GUMPALAN ES: LOKASI, KARAKTERISTIK DAN ORGANISME - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

Paket es atau es laut adalah sekumpulan lapisan es terapung yang dibentuk oleh pembekuan air laut di wilayah samudra kutub Bumi. Lautan kutub terestrial ditutupi oleh es laut secara musiman (hanya selama musim dingin), atau secara permanen sepanjang tahun. Mereka adalah lingkungan terdingin di planet ini.

Siklus suhu dan iradiasi matahari di lautan kutub menunjukkan variabilitas yang tinggi. Suhu dapat bervariasi antara -40 dan -60 ° C dan siklus penyinaran matahari berosilasi antara 24 jam siang hari di musim panas dan kegelapan total di musim dingin.

Gambar 1. Jejak pada ice pack. Sumber: LBM1948, dari Wikimedia Commons

Es laut atau bongkahan es menutupi 7% permukaan planet dan sekitar 12% dari total samudra daratan. Kebanyakan dari mereka berada di tutup kutub: helm kutub Arktik di Samudra Arktik di utara, dan helm kutub Antartika, di selatan.

Es laut mengalami siklus tahunan pengurangan dan rekonstruksi luas permukaannya, suatu proses alami yang di atasnya kehidupan dan struktur ekosistemnya bergantung.

Ketebalan lapisan es kutub bumi juga sangat bervariasi; itu bervariasi antara satu meter (pada saat peleburan) dan 5 meter (pada saat stabil). Di beberapa tempat, lapisan es laut setebal hingga 20 meter bisa terbentuk.

Karena aksi gabungan angin, fluktuasi arus laut, dan variasi suhu udara dan laut, es laut adalah sistem yang sangat dinamis.

Lokasi dan karakteristik

Gumpalan es di Antartika

Paket es Antartika terletak di kutub selatan, di sekitar benua Antartika.

Setiap tahun, selama bulan Desember, esnya mencair atau mencair, akibat peningkatan suhu musim panas di belahan bumi selatan. Ekstensi adalah 2,6 juta km ² .

Di musim dingin, dengan penurunan suhu, ia terbentuk lagi dan mencapai luas yang sama dengan benua, 18,8 juta km ² .

Gumpalan es Arktik

Di bongkahan es Arktik, hanya bagian yang paling dekat dengan wilayah benua yang mencair setiap tahun. Pada musim dingin utara mencapai luas 15 juta km ² dan pada musim panas hanya 6,5 ​​juta km ² .

Gambar 2. Perahu melintasi bongkahan es. Sumber: LBM1948, dari Wikimedia Commons

Fisika es laut

Mengambang massa es laut

Es kurang padat dari air dan mengapung di permukaan laut.

Ketika air berpindah dari zat cair ke zat padat, struktur kristal yang terbentuk memiliki ruang kosong kosong dan rasio massa / volume (massa jenis) lebih rendah daripada air dalam keadaan cair.

Saluran dan pori-pori internal

Ketika air murni membeku menjadi es, ia membentuk padatan rapuh yang satu-satunya inklusi adalah gelembung gas. Sebaliknya, ketika air laut membeku, es yang dihasilkan berupa matriks semi padat, dengan saluran dan pori-pori terisi larutan garam air laut.

Salinitas

Zat terlarut, termasuk garam dan gas, tidak masuk ke dalam struktur kristal, tetapi mengendap di pori-pori atau bersirkulasi melalui saluran.

Morfologi pori-pori dan saluran ini, total volume es yang ditempati dan salinitas larutan laut yang terkandung, bergantung pada suhu dan usia pembentukan es.

Ada drainase larutan laut karena gaya gravitasi, yang mengakibatkan penurunan salinitas total es laut secara bertahap.

Hilangnya salinitas ini meningkat di musim panas, ketika lapisan permukaan dari massa es yang mengambang mencair dan meresap; Ini merusak struktur pori-pori dan saluran dan larutan laut yang dikandungnya mengalir keluar.

Suhu

Suhu di permukaan atas massa es laut yang terapung (sekitar -10 ° C), ditentukan oleh suhu udara (yang dapat mencapai -40 ° C) dan oleh kapasitas isolasi penutup salju.

Sebaliknya, suhu bagian bawah massa es yang mengapung sama dengan titik beku air laut tempat ia bersandar (-1,8 ° C).

Hal ini menghasilkan gradien suhu, salinitas - dan karena itu zat terlarut dan gas - dan volume pori dan saluran, dalam massa es laut.

Dengan cara ini, selama periode musim gugur-musim dingin es laut menjadi lebih dingin dan salinitasnya lebih tinggi.

Organisme yang menghuni es laut

Gumpalan es merupakan wilayah dengan produktivitas tinggi, terbukti dengan banyaknya mamalia dan burung yang berburu dan mencari makan di wilayah tersebut. Diketahui bahwa banyak dari spesies ini bermigrasi dalam jarak yang sangat jauh untuk mencari makan di area es laut ini.

Beruang kutub dan walrus berlimpah di kantong es Arktik, dan penguin dan albatros di kantong es Antartika. Keberadaan anjing laut dan paus di kedua wilayah lautan es.

Di laut es ada perkembangan musiman fitoplankton, mikroalga yang melakukan fotosintesis dan produsen utama rantai trofik.

Produksi inilah yang menopang zooplankton, ikan, dan organisme laut dalam, yang selanjutnya menjadi makanan bagi mamalia dan burung yang disebutkan di atas.

Keragaman organisme di es laut lebih sedikit daripada di zona tropis dan beriklim sedang, tetapi di dalam gumpalan es juga terdapat sejumlah besar spesies.

Gambar 3. Seekor beruang kutub melompat dari Pulau Spitsbergen, Svalbard, Norwegia. Sumber: https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Polar_Bear_AdF.jpg

Bentuk kehidupan di ruang-ruang di dalam lautan es

Parameter kunci keberadaan kehidupan di dalam es laut adalah adanya ruang yang cukup di dalam matriks es, ruang yang juga memungkinkan terjadinya pergerakan, penyerapan nutrisi dan pertukaran gas dan zat lainnya.

Pori-pori dan saluran dalam matriks es laut berfungsi sebagai habitat bagi berbagai organisme. Misalnya, bakteri, berbagai spesies alga diatom, protozoa, lahan gambut, flagellata, dan copepoda dapat hidup di saluran dan pori-pori.

Hanya rotifera dan lahan gambut yang terbukti mampu melintasi saluran dan bermigrasi melintasi cakrawala es laut.

Organisme lainnya, seperti bakteri, flagellata, diatom, dan protozoa kecil, hidup di pori-pori yang lebih kecil dari 200 μm, menggunakannya sebagai perlindungan di mana mereka mendapat manfaat dari tekanan predasi yang rendah.

Bakteri, archaebacteria, cyanobacteria dan mikroalga di laut es

Spesies utama dalam kantong es adalah mikroorganisme psikrofilik, yaitu Ekstremofil yang mentolerir suhu yang sangat rendah.

Bakteri heterotrofik merupakan kelompok dominan dalam organisme prokariotik yang menghuni es laut, yang bersifat psikrofilik dan halotoleran, yaitu mereka hidup dalam kondisi salinitas tinggi, sebagai spesies yang hidup bebas dan juga terkait dengan permukaan.

Archaea juga telah dilaporkan di kedua lapisan es, Arktik dan Antartika.

Beberapa spesies cyanobacteria menghuni es laut Arktik tetapi belum ditemukan di Antartika.

Alga diatom adalah kelompok eukariota yang paling banyak dipelajari di es laut, tetapi ada juga dinoflagellata, ciliata, foraminifera, dan klorofit.

Perubahan iklim secara khusus mempengaruhi gumpalan es di kutub dan banyak spesies mereka terancam punah karena alasan ini.

Referensi

1. Arrigo, KR dan Thomas, DN (2004). Pentingnya skala besar biologi es laut di Samudra Selatan. Ilmu Antartika. 16: 471-486.
2. Brierley, AS dan Thomas, DN (2002). Ekologi bongkahan es Samudra Selatan. Kemajuan dalam Biologi Laut. 43: 171-276.
3. Cavicchioli, R. (2006). Archaea yang diadaptasi dingin. Ulasan Alam Mikrobiologi. 4: 331-343.
4. Collins, RE, Carpenter, SD dan Deming, JW (2008). Heterogenitas spasial dan dinamika temporal partikel, bakteri, dan pEPS di es laut musim dingin Arktik. Jurnal Sistem Kelautan. 74: 902-917.
5. Mengolah, RL; Shepherd, A.; Wingham, DJ (2015). Peningkatan volume es laut Arktik setelah pencairan yang sangat rendah pada tahun 2013. Nature Geoscience. 8 (8): 643-646. doi: 10.1038 / NGEO2489.