أين يحدث التمثيل الضوئي في المحيط؟

تمامًا مثل النباتات الموجودة على اليابسة ، تحتاج العوالق العابرة للمحيطات إلى ضوء الشمس لتزدهر وتنمو. لكن مياه المحيطات تمتص الضوء - ويتم امتصاص بعض ألوان الضوء بسهولة أكبر من غيرها. كلما تعمقت ، قل الضوء المتاح ، وتحت عمق معين يكون المحيط مظلمًا تمامًا. هذا هو السبب في أن معظم عمليات التمثيل الضوئي في المحيط تحدث في الطبقات العليا المضاءة بنور الشمس. يختلف مقدار نشاط التمثيل الضوئي باختلاف الموقع أيضًا.

يعد الضوء أول شرط أساسي لنشاط التمثيل الضوئي. تمتص مياه المحيط الضوء ، لذلك يتناقص توافر الضوء بشكل كبير مع العمق. تحت حوالي 200 متر أو 650 قدمًا ، لا يوجد ضوء كافٍ لتحدث عملية التمثيل الضوئي. المغذيات هي مطلب مهم آخر. يختلف توافر المغذيات باختلاف العمق والموقع. في بعض مياه المحيطات ، تتوفر المغذيات بالقرب من السطح ، وهذا هو المكان الذي تحدث فيه معظم عمليات التمثيل الضوئي. في مواقع أخرى ، تكون المياه السطحية فقيرة بالمغذيات ، وفي هذه المناطق ، يحدث معظم نشاط التمثيل الضوئي في الطبقة الضيقة من المياه حيث يتداخل الضوء مع توافر المغذيات.

يتبع مقدار نشاط التمثيل الضوئي تقريبًا منحنى على شكل جرس. كلما نزلت من السطح ، تزداد ، وتصل إلى الذروة ، ثم تسقط مرة أخرى. يختلف العمق الذي تصل فيه إلى ذروة نشاط التمثيل الضوئي باختلاف موقعك والموسم. في المياه القطبية والعديد من المياه الساحلية ، على سبيل المثال ، يحدث معظم نشاط التمثيل الضوئي بالقرب من السطح ، بينما يحدث في المناطق الاستوائية يبلغ نشاط التمثيل الضوئي ذروته عند حوالي 50 مترًا ، أو 160 قدمًا ، تحت السطح في الشتاء و 25 مترًا أخرى ، أو 80 قدمًا ، أسفل السطح ربيع.

قد تبدو جميع مناطق المحيط متشابهة للوهلة الأولى ، ولكن هناك بالفعل العديد من الاختلافات المهمة مع كل من الموسم والموقع والتي تحدد مقدار نشاط التمثيل الضوئي الذي يحدث. في المناطق القطبية ، تمتزج المياه السطحية والعميقة جيدًا ، لذا تتوفر المغذيات بسهولة على مدار العام ، ولكن يتوفر القليل جدًا من الضوء في فصل الشتاء الطويل المظلم. وبالتالي ، فإن المياه القطبية تشهد اندفاعا مكثفا من نشاط التمثيل الضوئي في الصيف ونشاط قليل جدا من التمثيل الضوئي في الشتاء. في المناطق الاستوائية ، تميل المياه إلى البقاء طبقية ويحدث اختلاط قليل من المياه العميقة والسطحية. وبالتالي ، فإن التمثيل الضوئي في هذه المناطق منخفض لأن توافر المغذيات محدود ، ولكنه ثابت إلى حد ما على مدار العام بسبب مستويات الضوء الأكثر استقرارًا.

بغض النظر عن خط العرض ، فإن مقدار نشاط التمثيل الضوئي لكل ميل مربع أقل بكثير في المحيط المفتوح مما هو عليه في المياه الساحلية أو على الجرف القاري ، لأن المياه الساحلية بها إمدادات وفيرة من العناصر الغذائية. تحدث أعلى معدلات نشاط التمثيل الضوئي لكل ميل مربع في مصبات الأنهار والمياه الساحلية الضحلة. ومع ذلك ، لا تزال المحيطات المفتوحة تمثل حصة أكبر من إجمالي نشاط التمثيل الضوئي لأنها تشغل مساحة أكبر بكثير. أكثر من 90 في المائة من مساحة سطح المحيط هي محيطات مفتوحة.