3. paleoekologija

Biotički faktori

1

Načini života organizama

Plankton (fitoplankton i zooplankton)

Nekton

Bentos (infauna i epifauna)

2

Tok energije u ekosustavu

PROIZVIĐAČI POTROŠAČI RAZGRAĐIVAČI

3

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3e/Cc3s.gif

Hranidbeni lanac ili piramida?

Lanac u moru

sisavac

Velika riba ribica

4

Biomasa je mjera koncentracijom organizama na jedinici površine ili jedinici volumena. Ili količina organske tvari u određenom području u bilo koje vrijeme.

Mjeri se količinom oslobođenog kisika ili utrošenog kisika (“Svijetle i tamne boce”)

Količinom klorofila 5

Biomasa Produktivnost + ODNOSI MEĐU ORGANIZMIMA + dužina života organizama

Primarni proizvođači (nutrijenti + Sunce + klorofil) = PRIMARNA PRODUKCIJA (kemijska energija)

Fotosinteza, ali može i kemosinteza

6

Potrošači: suspenzojedi, muljojedi, algojedi (pasači, brstaši), mesožderi (predatori i strvinari), paraziti

7

Recikliranje organske tvari u hranidbenom lancu = REGENERIRANA PRODUKCIJA

(konzumirana energija)

8

IZVOZNA PRODUKCIJA (organska tvar koja dospijeva u eufotičnu zonu nakon djelovanja bakterija razgrađivača)

9

U fosilnom zapisu: Teško je rekonstruirati trofični odnos

(malo je sačuvanih organizama bez skeleta, a “Fosilna ležišta” daju sliku koja nije potpuna)

ALI MOŽEMO PREPOZNATI

Odnose među organizmima

Paleoprodukciju

10

ODNOSI MEĐU ORGANIZMIMA

NEUTRALIZAM (TOLERANCIJA) 0/0

11


Odnosi koji jednoj vrsti donosi dobit, dok drugoj šteti: Biljojedi, Parazitizam

Zajedničko: paraziti, grabežljivci i biljojedi dobivaju hranu na štetu svojih domaćina ili plijena.

12


AMENZALIZAM (ANTIBIOZA) -/0 Jedna vrsta je žrtva dok na drugoj vrsti nema promjena.

Crvene plime

13


AMENZALIZAM (ANTIBIOZA) -/0

14


PREDATORSTVO +/-

15

“Bromaliti”: Sadržaj želuca (zaleđeni mamuti)

Tragovi na žrtvi otisci zuba mozosaura u raspoređeni u obliku slova V)

16


PARAZITIZAM +/-

Čahura ježinca s 19 kružnih ožiljaka gdje su se paraziti (foraminifere) “uhvatile” 17

Biljojedi

Vrsta Predatorskog odnosa.

Organizmi se hrane isključivo autotrofnima.

18

KOMPETICIJA -/-, +/-


19

Nastaje kad organizmi iz iste zajednice trebaju (koriste) iste resurse.

Resursi su voda, hrana, svjetlo, mjesto za odlaganje jaja…

Postoji kompeticija (natjecanje) među jedinkama iste vrste i jedinkama različitih vrsta!

20

ODNOSI MEĐU ORGANIZMIMA: rezultat kompeticije

Eliminacija jedne vrste Naizmjenično korištenje resursa: iste resurse koriste na različite načine

21


SIMBIOZA tip: KOMENZALIZAM +/0 ili fakultativna simbioza

Jedna vrsta profitira dok na drugoj vrsti nema nikakvih promjena.

Primjer: ptice prave gnijezda na drveću. Osjeća li se kakva promjena na drveću?

Krinodi i ribe koje su imune na otrovne ubode krinoida.

22


SIMBIOZA – tip MUTUALIZAM +/+ ili obavezna simbioza

23

Oba organizma profitiraju međusobnim odnosima!

Populacije svake vrste raste, razmnožava se i preživljava “bolje” u društvu jedinki druge vrste.

24


OSTALI ODNOSI

25

Izvori podataka za rekonstrukciju odnosa Funkcionalna morfologija

Neposredni dokazi: sadržaj želuca

Posredni dokazi: tragovi ugriza

26

Bromaliti: Fosilizirani sadržaj želuca Koproliti

Regurgitaliti (fosilizirani nakupine mučnine)

27

Produkcija

U prirodi, jedni organizmi ovise o drugim organizmima jer se njima hrane

28

… i sva hrana, bilo da je za biljke, životinje ili mikroorganizme sadrži ugljik (C). Stoga jedan način da otkrijemo kretanje nutrijenta u prirodi je da pratimo ciklus ugljika

29

Stvaranje organske tvari: Produkcija

30

Ugljikovi izotopi

ili

Vi ste ono što jedete

31

http://images.google.hr/imgres?imgurl=http://mws.mcallen.isd.tenet.edu/mchi/ipc/ch05htm/images05/Carbon12-14.jpg&imgrefurl=http://mws.mcallen.isd.tenet.edu/mchi/ipc/ch05htm/ch05sec2.htm&h=234&w=411&sz=63&hl=hr&start=161&tbnid=d_3sTh6p6VRvbM:&tbnh=71&tbnw=125&prev=/images%3Fq%3Dcarbon,%2Bisotopes%26start%3D160%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Dhr%26sa%3DN

Atmosfera i CO2

trava

Drveće

Tlo (uginula vegetacija + treset)

Kopno i vegetacija

Površina oceana

Anorganski Organski

Duboko-oceanski prostor

Anorganski Organski

32

Stvaranje organske tvari: Produkcija

Omjer 13C/12C u organskoj tvari koristimo za procjenu porijekla organske tvari i toka C u hranidbenom lancu

33

U slučaju planktonskih i bentičkih foraminifera δ13C s bilo kojeg područja oceana ukazuje na slijedeće:

1) δ13C vrijednost odražava količinu otopljenog karbonata u oceanima;

2) lokalnu primarnu produkciju;

3) globalni model dubokomorske cirkulacije.

34

Planktonske vrste koje nastanjuju plića staništa imaju veće vrijednosti ugljika

δ 13C. Planktonske vrste koje nastanjuju okoliš

termokline su „lakše”, imaju manje vrijednosti δ 13C. U vrijeme visoke sezonske produkcije količina

13C u ljušturama bentičkih foraminifera smanjena je za 0,2-0,6 % u odnosu na vrijednost u pridnenoj vodi.

35

Paleoprodukcija

Količina organskog ugljika u sedimentu je dobar indikator paleoprodukcije za područja visoke organske produkcije.

36

Paleoprodukcija

Paleoprodukcija se dijelom se može pretpostaviti prema količini skeletnih ostataka. Ali njihov broj ovisi i o brzini taloženja !

Oprez: pretaloživanje, Selektivno otapanje, CCD!

37

Paleoprodukcija

Paleoprodukcija se može prepoznati i iz sastava dijatomejskih zajednica i količine biogenog opala u sedimentu, broja dinoflagelata.

38

U novije vrijeme koriste se biomarkeri (prije svega degenerativne produkte algalnih pigmenata), kao indikatori nekadašnjeg života.

39

Paleoprodukcija

Omjer biogenog i detritičnog barija može biti dobar indikator paleoprodukcije u oligotrofnim sredinama, ali treba uzeti u obzir moguće dijagenetske procese.

40

Paleoprodukcija i elementi u tragovima

Omjer Cd/Ca –mjera za količinu fosfata, jer kako voda stari ona postoje sve siromašnija s fosfatima. Model cirkulacije, osobito vertikalne cirkulacije u oceanima se može odrediti.

41

Chapter 19 Opening Figure

42

Završetka osvajanja slavnog Vikinga Erika Crvenog krajem 10tog stoljeća podudara se s krajem toplog perioda poznatog kao “Srednjevjekovni topli period”.

Vikinzi su kolonizirali Island, Grenland i sjeverni dio Sjeverne Amerike.

Temperature je mora bila viša nekih 4oC u odnosu na današnju.

“Malo ledeno doba” započinje početkom 14tog stoljeća, izaziva glad, pospješuje širenje kuge i stvara nepovoljne uvjete u moru.

Vikinzi

43

Geološki dokazi Omjer C izotopa u ledu, ostacima

Arheološki dokazi Odgovor na klimatske promjene kroz

povijesne kulture

Matematički modeli Globalni cirkulacijski model

Dokazi

44

Malo ledeno doba

Ledenjaci se prostorno šire

Uzroci: vulkanske erupcije i smanjenja emisija Sunčeve energije

Jako hladna zima u Europi i Americi, loše berbe

Reultati: Stanovnišvo Islanda smanjeno za pola, velika GLAD i napuštanje vikinških naselja na Grenlandu i sjevernoj Americi.

46

Dugotrajne promjene (100,000 godina) odvojene s kratki, ciklusima promjena (20,000 do 40,000 godina)

Definirane 20tih godina prošlog stoljeća u

Milankovićevim teorijama

Dugi ciklus: Promjene u Zemljinoj orbiti oko Sunca

Kratki ciklus: “titranje” zemljine osi

Zašto se klima mijenja?

47

Precesija

Perihel Afel

48

Nagib osi 22,5° 24,5°

49

Stupanj ekscentričnosti putanje

Perihel Afel

Afel

Minimum: 0,005

Maximum: 0,061

50

I u kraćim vremenskim ciklusima, klime je nestabilna.

Globalni oceanski strujni pojas pridonosi

promjenama klime. Utjecaj ljudi i srednja će temperatura u 21.

stoljeću biti nekih 1,5–4,5oC viša. Globalno zagrijavanje: izazvane emisijom plinova

kao posljedica vulkana, antropogenog djelovanja ili solarnih promjena.

Zašto se klima mijenja?

51

Malo ledeno doba (1400-1840) – 1°C hladnije

Srednjevjekovni topli period (800-1300) – 1°C toplije

haldni/topli ciklus svakih ~1,500 godina

Sjeverni Atlantik

Zbog promjena u termohalinoj cirkulaciji

Velika promjena se zbila prije 8,200 godina kad je veliko jezero u Kanadi preplavilo sjeverni Atlantik

52

3. paleoekologija

Documents