Bloemen op Antarctica
De poolgebieden zijn een van de meest onherbergzame omgevingen voor planten en dieren. In dit gebied heeft het leven te maken met een reeks moeilijkheden, waaronder lage temperaturen, harde wind, zonnestraling en bevriezing van cellen. Het leven wordt nog moeilijker gemaakt wanneer het Antarctische continent in de winter in duisternis wordt gedompeld en in de zomer in het volle licht. Tijdens deze lange wintermaanden dalen de temperaturen tot -60°C of lager.
Een andere extremiteit waar het leven mee te maken krijgt, is dat ondanks de vrieskou in de lucht, de zon de bodem, rotsen en vegetatie verwarmt. De temperaturen op deze oppervlakken kunnen binnen enkele minuten of uren oplopen tot 20-30°C en 40-60°C, en zelfs 100°C over een periode van een jaar. Sneeuw zorgt ook voor thermische isolatie zodat het leven in dergelijke extreme omstandigheden kan overleven. Naast de lage en schommelende temperaturen heeft het leven op Antarctica te maken met tal van milieu-uitdagingen, waaronder een gebrek aan toegang tot vloeibaar water.
De beschikbaarheid van vloeibaar water is beperkt, want terwijl delen van het Antarctisch schiereiland tot 3.000 mm (120 inch) regen per jaar ontvangen, blijft het vloeibare water in de rest van het continent het grootste deel van de tijd bevroren, waardoor Antarctica zo droog is als een woestijn.
Lange zonnige dagen voor planten
Toch kan het plantenleven overleven op Antarctica, want ondanks de hoge breedtegraad waardoor de zon laag aan de hemel staat, betekent de lange zomerdagen dat de zonne-energie die op grondniveau wordt ontvangen, zich kan ophopen om planten een grotere dagtotaal te geven dan op meer gematigde breedtegraden. Dit betekent dat planten een grotere productiviteit uit fotosynthese halen. Het nadeel is echter dat planten te maken krijgen met lichtstress. De hoge reflectie van sneeuw en ijs kan de hoeveelheid straling die wordt ontvangen op aangrenzende ijsvrije grond verhogen.
Schade aan planten door ozongat
Het ozongat vormt een andere uitdaging voor planten om te overleven en te gedijen in Antarctica, omdat het gat, dat in de lente ontstaat, resulteert in hoge niveaus van biologisch schadelijke UV-B-straling die de grond bereikt. Het probleem is dat dit dezelfde hoeveelheid straling is die normaal gesproken in het midden van de zomer wordt ervaren, maar organismen op Antarctica zijn in de lente nog steeds inactief.
Blootliggende rotsen bieden een thuis voor leven
Alle blootgestelde rotsen in Antarctica kunnen hypothetisch gekoloniseerd worden door organismen met de juiste eigenschappen. Rotsen en eenvoudige bodemoppervlakken op het Antarctisch schiereiland worden gekoloniseerd door korstmossen, mossen, micro-organismen en sommige ongewervelde dieren. Op sommige plaatsen kan seizoensgebonden sneeuw- en ijsbedekking het leven beschutting bieden tegen de extreme thermische en stralingsomstandigheden.
Tijdens de zomerperiode leidt de opwarming van rotsen en bodem tot het smelten van ijs in de omringende sneeuw, waardoor vloeibaar water ontstaat waar het leven van kan leven. De tijd dat dit water beschikbaar is kan variëren van weken tot maanden. Dit water kan ook door het oppervlak van sommige rotsen sijpelen en zo habitats creëren waar leven kan gedijen.
Het Antarctisch Schiereiland is een ideaal thuis
Het Antarctisch Schiereiland is in het bijzonder een deel van Antarctica waar het leven floreert omdat 3 procent van het totale oppervlak ijsvrij is, vergeleken met 0,3 procent voor de rest van het continent. Het leven gedijt hier tussen rotsen, keien en puin die voor de meeste mensen onvruchtbaar lijken. De bodem is niet veel meer dan gefragmenteerd rotspuin en bevat zeer beperkte hoeveelheden voedingsstoffen en koolstof.
De rotsfragmenten zijn ontstaan door gletsjerwerking, water (van vries-dooicycli), zoutverwering, verhitting en wind. Korstmossen dragen ook bij aan de erosie van het oppervlak. Onder de bodem bevindt zich meestal een laag permafrost. Hoewel permafrost geen habitat biedt voor leven om te gedijen in de laag natte grond die het bedekt - en die alleen in de winter bevriest - ondersteunt het wel biologische gemeenschappen.
Een onstabiele bodem
Wat het leven op Antarctica nog moeilijker maakt om te overleven, is de constante impact van steengruis, sneeuw of ijskristallen op de blootgestelde bodem. De beweging van de bodem tijdens de vries-dooicycli beperkt ook de mogelijkheden van vegetatie om zich te vestigen. Onder het oppervlak, waar het voldoende stabiel is, kunnen vegetatiegemeenschappen gedijen. Rotsoppervlakken bieden ondertussen plaatsen voor korstmossen en spleten voor algen en mossen.
Zones van Antarctica
Het leven op Antarctica is geen toevallige gebeurtenis. In plaats daarvan is het type levensvorm afhankelijk van de zone waarin het zich op het continent bevindt. Het continent kan worden onderverdeeld in drie afzonderlijke regionale of biogeografische divisies: De Sub-Antarctische, maritieme en continentale zones. De maritieme zone wordt sterk beïnvloed door de nabijheid van de oceaan, vooral tijdens de zomermaanden wanneer de zee grotendeels ijsvrij is. Als gevolg hiervan variëren de gemiddelde temperaturen van 1-4°C in de zomer en -10 tot -15°C in de winter: Veel minder extreem dan op het vasteland.
Leven in de maritieme zone
In de maritieme zone floreert het leven met mossen, levermossen en korstmossen als belangrijkste vegetatiesoorten. Er zijn respectievelijk meer dan 100, 25 en 250 soorten. Het plantenleven bevindt zich hier meestal in flarden die worden gescheiden door gebieden met kale grond en rotsen. Elke nieuw beschikbare grond wordt snel in beslag genomen en binnen enkele jaren nadat het ijs zich heeft teruggetrokken, verschijnen er zichtbare groepen vegetatie. Een van de meest verbazingwekkende aspecten van het leven in een maritieme omgeving is de lange levensduur van de planten: Terwijl individuele mosklompjes een korte levensduur hebben, leven sommige korstmossen 300-600 jaar en enkele veenbanken hebben meer dan 5000-6000 jaar opgebouwd.
Bloemen in Antarctica
Er zijn slechts twee soorten bloeiende vegetatie op Antarctica: Antarctisch haargras Deschampsia antarctica en het Antarctisch parelkruid Colobanthus quitensis, die beide op het Antarctisch schiereiland voorkomen. Interessant is dat in de vergelijkbare omgeving van het noordpoolgebied het gebied van Spitsbergen meer dan 100 soorten bloeiende planten heeft: Een indicator van hoe extreem de omgeving op Antarctica is voor leven om te gedijen en te diversifiëren. Desalniettemin zijn deze twee planten zeer succesvol in hun thuisland op Antarctica: ze komen overal in de maritieme zone van Antarctica voor. Naast de bloemen zijn ook grasplanten erin geslaagd om te gedijen en sommige vormen zelfs gazons van enkele tientallen vierkante meters op eilanden in het sub-Antarctische gebied.
Dwergleven
Er zijn geen gewervelde land- of zoetwaterdieren op het Antarctische continent, hoewel er grote concentraties gewervelde zeedieren zijn, waaronder zeehonden en pinguïns. Er zijn wel ongewervelde bodemdieren, waaronder wormen en mijten. Deze soorten zijn ongelooflijk klein met mijten die slechts 1-2 mm lang zijn. Ongewervelde zoetwaterdieren, waaronder schaaldieren, komen in overvloed voor in kleine smeltpoelen en grotere meren. Er komt slechts één soort vliegend insect voor in de Antarctische regio, de mug die beperkt is tot de South Shetland Islands en South Georgia.
Warme maar moeilijke omstandigheden in hotspots
Op Antarctica is ook leven te vinden in geothermisch actieve gebieden met fumarolen, verwarmde grond en verwarmde poelen of bronnen. Deze locaties zorgen voor warmte en vloeibaar water. Het leven hier is echter ook uitdagend door chemische verwering, lage pH en hoge mineralen- en zwavelgehaltes.
De ups en downs van klimaatverandering
Door de klimaatverandering is het Antarctisch Schiereiland een van de snelst opwarmende plaatsen ter wereld, samen met Noord-Amerika en het Tibetaans Plateau. Door de opwarmende temperaturen is er waarschijnlijk meer energie beschikbaar voor organismen, waardoor ze actiever kunnen worden en sneller groeien en reproduceren. Opwarming zal ook leiden tot meer smeltwater, waardoor soorten vloeibaar water krijgen om op te overleven. Op de langere termijn kunnen Antarctische soorten echter kwetsbaarder worden door toegenomen concurrentie: Omdat hun biologie zich gedurende een lange evolutieperiode heeft aangepast om onder extreme omstandigheden te kunnen overleven, is dit ten koste gegaan van hun vermogen om te gaan met biologische stress, zoals concurrentie.