Mariene biologie is een tak van debiologie die zich bezighoudt met de bestudering vanleven in dezee. Het is een brede wetenschap die verschillende deelgebieden kent, waarin men onder meer onderzoek doet naar destructuur, defysiologie, deecologie,evolutie enclassificatie van verschillendeorganismen in het mariene milieu.[1][2]
De oceaan is een complexe, driedimensionale wereld die ongeveer 71% van het aardoppervlak beslaat. De zee kent velehabitats die bewoond worden door uiteenlopende levensvormen, en mariene biologen proberen deze biodiversiteit functioneel te beschrijven en hun relaties tot elkaar en het milieu te begrijpen.[1] Voorbeelden van mariene omgevingen waar relatief veel leven voorkomt zijnestuaria,koraalriffen,kelpwouden, diepgelegenonderzeese bergen enhydrothermale bronnen. Sommige van deze leefomgevingen zijn door hun onbereikbaarheid nog nauwelijks onderzocht.
De zee levert de mensvoedsel,grondstoffen,natuurproducten en vele andere natuurlijke hulpbronnen. Mariene organismen spelen een fundamentele rol in de instandhouding van het leven op aarde.Zeewieren,fytoplankton enblauwalgen dragen bijvoorbeeld in belangrijke mate bij aan dekringloop van zuurstof en koolstof door het systeem Aarde, en hebben een essentiële regulerende rol op het wereldwijdeklimaat.[3] Kustlijnen worden gedeeltelijk gevormd en beschermd door het leven in zee, en sommige mariene organismen zijn zelfs betrokken bij het aanleggen van nieuw land.
Marieneecologen bestuderen de samenhang tussen de levende en de levenloze natuur in de zee. De gevolgen vanolierampen, of de effecten van en invloed opklimaatverandering zijn bekende voorbeelden.
Het mariene milieu kan globaal worden onderverdeeld inkustwateren (de zee nabij het vasteland) en deopen zee (de vrije waterkolom). Het meeste zeeleven is te vinden in kusthabitats, rondom hetcontinentaal plat, ondanks dat dit slechts zeven procent van het totale oceaanoppervlak beslaat. Alles wat verder van de kust ligt, behoort tot de open zee of depelagische zone. Pelagische habitats zijn vrij van vaste objecten en worden sterk beïnvloed doorzeestromen. Het grootste deel van de pelagische zone isdiepzee, waar geen zonlicht doordringt en de waterdruk enorm kan zijn. Richting de zeebodem vindt men de demersale habitats en bentische habitats. Sommige mariene organismen, zoalskoralen,kelp enzeegras, zijnecosysteemingenieurs die het mariene milieu vormen en veranderen.
Hetintergetijdengebied is het gebied nabij dekust dat onder water staat bijhoogtij maar boven water komt bijlaagtij. Door de grote afwisselingen van abiotische factoren kent dit gebied een grote ecologische dynamiek. De meeste zeedieren die voorkomen in het intergetijdengebied zijn aangepast aan extremen in temperatuur, vochtigheid, zuurstofniveaus en voedselaanbod.[4] Golven en getijden zorgen voor voortdurende hervormingen van de kustlijn doorerosie.
Intergetijdengebieden zijn rijk aan biodiversiteit. Ze worden bewoond door veel verschillende ongewervelde dieren, zoalssponzen,platwormen,neteldieren,stekelhuidigen,tweekleppigen enkreeftachtigen. Om aan roofdieren te voorkomen graven veel soorten zich in in het zand.[5] Verschillende landdieren, waaronderzeevogels, zoeken deze kustwateren op om hier te foerageren.
Estuaria zijn riviermondingen en liggen op de overgang tussenzout enzoet water
Estuaria zijn brede, trechtervormige riviermondingen richting de zee, waar zoet en zout water vermengd worden totbrak water. Estuaria vormen het overgangsgebied tussen rivieren en de open zee (eenecotoon). Naast mariene invloeden, zoals getijden en golven, zijn estuaria ook onderhevig aanfluviatiele invloeden, bijvoorbeeld instroom van zoet water ensedimentatie. Gevolg is dat temperaturen,saliniteit, niveaus van voedingsstoffen, en dichtheid van dieren en planten op grillige wijze kunnen veranderen.[6]
Estuaria zijn zeer productieve natuurlijke habitats, hebben een grote natuurwaarde en zijn voor de mens van groot economisch belang. Verstedelijking,visserij enaquacultuur zijn vaak geconcentreerd rond estuaria. Estuaria staan hierdoor onder druk, onder meer door vervuiling van het water, overbevissing en bodemerosie.[7]
Koraalriffen zijn complexe, rijke ecosystemen van kolonialebloemdieren en andere levende wezens in ondiepe zeeën. Ze behoren tot de meest biodiverse leefomgevingen op aarde, en vormen de woonplaats van ongeveer 25% van al het bekende zeeleven. Koraalriffen komen voornamelijk voor in tropische, heldere zeeën waar veel zonlicht binnendringt. De reden hiervoor is dat koralen in symbiose leven met kleine, fotosynthetische algjes genaamdzoöxanthellen.[8] Koraalriffen worden ook wel vergeleken met detropische regenwouden door de enorme dichtheid van diverse levensvormen en de topografische complexiteit.[9]
Koraalriffen zijn gevoelig voor externe invloeden. Wereldwijd worden veelkoraalriffen bedreigd door menselijke activiteiten, zowel op lokale schaal (watervervuiling, destructieve visserij) als globale schaal (opwarming enverzuring van de oceanen). Ook natuurlijke oorzaken, zoals invasieve soorten, harde stormen of sedimentatie kunnen riffen aantasten.[10] Een belangrijk vraagstuk in de mariene biologie is niet alleen hoe koraalriffen werken, maar ook hoe ze beschermd en hersteld kunnen worden.[8]
De open zee bevindt zich ver van de kusten, en wordt bewoond door legio soorten
De open zee, ofpelagische zone, is veruit de grootste natuurlijke leefomgeving op aarde. De open zee is een relatief onproductieve omgeving vanwege de magere voedingsstofniveaus, maar omdat ze zo uitgestrekt is, is de open zee toch verantwoordelijk voor ongeveer 80% van deprimaire productie op aarde.[11] De open oceaan wordt onderverdeeld in verschillende zones (voornamelijk op basis van de hoeveelheid licht dat doordringt), en elke zone kent een unieke ecologie.Fytoplankton vormen de meeste biomassa in de bovenste lagen van de open zee. Veelplanktonsoorten bewegen 's nachts naar de oppervlakte en dalen overdag wat naar de diepte, vermoedelijk om aan predatoren te ontkomen.[12]
Dieren die in de open oceanen leven, hebben over het algemeen zeer grote verspreidingsgebieden. De reden hiervoor is dat pelagische soorten onder invloed vanzeestromen over grote afstanden kunnen worden verspreid.Pelagische vissen vormen vaak scholen om aan predatoren te ontkomen.
Dezeblack smoker op 3300 meter diepte is rijk aan microbieel leven
Dediepzee is het gedeelte van de oceaan waarin geen licht doordringt en waar geen planten groeien. De diepst bekendediepzeetrog is deMarianentrog nabij de Filipijnen met een diepte van bijna 11 kilometer. Ondanks de hoge waterdruk komt er leven voor, zoals de beroemdediepzeehengelvissen. Deze vissen hebben het vermogen hun eigen licht te creëren (bioluminescentie), om zo zeldzame prooien te lokken.
Diepzeeleven floreert onder meer rondonderzeese bergen, waar vissen en andere organismen samenkomen om te paaien en voedsel te zoeken.Hydrothermale bronnen en andere eruptiekanalen op de zeebodem, zoals langs demid-oceanische rug fungeren hotspots voor microbieel leven. Dergelijke plaatsen ondersteunen uniekelevensgemeenschappen en op deze locaties zijn veel nieuwe microben en andere levensvormen ontdekt.[13]
Biologisch onderzoek aan zeeleven wordt al bedreven zolang mensen de moeite nemen om de vissen die ze omhoog halen een naam te geven, maar de wetenschap heeft veel geprofiteerd van technische uitvindingen. Een gedeelte wordt ook door landbiologen gebruikt, maar de uitvinding vanduikapparatuur en al dan niet bemandeonderzeeërs – met als bekendste voorbeeld debathyscaaf, verdienen speciale vermelding.
Er bestaan tot slot ook nog natuurverenigingen die zich toeleggen op de mariene biologie. Zo bestaat er deStrandwerkgroep in België en de Strandwerkgemeenschap in Nederland.
↑(en)Dugan JE, Hubbard DM, Quigley BJ. (2013). Beyond beach width: Steps toward identifying and integrating ecological envelopes with geomorphic features and datums for sandy beach ecosystems.Geomorphology199: 95–105.DOI:10.1016/j.geomorph.2013.04.043.
↑(en)McLusky DS, Elliott M. (2004). The Estuarine Ecosystem: Ecology, Threats and Management. Oxford University Press, "Chaper 1: The Estuarine Ecosystem". ISBN 978-0-19-852508-0.
↑(en)Meire P, Ysebaert T, Damme S, Bergh E, Maris M, Struyf E. (2005). The Scheldt estuary: a description of a changing ecosystem.Hydrobiologia540: 1–11.DOI:10.1007/s10750-005-0896-8.
↑ab(en)Lesser, MP. (2004). Experimental biology of coral reef ecosystems.Journal of Experimental Marine Biology and Ecology300 (1-2): 217-252.DOI:10.1016/j.jembe.2003.12.027.
