Tentamen/Exam Marine Sciences II : Oceans of the Future (2012)

Transcriptie

1 Tentamen/Exam Marine Sciences II : Oceans of the Future (2012) Thursday February 2, 2012, BBL001 en BBL023; hrs NB1: schrijf Uw naam en studentnummer op ieder in te leveren blad NB1: write your name and student number on every sheet NB2: You may answer the questions either in Dutch or English NB4: Er zijn extra blanco pagina s achterin indien er meer ruimte voor antwoorden nodig is BB4: There are extra blank pages at the back if more is needed for the answers NB3: er volgt een evaluatie, in te vullen via Blackboard na instructies van het departement (volg ) NB3: there will be an invitation for an electronic evaluation of the course, via Blackboard, just check your Veel succes! Good luck! Appy Sluijs

2

3 Anna von der Heydt a. Voor de kust van West-Afrika (ten noorden van de evenaar) waait in het algemeen een zuidwaartse wind. Verwacht je daar dan veel of weinig visserij? Leg je antwoord uit. b. Wat gebeurd met de dichtheid van een water deeltje, als i. Zoetwater wordt toegevoegd? ii. Een sterke wind het deeltje afkoelt? iii. Als het van de oppervlakte naar 3000m diepte gebracht wordt? c. Stel, dat het globale wind patroon van sterkte veranderd, zodanig dat de westen winden op de gematigde breedtes zwakker zijn en de passaat winden in de tropen sterker worden. i. Wat gebeurt met de sterkte van de equatoriale upwelling en de subtropische downwelling? ii. Veranderd de sterkte van de subtropische gyre ook? Leg je antwoorden uit. d. De poolwaardse warmteflux in de oceaan wordt gedeeltelijk veroorzaakt door poolwaardse stromingen, maar ten dele ook door (periodieke) fluctuaties in temperatuur en stroomsnelheid, vaak weergegeven door wervels in de oceaan. Neem aan dat de poolwaardse snelheid varieert zoals v (x,t)=v 0 sin(kx) en de temperatuur varieert zoals i. T 1 =T 0 cos(kx), of ii. T 2 =T 0 sin(kx), waarbij x een ruimtelijke coördinaat is, en k de golfgetal. k is gerelateerd aan de golflengte λ (de lengte waarop v en T variëren) door λ=2π/k. De warmteflux geïnduceerd door deze variaties kan worden berekend door het product v T te middelen over een golflengte λ. Maak een schets van de variatie van v, T 1 en T 2 als functie van x tussen 0 en λ. Op basis van deze tekeningen, schets de twee producten v T 1 en v T 2 en stel vast of deze positief, negatief of nul zijn gemiddeld over de golflengte. (De bedoeling is niet, dat je waardes uitrekent, een schets van de functies is voldoende. Ga ervan uit, dat alle sinus en cosinus functies dezelfde amplitude hebben.)

4 Antwoord(en):

5

6

7 Corina Brussaard 1. Kies je favoriete planktongroep en a) beschrijf de specifieke kenmerken die bijdragen aan het ecologisch succes van deze groep. b) beschrijf de competitieve kwaliteiten van deze groep, vergeleken met fytoplankton met andere half saturation constants voor de growth limiting factor (zoals nutrienten of licht). c) beschrijf de directe invloed van licht, temperatuur of CO 2 op de groei van je fytoplankton groep. 2. Welk type virusinfectie verwacht je te domineren in een bacterie community in de open oceaan? Verwacht je dat bacterie communities diverser of minder divers zijn in de open oceaan in vergelijking met kust regio s? Waarom? 3. Mondiale klimaatverandering-geinduceerde opwarming veroorzaakt fysischchemische veranderingen en heeft consequenties voor de biologie in de oppervlakte oceaan (0-200 m). a) beschrijf de invloed op nutrientenbeschikbaarheid b) beschrijf voor de periode laat voorjaar vroege zomer hoe het (lage) voedselweb in een gematigde regio (zoals de noordoost Atlantische Oceaan) hierdoor anders wordt beïnvloed dan een sub-arctische regio. c) Hoe beïnvloedt dit de lengte van de voedselketen en de efficiëntie van het voedselweb? d) Welk type strategists zullen dominanter worden binnen de fytoplankton community en waarom? e) Verwachten we, in de gematigde regio, nog steeds een vertraagde piek in zooplankton in de zomer als gevolg van de voorjaarsbloom? Waarom? f) Zullen de veranderingen de sequestratie van CO 2 bevorderen? Leg uit. Antwoord(en):

8

9

10

11 Mark Vermeij 1. a) Beschrijf twee pathways waarmee vissen direct de abundantie en/of welzijn van koralen beïnvloeden b) Beschrijf twee pathways waarmee vissen indirect de abundantie en/of welzijn van koralen beïnvloeden 2. Wat is een shifting baseline? Leg uit. 3. Beschrijf drie ecologische functies van microben op koraalriffen. Antwoord(en):

12

13 Gert-Jan Reichart / Lennart de Nooijer De carbonaat en agglutineerde schaaltjes ( tests ) van foraminiferen worden vaak als proxies gebruikt om het milieu van het verleden te reconstrueren 1. Wat maakt foraminiferen zulke populaire en geschikte proxies. Noem tenminste 4 redenen. 2. Geef drie voorbeelden van proxies die op foraminiferen gebaseerd zijn en wat je met die proxies kunt reconstrueren 3. Welke factoren compliceren de toepassing van proxies die op foraminiferen gebaseerd zijn? Noem er tenminste 3. Antwoord(en):

14

15 Jorijntje Henderiks 1. "Een algenbloei van Emiliania huxleyi heeft invloed op het klimaatsysteem." Onderbouw deze stelling met twee voorbeelden van hoe zo'n klein algje grootschalige processen in het zeewater en in de atmosfeer kan beïnvloeden. 2. Beschrijf de levenscyclus en kernfasen van de eencellige coccolithoforen. Illustreer dit met een overzichtelijk diagram. 3. De afbeelding hieronder illustreert het effect van (bio)calcificatie in termen van alkaliniteit, DIC en CO 2 opgelost in zeewater. Gegeven zijn vectoren met relatieve waarden (in mol) met 1 scenario voor een pre-industrieel tijdperk, en 2 scenario s voor de toekomst (het jaar 2100). (a) Beschrijf het effect van calcificatie op de carbonaat chemie van zeewater, aan de hand van de gegeven vectoren. Illustreer met (een) algemene chemische formule(s). (b) Veroorzaakt calcificatie een verhoging of verlaging van CO 2 opgelost in zeewater? (c) Verklaar de verschillen tussen de waarden die gegeven zijn voor het pre-industriële scenario (0.63) en die voor het jaar 2100 (0.79 = grijze vectoren, en 0.56 = zwarte

16 vectoren). Naam: Antwoord(en):

17

18

19 Francesca Sangiorgi/Appy Sluijs 1. Geef 2 (of idealiter 3) definities voor de term Harmful Algal Bloom 2. Wat eten heterotrofe dinoflagellaten? En hoe? 3. Uit welk materiaal bestaan de frustules van diatomeeën? 4. Op plekken waar diatomeeën groeien in de fotische zone vind je de frustules terug op de zeebodem. Op veel plekken echter niet. Waardoor komt dat? 5. Noem drie mogelijke oorzaken van het ontstaan van anoxia in de oceaan in de toekomst 6. Delen van de Middellandse Zee worden sinds het Mioceen af en toe hypoxisch of anoxisch. In sedimenten is dit te zien aan het voorkomen van sapropelen. Beschrijf hoe en waarom sapropelen werden afgezet en welke informatie dit ons geeft over oceaancirculatie tijdens sapropeldepositie en nu. 7. Tijdens Oceanic Anoxic Event 2, zo n 95 miljoen jaar geleden, werden grote delen van de oceanen anoxisch. Noem 4 factoren die hier zeer waarschijnlijk een rol in speelden. Antwoord(en):

20

21

22

23

24