Факторы определяющие морские экосистемы

Морские и океанические экосистемы

Морские и океанические экосистемы формируются в различных акваториях Мирового Океана, отличаются относительно стабильной, преимущественно натриево-хлоридной минерализацией около 35 промилле. Соленость может повышаться до 42 промилле или несколько больше в местах с интенсивным испарением и затрудненной циркуляцией воды, понижаться до 30-32 промилле в регионах с большим количеством осадков или в местах впадения в океан крупных рек. Морские экосистемы по площади занимают почти 71% поверхности Земли, однако на их долю приходится всего 32% всей чистой первичной продукции.

К морским и океаническим экосистемам относятся:

• прибрежные экосистемы, в том числе экосистемы литоральной зоны, эстуариев, заливов и т.д.;
• пелагические,
• глубоководные (абиссальные),
• придонные.

Кроме того, здесь существуют некоторые особые типы экосистем – коралловые рифы, мангровые леса, – созданные живыми организмами с высокой средообразующей способностью.

Распределение живых организмов в океане

Зонами наибольшей концентрации жизни являются прибрежные акватории, до глубины, куда проникает достаточное количество световой энергии для осуществления фотосинтеза. В зависимости от прозрачности воды эта глубина может сильно варьировать, но обычно составляет не более 200 м.

Продуцентами в этих экосистемах служат водоросли-макрофиты, обычно это зеленые и бурые водоросли. Наиболее глубоко могут обитать красные водоросли, отдельные особи могут встречаться на глубине более 250 м. В придонных слоях воды на более значительной глубине и на самом дне океана растительность отсутствует. В поверхностных слоях центральных частей океана продуцентом является фитопланктон – одноклеточные водоросли.

Одним из основных лимитирующих факторов для морских экосистем является распределение биогенных элементов. Ими наиболее богаты придонные водные массы, где из-за отсутствия света фотосинтез невозможен. Поэтому в тех местах, где особенности циркуляции воды способствуют подъему этих водных масс на поверхность (апвеллинг) наблюдается «сгущение жизни» — в таких местах высока концентрация фито- и зоопланктона, а также их потребителей из всех таксонов, очень велики продуктивность и биомасса.

Во всех типах морских и океанических экосистем первичные (а нередко и вторичные) консументы представлены зоопланктоном (значительную его часть составляют ракообразные) в толще воды и зообентосом – на дне. Широко распространены организмы-биофильтраторы, в первую очередь это некоторые двустворчатые моллюски, которые совмещают функции консументов (питаясь фито- и зоопланктоном) и редуцентов (потребляя детритные частицы). Консументы высших порядков – это наиболее крупные хищники – многие рыбы, морские млекопитающие, морские птицы.

В прибрежной зоне, площадь менее 10% площади океана, сосредоточено 90% его биомассы. В дельтах и эстуариях биомасса и продуктивность максимальны для водных экосистем и сравнимы с показателями тропических лесов. Коралловые рифы, расположенные в основном в прибрежных зонах тропического и субтропического климата с нормальной соленостью воды и температурой ее более 20 градусов, знамениты своим высочайшим биоразнообразием. Здесь обитает более 30% видов морских рыб. Продуцентами здесь служат водоросли-макрофиты, и одноклеточные водоросли – симбионты кораллов.

В зоне открытого океана, которая по площади и объему воды многократно превышает остальные морские и океанические экосистемы, фактически является пустыней. Биомасса и продуктивность, а также биоразнообразие, здесь невелики. В совокупности на данный тип экосистем приходится всего 10% общей биомассы.

Планетарная роль морских экосистем

Морские экосистемы служат одним из важнейших климатообразующих факторов. Испарение воды с их поверхности – основной источник водяного пара в атмосфере, а субмеридиональные течения – фактор переноса тепла от экватора к полюсам, важный регулятор температуры. Морские экосистемы являются существенной геологической силой – служат источником формирования многих терригенных, хемогенных и органогенных осадочных пород, выводя на длительное время из круговорота соответствующие химические элементы.

Источник

7.4. Морские экосистемы Особенности и факторы морской среды

Морская среда занимает более 70% поверхности земного шара. В отличие от суши и пресных вод  она непрерывна. Глубина океана огромна (см. рис. 7.10). Жизнь в океане  во всех его уголках, но наиболее она богата вблизи материков и островов. В океане практически отсутствуют абиотические зоны, несмотря на то, что барьерами для передвижения животных являются температура, соленость, глубина.

Благодаря постоянно действующим ветрам  пассатам, в океанах и морях происходит постоянная циркуляция воды за счет мощных течений (Гольфстрим  теплое, Калифорнийское  холодное и др.), что исключает дефицит кислорода в глубинах океана. Наиболее продуктивны в Мировом океане области апвеллинга.

Апвеллинг  это процесс подъема холодных вод с глубины океана там, где ветры постоянно перемещают воду прочь от крутого материкового склона, взамен которой поднимается из глубины вода, обогащенная биогенами. Там, где нет этого подъема, биогенные элементы из погрузившихся органических остатков на длительное время теряются в донных отложениях. Высокопродуктивны и богаты биогенами, за счет привноса их с суши, воды эстуариев. Ю. Одум (1975) называет это явление аутвеллингом (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

В прибрежной зоне весьма велика роль приливов, вызванных притяжением Луны и Солнца. Они обуславливают заметную периодичность в жизни сообществ («биологические часы»).

Соленость  это содержание солей в воде, выраженное в весовых частях на 1000 частей воды (в промилях), либо в граммах на литр, или процентах. Средняя соленость океана 35 г/л. Около 25% в ней приходится на долю хлористого натрия, остальные соли  кальция, магния и калия (сульфаты, карбонаты, бромиды и др.), десятки других элементов составляют менее 1%.

Для морских водоемов характерна устойчивая щелочная среда  рН  8,2, но соотношение солей и сама соленость изменяются. В воде солоноватых заливов устьев рек прибрежной зоны, в целом снижаясь, величина солености значительно колеблется по сезонам года. Поэтому организмы в прибрежной зоне эвригалинны, в то время как в открытом океане  стеногалинны.

Биогенные элементы  важный лимитирующий фактор в морской среде, где их содержится в нескольких частях на миллиард частей воды. К тому же время пребывания их в воде вне организмов намного короче, чем натрия, магния и др. Биогенные элементы быстро перехватываются организмами, попадая в их трофические цепи, практически не достигнув гетеротрофной зоны (биологический круговорот). Значит, низкая концентрация биогенных элементов еще не говорит об их всеобщем дефиците.

Главным фактором, который дифференцирует морскую биоту, является глубина моря. На рис. 7.10 схематически изображен профиль дна и разрез водной толщи океана.

Рис. 7.10. Горизонтальная и вертикальная зональность в океане (Хизен, Трап и Юнг, 1959, поперечный разрез в районе Западной Атлантики)

Материковый шельф резко сменяется материковым склоном, плавно переходит в материковое подножие, которое опускается ниже к ровному ложу океана  абиссальной равнине. Этим морфологическим частям океана примерно соответствуют следующие зоны: неритическая  шельфу (в пределах которой есть литораль, соответствующая приливно-отливной зоне), батиальная  материковому склону и его подножию; абиссальная  области океанических глубин от 2000 до 5000 м. Абиссальная область разрезается глубокими впадинами и ущельями, глубина которых более 6000 м. Область открытого океана за пределами шельфа называют океанической. Так же как и в пресноводных лентических экосистемах, все население океана делится на планктон, нектон, бентос. Планктон и нектон, т. е. все, что живет в открытых водах, образует так называемую пелагическую зону.

Самая верхняя часть океана, куда проникает свет и где создается первичная продукция, называется эвфотической. Ее мощность в открытом океане доходит до 200 м, а в прибрежной части  не более 30 м. По сравнению с километровыми глубинами, это зона достаточно тонкая и отделяется компенсационной зоной от значительно большей водной толщи, вплоть до самого дна  афотической зоны.

Биотические сообщества каждой из указанных зон, кроме эвфотической, разделяются на бентосные и пелагические. В них к первичным консументам относятся зоопланктон; насекомых в море экологически заменяют ракообразные. Подавляющее число крупных животных  хищники. Для моря характерна очень важная группа животных, которую называют сессильными (прикрепленными). Их нет в пресноводных системах. Многие из них напоминают растения и отсюда их названия, например, морские лилии. Здесь широко развиты мутуализм и комменсализм. Все животные бентоса в своем жизненном цикле проходят пелагическую стадию в виде личинок.

Источник