Fytoplankton - Phytoplankton

Smíšená komunita fytoplanktonu

Fytoplanktonu ( / ˌ f t p l æ ŋ k t ə n / ) jsou autotrofní (self-krmení) složky plankton společenství a klíčovou součástí oceánu a sladkovodních ekosystémů . Název pochází z řeckého slova φυτόν ( Phyton ), což znamená, ‚ závod ‘ a πλαγκτός ( planktos ), znamenat ‚poutníka‘ nebo ‚tuláka‘.

Fytoplankton získává energii fotosyntézou , stejně jako stromy a další rostliny na souši. To znamená, že fytoplankton musí mít světlo ze slunce, takže žijí v dobře osvětlených povrchových vrstvách ( eufotická zóna ) oceánů a jezer. Ve srovnání s suchozemskými rostlinami je fytoplankton distribuován na větší plochu, je vystaven méně sezónním výkyvům a má výrazně rychlejší obrat než stromy (dny versus desetiletí). V důsledku toho fytoplankton v globálním měřítku rychle reaguje na změny klimatu.

Fytoplankton tvoří základ mořských a sladkovodních potravinových sítí a jsou klíčovými hráči v globálním uhlíkovém cyklu . Představují přibližně polovinu celosvětové fotosyntetické aktivity a nejméně polovinu produkce kyslíku, přestože tvoří pouze asi 1% celosvětové rostlinné biomasy. Fytoplankton je velmi různorodý, od fotosyntetizujících bakterií přes rostlinné řasy až po pancéřované coccolithophores . Mezi důležité skupiny fytoplanktonu patří rozsivky , sinice a dinoflageláty , i když je zastoupeno mnoho dalších skupin.

Většina fytoplanktonu je příliš malá na to, aby byla viditelná jednotlivě pouhým okem . Pokud jsou však některé odrůdy přítomny v dostatečně vysokém počtu, mohou být patrné jako barevné skvrny na vodní hladině v důsledku přítomnosti chlorofylu v jejich buňkách a pomocných pigmentů (jako jsou phycobiliproteiny nebo xantofyly ) u některých druhů.

Přehled

Fotosyntéza vyžaduje světlo, takže fytoplankton musí fungovat v povrchových vrstvách oceánu, kam světlo proniká. Fytoplankton pracuje v různých hloubkách, někdy je omezen pouze na povrch a jindy se unáší do hloubky 100 metrů.

Vědci odhadují, že polovina globální fotosyntetické fixace uhlíku a 50-80% produkce kyslíku na Zemi pochází z oceánu. Většina této produkce pochází z mořského fytoplanktonu - unášených mořských řas , mořských řas a některých fotosyntetických bakterií zvaných sinice . Jeden konkrétní druh bakterií, Prochlorococcus , je nejmenší fotosyntetický organismus na Zemi. Tato drobná bakterie ale produkuje až 20% veškerého kyslíku v globální biosféře . To je vyšší procento než všechny tropické deštné pralesy na souši dohromady.

Vypočítat přesné procento kyslíku produkovaného v oceánu je obtížné, protože množství se neustále mění. Vědci mohou pomocí barevných satelitních snímků oceánu sledovat fotosyntetizující plankton a odhadnout množství fotosyntézy vyskytující se v oceánu. Satelitní snímky však nemohou vyprávět celý příběh. Množství planktonu se mění sezónně a v reakci na změny ve výživě vody, teplotě a dalších faktorech. Studie ukázaly, že množství kyslíku v konkrétních lokalitách se mění v závislosti na denní době a přílivu a odlivu.

Typy

Dinoflagelát Dinophysis acuta
jeden µm = jeden mikrometr =
jedna tisícina milimetru

Fytoplankton jsou fotosyntetizující mikroskopické protisty a bakterie, které obývají horní sluncem zalitou vrstvu téměř všech oceánů a těl sladké vody na Zemi. Souběžně s rostlinami na souši jsou fytoplankton činidly pro primární produkci ve vodě. Vytvářejí organické sloučeniny z oxidu uhličitého rozpuštěného ve vodě, což je proces, který udržuje vodní potravní síť . Fytoplankton tvoří základnu mořského potravinového řetězce a jsou klíčovými hráči v uhlíkovém cyklu Země .

„Mořské fotosyntéze dominují mikrořasy , kterým se společně se sinicemi souhrnně říká fytoplankton.“ Fytoplankton je extrémně různorodý, od fotosyntetizujících bakterií (sinic), přes rostlinné diatomy až po pancéřované coccolithophores.

Fytoplankton má mnoho tvarů a velikostí
          Tvoří základ mořských potravních sítí
Diatomy jsou jedním z nejběžnějších typů
fytoplanktonu
Coccolithophores
jsou pancéřované

Ekologie

Globální distribuce oceánského fytoplanktonu - NASA
Tato vizualizace ukazuje dominantní typy fytoplanktonu zprůměrované v období 1994–1998. * Červená = rozsivky (velký fytoplankton, který potřebuje oxid křemičitý) * Žlutá = bičíkovce (jiný velký fytoplankton) * Zelená = prochlorococcus (malý fytoplankton, který nemůže používat dusičnany) * Azurová = synechococcus (jiný malý fytoplankton) Neprůhlednost indikuje koncentraci uhlíkové biomasy. Zejména role vírů a vláken (mezoskálové rysy) se jeví jako důležitá při udržování vysoké biologické rozmanitosti v oceánu.

Fytoplanktonu získat energii prostřednictvím procesu z fotosyntézy , a proto musí žít v dobře osvětlené povrchové vrstvy (nazývané eufotické zóny ) z oceánu , moře , jezera , nebo jiného vodního toku. Fytoplankton představuje přibližně polovinu veškeré fotosyntetické aktivity na Zemi. Jejich kumulativní fixace energie ve sloučeninách uhlíku ( primární produkce ) je základem pro drtivou většinu oceánských a také mnoha sladkovodních potravinových sítí ( chemosyntéza je výraznou výjimkou).

Zatímco téměř všechny druhy fytoplanktonu jsou povinné fotoautotrofy , existují některé, které jsou mixotrofní a jiné, nepigmentované druhy, které jsou ve skutečnosti heterotrofní (na ty druhé se často pohlíží jako na zooplankton ). Z nich nejznámější jsou obrněnky rody , jako je Noctiluca a Dinophysis , že získá organický uhlík od požitím jiných organismů nebo detritických materiálu.

Cyklování mořského fytoplanktonu 

Fytoplankton žije ve fototické zóně oceánu, kde je možná fotosyntéza . Během fotosyntézy asimilují oxid uhličitý a uvolňují kyslík. Pokud je sluneční záření příliš vysoké, může se fytoplankton stát obětí fotodegradace . Buňky fytoplanktonu pro růst závisí na živinách, které se do oceánu dostávají řekami, kontinentálním zvětráváním a ledovou tající vodou na pólech. Fytoplankton uvolňuje rozpuštěný organický uhlík (DOC) do oceánu. Vzhledem k tomu, že fytoplankton je základem mořských potravních sítí , slouží jako kořist pro zooplankton , larvy ryb a další heterotrofní organismy. Mohou být také degradovány bakteriemi nebo virovou lýzou . Ačkoli některé buňky fytoplanktonu, jako jsou dinoflageláty , jsou schopné vertikální migrace, stále nejsou schopné aktivního pohybu proti proudům, takže se pomalu potápí a nakonec oplodňují mořské dno odumřelými buňkami a detritem .

Fytoplankton je zásadně závislý na minerálech . Jedná se především o makroživiny, jako jsou dusičnany , fosfáty nebo kyseliny křemičité , jejichž dostupnost se řídí rovnováhou mezi takzvanou biologickou pumpou a vzestupem hlubokých vod bohatých na živiny. Složení živin fytoplanktonu řídí a je poháněno poměrem Redfield makroživin obecně dostupných v povrchových oceánech. Nicméně přes velké plochy oceánů, jako je Jižním oceánu , fytoplanktonu jsou omezeny nedostatku stopových železa . To vedlo k tomu, že někteří vědci obhajovali hnojení železem jako prostředek k boji proti hromadění oxidu uhličitého (CO 2 ) produkovaného lidmi v atmosféře . Pokusy ve velkém měřítku se přidá železo (obvykle ve formě solí, jako je síran železa ) do oceánů k podpoře růstu fytoplanktonu a čerpat atmosférický CO 2 do oceánu. Kontroverze ohledně manipulace s ekosystémem a účinnosti hnojení železem takové experimenty zpomalily.

Fytoplankton závisí na přežití vitamínů B. Oblasti v oceánu byly identifikovány jako oblasti s velkým nedostatkem některých vitamínů B, a tedy fytoplanktonu.

Účinky antropogenního oteplování na globální populaci fytoplanktonu jsou oblastí aktivního výzkumu. Očekává se, že změny ve vertikální stratifikaci vodního sloupce, rychlost biologicky závislých reakcí závislých na teplotě a atmosférický přísun živin budou mít významný vliv na budoucí produktivitu fytoplanktonu.

Značné pozornosti se také dostalo vlivům antropogenního okyselování oceánů na růst fytoplanktonu a strukturu komunity. Fytoplankton, jako jsou coccolithophores, obsahuje buněčné stěny uhličitanu vápenatého, které jsou citlivé na okyselování oceánů. Vzhledem k jejich krátké generační době důkazy naznačují, že se nějaký fytoplankton může přizpůsobit změnám pH vyvolaných zvýšeným oxidem uhličitým v rychlých časových intervalech (měsíce až roky).

Phytoplankton slouží jako základ vodní potravní sítě a zajišťuje základní ekologickou funkci pro veškerý vodní život. Za budoucích podmínek antropogenního oteplování a acidifikace oceánů mohou být změny úmrtnosti na fytoplankton v důsledku změn v míře pastvy zooplanktonu významné. Jedním z mnoha potravinových řetězců v oceánu - pozoruhodných malým počtem vazeb - je řetězec fytoplanktonu s krilem ( korýš podobný drobným krevetám), který zase udržuje velryby .

Cykly El Niňo-jižní oscilace (ENSO) v oblasti Rovníkového Pacifiku mohou ovlivnit fytoplankton. Biochemické a fyzické změny během cyklů ENSO modifikují strukturu komunity fytoplanktonu. Mohou také nastat změny ve struktuře fytoplanktonu, jako je významné snížení hustoty biomasy a fytoplanktonu, zejména během fází El Nino. Protože je fytoplankton citlivý na změny životního prostředí, používá se jako indikátor ekologických podmínek a zdraví v ústí řek a pobřežních oblastí. Ke studiu těchto událostí se k pozorování těchto změn používá satelitní pozorování barev oceánu. Satelitní snímky pomáhají získat lepší přehled o jejich globální distribuci.

Rozmanitost

Když se střetnou dva proudy (zde proudy Oyashio a Kuroshio ), vytvoří víry . Fytoplankton se soustředí podél hranic vírů a sleduje pohyb vody.
Řasy kvetou u jihozápadní Anglie
Satelitní pohled NASA na květ fytoplanktonu v Jižním oceánu

Termín fytoplankton zahrnuje všechny fotoautotrofní mikroorganismy ve vodních potravních sítích . Na rozdíl od pozemských společenství , kde jsou většinou autotrofy rostliny , je fytoplankton různorodá skupina zahrnující eukaryota protistánu a eubakteriální i archebakteriální prokaryota . Existuje asi 5 000 známých druhů mořského fytoplanktonu. Jak se taková rozmanitost vyvinula navzdory omezeným zdrojům (omezující diferenciaci v mezerách ), není jasné.

Pokud jde o počet, mezi nejdůležitější skupiny fytoplanktonu patří rozsivky , sinice a dinoflageláty , přestože je zastoupeno mnoho dalších skupin řas . Jedna skupina, coccolithophorids , je zodpovědná (částečně) za uvolňování významného množství dimethylsulfidu (DMS) do atmosféry . DMS se oxiduje za vzniku síranu, který v oblastech, kde jsou nízké koncentrace okolních aerosolových částic, může přispět k populaci jader kondenzační oblačnosti , což podle takzvané hypotézy CLAW většinou vede ke zvýšené oblačnosti a albedo mraků . Různé druhy fytoplanktonu podporují různé trofické úrovně v různých ekosystémech. V oligotrofních oceánských oblastech, jako je Sargasové moře nebo jižní Pacifik Gyre , dominují fytoplanktonu malé buňky zvané pikoplankton a nanoplankton (označované také jako pikoflageláty a nanoflageláty), většinou složené ze sinic ( Prochlorococcus , Synechococcus ) a picoeucaryotes jako Micromonas . V rámci produktivnějších ekosystémů, kterým dominují vzestupné nebo vysoké pozemské vstupy, jsou větší dinoflageláty dominantnějším fytoplanktonem a odrážejí větší část biomasy .

Růstové strategie

Na počátku dvacátého století zjistil Alfred C. Redfield podobnost elementárního složení fytoplanktonu s hlavními rozpuštěnými živinami v hlubokém oceánu. Redfield navrhl, aby byl poměr uhlíku k dusíku k fosforu (106: 16: 1) v oceánu řízen požadavky fytoplanktonu, protože fytoplankton následně uvolňuje dusík a fosfor, jak jsou remineralizovány. Tento takzvaný „ poměr červeného pole “ při popisu stechiometrie fytoplanktonu a mořské vody se stal základním principem pro pochopení mořské ekologie, biogeochemie a vývoje fytoplanktonu. Poměr Redfield není univerzální hodnota a může se lišit v důsledku změn v exogenním dodávání živin a mikrobiálních metabolismu v oceánu, jako je fixace dusíku , denitrifikace a anammox .

Dynamická stechiometrie zobrazená u jednobuněčných řas odráží jejich schopnost ukládat živiny do vnitřního fondu, přecházet mezi enzymy s různými požadavky na živiny a měnit složení osmolytů. Různé buněčné složky mají své vlastní jedinečné stechiometrické charakteristiky, například zařízení pro získávání zdrojů (světlo nebo živiny), jako jsou proteiny a chlorofyl, obsahuje vysokou koncentraci dusíku, ale nízký obsah fosforu. Mezitím růstové stroje, jako je ribozomální RNA, obsahují vysoké koncentrace dusíku a fosforu.

Na základě alokace zdrojů je fytoplankton rozdělen do tří různých růstových strategií, a to survivalist, bloomer a generalist. Přeživší fytoplankton má vysoký poměr N: P (> 30) a obsahuje množství strojů pro získávání zdrojů, které udržují růst pod omezenými zdroji. Bloomerní fytoplankton má nízký poměr N: P (<10), obsahuje vysoký podíl růstového aparátu a je přizpůsoben exponenciálnímu růstu. Fytoplankton obecného lékaře má podobný poměr N: P jako Redfield a obsahuje relativně stejný mechanismus získávání zdrojů a růstu.

Faktory ovlivňující hojnost

Studie NAAMES byla pětiletým programem vědeckého výzkumu, který v letech 2015 až 2019 provedli vědci z Oregonské státní univerzity a NASA, aby prozkoumali aspekty dynamiky fytoplanktonu v oceánských ekosystémech a jak taková dynamika ovlivňuje atmosférické aerosoly , mraky a klima (NAAMES znamená studie severoatlantických aerosolů a mořských ekosystémů). Studie se zaměřila na subarktickou oblast severního Atlantského oceánu, kde se nachází jeden z největších opakujících se květů fytoplanktonu na Zemi. Dlouhá historie výzkumu v této lokalitě a také relativně snadná přístupnost učinily ze severního Atlantiku ideální místo pro testování převládajících vědeckých hypotéz ve snaze lépe porozumět roli emisí aerosolu fytoplanktonu v energetickém rozpočtu Země.

NAAMES byl navržen tak, aby se zaměřil na konkrétní fáze ročního cyklu fytoplanktonu: minimum, vrchol a přechodné snižování a zvyšování biomasy, aby se vyřešily debaty o načasování květových útvarů a vzorcích, které jsou hybnou silou každoroční obnovy květu. Projekt NAAMES také zkoumal množství, velikost a složení aerosolů generovaných primární výrobou , aby pochopil, jak cykly květů fytoplanktonu ovlivňují oblačné formace a klima.

Konkurenční hypotéza variability planktonu
Obrázek převzat z Behrenfeld & Boss 2014. s
laskavým svolením NAAMES, Langley Research Center, NASA
Světové koncentrace chlorofylu v povrchových oceánech pozorované satelitem během severního jara, v průměru od roku 1998 do roku 2004. Chlorofyl je ukazatelem distribuce a hojnosti fytoplanktonu.
Tato mapa od NOAA ukazuje pobřežní oblasti, kde dochází k nárůstu. Živiny, které doprovázejí vzestup, mohou zvýšit množství fytoplanktonu
Vztahy mezi druhovou bohatostí fytoplanktonu a teplotou nebo šířkou
(A) Přirozený logaritmus ročního průměru měsíčního bohatství fytoplanktonu je znázorněn jako funkce teploty moře (k, Boltzmannova konstanta; T, teplota v kelvinech). Vyplněné a otevřené kruhy označují oblasti, kde výsledky modelu pokrývají 12, respektive méně než 12 měsíců. Trendové čáry jsou zobrazeny samostatně pro každou polokouli (regrese s místním polynomickým spojením). Plná černá čára představuje lineární přizpůsobení bohatství a přerušovaná černá čára označuje sklon očekávaný od metabolické teorie (-0,32). Vložka mapy zobrazuje odchylky bohatosti od lineárního přizpůsobení. Relativní plocha tří různých tepelných režimů (oddělených tenkými svislými čarami) je uvedena ve spodní části obrázku. Pozorované teplotní (B) a zeměpisné šířky (C) jednotlivých druhů jsou zobrazeny šedými vodorovnými pruhy (minimální až maximální, tečky pro medián) a uspořádány od širokoúhlých (dole) po úzce (nahoře). Osa x v (C) je obrácena pro srovnání s (B). Červené čáry ukazují očekávané bohatství na základě překrývajících se rozsahů a modré čáry znázorňují průměrnou velikost rozsahu druhu (± 1 SD, modré stínování) při jakékoli konkrétní hodnotě x. Čáry jsou zobrazeny pro oblasti s vyšší spolehlivostí.
Globální vzorce měsíčního bohatství druhů fytoplanktonu a obratu druhů
(A) Roční průměr měsíčního druhového bohatství a (B) meziměsíční obrat druhů předpokládaný SDM. Latitudinální gradienty (C) bohatosti a (D) obratu. Barevné čáry (regrese s místním polynomickým přizpůsobením) udávají průměr na stupeň zeměpisné šířky ze tří různých použitých algoritmů SDM (červené stínování označuje ± 1 SD z 1000 běhů Monte Carlo, které používaly různé prediktory pro GAM). Pole model od tenkých vodorovných čar uvedených v (C) a (D), výsledky modelu pokrývají pouze <12 nebo <9 měsíců.

Faktory ovlivňující produktivitu

Faktory prostředí, které ovlivňují produktivitu fytoplanktonu 

Fytoplankton je klíčovým mediátorem biologické pumpy . Pochopení reakce fytoplanktonu na měnící se podmínky prostředí je předpokladem pro předpověď budoucích atmosférických koncentrací CO 2 . Teplota, ozáření a koncentrace živin spolu s CO 2 jsou hlavními environmentálními faktory, které ovlivňují fyziologii a stechiometrii fytoplanktonu. Stechiometrie nebo elementární složení fytoplanktonu má zásadní význam pro sekundární producenty, jako jsou kopepody, ryby a krevety, protože určuje kvalitu výživy a ovlivňuje tok energie mořskými potravinovými řetězci . Změna klimatu může značně restrukturalizovat komunity fytoplanktonů, což může mít kaskádové důsledky pro mořské potravinové sítě , čímž se změní množství uhlíku transportovaného do nitra oceánu.

Diagram vpravo poskytuje přehled různých environmentálních faktorů, které společně ovlivňují produktivitu fytoplanktonu . Očekává se, že všechny tyto faktory projdou v budoucím oceánu významnými změnami v důsledku globálních změn. Simulace globálního oteplování předpovídají zvýšení oceánské teploty; dramatické změny v oceánské stratifikaci, cirkulaci a změnách oblačnosti a mořského ledu, což má za následek zvýšenou dodávku světla na povrch oceánu. Předpokládá se také, že ke sníženému přísunu živin dojde současně s okyselením a oteplováním oceánů v důsledku zvýšené stratifikace vodního sloupce a sníženého míchání živin z hluboké vody na povrch.

Role fytoplanktonu

Role fytoplanktonu v různých kompartmentech mořského prostředí 

V diagramu vpravo zahrnují oddíly ovlivněné fytoplanktonem složení atmosférického plynu, anorganické živiny a toky stopových prvků, jakož i přenos a cyklování organické hmoty biologickými procesy. Fotosynteticky fixovaný uhlík se rychle recykluje a znovu používá v povrchovém oceánu, zatímco určitá část této biomasy je exportována jako potápějící se částice do hlubokého oceánu, kde podléhá probíhajícím transformačním procesům, např. Remineralizaci.

Antropogenní změny

Dynamika kyslíku-fyto-zooplanktonu
je ovlivněna hlukem různého původu
Stejně jako pro jakékoli jiné druhy nebo ekologická společenství je systém kyslík-plankton ovlivňován hlukem prostředí různého původu, jako je inherentní stochasticita (náhodnost) povětrnostních podmínek.

Mořský fytoplankton provádí polovinu globální fotosyntetické fixace CO 2 (čistá globální primární produkce ~ 50 Pg C za rok) a polovinu produkce kyslíku, přestože činí pouze ~ 1% globální rostlinné biomasy. Ve srovnání s suchozemskými rostlinami je mořský fytoplankton distribuován na větší povrchovou plochu, je vystaven méně sezónním výkyvům a má výrazně rychlejší obrat než stromy (dny versus desetiletí). Fytoplankton proto v globálním měřítku rychle reaguje na změny klimatu. Tyto charakteristiky jsou důležité, když hodnotíme přínos fytoplanktonu k fixaci uhlíku a předpovídáme, jak se tato produkce může změnit v reakci na poruchy. Předpovídání účinků změny klimatu na primární produktivitu komplikují cykly kvetení fytoplanktonu, které jsou ovlivněny jak kontrolou zdola nahoru (například dostupnost základních živin a vertikální míchání), tak kontrolou shora dolů (například pastva a viry). Nárůst slunečního záření, teploty a vstupů sladké vody do povrchových vod posiluje stratifikaci oceánů a následně snižuje transport živin z hlubokých vod do povrchových vod, což snižuje primární produktivitu. Naopak rostoucí hladiny CO 2 mohou zvýšit primární produkci fytoplanktonu, ale pouze v případě, že živiny nejsou omezující.

Spiknutí demonstrující zvýšení druhové bohatosti fytoplanktonu se zvýšenou teplotou

Některé studie uvádějí, že celková globální oceánská hustota fytoplanktonu se v minulém století snížila, ale tyto závěry byly zpochybněny kvůli omezené dostupnosti dlouhodobých údajů o fytoplanktonu, metodologickým rozdílům v generování dat a velké roční a dekadické variabilitě produkce fytoplanktonu. Jiné studie navíc naznačují globální nárůst produkce oceánského fytoplanktonu a změny v konkrétních oblastech nebo konkrétních skupinách fytoplanktonu. Globální index mořského ledu klesá, což vede k vyššímu pronikání světla a potenciálně více primární produkci; existují však protichůdné předpovědi účinků variabilních vzorců míchání a změn v dodávce živin a trendů produktivity v polárních zónách.

Vliv změny klimatu způsobené člověkem na biologickou rozmanitost fytoplanktonu není dobře znám. Pokud by emise skleníkových plynů do roku 2100 nadále rostly na vysoké úrovně, některé modely fytoplanktonu předpovídají zvýšení druhové bohatosti nebo počtu různých druhů v dané oblasti. Toto zvýšení rozmanitosti planktonu je dáno oteplováním teplot oceánu. Kromě změn druhové bohatosti se předpokládá posun míst, kde je fytoplankton distribuován, směrem k zemským pólům. Takový pohyb může narušit ekosystémy, protože fytoplankton spotřebovává zooplankton, což zase udržuje rybolov. Tento posun v umístění fytoplanktonu může také snížit schopnost fytoplanktonu ukládat uhlík, který byl emitován lidskou činností. Lidské (antropogenní) změny fytoplanktonu ovlivňují přírodní i ekonomické procesy.

Akvakultura

Fytoplankton je klíčovou potravinou v akvakultuře i marikultuře . Oba využívají fytoplankton jako potravu pro chovaná zvířata. V marikultuře se fytoplankton přirozeně vyskytuje a zavádí se do uzavřených prostorů s normální cirkulací mořské vody. V akvakultuře musí být fytoplankton získán a zaveden přímo. Plankton může být sbírán buď z vodní plochy, nebo kultivován, ačkoli dřívější metoda se používá jen zřídka. Phytoplankton se používá jako potravina pro produkci vířníků , které se zase používají ke krmení jiných organismů. Fytoplankton je také používán ke krmení mnoho druhů akvakultura měkkýši , včetně perlových ústřic a zévovité . Studie z roku 2018 odhadovala nutriční hodnotu přírodního fytoplanktonu, pokud jde o sacharidy, bílkoviny a lipidy v celém světovém oceánu, pomocí údajů o barvách oceánů ze satelitů a zjistila, že výhřevnost fytoplanktonu se v různých oceánských oblastech a mezi různým časem rok.

Produkce fytoplanktonu v umělých podmínkách je sama o sobě formou akvakultury. Phytoplankton se pěstuje pro různé účely, včetně krmiva pro jiné akvakulturní organismy, doplněk výživy pro bezobratlé v zajetí v akváriích . Velikosti kultur se pohybují od malých laboratorních kultur o objemu menším než 1 litr až po několik desítek tisíc litrů pro komerční akvakulturu. Bez ohledu na velikost kultury musí být zajištěny určité podmínky pro účinný růst planktonu. Většina kultivovaného planktonu je mořská a jako kultivační médium lze použít mořskou vodu o specifické hmotnosti 1,010 až 1,026. Tato voda musí být sterilizována , obvykle buď vysokými teplotami v autoklávu, nebo vystavením ultrafialovému záření , aby se zabránilo biologické kontaminaci kultury. Do kultivačního média se přidávají různá hnojiva, aby se usnadnil růst planktonu. Kultura musí být provzdušněna nebo nějakým způsobem míchána, aby byl plankton pozastaven, a také aby byl zajištěn rozpuštěný oxid uhličitý pro fotosyntézu . Kromě konstantního provzdušňování je většina kultur ručně ručně míchána nebo pravidelně míchána. Pro růst fytoplanktonu musí být zajištěno světlo. Barevná teplota osvětlení by měla být přibližně 6500 K, ale hodnoty od 4000 K do vzhůru 20.000 K byly úspěšně použity. Doba působení světla by měla být přibližně 16 hodin denně; toto je nejefektivnější umělá délka dne.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy