Original: https://php.radford.edu/~swoodwar/biomes/?page_id=1376

 Dr. Susan L. Woodward

Sissejuhatus

Teadlased on hakanud tundma püsivat jääd maismaal ja merel kui erinevat biomi, millel on elusorganismide selge kooslus. Maapealne jää esineb peamiselt jääkihtide ja liustikena; ookeanijää kui jääriiulid ja merejää. Need on osad Maa krüosfäärist, kuhu kuuluvad ka igikelts, suvised lumeväljad ning järvedele ja jõgedele tekkinud talvine jää. Püsijääs elava elu tunnused hõlmavad mikroorganismide domineerimist ja suhteliselt lühikeste toiduahelate olemasolu. Metaboolselt aktiivseid eluvorme võib leida jää pinnal, jää sees ja maismaal jää all.

Füüsiline keskkond

Polaarpiirkondades ja alpioludes püsijääga seotud kliimat iseloomustavad madalad temperatuurid üldiselt kogu aasta jooksul külmumisega või madalamal ning madal sademete hulk, mis tavaliselt esineb lumena. Koeppeni süsteemis on need EF kliima. Organismid seisavad silmitsi kuivamise ohu ja toitainete vähese kättesaadavusega. Pinnal võib olla intensiivne ultraviolettkiirgus.

MAAELU JÄÄ

Püsiv maapealne jää katab 10 protsenti Maa maapinnast, esinedes peamiselt jääkihtide (või mütsidena) ja liustikena. Suurim jääkate katab suurema osa Antarktikast. Põhjapoolkeral katab kõige rohkem Gröönimaa jääkilp; väiksemad jäämassid katavad Arktika saari nagu Svalbard. Maa kõrgeimad mäed (sealhulgas Põhja-Ameerika Kaljumägede süsteem, Lõuna-Ameerika Andid, Euroopa Alpid ja Aasia Himaalaja) sisaldavad endiselt suuri alpiliustikke ja lumevälju.

Jääkilbid moodustavad kuplid kogunemisvööndis, kuhu lumi koguneb, ja jää voolab aeglaselt välja jäävoogude ja liustikena. Mägedes paiknevad ülemised kõrgused kogunemisvööndina ja jää voolab allamäge, raiudes sügavaid U-kujulisi orge. Liikuva jää ja aluspõhja vahel võib olla vedeliku määriv kiht.

Maapealne jää kaob ablatsioonivööndis poegimise, sublimatsiooni ja/või aurustamise teel.

Jääbioomi maapealse aspekti raames saab ära tunda kolme elupaika: pind, aluspind (jäämassi sisemus) ja jää all (alamjää). Pinna on päikesevalguse käes ja asustavad külmakindlad fotosünteetiliste mikroobid, eelkõige tsüanobakterid. Samu Antarktikas leiduvaid sinivetikaliike esineb ka Arktikas. Tuuled hajutavad tunnused, mis võimaldavad neil polaarpiirkondades ekstreemsetes tingimustes ellu jääda, võimaldavad neil vastu pidada kõrgele ultraviolettkiirgusele, äärmuslikule külmale ja äärmisele atmosfääri kuivamisele.

Pinnalumi võib olla koduks sellistele fütoflagellaatidele nagu Chlamydomonas nivalis, mis sisaldavad punaseid pigmente, mis varjavad klorofülli olemasolu ja põhjustavad punast lund või arbuusilund. Lühikestel sulamisperioodidel polaarsetes ja kõrgmäestikes on saadaval vedel vesi ning toimub fotosüntees ja hingamine.

Samuti esinevad bakterid; seitsme phyla liikmed on tuvastatud väikestes, veega täidetud pinnakaevudes, mis sisaldavad krüokoniidina tuntud orgaaniliste ja anorgaaniliste osakeste tumedat segu. Tumedat värvi materjal neelab päikesevalgust ja muutub piisavalt soojaks, et jää sulatada ja süvendada neid krüokoniidiauke.

Baktereid ja tsüanobaktereid ohverdavaid pisikesi mitmerakulisi organisme (metasoa mikroobe) on suhteliselt vähe ning nende hulgas on rotifaare, tardigrade ja nematoode. Mõnel Vaikse ookeani loodeosas (Washingtoni osariigi kuni Alaska lõunaosani) asuvate rannaliustike seas võib leida jää usse Mesenchytraeus solifugus. Need väikesed (<1 tolli) tühjad ussid harjutavad iga päev vertikaalset rännet, tõustes õhtul pinnale ja koperdades päeval jäässe. Neile võivad Snow Buntings toita.

Linnud ja imetajad annavad jääel elavatele mikroobidele toitaineid, kuna nende väljaheited, karusnahk, suled ja laibad lagunevad.

Bakterid elavad teadaolevalt jääl väljaspool päikesevalgust.

Õhuke veekiht alamjäätmete elupaikades on koduks mittefotosünteesivatele üherakulistele organismidele, mis saavad energiat anorgaaniliste mineraalide, näiteks sulfiidide või raua oksüdeerimisel. Selles keskkonnas esinevad ka sellised hetertroofid nagu seened, mis saavad energiat orgaanilisest materjalist.

OOKEANI JÄÄ

Ookeanijää on maamasside külge kinnitatud ja ääristunud jääriiulite ning vabalt ujuva merejää kujul. Ligikaudu 44 protsenti Antarktika rannajoonest sisaldab jääriiuleid, mille maismaaservad on kinnitatud merepõhja ja kaldani. Need tähistavad liustike ujuvaid servi ning tõusevad ja langevad koos mõõna. Jääriiulite paksus on 100–1 000 m (330–3 300 jalga). Nad sulavad ja aurustuvad pinnal; alaküljel moodustub uus jää. Suurim, Rossi jääkilp, on umbes Hispaania suurune.

Merejää on mis tahes külmunud merevee mass. Pakijää on mitme aasta jooksul tekkinud ja paljudest tükkidest koosnev ujuv merejää. Lõuna-ookeanis katab jääkompleks märtsis Austraalia suve lõpus umbes ühe miljoni ruut miili ja septembris Austraalia talve lõpuks üle 7 miljoni ruut miili. Sageli näib pakijää pruuniks selles elavate pisikeste organismide rohkuse tõttu: bakterid, diatoomid, lipukad, foraminiferaanid ja koppoodid. (Need samad organismid esinevad Põhja-Jäämere jääl, kus neid ühendavad rotifoorid ja nematoodid.) Turbellarid on levinud jääkristallide vahel ja jää soolveekanalites. Diatomeede abil on fotosüntees võimalik jää 6 meetri kõrgusel.

Avamere (pelaagilised) loomad, nagu amfipoodid, peajalgsed, krillid ja Antarktika jääkalad (Notothenoidae), toituvad neist mikroorganismidest mööda pakijää servi ja alakülgi. Keiserpingviin pesitseb talvel merejää maismaaserval, ainus pingviin, kes pesitseb tegelikult jääl.

Põhja-Jäämeres on jääkari jääkarude ja morskade jaoks olulised jahiplatvormid. Kuna soojenev kliima vähendab suvise merejää pindala, on need suured mereloomad ohustatud liigid.

Allikad:

Anesio Alexandre M. and Johanna Laybourn-Parry. 2012. “Glaciers and ice sheets as a biome.” Trends in Ecology and Evolution 27: 219-225

Fountain, Andrew G., John L. Campbell, Edward A. G. Schuur, Sharon E. Stammerjohn, Mark W. Williams, and Hugh W. Ducklow. 2012. “The disappearing cryosphere: Impacts and ecosystem responses to rapid cryosphere loss.” BioScience 62: 405-415.

Rosvold, J. 2016. “Perennial ice and snow-covered land as important ecosystems for birds and mammals.” Journal of Biogeography 43: 3-12.

Shain, Daniel H., Tarin A. Mason, Angela H. Farrell, and Lisa A. Michalewicz  2001. “Distribution and behavior of ice worms (Mesenchytraeus solifugus) in south-central Alaska.” Canadian Journal of Zoology 79: 1813-1821.

Woodward, S.L. 2008. Marine Biomes. Greenwood Guides to Biomes of the World. (Westport, CT: Greenwood Press).

Autor: dr Susan L. Woodward, geograafiaprofessor Emerita, Radfordi ülikooli ruumiteaduse osakond, Radford, Virginia. Maismaaliste bioomide sisu valmistati algselt 1997. aastal ja hiljem uuendati seda. Lisatud vee-elustiku sisu 2012–2015. Hooajaliselt kuivad troopiliste metsade lehed ja mõned saidipõhised lehed, mille 2019. aastal lisas slw. Radfordi ülikooli georuumiteaduse dotsent dr Andrew Foy on saidi veebiadministraator. Kõik fotod on autor, kui pole märgitud teisiti. Neid fotosid ja kaarte võib veebisaitidel ja PowerPointides kasutada ilma loata hariduslikel eesmärkidel.