Внутренние моря и эстуарии

ВСТУП

 

 

Морські екосистеми мають наступні характеристики:

1. Море займає 70% поверхні Землі.

2. Глибина моря величезна, і життя виявляється на всій цій глибині. В морі, мабуть, не існує безжиттєвих зон, однак поблизу материків і островів води заселені значно гуще.

3. Море безперервно і не підрозділяється на ізольовані області, подібно суші і прісним водам. Всі моря з'єднані один з одним. Основними бар'єрами для вільного пересування морських організмів служать температура, солоність і глибина.

4. У морі відбувається постійна циркуляція. Різниця в температурі повітря на полюсах і біля екватора породжує сильні вітри, що дмуть на протязі всього року в одному напрямку (пасати). У результаті спільної дії цих вітрів і обертання Землі утворюються певні течії.

5. На морі постійно панують різного роду хвилі, відбуваються припливи і відливи, викликані притяганням Місяця і Сонця. Роль припливів особливо велика в прибережній зоні, де життя часто особливо багата і різноманітна. Саме припливи обумовлюють помітну періодичність в житті співтовариств, «заводячи» місячні, а не сонячні біологічні «годинники» літоральних тварин. Ці «годинники» погоджують активність тварин з періодичністю припливів.

6. Одна з характеристик морського середовища - її солоність. Середня солоність, або вміст солей, становить 35 частин солі на 1000 частин води по масі, або 3,5%.

7. Морська вода має лужну реакцію, сильно буферна, але часто бідна життєво важливими елементами живлення. Сили електролітичної дисоціації катіонів більше цих сил аніонів (приблизно на 2,4 мілліеквіваленти), що і визначає лужну природу морської води (в нормі рН-8, 2). Морська вода стійка до зміни рН. Крім перерахованих вище іонів морська вода містить безліч інших елементів.

 

 

1. Екологічна зональність морських водойм

 

 

Континентальний шельф простирається на деякій відстані від берега, на кордоні шельфу дно круто обривається вниз, утворюючи континентальний схил: потім дещо вирівнюється - це континентальне підніжжя, і опускається до більш глибокої і рівної ложи - абісальній рівнині. Мілководна зона континентального шельфу називається нерітичною (прибережною) зоною, а зона берега між відмітками високої і низької води - зоною припливу (або літоральної зоною). Область відкритого океану за межами континентального шельфу називається океанічною областю, область континентального схилу і підніжжя - батіальною зоною; ця остання зона може бути геологічно активною, пересічений жолобами і каньйонами, схильними до дії підводної ерозії і обвалів. Область морських глибин, або абісальна область, може перебувати в різних місцях на глибині від 2000 до 5000 м. Абісальну область перерізають жолоби, що досягають в глибину 6000 м (ці дуже глибоководні області іноді пазивают хадальною зоною). Абіссаль можна розглядати як найбільшу у світі екологічну одиницю. Це, звичайно, гетеротрофна система, оскільки первинне джерело енергії розташоване значно вище (за винятком районів геотермальних рифів,).

Для населеного організмами  дна океанів і морів прийнято назву бенталь, для товщі води - пелагіаль. У бенталі виділяють: супралітораль - зону запліску і штормових викидів; літораль - приливо-відливну зону; сублітораль - зону шельфу, або материкової обмілини (до 200-500 м); батіаль - зону континентального схилу (від 200-500 до 3000 м); абіссаль - зону океанічного ложа (3-6 км); ультраабіссаль - зону найбільших океанічних глибин (6-11 км).

Крім цих зон запропоновано  виділяти псевдобатіаль і псевдоабіссаль з глибинами, які відповідають батіальним і абісальним, але ізольовані від решти океану більш мілководними порогами; ці зони населені проникаючими з менших глибин місцевими видами.

 

 

2. Планктон, нектон, бентос

 

 

У товщі води постійно «парять» живі істоти – це планктон. Планктонні організми іноді можуть досягати величезних розмірів: одного метра і більше. Наприклад, гігантська медуза арктична ціана досягає довжини 12 метрів. Такі форми планктону називаються мегалопланктоном, організми від 1 до 100 сантиметрів - макропланктонних, від 1 до 10 мм - мезопланктоном, від 0,05 до 1 мм - мікропланктоном і дрібніше 0,05 мм - наннопланктоном.

Мезопланктон складається з  маленьких медузок, дрібних черв'яків та інших організмів, яких уже можна  розрізнити неозброєним оком. Макропланктон - це вже великі сцифоїдні медузи, реброплавів і сифонофори. Багато планктонних організмів проводять все життя в товщі води, інші перебувають у планктоні стані тільки на личинкових стадіях. Щоб парити у воді і як можна повільніше опускатися на дно, планктонні організми збільшують свою питому поверхню у порівнянні з питомою вагою. По-перше, більшість планктонних організмів мають маленькі розміри і тим самим їх поверхню відносно велика по відношенню до ваги, по-друге, вони стають більш щільними і сильно розчленовують своє тіло за рахунок виступів, шипів і придатків. Є в планктонних організмів та органи руху, але вони допомагають їм тільки парити в товщі води, але за допомогою цих органів руху не можна здійснювати міграції на великі відстані і протистояти більш-менш значним течіям води. У великих планктонних організмів вага тіла знижується за рахунок редукції важких утворень. Наприклад, крилоногие молюски, плаваючі в товщі води, позбавлені виростів раковини або вона у них слабо розвинена. Планктонні жгутикові організми, радіолярії, весільного та гіллястовусі рачки, а також ікра риб, містять жир в протоплазмі і тим самим зменшують свою вагу. Багато гідробіонтів сильно обводнені, в них міститься до 99% води, тому їх здатність ширяти в товщі води підвищується настільки, що вони практично не опускаються на дно.

Нектон відрізняється від планктону  тим, що його представники здійснюють значні пересування, а не просто ширяють у воді. Нектонні організми в протилежність планктонним придбали ряд пристосувань, що дозволяють їм рухатися, плисти, ковзати по воді , а іноді навіть літати по повітрю на десятки метрів (летючі риби, кальмари). Найчастіше рух у воді здійснюється за рахунок згинання тіла. Три групи тварин згинають своє тіло у вертикальній площині - китоподібні, немертіни. Решта згинають своє тіло в горизонтальній площині (личинки комах, змії й риби). Представники нектону взяли на озброєння силу реактивного струменя. Личинки комах, таких як бабка, втягують і викидають воду з задньої кишки, а у головоногих молюсків для цієї мети є спеціальне пристосування, що застібається на хрящові кнопки. Це мішок, з якого вода силою м'язів викидається в спеціальну лійку. У багатьох нектонних організмів для зменшення опору води виробилася обтічна форма, при якій спостерігається найменший опір. А китоподібні пристосувалися гасити вихрові потоки спеціальними структурами шкіри, інші, як риби я міксини або ж черв'яки-немертіни, покривають своє тіло слизом, який грає роль мастила і зменшує опір води. Раніше вже говорилося, що Нектон організми набули здатності не тільки плавати, але й стрибати. Так, риба періофтальмус, б'ючи по поверхні води плавниками і хвостом, перестрибують невелику річку від берега до берега. Здійснюють стрибки кити і дельфіни. Кит-горбань своїм стрибком оглушає рибу, якої він потім харчується.

Бентос включає в себе всі  організми, що мешкають на поверхні грунту водойми і в його товщі. Організми, що живуть на поверхні грунту, представляють епібентос, а всередині грунту - ендобентос. Серед бентосу можна зустріти бродячі форми, мало рухливі, а то й зовсім прикріплені. Так само як і планктонні організми, бентос ділиться на макро-, мезо-і мікробентосу з відповідними розмірами, від 1 метра до 2 мм, від 2 мм до 0,1 мм дрібніше 0,1 мм. Організми, що живуть на дні, придбали ряд пристосувань до утримання на твердому грунті і виробили ефективні способи пересування як по поверхні грунту, так і всередині грунту. Майже всі гідробіонти, що входять до бентос, пристосовані тимчасово виходити в товщу води, і переходити в Нектон стан. Для утримання на грунті бентосні організми збільшили свою питому вагу за рахунок важкого скелета і розвинули різні органи прикріплення до грунту. Інші частково або повністю заглибити в грунт. Деякі молюски пристосувалися всверліваться в вапняні породи. Для цього в їх слинних залозах виробляється сірчана кислота, іноді досягає 10% фортеці. Ті бентосні організми, які живуть на дуже пухких грунтах, (наприклад, голкошкірі) придбали великі вирости, що не дають їм потонути в мулу.

 

 

З. Основні групи консументів та продуцентів у водному середовищі. Детрит. Інвертовані піраміди біомас

 

 

До останнього часу вважалося, що первинним  джерелом енергії в морських харчових ланцюгах утворюють діатомеї, дінофлагеллати і дрібні ракоподібні, складові макропланктону. Однак пізніше було виявлено, що основу харчових ланцюгів в морі утворює мікропланктон, або наннопланктон (нанн - карликовий, крихітний, дуже дрібний, щоб затриматися в планктонної мережі), який може бути автотрофним і гетеротрофним. До його складу входять найдрібніші - зелені і безбарвні флагеллати і численні типи бактерій.

Зв'язок між автотрофами і гетеротрофами, як і в більшості інших типів екосистем, забезпенчується детритом - зваженою органічною речовиною (ЗОР) і розчиненою органічною речовиною (РОР). Однак в морі не тільки ЗОР може перетворюватися в РОР, але і РОР під дією хвиль може перетворюватися у ЗОР. Це відбувається також при утворенні фекальних пеллеток і за допомогою інших неповністю з'ясованих механізмів. Утворені агрегати і бактерії, що їх населяють забезпечують, мабуть, важливий ланцюг харчування для численних і різноманітних фільтраторів.

Глибоководні риби багато в чому курйозні, деякі з них світяться (риби-лампи), в інших світяться кончики рухомих променів, які служать приманкою для заманення здобичі (риба-ангел), у багатьох величезні роти, і вони можуть заковтувати здобич, переважаючу за розмірами їх самих (риба-гадюка, хауліод). Їжі мало, і вона рідкісна в темних глибинах, але риби найкращим чином адаптувалися до використання інших можливостей.

Перевернуті піраміди біомаси властиві водним екосистемам, в яких первинні продуценти, наприклад фітопланктонні водорості, дуже швидко діляться, а їх споживачі - зоопланктон ракоподібні - набагато більші, але мають тривалий цикл відтворення. Зокрема, це відноситься до прісноводної середовищі, де первинна продуктивність забезпечується мікроскопічними організмами, швидкість обміну речовин яких підвищена, тобто біомаса мала, продуктивність велика.

 

 

4. Прибережні зони морів (естуарії)

 

 

Життя в морі сконцентрована біля берега, де сприятливі умови харчування. Ні в якому іншому місці, навіть у дощових тропічних лісах, немає такого розмаїття життя. Значну частину морського прибережного зоопланктону становить меропланктон (тимчасовий сезонний планктон), представлений личинками донних організмів (крабів, морських черв’яків, молюсків і тощо); ця особливість різко відрізняє його від планктону прісних вод і відкритого океану, де більшу частину зважених організмів становить голоіланктон (тобто організми, які протягом усього життєвого циклу залишаються у планктоні). Було показано, що пелагічні личинки мають чудову здатність визначати тип субстрату, придатний для життя прикріплених дорослих організмів. Коли приближається час метаморфоза, личинки не осідають де попало, а тільки за наявності конкретних хімічних властивостей субстрату. Бентос складається з двох вертикальних компонентів: 1) опіфауни - організмів, які живуть па поверхні, прикріпившись до неї або вільно пересуваючись по субстрату, і 2) іпфауни, представники якої закопуються в субстрат або будують трубки і пори.

Агрегації бентосу поширені всюди у вигляді так званих «паралельних донних співтовариств», в яких домінують екологічно еквівалентні види, часто відносяться до одного роду.

Все крупне промислове рибальство світу майже повністю зосереджена на континентальному шельфі або поблизу нього, особливо в районах підняття глибинних холодних вод, або в районах апвелінга. Основу уловів складають порівняно небагато видів промислових риб, куди входять анчоуси, оселедець, тріска, макрель, сайда, сардина, камбалообразного (камбали, палтус), лососі і тунець.

Доступність і багатство  життя на морських берегах призвели до того, що ці області стали найбільш вивченою частиною континенталиюго шельфу.

 

 

 

 

 

 

 

5. Можливості використання та охорона морських водойм

 

 

Ресурси морів: водні, мінеральні, біологічні, енергетичні.

Водні (з появою промислової  можливості опріснення морської води багатьом малозабезпеченим прісною водою країнам світу доводиться використовувати цей дорогий спосіб для покриття своїх потреб).

Океан служить джерелом багатих мінеральних ресурсів. Вони поділяються на хімічні елементи, розчинені у воді, корисні копалини, що містяться під морським дном, як у континентальних шельфах, так і за їх межами; корисні копалини на поверхні дна. Понад 90% загальної вартості мінеральної сировини віддає нафту і газ.

Шельф багатий і поверхневими копалинами, представленими численними розсипами на дні, містять залізні руди, а так само неметалічні копалини. 
На широких площах морів виявлені багаті залежі железномарганцевих руд - типових багатокомпонентних руд, що містять так само нікель, кобальт, мідь тощо. У той же час дослідження дозволяють розраховувати на виявлення великих покладів різних металів в конкретних породах, що залягають під дном морів.

Мінеральні ресурси  Світового океану містять у собі рудні відкладення під поверхнею  дна (кам'яне вугілля, залізна руда), рідкі і розчинні корисні копалини (нафта, газ, сірка, поташ), мінеральні відкладення на поверхні дна (конкреції марганцю і фосфоритів, руди важких металів, розсипи алмазів). У 1990 р. частка "морської" нафти склала близько 30% від загальносвітового видобутку. Широко поширена видобуток з дна океанів піску, черепашника, гравію.

Використання і охорона  мінеральних ресурсів Світового  океану здійснюються на підставі відповідних  нормативних правових актів України  та на базі цільової програми "Світовий океан", дотримання загальновизнаних принципів і норм міжнародного права та міжнародних договорів України, які є складовою частиною її правової системи.