해양생물학 11, 남극의 해양 생물학

북극과 남극의 해양 시스템은 지리적으로 반대되는 것으로 여겨질 수 있다. 크게 육지로 둘러싸인 북극해와는 대조적으로, 남해는 남극 대륙 대륙을 둘러싸고 있고 대서양, , 태평양과 개방적으로 접촉하고 있다. 북극해는 강물의 유입에 의해 강한 영향을 받는 반면, 남극 대륙은 강이 없고, 바닥이 단단한 해저는 에너지 전달의 효율성에 있어 일반적이다. 북극해처럼 낮은 염분을 가진 표면 층은 없다. 또한 얕고 넓은 대륙 선반을 가진 북극해와 대조적으로 남극 대륙의 선반은 매우 좁고 가파르다.

남극해의 대략적인 북쪽 경계는 종종 60°S위도로 지정된다. 남극 대륙의 가장자리가 대략 70°S에 있기 때문에, 남극 해양 시스템은 대략 1,000km정도의 위도의 고리로 구성됩니다.

남극 대륙은 대륙의 중심에서 바깥쪽으로 흐르는 두꺼운 빙판으로 덮여 있고, 그 다음에 바다로 나가 광대한 100미터 두께의 거대한 얼음 덩어리를 형성한다. 얼음 선반이라고 불리는 영구적인 얼음 주머니. 얼음 선반의 육지에서는, 바다는 계절에 따라 얼었다.

남극해안의 계절적 변동은 엄청나다. 남반구 겨울이 시작될 때, 바다는 얼기 시작하여, 한랭 전선은 하루에 약 4킬로미터의 속도로 밖으로 빠르게 이동한다. 남반구 겨울이 끝날 무렵, 대략 1,800만 평방 킬로미터의 바다가 해빙으로 덮여 있다. 하지만 북극해와는 달리, 이 해빙의 대부분은 여름 동안 녹을 것이고, 약 3백만 제곱 킬로미터만이 남아 있을 것이다. 남극해안의 해빙의 대부분이 1년밖에 되지 않았기 때문에, 일반적으로 1-2미터 두께인 북극해보다 상대적으로 얇다.

남극해는 지구 반대편 끝에 그 기원을 두고 바닷물의 영구적인 용승에 의해 수정된 엄청난 영양분이 풍부하다. 1장에서 설명한 바와 같이 북 대서양 해양(북 대서양 딥 워터)에서 차가운 바닷물이 형성되어 대서양 분지 바닥 근처로 천천히 남쪽으로 흘러 나와 산더가 되었다. 몇년 후 남극 해안에서 떨어진 남극의 긴 여름 기간과 결합하여, 차가운 영양분이 풍부한 바닷물의 계속적인 증가는 식물성 플랑크톤 성장을 위한 이상적인 조건을 만들어 , 그것은 남극해 제도도 북극과 마찬가지로, 바다의 유미계가 발달해 있다. 남극의 얼음 조류는 해빙이 얇고 따라서 광합성에 이용할 수 있는 빛이 더 많기 때문에 북극해보다 훨씬 풍부하고 생산적이다. 규조류는 특히 풍부할 수 있고, 봄에 해빙이 분해되고 후퇴할 때, 이것들은 얼음 가장자리의 열린 물로 방출되고 식물성 플랑크톤의 큰 꽃, 종종 큰 규조류에 의해서다.

일차 생산성의 거대한 펄스는 남극의 가장 중요한 해양 생물인 남극 크릴을 지원한다. 남극 크릴은 거의 투명한 새우 모양의 동물로, 길이가 약 4-6센티미터이다.(그림 18참조) 그들은 5년에서 10년까지 살 수 있고, 따라서 식물성 플랑크톤이 없고 다른 음식들이 부족한 연속적으로 길고 어두운 남극의 겨울 동안 살아남을 수 있습니다. Krill은 기아 상태에서 수개월 동안 살아남는데 매우 능숙하다. 그들은 실험실에서 없이도 200일 이상을 견딜 수 있다. 겨울철에 그들은 대사율을 낮추고, 몸의 크기를 줄이며, 다시 청소년 상태로 돌아간다. 봄에 음식이 다시 풍부해 지면, 그것들은 빠르게 성장하고 성을 재발견한다.

크릴 새우는 해빙 아래를 기어가고, 얼음을 긁고, 남극 얼음 조류의 무성한 잔디에서 풀을 뜯는다. 바다 얼음이 깨지면서 그들은 얼음을 떠나 그들의 여과된 먹이를 이용하여 살 수 있는 규조류의 거대한 꽃을 직접 먹이기 시작한다. 이용할 수 있는 너무 많은 음식을 가지고 그들은 빨리 자라고 번식하며 종종 입방 미터당 10,000명이 넘는 밀도로 바닷물을 색칠하기에 충분한 양으로 무리 지기 시작한다.

크릴 떼는 고르지 않고 크기도 크게 다양한데, 바다 표면을 내려다 보면 아주 작은 몇 평방미터에서 수백 평방 킬로미터에 이르기까지 다양하다. 수 백만톤의 크릴을 포함하고 있고 크기도 작다. 남극 해양 시스템은 넓은 지역을 차지하기 때문에 크릴의 숫자는 거대하며, 평균적으로 약 6,000억 마리의 동물 또는 5억톤의 크릴 새우로 추정된다. 이는 남극 크릴을 지구상에서 가장 풍부한 동물 종 중 하나로 만든다. 그에 비해, 인간 인구는 약 70억명이며, 총 바이오매스를 가지고 있다. 남극 크릴 새우와 거의 비슷하다. 그렇다면 크릴이 남극 해양 시스템에서 중추적인 역할을 한다는 것은 놀랄 일이 아니다.

남극 크릴 새우는 많은 남극 대륙의 큰 해양 동물들의 주요 먹이이고, 매우 짧고 효율적인 먹이 사슬의 핵심 고리이다. 크릴 새우는 어류, 오징어, 수염 고래, 바다 표범, 물개, 물개, 가재, 펭귄, 그리고 알바트로스를 포함한 바다새의 주식이다. 따라서 대형 소비자 제품 군에서 차례로 크릴이 먹는 식품과 같은 매우 간단하고 효율적인 3단계 먹이 사슬이 운영되고 있으며 이는 대형 해양 동물을 지원한다.

파란 색, 오른쪽, 그리고 지느러미 고래는 여름 동안 남극해에 풍부하게 서식한다. 이 고래들은 입 속에 많은 양의 크릴을 포획하기 위해 사용되는 6종의 고래 수염을 가지고 있다. 그들은 큰 입 안에 든 바닷물을 집어 넣고 혀를 사용해 크릴을 보유하고 있는 발렌 체를 통해 바닷물을 밀어낸다. 고래들이 모두 같은 먹이를 놓고 경쟁하고 있지만, 그들은 그들의 음식을 그들끼리 나누고 음식을 위한 직접적인 경쟁을 피하기 위한 방법들을 진화시켰습니다. 다른 종의 고래들은 다른 발렌 체 크기를 가지고 있고 다른 깊이에서 먹이를 먹습니다. 이런 식으로 그들은 다양한 깊이의 크릴을 목표로 삼고 있다.

남극 고래 종들은 이동으로서, 남반구 여름 동안 남극해에서 먹이를 먹고 겨울 달 동안 따뜻한 북쪽 바다로 긴 거리를 수영 하여 번식한다. 남반구 봄에 그들은 후퇴하는 얼음 가장자리를 따라가면서 남쪽으로 돌아간다.

크라이버 바다 표범은 이름에도 불구하고 크릴을 먹이로 사용한다. 얼음 비행기에 사는 이 바다 표범들은 크릴을 바다에서 들어올리기 위해 적응된 특별한 이빨을 가지고 있다. 고래 수염처럼, 그들은 바닷물을 한모금 삼키고 그들의 이빨을 통해 그것을 배출하는데, 그것은 크릴을 보유하고 있다. 놀랄 것도 없이, 그들의 식량 재고의 거대한 크기를 고려하면, 크라이버 바다 표범은 매우 풍부하다. 남극해에는 5천만마리 정도가 있고, 그것들은 가장 많은 양이다.

남극 펭귄들은 크릴 새우에 의존한다. 남극 대륙에서 가장 풍부한 종류의 펭귄은 아델리 펭귄입니다. 크릴 새우와 작은 물고기를 먹고 사는 약 250만 마리의 번식지가 있다. 그들은 먹이를 찾아 수백미터 깊이까지 잠수할 수 있다. 어린 펭귄들은 특히 크릴 새우에 의존하고 있으며, 어떤 특정 계절에 크릴의 숫자가 적다면, 아동 사망률은 높다.

큰 해양 포식자들은 남극 해양 시스템에서 흔하다. 표범 물개는 펭귄이나 가재와 같은 큰 먹이를 먹을 수 있는 잘 갖추어진 육식 동물이다. 하지만 그들 역시 어디서나 볼 수 있는 남극 크릴 새우를 먹일 수 있고, 크라베이터 바다 표범처럼, 그들의 이빨 중 일부를 크릴 새우기의 역할을 하도록 개조했다. 범고래, 또는 오르카는 물고기, 펭귄, 바다 표범, 그리고 다른 고래를 먹는 또 다른 흔한 남극 포식자입니다.

많은 다른 종의 오징어는 남극 해역에서 흔하고 향유고래와 바다새를 포함한 큰 해양 동물들의 매우 중요한 먹이가 됩니다. 지구상에서 가장 큰 무척추 동물 중 하나인 거대 오징어는 남극 대륙의 깊은 물에서 서식합니다. 최근까지, 이 심해 동물의 완전한 표본은 본 적이 없었고, 포경선에 의해 사냥된 향유고래의 위에서 발견되는 조각들로만 알려져 있었습니다. 하지만 2007년에 뉴질랜드 심해 어선의 그물망에서 약 2,000미터 깊이에서 살아 있는 거대 오징어가 수면 위로 떠올랐다. 이 동물은 길이가 10미터이고 무게가 500킬로그램 가까이 나갑니다. 가오리 분석은 거대 오징어가 남극해에서 향유고래의 주요 먹이라는 것을 보여 준다. 많은 향유고래들은 그들의 몸에 상처를 가지고 있는데, 거대 오징어의 긴 먹이 촉수 두개의 끝에 있는 날카로운 갈고리들에 의해 생긴 것으로 보인다. 남극해의 차가운 해저에 있다.