Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова
Основы общей экологии
Учебное пособие. М.: Университетская книга, 2005.
Глава 11. Разнообразие экосистем
11.2. Фототрофные экосистемы океана
Экосистемы океанов занимают более 70% площади Земного шара.
За исключением внутренних морей (крупных озер – Каспийского, Азовского) эти
экосистемы сообщаются между собой. Средняя глубина океана составляет 3700 м,
причем жизнь обнаруживается по всей глубине, безжизненных зон в океане нет.
Химический состав морской воды включает 4 основных катиона (натрий, магний,
кальций, калий) и 5 анионов (хлорид, сульфат, бикарбонат, карбонат, бромид).
В прибрежной (ее называют неретической) зоне океанов
некоторую роль играют элементы минерального питания, поступающие с суши. Однако
на подавляющей площади открытого океана экосистемы функционируют только за счет
углерода и азота, которые усваиваются из атмосферы. Круговороты веществ в них
не привязаны к определенной территории: вещества могут переноситься морскими
течениями на очень большие расстояния.
Течения переносят теплые и холодные массы воды и тем самым
через ее температуру влияют на условия жизни в океане. Теплую воду несут
Гольфстрим и Северо‑Атлантическое течение, холодную – Калифорнийские
течение (по этой причине на побережье Калифорнии очень часты туманы). Кроме
поверхностных ветровых течений, существуют и глубоководные перемещения водных
масс. Благодаря течениям в морских экосистемах никогда не бывает недостатка
кислорода.
Подъем глубинных холодных вод, насыщенных питательными
элементами, к поверхности океана называется апвеллингом. Он происходит в
некоторых местах Мирового океана в результате сложного взаимодействия разных
течений. Выделяют пять районов апвеллинга: Перуано‑Чилийский, Орегон‑Калифорнийский,
Югозападно‑Африканский, Северозападно‑Африканский, Аравийский.
В зоне апвеллинга наблюдается, как правило, высокая
биологическая продукция, и ей характерны укороченные пищевые цепи, причем в
фитопланктоне преобладают диатомовые водоросли, а в нектоне – сельдевые
рыбы. В этих районах ведется рыбный промысел.
С Перуано‑Чилийским апвеллингом у западного побережья
Южной Америки (близ пустыни Атакама со среднегодовым количеством осадков 10‑50
мм и крайне бедной растительностью) связано массовое развитие анчоусов,
которыми питаются прибрежные морские птицы – бакланы, пеликаны и др. Об
интенсивности формирования вторичной биологической продукции в этом районе
можно судить по следующим данным: 5 млн птиц ежегодно съедают до 1000 т
анчоусов (в отдельные годы численность птиц возрастает до 27 млн особей). Однако
столь высокое потребление рыбы птицами не мешает ежегодно вылавливать 10‑12
млн т анчоусов, хотя в отдельные годы улов резко падает (до 2 млн т).
Периодическое (раз в несколько лет) повышение температуры
поверхностных вод Тихого океана у берегов Эквадора и Перу получило название Эль‑Ниньо
– Южное колебание (ЭНЮК). Продолжительность ЭНЮК – от 6‑8 месяцев до 3‑х
лет, в среднем – 1‑1,5 г. ЭНЮК чаще всего приходится на рождественские
праздники (конец декабря), и потому рыбаки западного побережья Южной Америки
связывали его с именем Иисуса в младенчестве. Каждое потепление воды резко
снижает рыбопродуктивность океана. Между ЭНЮК происходит похолодание воды,
названное перуанцами «Ла‑Нинья» (в переводе – девочка).
Различают несколько областей – зон океана (рис. 21).
Рис. 21. Схема зонирования морских экосистем.
Литораль – освобождающаяся от воды во время отлива
прибрежная зона. В этих условиях произрастают устойчивые к затоплению и
засолению цветковые растения – подорожник морской, триостренник, астра морская.
Зостера и филлопос‑падикс поселяются у нижней границы литорали и могут
жить постоянно в воде. Животное население литорали представлено большим числом
особей гаммарусов, моллюсков‑литорин, мидий.
Континентальный шельф – зона вдоль берегов до глубины
200 (реже 400) м. С этой областью связаны подводные заросли из ламинарий,
достигающих 16 м длины. Эти заросли заселены разнообразными ракообразными,
моллюсками, нематодами. Ламинариями питаются морские ежи. (На севере Тихого
океана морскими ежами питаются каланы.) С этой зоной связан промысел морской
рыбы (сельди, трески, камбалы, минтая, хека и др.), ракообразных (крабов,
креветок, лангустов) и моллюсков (кальмаров).
Пелагиаль – толща воды остальной части океана. Это
самая обширная географическая зона планеты, занимающая около 70% площади
Мирового океана, это «пустыня» с биомассой 1‑2 г/м .
В зависимости от глубины различаются четыре вертикальных
слоя океана:
– фотический – светлая часть океана, где обитают
фотосинтезирующие организмы (микроскопические водоросли и цианобактерии, в
прибрежном шельфе к ним добавляются бурые и красные водоросли), образующие
первичную биологическую продукцию. Толщина этого слоя во многом определяется
географической широтой. В районе экватора вертикально падающие солнечные лучи пробивают
толщу воды в 250 м, а в Белом море те же лучи, но падающие под острым углом,
способны просветить не более 25 м. Влияет на толщину фотического слоя и
фитопланктон, который при массовом развитии может снижать прозрачность воды в
10 раз;
– афотический – расположенный глубже обширный
«темный» слой океана, где обитают разнообразные гетеротрофы, включая множество
рыб;
– абиссаль (бенталь) – придонная область афотического
слоя пелагиали («вечной ночи»), где распространены простейшие из отряда
фораминифер (до 0,5 млн экз. на 1 м 2 ) и нематоды – круглые черви очень малого
размера (0,5‑1 мм длины). Из крупных организмов встречаются морские ежи,
голотурии, морские лилии и губки, но не более одного экземпляра на 1 м .
– ультрабиссаль – глубоководные желоба на глубине
свыше 8 тыс. м, где на каждый 1 см 2 поверхности давит столб воды весом более 1
т. Однако и в этой части океана есть жизнь – обитают голотурии, морские звезды,
двухстворчатые моллюски, разнообразные ракообразные.
Пищевые цепи в океанических экосистемах, как и в
пресноводных, обычно состоят из 6 звеньев, последнее звено представлено
нектоном – рыбами, млекопитающими и моллюсками. Около 10% биологической
продукции в составе «питательного дождя» опускается в темные глубины океана, в
том числе лишь 0,03‑0,05% захоранивается в осадках, остальное
потребляется гетеротрофами. Продукция повышается при волнении моря,
способствующем обогащению воды кислородом.
Самую высокую биологическую продукцию имеют коралловые рифы,
эстуарии (лиманы, прибрежья в местах впадения рек) и зоны апвеллинга. Умеренно
продуктивна зона континентального шельфа.
Контрольные вопросы
1. Расскажите о «горизонтальном» зонировании океана.
2. Какие «вертикальные» зоны различаются в океане?
3. Из скольки звеньев состоят пищевые цепи экосистем
фотического слоя океана.
4. Какую роль в жизни океанических экосистем играют течения?
5. Перечислите основные районы апвеллинга.
|