Меню

Функции океана экологическая описание

Экологические функции вод Мирового океана

Напомню, что общая биомасса водорослей (фитопланктона и макрофитов) в Мировом океане (1,7 млрд.т) в 28 раз ниже, чем морских животных (32,5 млрд.т), однако этого оказывается достаточно для обеспечения питанием представителей животного мира океана. Объяснение в том, что в океане продукцию нельзя произвести про запас, так как она тонет, но за счет высокой скорости образования продукции низшей водной растительности компенсируется кажущийся её дефицит у всех животных. Океан более оборотистый по производству и утилизации биомассы, чем суша. В отличие от океана, сухопутные животные обеспечены питанием потому, что биомасса наземных растений в сотни и тысячи раз превосходит биомассу животных.

Ежегодно океан поглощает почти в 2 раза больше солнечной энергии (в среднем 90 ккал/см 2 в год), чем суша (50 ккал/см 2 в год), что определяет огромную роль океана в планетарном теплообмене. Основная часть поглощаемой энергии в океане (80%) расходуется на испарение более 500 тыс. км 3 воды и обеспечивает глобальный водообмен.

Часть энергии поглощается фитопланктоном, которые производят огромную работу. Фотосинтезирующие водоросли ежегодно извлекают из океана 17,6 млрд. т азота, 2,4 млрд. т фосфора, 50,6 млрд. т кремния. Содержание биогенных элементов в морской воде является индикатором интенсивности протекающих в океане биохимических процессов создания и разрушения органического вещества. Особые проблемы вызывает в морских экосистемах дефицит фосфора и азота. Точнее так содержание фосфора и биомасса фитопланктона в океанах имеет линейную зависимость. Определив содержание фосфат-иона в морской воде можно сразу же по формуле рассчитать плотность фитопланктона. Проблема с фосфором вызвана тем, что морские водоросли в огромном количестве потребляют его. Поглощение РО4 100 раз превышает потребность клеток в нем. Т.е. если удобрить фосфором океан, то он будет в скором времени поглощен водорослями. Так как фитопланктон тяжелее воды, то при своей гибели он падает на дно, выводя фосфор из биологического круговорота в геологический. Наибольших концентрации соединения фосфора и железа достигают в глубинных слоях океана и на дне, так как именно здесь протекает деструкция (лат. «destructio» — разрушение) органического вещества.

Воды океана обладают еще одним свойством, обусловленным поглощением тепла, – это термоклин. Термоклин возникает в силу того, что холодные воды тяжелее теплых, в результате перемешивание вод оказывается невозможным. Это правило нарушается в зоне апвеллинга. Специального упоминания заслуживает термодинамический геохимический макробарьер, связанный с зоной апвеллинга (рис. 1), на котором, как полагают многие геологи, происходит образование биохимических месторождений фосфоритов. Схема формирования таких фосфоритовых месторождений обоснована А.В. Казаковым (1950 г.). Она основана на том, что содержание фосфора в воде современных океанов неравномерно по глубине. В верхней зоне толщиной около 50 м, где осуще­ствляется фотосинтез, фосфор активно поглощается фитопланктоном и его концентрация в воде редко достигает 10-50 мг/м 3 . В следующей зоне в интервале от 50 до 300 — 400 м происходит пассивное погружение отмерших организмов на глубину. В этом слое фосфаты оказываются в поглощенном состоянии и их накопление незначительно. На глубинах от 300 — 400 и примерно до 1000 — 1500 м происходит массовое разложение поступающих сверху остатков организмов и вода насыщается углекислотой. Океаническая вода здесь содержит максимальное количество раство­ренного фосфора – до 200 — 300 мг/м 3 и более Р2О5, т.е. в 6 — 10 раз выше, чем в первой зоне и приблизительно в 2 — 3 раза выше, чем во второй. На глубинах более 1000 — 1500 м концентрация фосфора в воде опять снижается.

Рис. 1. Схема строения термодинамического гео­химического барьера в зоне апвеллинга: 1зона отложения известковых осадков; 2 — зона накопления фосфоритов; 3 — зона максимальных кон­центраций в морской воде растворенных СО2 и фос­фора; 4погружение остатков планктона; 5 — на­правление глубинных течений

Фосфоритовые месторождения в соответствии с гипотезой А.В. Казакова формируются при нали­чии течений, направленных из глубинных частей океана к берегу (апвеллинг). При подъеме холодных и богатых СО2 и Р2О5 глубинных вод вверх в облас­ти материкового шельфа ввиду падения гидростати­ческого давления и некоторого повышения температуры растворимость в них кальция и фосфора суще­ственно снижается и происходит выпадение карбо­ната и фосфата кальция. Так как насыщение СаСО3 достигается раньше, кальцит выпадает на несколько больших глубинах, а фосфориты, основным фос­фатным минералом которых является апатит Са5(РО4)3(Р,ОН), — позднее и ближе к берегу. Подъем холодных вод богатых элементами питания водорослей вызывает бурное развитие водорослей, так что формируются наиболее продуктивные экосистемы Земли.

Таким образом, все растворенные вещества поступающие с континентов усваиваются океаном и в итоге складируются на его дне. В открытой части Тихого океана содержание биогенных элементов в верхнем 50-метровом слое практически равна нулю, а в районах апвеллингов – интенсивного подъема глубинных вод, концентрации фосфатов возрастают до 3, а нитратов и кремния – до 20 мкг/л. Фитопланктон в этой цепочке представляет первый трофический уровень.

В порядке роста величины первичной продукции в Мировом океане выделяют области (указаны % площади земной поверхности): дистрофные – 36, олиготрофные – 27, мезотрофные – 18, эвтрофные – 15 и гипертрофные участки – 5. Интенсивность фотосинтеза, выраженная в скорости производства органического вещества (г/м 2 в год), составляет 37, 110, 235, 365 и 788.

Читайте также:  Океан ельзи за тобою скачати

Источник

Экологические функции Мирового океана

Весьма разнообразные и обширные экологические функции Мировой океан выполняет путем активного взаимодействия водной среды с атмосферой, литосферой, материковым стоком и с населяющими его просторы организмами.

В результате взаимодействия с атмосферой осуществляется обмен энергией и веществом, в частности кислородом и углекислым газом. Наиболее интенсивный кислородный обмен в системе океан — атмосфера происходит в умеренных широтах.

Мировой океан обеспечивает жизнь населяющим его организмам, давая им тепло и пищу. Каждый представитель этих весьма обширных экосистем (планктон, нектон и бентос) развивается в зависимости от температурного, гидродинамического режимов и наличия питательных веществ. Характерный пример прямого воздействия на жизнь морской биоты — температурный фактор. У многих морских организмов сроки размножения приурочены к определенным температурным условиям. На жизнь морских животных прямое влияние оказывает не только наличие света, но и гидростатическое давление. В океанских водах оно увеличивается на одну атмосферу на каждые 10 м. глубины. У обитателей больших глубин исчезает пестрота окраски, они становятся однотонными, утоняется скелет, а с определенных глубин (глубже 4500 м.) полностью исчезают формы с известковой раковиной, которые заменяются организмами с кремнеземным или органическим скелетом. Сильно влияют на жизнь и распределение морской биоты поверхностные и глубинные течения.

Динамика вод Мирового океана — одна из составляющих частей экологической функции Мирового океана. Деятельность поверхностных и глубинных течений связана с различным температурным режимом и с характером распределения поверхностных и придонных температур, особенностями солености, плотности и гидростатического давления. Землетрясения, цунами вместе с штормами и сильными волновыми перемещениями воды участвуют в широко распространенной морской абразии береговых областей. Подводные гравитационные процессы, а также подводная вулканическая деятельность совместно с подводной гидродинамикой формируют рельеф дна Мирового океана.

Велика ресурсная роль Мирового океана. Сама по себе морская вода независимо от степени ее солености является природным сырьем, которое в разных формах используется человечеством. Мировой океан — своеобразный аккумулятор теплоты. Медленно нагреваясь, он медленно отдает теплоту и тем самым является важнейшим компонентом климатообразующей системы, в которую, как известно, входят атмосфера, биосфера, криосфера и литосфера.

Часть кинетической и тепловой энергии Мирового океана принципиально доступна для использования в хозяйственной деятельности людей. Кинематической энергией обладают волны, приливы и отливы, морские течения, вертикальные перемещения вод (апвеллинги). Они составляют энергетические ресурсы, и, следовательно, Мировой океан является энергетической базой, которая постепенно осваивается человечеством. Начато использование энергии приливов и сделана попытка применить энергию волн и морского прибоя.

Ряд приморских государств, расположенных в аридных областях и испытывающих дефицит в пресной воде, возлагают большие надежды на опреснение морской воды. Существующие опреснительные установки энергоемки и поэтому для их работы получают электроэнергию на атомных станциях. Технологии опреснения морских вод достаточно дороги.

Мировой океан — глобальная среда обитания живых организмов, Морские гидробионты обитают от поверхности до самых больших глубин. Организмы населяют не только водную толщу, но и л но морей и океанов. Все они представляют биологические ресурсы, Однако человечеством используется лишь незначительная часть органического мира океана. Биологические ресурсы Мирового океана — это лишь те немногие группы морских обитателей, добыча которых в настоящее время экономически оправдана. К ним относятся рыбы, морские беспозвоночные (двустворчатые, головоногие и брюхоногие моллюски, ракообразные и иглокожие), морские млекопитающие (китообразные и ластоногие), а также водоросли.

Многие регионы Мирового океана от шельфовой зоны до абиссальных глубин обладают разнообразными полезными ископаемыми. В число минеральных ресурсов Мирового океана входят твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые, залегающие в прибрежной полосе суши, на дне и в недрах под дном Мирового океана. Они возникли в разных геодинамических и физико-географических условиях. Основными из них являются прибрежные россыпи титана-магнетита, циркония, монацита, касситерита, самородных золота, платины, хромита, серебра, алмазов, залежи фосфоритов, серы, нефти и газа, железомарганцевых конкреций.

Взаимодействие поверхности Мирового океана с такой подвижной оболочкой, какой является атмосфера, приводит к возникновению погодных явлений. Над океанами рождаются циклоны, которые переносят влагу на континенты. В зависимости от места своего рождения циклоны делятся на циклоны тропических и внетропических широт. Самыми подвижными являются тропические циклоны, которые нередко становятся источниками сильных стихийных бедствий, охватывающих обширные регионы. К ним относятся тайфуны и ураганы.

Мировой океан в силу своих физико-географических особенностей, минерального состава вод и равномерного распределения температур и воздушной влаги играет рекреационную роль. Морской воздух благодаря высокому содержанию определенных ионов и морская вода, которая по своему химическому составу близка к составу плазмы крови, играют большую лечебную роль. Благодаря бальнеологическим и микроминеральным качествам морские акватории служат прекрасным местом отдыха и лечения людей.

Источник

Проблемы Мирового океана и пути их решения

Мировой океан – это основная часть гидросферы. Водная оболочка земли покрывает 70,8% всей ее поверхности. Она хранит в себе огромные запасы растительных, животных, минеральных, энергетических ресурсов, которые вполне могут пополнить истощающиеся запасы суши.

При условии рационального использования, дары моря могут быть практически неисчерпаемы. Но, в настоящее время, объемы их потребления увеличились настолько, что естественное воспроизводство замедлилось или полностью прекратилось. Перед современными учеными встала задача найти оптимальные пути решения проблем экологического здоровья Мирового океана.

Глобальные проблемы мирового океана

Масштабы использования ресурсов морских вод человеком поистине огромны. Во многих случаях, их освоение было нерациональным, и это привело к появлению целого ряда серьезных проблем:

  • Глобальное потепление.
    В результате повышения средней температуры воздуха и возникновения озоновых дыр начался процесс таяния ледников. Это грозит катастрофическими явлениями – повышением уровня морей, серьезным ухудшением климатических условий, подтоплением прибрежных городов. Более других пострадают государства, использующие талые ледниковые воды в различных отраслях промышленности.
Читайте также:  За закрытыми дверями не увидеть океан

В 2019 году поставлен рекорд высоты температуры Мирового океана. Опубликовано исследование опубликованного в Advances In Atmospheric Sciences где продемонстрировано что в 2019 Мировой океан прибавил + 0,075 градуса к среднему показателю наблюдений за 1981-2010 годы.

  • Расходование морских вод.
    С развитием промышленности и сельского хозяйства началось активное их использование. Это ведет к постепенному уменьшению небезграничных запасов. На выращивание одной тонны сельскохозяйственных культур уходит примерно тысяча кубометров воды.
  • Использование биологических ресурсов.
    С развитием науки и техники применяются методы массового отлова рыбы и морепродуктов, из которых пятая часть приходится на нелегальную ловлю. В год – это примерно 500 тысяч тонн.
  • Использование территории Мирового океана, как арены военной активности.
    Ведение боевых действий и военных учений, испытания атомного оружия, создание военных баз наносит всему животному и растительному миру непоправимый вред, разрушает экосистемы, нарушает их биологическое равновесие.
  • Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов.
    В морские воды долгое время сбрасывались ядерные отходы. Это аварийные реакторы и боеголовки атомных подводных лодок, отходы атомной промышленности и научно-исследовательской деятельности, упакованные в металлические контейнеры.
  • Загрязнение морских вод – одна из важнейших проблем.
    Нерациональная деятельность человека привела к загрязнению вод отходами нефтяной промышленности, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, бытовыми сбросами, отходами сельского хозяйства. В процессе круговорота из воздуха в моря попадает большое количество угарного газа, метана, компонентов сажи.

Пути решения проблемы разумного освоения Мирового океана коротко можно определить так: сохранение чистоты океанических вод и возврат к рациональному использованию его ресурсов.

Использование Мирового океана с точки зрения права

Ранее, проблема использования вод Мирового океана решалась в соответствии с принципом «свободного моря». В соответствии с ним, его основные площади были объявлены свободными, а все национальные права прибрежных государств распространялись только на территориальные воды узкую полосу воды, примыкающую к берегу.

В конце ХХ века ситуация изменилась. На Конференции ООН по вопросам морского права, состоявшейся в 1982 году, была принята Конвенция, законодательно расширившая сферу действия государств на морской территории. Было введено понятие прибрежных экономических зон, шириной 200 миль, на которых державам разрешалась любая хозяйственная деятельность.

Кроме того, государства могли осуществлять суверенные права (в части добычи полезных ископаемых) над континентальным шельфом, если его границы находятся не далее 350 миль от берега. Постепенно перестал действовать принцип «свободного моря».

Для решения проблемы использования природных ресурсов международной зоны морского дна, были созданы Комитет ООН по морскому дну и Международный орган по морскому дну.

Для защиты вод океана была разработана «Программа ООН по окружающей среде», регулирующая экологичное использование морских ресурсов. Учреждена «Глобальная программа действий по защите морской среды в результате осуществляемой на суше деятельности», помогающая решить вопросы совместного существования и развития земных и морских экосистем.

Вопросами безопасного судоходства занялась Международная морская организация, которая разработала правила, позволяющие сократить количество вредных газов, выбрасываемых в атмосферу судами (Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов, 1973 год).

Проблема загрязнения мирового океана

Проблема освоения Мирового океана впервые встала в шестидесятых годах прошлого века, когда стало ясно, что естественного воспроизводства водных биоресурсов недостаточно, чтобы восстановить утраченное равновесие. Сегодня эта проблема обостряется и требует скорейшего решения.

Постепенно идет необратимое отравление флоры и фауны, гибель ценных экосистем, упадок рыбного и морского хозяйства. Существует несколько основных загрязнителей. В первую очередь – это нефть и нефтепродукты, стоки, бытовые отходы, отходы сельскохозяйственной деятельности; не менее опасны последствия все усиливающегося теплового воздействия на водную толщу:

  • Нефть и нефтепродукты содержат токсичные масла, мазут.
    При разлитии нефти, на поверхности воды образуется плотная пленка, закрывающая путь солнечному свету и воздуху. Тонна нефти на поверхности воды представляет собой подвижное пятно диаметром до 12 км. толщиной – 2 см.
  • Закисление вод.
    Вид водорода, используемый в нефтепереработке, обладает большой химической активностью. Попадая в океан, он становится причиной снижения показателя рН.
  • Проблема пластика в мировом океане.
    Пластик регулярно попадает в воду в большом количестве (примерно 20 миллионов тонн ежегодно). Он, не разлагаясь, годами плавает в воде, заглатывается морскими животными, вызывает их гибель. Печально известно Большое Тихоокеанское мусорное пятно или Тихоокеанский мусороворот – скопление мусора в северной части Тихого океана.
  • Стоки – бытовые отходы, сбрасываемые в океан.
    В своем составе они содержат соли тяжелых металлов. Опасны в этом плане следующие отрасли: цветная и черная металлургия, химическая промышленность, нефтепереработка, текстильная промышленность. Существует закон, запрещающий бесконтрольно выбрасывать необработанный мусор в море, но многие организации игнорируют его.
  • Тепловое загрязнение.
    Сброс нагретых сточных вод в море приводит к повышению средней температуры воды на несколько градусов. В результате, нарушается правильный обмен поверхностных и глубинных течений. Загрязненные воды начинают цвести.
  • Отходы сельского хозяйства.
    Это гербициды и пестициды, попадающие в ближайшую реку а, затем, с течением, и в океан. Живя в отравленной воде, морские организмы болеют, гибнут, страдают от нехватки кислорода.
Читайте также:  Внутренние волны мирового океана

Регулярно проводимый мониторинг актуальных проблем загрязнения мирового океана показывает, что поражаются и прибрежные воды, где развито судоходство, и дальние районы открытого океана. Это опасная тенденция. Загрязнение гидросферы способно повлиять на ее животный и растительный мир и привести к глобальным изменениям климатических условий земного шара.

Проблемы Индийского океана

Основные проблемы и беды Индийского океана – загрязнение вод нефтью и нефтепродуктами. Здесь проходят стратегически важные нефтяные артерии и мировые нефтяные пути, поэтому часты:

  • аварии нефтяных танкеров;
  • эксплуатационные сбросы нефти;
  • повреждения нефтяных платформ.

Еще одна причина загрязнения – военные действия и учения, проходящие без экологического контроля.

Вредят водам океана тяжелые металлы (медь цинк хром мышьяк), пестициды, приносимые реками, или дождевой водой. Эти вещества опасны тем, что не разлагаются, накапливаясь, и отравляя морские организмы и людей, употребляющих их в пищу.

Еще одна проблема – большое количество пластика, который сбрасывается с пассажирских судов.

Для предотвращения экологической катастрофы предпринимается следующее:

  • государствами Индоокеанского региона подписан Кувейтский протокол о кооперации в борьбе с нефтяными и другими загрязнениями;
  • создаются резерваты и национальные морские парки.

Проблемы Тихого океана

Использование ресурсов Тихого океана идет энергично. Загрязнение вод провоцируют такие виды хозяйственной деятельности:

  • добыча полезных ископаемых;
  • судоходство;
  • ядерные испытания (сбросы радиоактивного топлива);
  • пассажирское судоходство;
  • рыболовство.

Сегодня истреблены редкие популяции тихоокеанских рыб и морских животных. Браконьерство приводит к вылову рыбы, идущей на нерест, краснокнижных редких видов. Поражены экологические системы. Некоторые территории покрыты нефтяной пленкой (берега Северной Америки, Панамский канал, Желтое море, северная часть Тихого океана).

Решение проблемы вод Тихого океана уже начаты. Ведутся мероприятия по искусственному их очищению, восстановлению погибших популяций флоры и фауны:

  • созданы охраняемые территории, заказники, где запрещены рыболовство и охота;
  • предпринята попытка сохранения экосистем Большого Барьерного Рифа;
  • создаются новые морские парки.

Проблема Атлантического океана

Постоянно усиливающаяся антропогенная нагрузка на воды Атлантического океана привела к потере функции самоочищения. К тому же, этот водоем – место активного рыбного промысла. Известен и еще ряд проблем, появившихся вместе с развитием технологического прогресса:

  • Радиационное загрязнение вод.
    Причина – атомные электростанции, отходы которых сбрасываются в воду, захоронение радиоактивных отходов.
  • Загрязнение отходами нефтепереработок.
    По водам Атлантического океана проходят маршруты следования нефтеналивных танкеров.
  • Искусственное изменение состава воды.

Проблемы Северного ледовитого океана

Нерациональная хозяйственная деятельность человека стала причиной формирования непосильной нагрузки на аквальные комплексы Ледовитого океана. Примеры нарушений говорят сами за себя:

  • отлов морских обитателей (моллюски, ракообразные, рыба);
  • охота на тюленей и морских котиков;
  • постоянное превышение допустимых показателей шума в результате курсирующего транспорта, мероприятий по геофизической разведке;
  • сбрасывание отходов нефти;
  • неконтролируемые захоронения радиоактивных отходов;
  • увеличивающаяся тепловая нагрузка.

В результате освоения берегов океана человеком, появились мусорные могильники. Мусор просто выбрасывался на лед и вмерзал в него. В океан сбрасываются и канализационные стоки. Количество неочищенной жидкости определяется десятками миллионов кубометров в год.

Для улучшения экологической ситуации северной полярной зоны создан Международный Арктический совет. Восемь государств, которые расположены на берегу Ледовитого океана, приняли Стратегию по защите окружающей среды Арктики. Разработан план по ограничению антропогенной нагрузки на воды Северного Ледовитого Океана.

Пути решения проблем мирового океана

Стремительно развивающийся технический прогресс положил начало появлению экологических проблем на планете, в числе которых – антропологическая нагрузка на воды Мирового океана. О ее насущности говорят только ученые-экологи, а общество и политические силы еще недостаточно включены в ее решение. А, между тем, остановить негативное воздействие человека на окружающую среду можно только совместными усилиями.

На Конференции ООН по устойчивому развитию, прошедшей в июне 2012 года (РИО+20) были, в числе прочих, названы меры по решению проблемы рационального использования ресурсов Мирового океана:

  1. Защита от незаконного отлова рыбы, разрушения экосистем и отрицательного воздействия изменения климата.
  2. Увеличение площади охраняемых территорий.
  3. Ужесточение экологического контроля природоохранных служб над судами при перевозках опасных грузов.
  4. Постоянное исследование состояния вод.
  5. Внедрение массового использования экологически чистого топлива.
  6. Развитие мусороперерабатывающих комплексов в прибрежных районах.
  7. Привлечение внимания человечества к проблеме загрязнения мирового океана.

Для привлечения внимания общества к проблеме загрязнения пластиком Мирового океана в Сингапуре на набережной установлена фигура кита, созданная из 5 тонн пластиковых отходов, выловленных в океане.

Российскими учеными для решения проблемы разработана и внедряется федеральная программа «Мировой океан». Цель ее – охрана, поиск путей рационального использования ресурсов и просторов водной оболочки земли.

Вывоз и утилизация твердых коммунальных отходов (ТКО)

Способы утилизация ТБО: захоронение, компостирование, пиролиз и плазменная переработка

Что входит в состав ТКО? Морфологический состав твердых бытовых отходов

Как рассчитать среднюю плотность ТКО?

Чем отличаются твердые бытовые отходы и твердые коммунальные отходы?

Правила сортировки твердых бытовых отходов

Появилась новая строка в квитанции – обращение с ТКО

Что такое твердые промышленные отходы, их классификация и способы утилизации

Утилизация жидких и твердых отходов

Вывоз ТБО из многоквартирных домов – это коммунальная или жилищная услуга?

Расшифровка понятий ТБО и КГМ: одно и то же или нет?

Правила организации и содержания контейнерных площадок для сбора ТБО

Источник

Adblock
detector