-64 mm), či valouny (64-256 mm), zavlažování strmějšího svahu není účinné, sediment při odlivu vysýchá mnohem rychleji

Wave height > 2.5 m Input of fine material Wave height < 1 m Input of coarse material (pebbles)

Airplane view Dissipative beaches Reflective beaches

Filtrační efekt pláží Během návratu vody dochází k filtraci a akumulaci organické hmoty Pláže s jemnějším sedimentem zachytávají mnohem více materiálu

Zasakování a filtrace vody

Srovnání fyzikálních podmínek jemnozrnných a hrubozrnných pláží

Model změn základních proměnných (energie vln, rozpětí slapů a velikost zrn písku), hladiny fyzikálního stresu indukované substrátem a zpětným splachem (swash) a druhové diverzity podél kontinua od mikrotidálních po makrotidální ultradisipativní písčité pláže

Tyrhénské moře, Sabaudia, Itálie březen 2013

Příklad disipativní pláže Baltické moře, Helský poloostrov, Polsko

Záliv Porto, Korsika

Příklad (semi)reflektivní pláže Záliv Porto, Korsika

Podmínky prostředí I Stabilní teplotní podmínky v hlubší vrstvě sedimentů

Podmínky prostředí II

Podmínky prostředí III Redox potential discontinuity (RPD) Absence světla Absence kyslíku Redukční podmínky Redukce prostoru

RPD Černé sulfidové bahno

Anaerobní sediment Změny ve složení druhů infauny (nahoře) ve vztahu k rostoucímu organickému zatížení a všeobecné změny počtu druhů, celkové biomasy a abundance (dole) Vysoký obsah org. látek Absence kyslíku

Jak přežít absenci kyslíku v sedimentech? Metabolismus mlže Solemya reidi v jeho norách (Z pobřeží USA) Energie získaná oxidací je využita symbiotickými baktériemi na žábrách k fixaci CO 2 a tvorbě organických látek, kterými mohou zásobovat mlže Pokud neventiluje, získává mlž z anoxického prostředí sedimentu sulfid HS - a organické látky; během ventilace naopak využívá kyslík k oxidaci sulfidu na sulfát SO 4 2-

Faktory limitující organismy pláží

Hrubozrnná pláž

Písčitá pláž

Vaty mělké přílivové pláně, obnažené při přílivu ostrov Sylt, Wadden Sea, Germany

JEUNGDO, KOREA

GANGHWADO, KOREA bahnitá pláž

Muddy sediment GANGHWADO, KOREA

Velikost substrátu a odpovídající zástupci organismů

Druhová bohatost ve vztahu ke sklonu pláží a velikosti zrn (v metrech) 1. Druhová bohatost bentické makrofauny se zvyšuje se vzrůstající jemností zrn sedimentu 2. Druhová bohatost bentické makrofauny se zvyšuje s plochostí pláže

Primární producenti pláží ano či ne? Vertikální profily povrchové části písku (nahoře) a bahna (dole) EPS a řasová vlákna spojují písková zrna i částice bahna dohromady a tím stabilizují substrát proti erozi

Filtrátoři (suspension feeders)

Emerita talpoida

Mya arenaria

Cerastoderma edule

Lanice conchilega

Konzumenti substrátu (Deposit feeders) Arenicola marina Head-down deposit feeders

Nepravidelná ježovka r. Echinocardium Živí se biofilmem na povrchu zrn sedimentu

Konzumenti substrátu (Deposit feeders) Surface browsers Co žerou? Detritus a biofilm Macoma balthica

Corophium volutator

Talitrus saltator Blešivec živící se zbytky vyvržených řas a chaluh

Cirkadiánní aktivita blešivce Talitrus saltator 1. Endogenní rytmus 2. Pohyb po pláži - orientace podle hvězd?

Hydrobia ulvae

Microbial stripping hypothesis Změny v poměru C:N během doby v přítomnosti a absenci baktérií Během kolonizace mikroorgnismy dochází k obohacování partikulovaného organického materiálu dusíkem zyýšení asimilační účinnosti požíračů detritu

Karnivoři jemnozrnných pláží

Bentičtí karnivoři Srovnání abundance makrofauny na bahnitém dně Wadden Sea s plochou uzavřenou pletivem o velikosti ok 1mmpo dobu 4 měsíců Abundance (n/0.1 m 2 ) Neoplocené dno Oplocené dno Hydrobia 2 10 Mya 0 87 Nereis sp. Cerastodema Spisula 7 0 1282 185 Tubificoides 820 3055 Pygospio 17 350 Spio 2 50 Polydora 0 532 Malacoceros 0 405 Tharyx 7 5322 Capitella 92 140 Hetermastus 240 222 Nephtys 2 5 Eteone 0 117 Epibentičtí karnivoři značně redukují denzitu a diverzitu infauny Corophium + 14 dalších druhů Celkem 0 0 1 189 490 87 12 339

Asterias rubens Carcinus maenas

JEUNGDO

MUIDO, KOREA

Potrava ptáků (Anglie)

Karnivoři - ptáci Dvě strategie lovu používané ptáky na bahnitých pobřežích Pecking and probing vs plower strategy

Hlavní tahy bahňáka Calidris canutus z jeho arktických hnízdišť na jižní zimovací místa Ve Wadden Sea (Evropa) zkonzumují ptáci téměř 17 % roční produkce bezobratlých

Vliv predace Wadden Sea 17 % roční produkce bezobratlých zkonzumují ptáci 17 % roční produkce bezobratlých zkonzumují ryby 10 % roční produkce bezobratlých zkonzumují krabi 7 % roční produkce bezobratlých je uloveno rybáři ve formě slávek a srdcovek = 57 % roční produkce je odstraněno

Komenzálové Callianassidae

What does it mean meiofauna? *benthic animals which can fit a mesh size of 1 mm and be retained on a mesh size of 42 mm (Mare 1942) wide diversity of habitats occur in freshwater and marine habitats, all kinds of sediments, from beach to deepest parts of oceans wide taxonomy diversity very high abundance

Proč je meiofauna zajímavá? influence primary production (Sundback et al., 1996) - grazing of bacteria living in sediment - facilitate energy and nutrient transfer to higher levels influence nutrient cycling through the sediment (Aller and Aller, 1992) make detritus available to macroconsumers food for higher trophic levels (Platt and Warwick, 1980) biological indicator of marine environment (Kennedy and Jacoby, 1997)

Meiobenthos 1) permanent: - Nematoda - Harpacticoida - Tardigrada - Gastrotricha 2) temporary: - Bivalvia - Insecta - Gastropoda

What influence on meiofauna distribution and composition? 1. Sediment properties - grain size - sorting - permeability and porosity - oxygenation (McLachlan et al.., 1981; Hulings et Gray, 1976) 2. Food supply (Elmgren, 1978; Cook et al., 2000) 3. others - temperature (Gray, 1965) - salinity (Andersen et Meadows, 1969)

Vertikální zonace intersticiálních živočichů v plážovém písku, Skandinávie Pokles diverzity a zmenšení těla

Charakteristika biologických složek písčitého litorálu (pláže u Sopot, Polsko, 1998-1999) Funkční skupina Počet druhů Hlavní zóna výskytu Mikrofytobentos (zejm. rozsivky) Meiofauna (zejm. Nematoda) Biomasa v plážovém sedimentu [g C m -2 ] Produkce v plážovém sedimentu [g C m -2.rok -1 ] Funkce 50 Horní 1 cm 5 55 Primární produkce, fixace uhlíku a živin 500? Horních 20 cm 0.15 2 Fragmentace org. hmoty, akcelerce mineralizace Baktérie, mikrohouby Makrofauna (zejm. korýši a měkkýši) Vrcholové trofické skupiny (zejm. ryby a bahňáci) > 1000? Horních 50 cm 1.4-10 100-700 Mineralizace org. hmoty, koloběh živin 20 Horních 5 cm 3 1 Fragmentace organické hmoty, spotřeba 10 V blízkosti písčitého povrchu dna 0.1 0.1 Spotřeba makrofauny, přenos energie do sublitorálu

Zástupci bentických bezobratlých písčitých pláží New England A,B,E - surface deposit feeders; C, D, H, I, J - burrowing deposit feeders; F,G,K - suspension feeders; L deep deposit feeder

Zástupci bentických bezobratlých bahnitých pláží New England B suspension feeder; A, D, H, I, J, L surface deposit feeders; C - burrowing omnivore; E, F, G, K - burrowing deposit feeders

Distribuce organismů jemných sedimentů Organismy písčitých pláží Epifauna bahnitých sedimentů Infauna bahnitých sedimentů

Abundance a biomasa bentických organismů na plážích Baltského moře v Polsku

Adaptace organismů I Schema cyklického pohybu rozsivek příbojové zóny mezi plováním ve vodě a přichycením na sediment Využití světelných podmínek pro fotosyntézu

Vertikální migrace fotosyntetizujících organismů za světlem Vertikální migrace fotosyntetických organismů v bahnitém substrátu Bičíkovec E. obtusa i rozsivka C. signata migrují směrem k povrchu substrátu během denního světla

Adaptace organismů II Teplota a vysýchání Ensis directus Mya arenaria Druhy žijící v přílivové zóně se zahrabávají hlouběji než druhy hlubší vody v sublitorálu

Swash riders Pohyb ovlivněný přílivem a odlivem Emerita Donax

Pohyb v písčitém a bahnitém sedimentu 1. Hydromechanický pohyb a ukotvení měkkých forem v sedimentu

Burrowing in clams and cockles. The foot does all the work. Th eclam first pushes its foot down through the sediemnt. Then the clam expands the end of the foot, which anchors the clam as it pulls its body dowb Burrowing in the lugworm (Arenicola sp.). (a) The worm expands the end of its body. The expanded end acts as an anchor and the rest pf th ebody is pulled along behind (white arrow). (b) The worm then flares its segments, which prevents it from sliding backward when it pushes its proboscis forward (blue arrow). As the process is repeated (c and d), the worm moves forward through the sediment.

Schema zahrabávání mlže do substrátu

Intersticiální fauna (meiobenthos, mesopsammon)

Gavún štíhlý (Leuresthes tenuis)

V letních měsících se gavúni třou 3-4 dny po maximálním skočném přílivu záruka, že jikry zakryje dostatečná vrstva písku. Z oplodněných jiker se 9 dní po tření vylíhne plůdek. Při následujícím skočném přílivu voda odplaví písek, rybí plůdek se vykulí z jiker. Smíšený typ dmutí

VLIVY KOMPETICE I Stratifikace mlžů v bahnitém substrátu Různě dlouhé sifony umožňují koexistenci většího množství druhů, ačkoliv jednotlivé druhy si mohou navzájem konkurovat o prostor

VLIVY KOMPETICE II Kompetice mezi blešivcem a plžem Počty blešivců jsou negativně korelované s počty plže

Potravní vztahy na plážích

Potravní vztahy Písčité pobřeží Bahnité pobřeží

Makroskopické potravní řetězce a tok uhlíku v několika odlišných plážových systémech J AFRIKA Bohatá fauna a komplexnější potravní řetězce

Tok energie a potravní vztahy Hlavním producentem jsou rozsivky v příbojové zóně; pouze malá část této produkce je konzumována přímo (cca 7 %). Zbytek tvoří zásobu POC+ DOC, která je zdrojem potravy pro intersticiální faunu a dále pro mikrobiální smyčku baktérie a bičíkovci mohou být dále konzumováni bentickými filtrátory (Donax apod.) Středně disipativní pláž, J Afrika

Hypotetická potravní síť, dokumentující možné propojení mezi meiofaunou a makrofaunou

Ohrožení pláží Těžba materiálu (písku) Protierozní stavby Eutrofizace Rozvoj turismu

Vliv protierozních staveb na stabilitu pobřeží

Vliv staveb na usazování/erozi pláží

Výskyt blešivce Talitrus saltator na baltickém pobřeží Polska v letech 1950-70 (nahoře) a v létě 1997 (dole) Ve srovnání s obdobím 1950-70 byl v roce 1997 zjištěn T. saltator pouze na 44 % původních lokalit Na všech lokalitách rapidně poklesla jeho denzita (ze 150 j./m 2 na méně než 20 j./m 2 v roce 1997)

Sabaudia, Itálie - pobřeží Tyrhénského moře, březen 2013

Sabaudia, Itálie - pobřeží Tyrhénského moře, březen 2013

Sabaudia, Itálie - pobřeží Tyrhénského moře, březen 2013

Sabaudia, Itálie - pobřeží Tyrhénského moře, březen 2013

MUIDO, KOREA

MUIDO, KOREA

Bretaň, Francie - 2008

Bretaň, Francie - 2008