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La vita presente
sulla Terra si divide in vita vegetale e vita animale.
Le piante sono
definite organismi autotrofi, gli animali organismi
eterotrofi. Gli autotrofi, in pratica, autoproducono il proprio
nutrimento. Scientificamente, si dice che producono sostanza
organica da sostanze inorganiche semplici, mentre gli eterotrofi
producono sostanza organica da altra sostanza organica (l’uomo e gli
animali mangiano, quindi assimilano sostanza organica, e crescono,
cioè producono altra sostanza organica).
Le piante, invece, grazie alla fotosintesi clorofilliana, i
cui componenti sono diossido di carbonio, acqua ed energia luminosa
proveniente dal sole, producono carboidrati, di cui si nutrono, e
ossigeno.
L’equazione canonica della fotosintesi clorofilliana è la seguente.
6CO2+6H2O+ Energia luminosa---C6H12O6 + O2
Ciò significa che 6 molecole di diossido di carbonio (che
comunemente e impropriamente chiamiamo anidride carbonica) + 6
molecole di acqua + energia luminosa danno 1 molecola di glucosio
(C6H12O6) e 6 molecole di ossigeno.
Il rapporto di produzione di glucosio e ossigeno nella fotosintesi
è, dunque, di 1 a 6.
Da quanto abbiamo detto, è chiaro che la fotosintesi è una reazione
chimica che può avvenire solo in presenza di luce, che diminuisce
d’intensità con l’aumentare della profondità.
Ritorniamo un attimo alla vita vegetale, che sott’acqua è presente
sia con piante superiori (come la posidonia) e alghe ancorate al
fondo (il fitobenthos) sia con alghe libere in acqua (il
fitoplancton).
Per quanto riguarda il fitobenthos, prendiamo in considerazione la
posidonia (Posidonia oceanica), una fanerogama marina che ha
avuto origine da una fanerogama terrestre che si è evoluta verso la
vita acquatica sostituendo l’impollinazione anemofila con
l’impollinazione idrofila.
Abbiamo detto che la posidonia, essendo un organismo autotrofo,
autocostruisce il proprio nutrimento (producendo carboidrati) grazie
alla fotosintesi, quindi costruisce energia per la propria
esistenza, ma l’entità di questa energia dipende dall’intensità
della luce: infatti, poca luce scarsa fotosintesi, quindi scarso
nutrimento (poca energia); viceversa, tanta luce tanto nutrimento
(tanta energia).
L’impiego dell’energia prodotta da parte della pianta prende il nome
di respirazione.
Diminuendo l’intensità della luce all’aumentare della profondità,
esisterà una profondità tale dove l’energia prodotta con la
fotosintesi verrà perfettamente bilanciata dall’energia necessaria
alla pianta per vivere. Ciò significa che a quella profondità, che
chiameremo profondità di compensazione (Pc), l’energia
prodotta è perfettamente compensata dall’energia spesa dalla pianta
per vivere, oppure, con altre parole, la fotosintesi è compensata
dalla respirazione.
L’intensità di luce esistente a livello della profondità di
compensazione prende il nome di intensità di compensazione (Ic).
E’ ovvio che a profondità maggiore, diminuendo l’intensità luminosa,
la produzione di energia non sarà tale da consentire alla pianta di
vivere, mentre a profondità minore, dove l’intensità di luce è più
alta, l’entità dell’energia prodotta sarà di avanzo per la sua
sopravvivenza.
Ciò comporta che a profondità maggiore di quella di compensazione
non c’è posidonia, mentre a profondità minore sì. Se ne deduce che
il margine inferiore della prateria di posidonia, dove si trovano
gli ultimi ciuffi della pianta, coincide con la profondità di
compensazione.
Passiamo, adesso, al fitoplancton, che, a differenza delle
piante e delle alghe che vivono ancorate al substrato (il
fitobenthos), ha possibilità di muoversi verticalmente lungo la
colonna d’acqua, trasportato in su e in giù dagli idrodinamismi del
mare (moto ondoso e correnti). Il fitoplancton, quindi, nel corso
delle 24 ore si sposta sopra e sotto la profondità di compensazione
e viene esposto a varie intensità di luce. Si può dire, dunque, che
nel corso della giornata è esposto a una intensità luminosa media
(Ip).
La profondità dove l’intensità media Ip coincide con l’intensità di
compensazione Ic si definisce profondità critica. Al di sopra
della profondità critica si ha un aumento della fioritura algale o
bloom, al di sotto della profondità critica, cioè a
profondità maggiore, non si ha fioritura algale, considerando che la
fioritura algale o bloom è l’aumento di quantità di fitobiomassa
(massa del fitoplancton) in un dato volume d’acqua.
Il grafico che riassume geometricamente tutto ciò prende il nome di
Modello di Sverdrup.
Nell’immagine, è abbinato alla zonazione del fondale tra Fico Grande
e lo Strombolicchio secondo il Modello di Peres-Picard.
Adriano Madonna
Pagina
realizzata nel 2010
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