Биологические группы мирового океана

Биологические ресурсы мирового океана

Минимальной биомассой обладают глубоководные котловины и глубоководные желоба. Из-за затрудненного водообмена здесь возникают застойные области, а питательные вещества содержатся в минимальных количествах.

В Мировом океане сосредоточены все три основных комплекса животного и растительного мира океанов — нектон, бентос и планктон. По значению и масштабам использования ведущее место занимает нектон. В его биомассе преобладают (до 85%) рыбы. Около 10—15% общей массы нектона приходится на долю нектонных головоногих моллюсков, главным образом на кальмаров. Некоторые ракообразные представлены преимущественно креветками. Морские млекопитающие — киты и ластоногие — составляют менее 5% всей биомассы нектона.

В сравнительно небольшом объеме используется бентос. Среди зообентоса хозяйственной ценностью обладают некоторые виды двустворчатых моллюсков (мидии, устрицы, гребешки). Широко используются ракообразные (крабы, омары, лангусты) и иглокожие (морские ежи). Из фитобентоса практическое применение находят некоторые представители бурых, красных и зеленых водорослей и высшие цветковые водные растения.

К планктону относят диатомовые водоросли, некоторые моллюски и ракообразные. С недавних пор стали использовать один из видов ракообразных — криль.

Живые ресурсы могут восстанавливаться естественным и искусственным путем. Биологическим ресурсам свойственна «подвижность» сырьевой базы. Морские животные на разных фазах своего жизненного цикла — нереста, откорма и зимовки — нуждаются в разных условиях среды. В связи с этим им приходится совершать соответствующие миграции, которые происходят как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Миграции могут быть сезонными или суточными. Морские биологические ресурсы, а следовательно, и их сырьевая база непостоянны. Это связано с пространственно-временными изменениями условий обитания организмов. Сезонность предопределяет соответственно разные возможности и условия их добычи.

Минеральные ресурсы Мирового океана. Эти ресурсы представлены различными полезными ископаемыми и подразделяются на потенциальные и выявленные. К числу минеральных ресурсов относятся:

нефть и газ, которые приурочены к обширным шельфам и континентальному склону;

газогидраты. Запасы метана на океанских шельфах оцениваются в десятки триллионов тонн, что во много раз превышает запасы газа на суше. Мощность газогидратного слоя составляет несколько десятков метров. Он распространен на глубине 200 м. от поверхности дна;

железомарганцевые конкреции и железомарганцевые корки. Наиболее крупные скопления находятся в глубоководных котловинах Тихого океана. В настоящее время обсуждаются проблемы их добычи;

сульфидные руды, приуроченные к подводным «курильщикам». Последние парагенетически связаны с рифтами срединно-океанских хребтов и поднятиями задуговых бассейнов;

металлоносные осадки и металлоносные рассолы, представляющие собой руды марганца, меди, полиметаллов. Такого рода образования обнаружены на дне Красного моря, в пределах Восточно-Тихоокеанского поднятия, в области тройного сочленения срединно-океанских хребтов в Индийском океане;

фосфориты, залежи которых встречаются вдоль побережий океанов на глубинах 200—1500 м. Они приурочены к глубокой части шельфа и континентальному склону, но встречаются также в глубоководных котловинах окраинных морей;

россыпные месторождения олова, золота, титана, циркона, рутила. Они приурочены к подводным дельтам и распространены в пределах шельфа;

строительные материалы — галька, песок и карбонаты, ракуша.

За исключением нефти и газа, а также россыпей и строительных материалов, остальные месторождения полезных ископаемых на дне Мирового океана представляют собой потенциальное сырье XXI в. В настоящее время разрабатываются проекты добычи и последующего обогащения полезных ископаемых Мирового океана.

Сама морская вода является потенциальным ресурсом для государств, располагающихся на его берегах. Из морской воды добывают ряд химических соединений, находящихся в растворенном состоянии, а также получают чистую воду путем ее опреснения. Воду получают и из айсбергов, транспортируемых из антарктических регионов.

Из морской воды добывают поваренную соль, магний, серу, а из устричных скоплений — карбонат кальция.

Кроме того, Мировой океан является источником получения энергии. Он обладает как кинетической энергией в форме приливов, течений и волн, так и потенциальной, связанной с разницей уровня поверхности океана в разных его частях и тепловой энергии, основанной на разности температур различных слоев Мирового океана.

Систематические исследования Мирового океана при­вели к представлениям о симметричной биологической структуре этой главной части гидросферы.

В соответствии с широтной симметрией в Мировом океане выделяются следующие зоны: одна экваториальная, две тропические, две умеренные, две приполярные (см. статью «Жизнь в океане«),

От экваториальной зоны к полярным видовое разнообразие жизни уменьшается в 20 — 40 раз, но общая биомасса возрастает примерно в 50 раз. Более холодноводные организмы плодовитее, жирнее. На два-три вида приходится 80 — 90% биомассы планктона.

Тропические части Мирового океана малопродуктивны, хотя в планктоне и в бентосе видовое разнообразие очень велико. В масштабе планеты тропическая зона Мирового океана скорее всего представляет собой музей, а не кормообильный сектор.

Меридиональная симметрия относительно плоскости, проходящей через середины океанов, проявляется в том, что центральные зоны океанов заняты особым пелагическим биоценозом; к западу и к востоку по направлению к берегам расположены неритические зоны сгущения жизни. Здесь биомасса планктона в сотни, а бентоса в тысячи раз больше, чем в центральной зоне. Меридиональная симметрия нарушается действием течений и «апвелинга».

Потенциал мирового океана

Мировой океан — самый обширный биотоп планеты. Однако по видовому разнообразию он значительно уступает суше: лишь 180 тысяч видов животных и около 20 тысяч видов растений. Следует помнить, что из 66 классов свободно живущих организмов только четыре класса позвоночных (амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие) и четыре класса членистоногих (первичнотрахейные, паукообразные, многоножки и насекомые) развились вне моря.

Общая биомасса организмов Мирового океана достигает 36 миллиардов тонн, а первичная продуктивность (в основном за счет одноклеточных водорослей) — сотни миллиардов тонн органического вещества в год.

Дефицит продуктов: питания заставляет обратиться к Мировому океану. В последние 20 лет значительно увеличился рыболовный флот и усовершенствовались средства лова. Приросты улова достигали 1,5 миллиона тонн в год. В 2009 году улов превысил 70 миллионов тонн. Было извлечено (в миллионах тонн): морской рыбы 53,37, проходной рыбы 3,1, пресноводной рыбы 8,79, моллюсков 3,22, ракообразных 1,68, прочих животных 0,12, растений 0,92.

В 2008 году только анчоуса было выловлено 13 миллионов тонн. Однако в последующие годы уловы анчоуса снизились до 3-4 миллионов тонн в год. Мировой улов в 2010 году уже составил 59,3 миллиона тонн, в том числе рыбы 52,3 миллиона тонн. Из общей добычи 1975 года выловлено (в миллионах тонн): из Тихого океана 30,4, Атлантического океана 25,8, Индийского океана 3,1. Из северных морей выловлена основная часть продукции 2010 года — 36,5 миллиона тонн. Резко повысился улов в Атлантике, здесь появились японские тунцеловы. Пришло время регулировать масштабы лова. Первый шаг уже сделан — введена двухсотмильная территориальная зона.

Считается, что возросшая мощь технических средств лова угрожает биоресурсам Мирового океана. Действительно, придонными тралами портятся рыбьи пастбища. Более интенсивно вырабатываются и прибрежные зоны, на долю которых приходится 90 процентов улова. Однако тревога о том, что рубеж естественной продуктивности Мирового океана достигнут, беспочвенна. Со второй половины XX века ежегодно добывалось не менее 21 миллиона тонн рыбы и других продуктов, что тогда считалось биологическим пределом. Однако, судя по расчетам, из Мирового океана можно извлекать до 100 миллионов тонн.

Тем не менее следует помнить, что к 2030 году даже при освоении пелагических зон проблема снабжения продуктами моря не будет решена. К тому же часть пелагических рыб (нототения, мерланг, путассу, макрурус, аргентина, хек, зубан, ледяная рыба, угольная рыба) уже может быть включена в «Красную книгу». Видимо, необходимо переориентироваться в области питания, шире внедрять в продукты биомассу криля, запасы которого в антарктических водах огромны. Опыт такого рода имеется: в продаже креветочное масло, паста «Океан», сыр «Коралл» с существенной добавкой криля. И, конечно, нужно активнее переходить на «оседлое» производство рыбопродуктов, от лова к океаническому хозяйству. В Японии давно выращивают на морских фермах рыбу и моллюски (свыше 500 тысяч тонн в год), а в США в год 350 тысяч тонн моллюсков. В России ведется плановое хозяйство на морских фермах Приморья, Балтийского, Черного и Азовского морей. Ставятся опыты в бухте Дальние Зеленцы на Баренцевом море.

Особенно высокопродуктивными могут оказаться внутренние моря. Так, в России самой природой предназначено для регулируемого выращивания рыбы Белое море. Здесь поставлен опыт заводского разведения семги и горбуши —ценных проходных рыб. Возможности только этим не исчерпаны.

Источник

Биологическая структура океана

Понятие биологической структуры океана. Средняя глубина Мирового океана. Распределение и жизнедеятельность организмов на Земле. Функции биологической системы Мирового океана. Связь биогеографии с океанологией. Функционирования природных систем.

Рубрика	Биология и естествознание
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	11.04.2013
Размер файла	17,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Из 510 млн. кв. км площади земного шара на Мировой океан приходится 361 млн. кв. км, или почти 71% (южное полушарие более океаническое — 81%, чем северное -61%). Океаническая часть земной поверхности — наиболее крупный горизонтальный компонент географической оболочки. Сам факт существования глобальной неоднородности (материковость — океаничность) в сочетании с географической широтой и высотой определяет главнейшие особенности природы Земли. Кроме того, суша и океан распределены по поверхности Земли неравномерно. Асимметрия суши и океана влечет за собой асимметрию в распределении всех остальных компонентов природы: климата, почв, животного и растительного мира; оказывает влияние на характер хозяйственной деятельности человека. Таким образом, познание географических объектов, явлений, процессов невозможно без изучения природы Мирового океана.

Средняя глубина Мирового океана — около 4 тыс. м — это всего только 0, 0007 радиуса земного шара. На долю океана, учитывая, что плотность его воды близка к 1, а плотность твердого тела Земли — около 5, 5, приходится лишь малая часть массы нашей планеты. Но если обратиться к географической оболочке Земли тонкому слою в несколько десятков километров, то большую ее часть составит именно Мировой океан. Поэтому для географии он важнейший объект исследования. В системе наук о Земле важное место занимает океанология, охватывающая всю сумму знаний о Мировом океане и его взаимосвязях с материковой частью Земли и атмосферой. Современная океанология опирается на достижения физики, химии, биологии, геологии и сама вносит существенный вклад в развитие этих наук.

1. Понятие Биологической структуры океана

Биологическая структура океана — совокупность наиболее общих особенностей организации и распределения жизни в океане. Определяется основными законами биогеографии: законом широтной зональности, законом вертикальной зональности (поясности), законом биологической симметрии и законом циркумконтинентальности. Закон широтной зональности отражает степень прогрева вод океана (наиболее прогреты экваториальные воды и наименее — полярные), а также распределение циклонических и антициклонических циркуляций поверхностных вод. Зоны повышенной продуктивности (а значит, и количественного обилия жизни) приурочены к циклоническому режиму течений, где происходит подъем глубинных вод, обогащенных биогенными элементами. Закон вертикальной зональности определяет распределение жизни в океане по вертикали, которое связано прежде всего с тем, что фотосинтез (и соответственное использование солнечной энергии) может осуществляться только в самых верхних слоях воды, куда проникает свет (до глубины 50 м, а при высокой прозрачности воды до 200 м). Закон биологической симметрии определяет некоторое сходство в распределении жизни в Северных и Южных полушариях. Закон циркумконтинентальности характеризует сгущение жизни вокруг континентов или островов и уменьшение ее в сторону открытого океана. Наблюдается заметное уменьшение продуктивности от шельфовых зон к центральной части океана, от мелководий в глубину (биомасса планктона уменьшается в тысячи раз, бентоса — в миллионы раз). Выявление Б.С.О. имеет важное значение, во-первых, как обобщение распределения продуктивных свойств океанов, во-вторых, как основа для разработки его хозяйственного освоения. Впервые учение о Б.С.О. разработано советскими учеными В. Г. Богоровым и Л. А. Зенкевичем.

океан мировой океанология жизнедеятельность

2. Изучение биологической структуры Мирового океана

Биогеография, изучающая состав, распределение и жизнедеятельность организмов на Земле, — одна из неотъемлемых частей океанологии. Нельзя составить полного представления о природе Мирового океана, не зная законов, управляющих жизнью и географическим распространением ее обитателей (гидробионтов).

Мировой океан (океаносфера) — наиболее обширная по площади и мощная по объему часть биосферы. Жизнь зародилась и на протяжении миллиардов лет развивалась в океане. Океаносфера предоставляет почти в 80 раз больше пространства для жизни, чем наземный мир.

В общем круговороте вещества и энергии видная роль принадлежит организмам. Как показал В. И. Вернадский, вещество всех наружных оболочек Земли и литосферы (осадочные породы), и атмосферы, и гидросферы многократно проходит через тело живых существ, которые ассимилируют минеральные вещества, воду, газы и вновь возвращают их в преобразованном виде в окружающую среду. Наиболее значительной является средообразующая функция: способность морских организмов стабилизировать химическую систему океана, влиять на газовый состав атмосферы, осадочные породы и т.п.

В изучении биологической структуры и функций живого вещества в Мировом океане важное место принадлежит географическому подходу. Его значение определяется присущей современной географии интегрирующей способности объединять частные океанологические исследования (физические, химические, геологические, биологические и т.п.) на базе представлений о природных комплексах (ПК) водных и подводных, «. критерий географичности, — пишет А.Ф. Плахотник (1977), — состоит в изучении своего объекта на двух уровнях организации одновременно — компонентном и комплексном».

В океанологии исследования ведутся преимущественно на компонентном уровне. Однако, как подчеркивал один из первых энтузиастов применения географического подхода в океанологии ВТ. Богоров (1960), логика исследования океана на компонентном уровне неизбежно ведет к синтезированию разнородного материала, выяснению причинности явлений и их взаимных связей. Разрабатывая учение о биологической структуре океана, Л А. Зенкевич и В.Г. Богоров использовали концепцию докучаевской географии. Поэтому закономерен их вывод об обусловленности биологической структуры океана его географической структурой.

Структура и функции биологической системы Мирового океана определяются характером свойственного ему физико-географического процесса, который рассматривается в данном случае как комплекс разнообразных экологических факторов. Основным результатом действия последних является регионализация океана на широтные (зональные), глубинные (поясные) и азональные природные комплексы аквальные (водные) и донные. Особую категорию представляют ландшафты водные и подводные и единицы внутриландшафтного подразделения. Природные комплексы любой размерности обладают своими биогеографическими особенностями.

Идея связать распределение жизни в океане с природными комплексами имеет свою предысторию. Еще в 1887 г. К. Мебиус на примере устричной банки в Северном море показал, как в результате взаимодействия биотических и абиотических факторов на морском дне формируется целостная природная система, для обозначения которой он ввел термин биоценоз. Понятие «биоценоз» быстро вошло в научный обиход, так как отражало созревшее стремление естествоиспытателей рассматривать совокупности организмов как целостные системы.

Важный шаг на пути сближения биоценологии с ландшафтоведением (наукой о природных комплексах — геосистемах) сделал С. А. Зернов (1913) в классическом труде «К вопросу об изучении жизни Черного моря». Для обозначения участков дна, однородных по природным условиям, занятых характерными сообществами морских организмов, С.А. Зернов впервые употребил термин «фация».

В последние десятилетия наблюдается плодотворное и взаимообогащающее развитие новых идей на стыке географии, биогеографии и экологии. По справедливому замечанию В. Б. Сочавы (1970), биогеограф-эколог, как и географ-ландшафтовед, ведет исследования в трех измерениях: планетарном, региональном, топологическом.

Планетарный экологический фон представлен региональными вариациями, а последние в свою очередь включают многочисленные топологические подразделения, вплоть до элементарных экосистем. Биосфера адекватна географической оболочке, биоценозы -внутриландшафтным природным комплексам.

В морской экологии определился ландшафтно-биономичский = ландшафтно-экологический подход к изучению жизни в океане. Его сущность можно раскрыть на примере полицентрического и биоцентрического взглядов на геосистему (рис. 0.1).

По упрощенной схеме геосистема представляет биотоп (сочетание биотопов) + биоценоз (сочетание биоценозов). Другими словами, с позиций гидробиолога ландшафты, например подводные, сформировавшиеся на мелководье, являются определенными биономическими типами морского дна, характеризующимися своими биоценотическими особенностями. Характеристика бентоса через познание ландшафтной структуры позволяет наиболее глубоко уяснить связь донных биоценозов с условиями местообитания, определить закономерности их распределения, выявить участки с типичными чертами биологической структуры.

Учитывая зависимость донного населения от природных условий, Е. Ф. Гурьянова (1959) и Г У Линдберг (1959) с успехом применили метод составления карт подводных ландшафтов к изучению закономерностей распределения донных биоценозов. Л. А. Зенкевич (1967, 1970) отметил родство общих идей В. В. Докучаева о природном комплексе, В. И. Вернадского о биосфере, В. Н. Сукачева о биогеоценозе и подчеркнул их значение для изучения биологической структуры океана. Ландшафтно-экологический подход при изучении морских мелководий раскрыт в работах К.М. Петрова (1989), К.М. Петрова и В.Б. Поздеева (1992), В.А. Мануйлова (1990), КС. Арзамасцева и Б.В. Преображенского (1990), Л. А. Беспаловой (1997) и др.

Связь биогеографии с океанологией особенно ярко проявляется в общности подходов к изучению как глобальных закономерностей, так и особенностей структуры и функционирования природных систем на региональном и топологическом уровнях.

Назовем четыре главных аспекта, лежащих в основе океанологических и биогеографических исследований: 1) эволюционный (естественно-исторический) подход к объяснению разнообразия океанических структур; 2) изучение массо-энергообмена как основы целостности и относительной устойчивости природных систем; 3) применение методов районирования и ландшафтно-экологического картографирования для отображения пространственной неоднородности океаносферы; 4) разработка рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы Мирового океана.

Из всех планет Солнечной системы только на Земле есть океан. Вероятно, океан образовался из воды, освободившейся при разогреве водосодержащих минералов в конце периода формирования Земли как планеты.

Человек разносторонне использует ресурсы океана (как органического, так и неорганического происхождения). Ежегодно в мире добывается около 60 млн. т морских продуктов, что составляет около 1% потребляемой человеком пищи. Большую часть этих продуктов составляет рыба.

Океан играет большую роль в жизни нашей планеты. Он аккумулирует большое количество тепла в экваториальной и умеренной зоне и течениями переносит это тепло в приполярные районы Земли, тем самым значительно смягчая климат полярных областей.

К сожалению, Мировой океан, особенно в последнее время, подвергается сильному загрязнению. В океане можно обнаружить пластики, нефть, ДДТ и всевозможные отходы хозяйственной деятельности человека. Проблема загрязнения океана может возникнуть в будущем, если использование энергии и ресурсов будет возрастать и дальше.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Структура, основные параметры и биосферная роль мирового океана. Влияние движения океанических течений на климат планеты. Анализ основных энергетических ресурсов и недр, проблемы их использования; состояние экосистемы океана, источники загрязнения.

курсовая работа [131,9 K], добавлен 13.05.2013

Формула гидробиома и его характеристики (температура, водообмен, течение). Экологические зоны Мирового океана. Понятия пелагиали, эпипелагиали, батипелагиали, абиссопелагиали, ультраабиссопелагиали, эпилимниона, металимниона, гиполимниона океана и озера.

курсовая работа [1013,5 K], добавлен 18.12.2015

Научная деятельность Вернадского и ее огромное влияние на развитие наук о Земле. Работа по организации экспедиций и созданию лабораторной базы по изучению радиоактивных минералов. Концепция биологической структуры океана. Разработка учения о ноосфере.

презентация [1,2 M], добавлен 19.10.2014

Жизненный цикл кашалота. Принципы действия гидролокаторов кита. Ориентировка на местности в глубине океана. Разнообразие жизни в глубине. Формы жизни на Галапагосских островах. Водные течения у Американского континента. Эффекты глобального потепления.

реферат [31,1 K], добавлен 05.11.2012

Экологические зоны Мирового океана. Свойства водной среды (звук, электричество и магнетизм; солевой, световой, температурный режим) и ее роль в жизни гидробионтов. Адаптация растительных и животных организмов среде обитания. Фильтрация как тип питания.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.12.2012

Источник