Морская подсистема биосферы

Как известно, в океанических просторах по глубинам и морфологии дна выделяются площади шельфа - 8 (7,6-8,4%) морского дна, континентального склона (15,3%) и самого океанического ложа.

По разделению условий глубинности жизнеобитания шельф отвечает литоральной, склон - батиальной, ложе - абиссальной зонам.

В связи с подобным районированием океанических областей, для самого Мирового океана характерным является значительное различие экологических условий жизнеобитания. Биоцикл океана и моря распадается на два биохора (пространства, занятых группами схожих биотопов): донную - бентальную область (бентос) и пелагиальную область открытого моря - пелагиаль.

Собственно морские биоценозы делятся на бенталь и пелагиаль.

Выделяются пассивно плавающие животные и растения - планктон (зоо- и фито-) и активно плавающие - нектон. Пелагель делится на неритическую - прибрежную и океаническую части.

Морская подсистема биосферы занимает центральное положение в ее структурно-функциональной организации. Оценивать значимость биосферных блоков следует по количеству участвующей солнечной энергии. Последние оценки: величина первичной продукции фотосинтеза в океане ок. 100×10⁹т С/год^-1 (100 гигатонн), в то время как продукция растений суши составляет 51×10⁹ т С/год^-1.

Биомеханические циклы биосферы замыкаются через Мировой океан. Практически вся океанская вода - биокосное тело. За 2 млн лет она полностью проходит через биотический круговорот.

Лишь в биоразнообразии биосфера океана уступает наземной. Особенно большое разнообразие биотопов связано с огромной массой крупной наземной растительности, а от этого зависит существование массы экологических ниш. Фантастически разнообразен класс насекомых (1,5 млн видов). Наоборот, пищевые цепи океана, особенно пелагиали, базируются на мельчайших одноклеточных водорослях фитопланктона и сравнительно однотипны. Благодаря подвижности биотопа (воды), океан более гомогенен и число экологических ниш не может быть большим, откуда и снижение биоразнообразия. Исключение - пограничные области (вода-дно, вода-суша). Но биоразнообразие суши частично определено океанами, как непреодолимыми преградами, изолирующими фации и флоры островов и материков.

Структура экосистем океана имеет принципиальное отличие от экосистем суши.

Биокосное вещество на суше - тонкий слой почв. В океане - это вся толща вод.

Только этим двум природным телам - почве и воде – присущи свойства, которые обеспечивают процессы продуцирования. На суше это 1 м, в океане 4000 м. В океане плодородие верхнего продуцирующего слоя (30-150 м) обеспечивается вертикальным перемешиванием за счет запасов глубинных вод, в почвах общий запас биогенных веществ лишь немного превышает их годовой расход или равен ему.

Основная особенность общества пелагиали - создаваемое фитопланктоном первичное органическое вещество продуцируется в слое до 100-150 м. Животное население только этого тонкого слоя постоянно обитает вместе с растительным эргоценом. Население остальной громады вод живет за счет органического вещества продуцируемого в поверхностной зоне. Характерна разобщенность глубин первичного продуцирования органического вещества и значительной части его потребления. Эта-то разобщенность и определяет основу процессов трансформации вещества и циклов отдельных элементов в толще вод океана.

Таким образом, если на суше оставшиеся массы консументов и редуцентов обитают совместно с продуцентами, то в океане основная масса консументов отделена от продуцентов и основное направление эволюции преследует выработку приспособлений к возможно более полному использованию органики, идущей сверху.

Может быть и в этом одна из причин сравнительно низкого видового разнообразия океана. Около 0,1% величины первичной продукции захоранивается в осадках и выходит надолго из глобального круговорота.

Захоронение углерода в океане происходит по действием "биологического насоса":

1.Переход минерально растворенного углерода в виде СО₂-ионов в минерально нерастворимые СаСО₃ (менее MgCO₃), идет главным образом в водах океана тропических областей. А на глубине свыше 4000 м происходит полное растворение этих минералов (лизоклин).

2. Еще более важным является включение СО₂ во вновь образуемые в результате фотосинтеза органические вещества. При объеме годовой продукции 100×10⁹ т С это составляет 37×10¹⁰ т СО₂.

Распределение первичной продукции фотосинтеза в океане приведено на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Распределение первичной продукции фотосинтеза в океане

Дата добавления: 2014-12-26