Видовое разнообразие экосистем северных морей

МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ

В 30-50-х гг. широко проводились работы по акклиматизации видов рыб и беспозвоночных, которые являются кормом для рыбы. В Каспийское море успешно акклиматизирована черноморская кефаль двух видов, в Аральское – каспийская севрюга. Из Азовского моря в Каспий были успешно акклиматизированы один из видов многощетинковых червей и один вид моллюска. В 1956 г. на побережье Мурмана была успешно акклиматизирована дальневосточная горбуша, однако попытки акклиматизировать там камчатского краба дали неожиданный результат: он переместился и размножился в более теплых водах Норвежского моря, где теперь успешно промышляется норвежскими рыбаками.

В Мировой океан сброшено около 20 млрд. т мусора – от бытовых стоков до радиоактивных отходов. Каждый год на каждый 1 км 2 водной поверхности добавляют еще по 17 т мусора.

Ежегодно в океан выливается более 10 млн. т нефти, которая образует пленку, покрывающую 10–15% его поверхности; а 5 г нефтепродуктов достаточно, чтобы затянуть пленкой 50 м 2 водной поверхности. Эта пленка не только уменьшает испарение и поглощение диоксида углерода, но и вызывает кислородное голодание и гибель икры и молоди рыб.

Часть поверхности Черного, Азовского и Каспийского морей покрыта нефтяной пленкой. Эти моря, кроме того, загрязняются остатками удобрений и пестицидов, которые приносят впадающие в них реки. Неблагоприятное экологическое состояние Черного моря усугубляется высоким содержанием сероводорода, который образуется в морских глубинах и делает их безжизненными. Обедняются фауна и флора верхней части толщи воды и прибрежной зоны. Гибнут мидии, которых называют «почками моря» (потому что они фильтруют воду). Густые заросли полезных водорослей (особенно филлофоры), занимавшие раньше более 10 тыс. км 2 на северо-западном шельфе, теперь сохранились лишь на 1/10 этой территории.

В Балтийском море концентрация нефтепродуктов в 10 раз выше средней в мировом океане. Особенно сильно загрязнен Финский залив. Аналогично в Японском море сильно загрязнен залив Петра Великого.

Моря Северного Ледовитого океана загрязнены слабее, один из основных источников загрязнения – Северо-Атлантическое течение, которое переносит загрязненные воды от побережий промышленно развитых стран Западной Европы. Однако низкая температура воды и малая биологическая продуктивность этих морей мешают быстро избавиться от загрязнения. Нефть, не разлагаясь, может сохраняться там до 50 лет. В более теплых водах морей Тихого океана процесс разложения нефти и других промышленных загрязняющих веществ происходит быстрее.

Суда и при нормальной работе загрязняют Мировой океан, а аварии танкеров, когда в воду выливается огромное количество нефти, становятся настоящими экологическими катастрофами. В 1989 г. в водах Аляски потерпел аварию танкер, из которого вылилось в океан 40 тыс. т нефти. Ликвидация последствий обошлась в 2 млрд. долл., в работах участвовало 1400 судов, 85 самолетов и 12 тысяч человек.

На морских экосистемах также сказывается воздействие теплового загрязнения. Так, экосистема Копорской губы Финского залива страдает от теплового загрязнения из-за Ленинградской АЭС. Это загрязнение усилило процесс эвтрофикации экосистемы, зеленые водоросли в значительной мере сменились цианобактериями, обеднился состав рыбной фауны (резко уменьшилась плотность популяций салаки, теперь больше вылавливают мелкую колюшку). При строительстве АЭС на побережьях необходимо учитывать их будущее воздействие, в том числе и тепловое, на морские экосистемы. Крупные АЭС опасны для морских экосистем.

Серьезно нарушено экологическое равновесие Северного моря. Европейские страны (особенно ФРГ) сбрасывают в него свои стоки. Это привело к бурному росту в 1988 г. водоросли хризомулина полилепис («водоросль-убийца»), выделяющей токсины и закупоривающей дыхательные пути. Ее жертвами стали тысячи тонн рыбы.

Повышается уровень загрязнения Средиземного моря, которое древние римляне называли «Маре нострум» («наше море»). По ироничным оценкам современных экологов, оно превратилось в «море-монстр», не справляющееся с огромным потоком грязи, которую несут в него Рона из Франции, По из Италии, Нил из Египта. В будущем положение может еще более ухудшиться. К 2025 г. прогнозируется удвоение населения приморских стран, повышение интенсивности туристского потока в 2,5 раза, увеличение автомобильного парка стран Северной Африки в 13 раз. Все это дало основание Жаку Кусто называть Средиземное море «морем без надежды»: узкий Гибралтарский пролив и еще более узкий Суэцкий канал не могут обеспечить обмен вод Средиземноморья с мировым океаном.

В Мраморное море сбрасывает бытовые стоки девятимиллионный Стамбул. В результате этот водоем, служивший некогда нерестилищем для рыбы Черного моря, превращается в зловонное болото, поверхность которого покрыта экскрементами и нефтяными пятнами.

В 1993 г. проведена международная акция по очистке морских побережий от твердых отходов. Около 160 тысяч добровольцев в 33 странах мира «прочесали» более 8 тыс. км берегов. Они собрали почти 5,5 млн. предметов, выброшенных людьми в море, а морем – на берег. 58,8% собранного составляют предметы из пластмасс; 16,8% (около 900 тыс. шт.) – окурки от сигарет с фильтром; 12,7% – бутылки и банки из-под напитков, а также пробки и крышечки от них. Рыбное снаряжение и его остатки (леска, блесны, обрывки сетей, поплавки) составляют всего 1% мусора. Но это самый опасный процент: запутавшись в обрывках лески или сетей, гибнет немало морских животных.

В Японском море созданы первые морские «фермы», на которых разводят морских моллюсков – гребешков и гигантских устриц. Начато культивирование «морского женьшеня» – трепанга и искусственное выращивание ламинарии. В тихоокеанских морях организована эффективная защита популяции редких морских животных – каланов (морских выдр) и котиков (рис. 85).

Источник

Экосистемы: среда обитания – вода

Понятие, типы и факторы влияния

Подводная растительность может быть не менее красивой чем наземная

Само уже название «Водные экосистемы» говорит о том, что это такой вид экологических систем, местом существования которых является водная среда. Структура, физические и химические свойства водной среды предопределяют видовой состав растительного и животного мира, особенности трофических цепей, ее сложность и устойчивость.

В зависимости от этих показателей водные экосистемы делятся на два типа: морские и пресноводные. В основе этого разделения лежит показатель количества содержащихся в воде солей. Измеряется этот показатель в промилле, то есть в тысячных долях. Он показывает, сколько грамм солей содержится в тысяче граммах воды или одном килограмме.

Кроме «солености» на водные экосистемы оказывают влияние еще два фактора. Количество поступающего солнечного света и содержание кислорода в воде.

Солнечный свет попадает на поверхность планеты, а значит, и водные пространства, неравномерно. Его количество больше к экватору и меньше к полюсам. С содержанием кислорода дело обстоит несколько по-другому. Его растворено больше в приполярных водах.

Морские

Цветовая гамма морских кораллов

К морским относятся такие экосистемы, которые сформировались в водной среде, с количеством растворенной в ней соли около 35% или промилле. Это в основном натрий и хлор. Морские экосистемы занимают почти 71% поверхности нашей планеты и входят в состав глобальной системы Мирового океана и в структуру гидросферы Земли.

Морские экосистемы – часть биосферы, производящая 32% всей чистой первичной продукции. Их можно разделить на зоны, в зависимости от глубины и береговой линии. Океанические обладают большой глубиной и площадью поверхности. Открытый океан мало заселен. В нем живут в основном киты, акулы и тунцы, а также донные беспозвоночные.

Экосистема морской флоры

Водные зоны возле берега называются приливов и отливов или прибрежные. К ним относят также:

• лиманы;
• солончаки;
• коралловые рифы;
• лагуны;
• мангровые болота.

Животный и растительный мир здесь разнообразнее и основная масса его сосредоточена на глубинах до 100 м. от поверхности. Это:

• коричневые водоросли;
• кораллы;
• моллюски;
• иглокожие;
• различные виды рыб;
• млекопитающие;
• акулы и т. д.

В придонных пластах и на дне растительность отсутствует. Там обитают некоторые виды рыб, беспозвоночные, а там, где скапливается большое количество сероводорода, существуют только хемосинтезирующие серные бактерии.

Морские экосистемы оказывают существенное влияние на формирования климата. Испарения с их поверхности – основной источник воды в атмосфере, а течения – регулятор температуры.

Разнообразие живых существ под водой

Морские экосистемы, благодаря своему большому биологическому разнообразию, являются устойчивыми ко многим видам воздействия. Они успешно противостоят занесенным человеком агрессивным видам живых организмов, природным вредителям и антропогенному влиянию.

Прибрежная зона — это мелководная линия вдоль побережья и до края континентального шельфа с теплой и богатой биогенами водой. Ее площадь менее 10% площади океана, но здесь живет 90% его биомассы. Места на побережье, где смешиваются соленые и пресные речные воды, называются эстуарии. Здесь биомасса максимальна и сравнима с тропическими лесами. Коралловые рифы располагаются также в прибрежных зонах тропических и субтропических широт с температурой воды более 20 0 С. Продуцентами в них являются красные и зеленые водоросли. Мир потребителей чрезвычайно разнообразен. Здесь проживает треть всех видов морских рыб.

Мелководье вдоль берега на прибрежной зоне

В морские экосистемы включается зона открытого океана. Хотя по площади и объему воды она превышается все другие вместе взятые, количеством и разнообразием флоры и фауны похвастаться не может. На его долю приходится лишь 10% общей биомассы. Его основная функция в другом – он поставщик первичного биологического продукта.

Пресные

Скалистая местность наполняет воду кислородом

Пресноводные экосистемы занимают всего лишь 0,8% суши и содержат 0,009% всех водных ресурсов Земли. Чистой первичной продукции в них производится только 3%. Хотя в пресных водоемах обитает около 41% видов рыб, известных науке на сегодняшний день. Основным критерием их отличия является скорость воды в них. Различают стоячие типы водных экосистем. К ним относят пруды и озера, то есть те объекты, где вода движется очень медленно. В реках и ручьях вода движется иногда с огромной скоростью, и такие типы экосистем называют проточными. Еще выделяют в отдельную категорию болота. Это места, где присутствие воды носит переменный характер, в результате чего почва бывает обводнена или насыщена водой.

Стоячие водоемы бывают глубокие и мелкие. Их экосистемы строятся в зависимости от того какое количество солнечного света и на какую глубину проникает в толщу воды. Глубоководные озера делятся на три зоны.

Вода в стоячих водоемах требует постоянной подкормки кислородом

У побережья – мелководье или литоральная зона. Далее зона открытой воды и глубоководья. В них свет проникает на определенную глубину и создает освещенную зону. В ней существуют фотосинтезирующие растения, в первую очередь водоросли, и все что ими кормиться. На глубоководье образуется неосвещенный пласт воды, придонная область и дно. К ним свет не проникает. Это пелагическая зона.

Вода наполненная кислородом, содержит в себе множество живых организмов

Неглубокими или мелкими водными объектами являются пруды. Их размеры и глубина меняется в зависимости от времени года. Растительный и животный мир прудов разнообразен. Пруды относят к водохранилищам искусственного происхождения, но не всегда они созданы человеком. Могут образоваться в результате строительной деятельности бобров или из-за крокодильих нор.

Главное отличие проточных экосистем в направлении и скорости их течения. Чем выше скорость, тем больше в воде концентрация растворенного кислорода и, соответственно, больше видовое разнообразие. Различают горные и равнинные реки. У одних источник питания происходит от деревьев, у других от водорослей. Реки и ручьи имеют зоны мелководных перекатов и глубоководных плес.

Течение наполняет горную реку кислородом

Самую большую опасность для существования проточных экосистем несут строящиеся на реках гидросооружения, регулирующие проток воды.

Принудительное торможение течения гидросооружениями

В результате такого строительства и регулирования водные экосистемы могут погибнуть.

Участки суши, покрытые водой или переувлажненные и заполненные значительным количеством неразложившихся органических, в основном растительного происхождения, остатков – это болото. Это такой участок, где слой торфа более 0,3 м, если меньше – заболоченная земля. Болота является природным накопителем избыточного углерода. Оно играет большую роль в очитке вод и нередко становится истоком рек.

У водной экосистемы структура практически не отличается от наземной. В ней сосуществуют автотрофные и гетеротрофные организмы, которые распределены по вертикальным уровням и в горизонтальной плоскости.

Структура

Автотрофные синтезируют органические соединения из неорганических. Находясь в водной среде и используя энергию солнечных лучей, они из углекислого газа вырабатывают кислород и увеличивают свою биомассу. Не всегда бурный рост биомассы положительно сказывается на развитии и существование экосистемы в целом. Увеличением своего объема, растения могут перекрыть доступ света вглубь водоема, замедлись его внутренний обмен питательными веществами и снизить содержание кислорода в воде. Отчего видовой состав экосистемы изменится в сторону увеличения количества хемосинтезирующих бактерий. Это микроорганизмы, питающиеся сероводородом.

В глубинах океана, эти бактерии являются источником питания других живых организмов. Например, гигантских трубчатых червей. В других водных объектах, они не находят своего потребителя. Потому довольно быстро превращают водоем в болото, а затем в торфяные залежи.

На дне океана может обитать множество живых существ

Автотрофными организмами питаются гетеротрофные. Для них это источник энергии и «материал для строительства» собственной биомассы.

Моря экосистема отличается от пресноводной тем, что морские организмы или эвриганные не живут в пресной воде, а стеногалинные, то есть нетерпимые к соли, наоборот. Хотя, есть и исключения из этого правила. Некоторые виды рыб основное время жизни проводят в океанской воде, но на нерест приходят в пресные реки. Например: лососевые или черноморский судак. Есть также некоторые виды акульих и крокодилов, которые прекрасно себя чувствуют как в соленой, так и в пресной воде.

Загрязнение

Загрязнение водных экосистем это любое изменение свойств воды:

При этом загрязняющие вещества могут находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Источниками загрязнения являются любые объекты и процессы, в результате которых в воду сбрасываются или попадают иным способом загрязняющие вещества. К которым можно отнести сверхнормативную концентрацию природных элементов и искусственно синтезированных веществ.

Чистая горная река, которых осталось уже очень мало

Загрязнение водных экосистем можно разделить на типы.

Первый – механическое загрязнение. Это повышение содержания в воде механических примесей. Его можно отнести к поверхностному виду.

Второй – химический, веществами органического или неорганического происхождения.

Третий – бактериологический или биологический. Это загрязнение патогенными микроорганизмами, грибами и водорослями. И последний на сегодня – радиоактивный. Это и природное радиоактивное излучение и последствия работы ядерных реакторов.

Авария: утечка нефти в открытое море

Насчитывается более 400 веществ, которые могут вызвать загрязнение воды. К химическим загрязнителям относят нефть и нефтепродукты, поверхностно-активные вещества, фенол, нафтеновые кислоты, пестициды, неорганические соли, кислоты и щелочи, мышьяк, соединения ртути, свинца и кадмия. Этот тип загрязнения стоек и распространяется на большие расстояния.

К бактериальным загрязнителям относят только вирусов более 700 видов.

Радиоактивные загрязнители остаются в воде дольше всех остальных. Это стронций-90, уран, радий-226, цезий и так далее.

Они концентрируются в мельчайшем планктоне и по пищевой цепи с эффектом накопления передаются дальше.

Прилив выбрасывает мусор на берег

Механические загрязнители – песок, шлам, ил, твердые бытовые и промышленные отходы и тому подобное. Изменяет свойства и структуру воды повышение ее температуры, технологическими водами тепловых и электрических станций.

Загрязнение воды происходит в результате следующих процессов:

• сброса неочищенных сточных вод;
• смыв ядохимикатов с сельскохозяйственных полей;
• выбросы газа и дыма;
• утечка нефти и нефтепродуктов.

Особенности

Морские экосистемы или пресноводные, как и наземные, строятся по присущим им правилам формирования. Основным является то, что в экосистеме столько видов живых организмов, сколько необходимо для усвоения и переработки поступающей энергии Солнца. Особенности водных экосистем в том, что они обладают внутренней сложностью и нелинейностью связей, подвержены различным внешним воздействиям и незамкнуты, большое количество гетеротрофных организмов и быстрый биотический кругооборот, высокая устойчивость, резистентность и адаптивность, регулирование популяции осуществляется за счет ограничения ресурсов или активностью хищников.

Кроме того, Мирового океана экосистема консервирует внутри себя значительные объемы излишнего углекислого газа. Это глобальная система, обладающая признаками непрерывности.

Источник