Содержание

2 Химический, биогенный и газовый состав вод океана 7

Введение

Мировой океан – это своеобразный природный комплекс. Его вода имеет свои физико-химические особенности и служит средой обитания для разнообразного животного и растительного мира.

По мнению большинства авторов, изучающих возникновение жизни на Земле, эволюционно первичной средой жизни была именно водная среда.

В настоящее время установлено, что органическая жизнь пронизывает воды океана от поверхности до самых больших глубин.

Все организмы, населяющие Мировой океан, подразделяют на три основные группы:

- планктон – микроскопические водоросли (фитопланктон) и мельчай-шие животные (зоопланктон), свободно парящие в океанских и морских водах;

- нектон – рыбы и морские животные, способные самостоятельно актив-но передвигаться в воде;

- бентос – растения и животные, обитающие на дне океана от прибреж-ной зоны до больших глубин.

Объект исследования – экологические системы Мирового океана.

Предмет исследования – Мировой океан.

Цель курсовой работы – изучение факторов влияющих на обитание живых организмов в океане и характер их расселения в пределах водного пространства.

В соответствие с целью курсовой работы были сформированы следующие задачи:

- изучить основные факторы и закономерности, влияющие на обитание живых организмов в океане;

- изучить химический, биогенный и газовый состав, а также описать основные зоны расселения живых организмов в пределах вод океанов Земли;

- изучить биогеографическое районирование Мирового океана.

1 Мировой океан: основные факторы и закономерности, влияющие на обитание живых организмов

Важнейшими условиями, определяющими биологическую продуктив­ность Мирового океана, являются динамика водных масс, их вертикальные и горизонтальные перемещения, зависимые от основной системы воздушных потоков (рисунок 1).

Условные обозначения:

1 – нейтральные области, 2 – их границы и направления течений на них, 3 – границы и направления течений, но недостаточно установленные, 4 – примерное направление течений между нейтральными областями; границы, 5 – границыдальненеритовых видов; 6 – границы южной переходной зоны, 7 – границы северной переходной зоны

Рисунок 1 – Нейтральные области и биологические границы в Тихом океане

(По б.С.Виноградову, 1989 г.)

Водные массы. Процессы обмена энергией и веществом в океане и особенности движения приводят к разделению вод океана по физико-химическим свойствам и составу живущих в них организмов на различные, сравнительно однородные крупные объемы. Это своеобразные океанические аналоги природных ландшафтов суши, получившие название водные массы.

Водная масса (по А.Д.Добровольскому) – некоторый сравнительно большой объем воды, формирующийся в определенном районе Мирового океана – очаге, источнике этой массы, – обладающий в течение длительного времени почти постоянным и непрерывным распределением физических, химических и биологических характеристик, составляющих единый комплекс и распространяющихся как одно единое целое.

Главными показателями водной массы как среды служат ее температура и соленость. Обычно выделяют пять типов вод:

- поверхностные (до 75 – 100 м);

- подповерхностные (до 300 м);

- промежуточные (500-1000 м);

- глубинные (1200 - 5000 м);

- придонные.

Большинство промежуточных, глубинных и придонных водных масс формируется из поверхностных. Опускание поверхностных вод происходит главным образом за счет тех вертикальных перемещений, которые вызываются их горизонтальным обращением. Особенно благоприятны условия для образования водных масс в высоких широтах, где развитию интенсивных нисходящих движений по периферии циклонических масс способствуют высокая плотность вод и небольшие вертикальные ее градиенты. Границами различных типов водных масс являются слои, разделяющие структурные зоны.

Согласно А.Д. Добровольскому важнейшими характеристиками водных масс являются следующие:

- индивидуальность водных масс – каждая водная масса формируется в определенных физико-географических условиях и более или менее устойчиво существует во времени и пространстве, в частности она не распространяется в окружающей воде, не смешивается полностью с соседними водными массами ввиду существенных различий в плотности, при которых турбулентный обмен через границы незначителен. Основным свойством, характеризующим водную массу, является концентрация растворенного в ней кислорода, а также концентрация биогенных веществ и присущая ей биота, в которой могут быть свои виды-индикаторы;

- иерархическое строение водных масс – в пределах водных масс могут быть выделены массы второго, третьего порядков, которые занимают меньшее пространство и меньше различаются между собой;

- временные и пространственные трансформации водных масс – эти характеристики особенно важны для изучения биологии и химии океана.

Среди водных масс различают первичные и вторичные. Первичные водные массы (основные) занимают каждая одну из климатических зон океана, где они формируются под влиянием местных условий. Вода, вошедшая в состав первичной водной массы, сравнительно долго остается там, где она сформировалась. Так, первичная субарктическая водная масса Тихого океана обновляется в год на 10%. Вторичные водные массы образуются в результате смешения двух соседних первичных масс или в результате проникновения в океан воды из какого-либо моря [2, 4, 8].

Течения. Динамика вод открытых районов Мирового океана выражается главным образом в виде течений, локальных или охватывающих огромные пространства широтных и меридиональных потоков. Течения являются основ­ным средством расселения морских организмов, но могут стать и барьером на их путях, как это происходит, например, с Гольфстримом.

Океаническая циркуляция вод обусловливает распределение биогенных осадков, глобального теплового баланса и зависит от следующих факторов:

- зональных направлений ветров, определяющих поверхностные течения в километровом слое воды;

- соотношения испарения и притока вод в бассейне;

- плотностного распределения воды – главного фактора, вызывающего течения на глубине более 1 км;

- апвеллинга.

Различают средиземноморский и гумидный эстуариевый тип циркуляции.

В Средиземном море воды из открытого океана втекают в залив, распространяются по поверхности, испаряясь, осолоняются, опускаются вниз и устремляются в океан в виде глубинного потока.

В эстуариевом (лагунном) типе пресная вода поступает с вершины залива и растекается по поверхности, глубоководный поток поступает через устье и, перемешиваясь, поднимается вверх. Действие апвеллинга как фактора циркуляции заключается в том, что в результате отгона ветром поверхностного слоя воды от берега на его место поднимается более глубинная вода. Прибрежный апвеллинг играет очень важную роль, так как к поверхности постоянно приносится много питательных веществ, особенно фосфора.

Большое значение имеет слой кислородного минимума мощностью 200 - 500 м, выше и ниже которого расположены воды с обильным содержанием кислорода. В морских впадинах с ограниченной циркуляцией кислород может вообще отсутствовать, как это наблюдается в Черном море. Слой кислородного минимума обязан своим происхождением высокой биологической продуктивности, обилию питательных веществ и последующему окислению образующегося органического вещества.

Для жизни в океане важное значение имеют глубинные противотечения, система которых была обнаружена только в 60-х годах XX в.

Исследования последних лет показали, что роль подводного вулканизма в Мировом океане, в том числе его тепловом балансе, достаточно значима. При образовании подводных гор, вулканических поднятий и островов, а также при непосредственной вулканической деятельности в океан поставляется тепла до 15*10²⁰ Дж/год. Тепловые аномалии наиболее заметны в годы максимального проявления подводной вулканической деятельности, особенно в Азорском, Исландском и Галапагосском регионах. В Северной Атлантике, где влияние горячих ювенильных вод распространялось на площади примерно в 1 млн. км², температура воды за их счет может повыситься на 3°С [9, 11].