Биомасса мирового океана сообщение

Общая биомасса и продукция населения океана

Общая биомасса и продукция населения океана

Известно, что высокопродуктивные районы занимают в Мировом океане лишь 20% его акватории, так как здесь, в отличие от суши, гораздо больше ограничивающих факторов и соответственно больше акватория малопродуктивных зон. Так фитобентос занимает лишь 1% общей площади дна океана, зообентос — 6-8%, а площадь основных рыбопромысловых районов занимает лишь около 2% всей акватории Мирового океана.

Весьма характерно, что существуют серьезные различия в ходе процесса биопродуцирования в океане и на суше. Дело в том, что на суше биомасса растений более чем в 1000 раз превышает биомассу животных, а в океане, наоборот, зоомасса в 19 раз превышает фитомассу. Дело в том, что морская вода, являясь прекрасным растворителем, создает благоприятные условия для воспроизводства фитопланктона, который за год дает несколько сот генераций.

Общая биомасса населения пелагиали Мирового океана (без микрофлоры — бактерий и простейших) оценивается величиной в 35-38 млрд. т, из них 30-35% составляют продуценты (водоросли) и 65-70% — консументы различных уровней. Общая годовая биологическая продукция в Мировом океане оценивается более чем 1300 млрд. т, в том числе более 1200 млрд. т дают водоросли и 70-80 млрд. т — животные.

Одним из важнейших показателей интенсивности процесса биологического продуцирования является отношение годовой продукции к среднегодовой биомассе (так называемый Р/В-коэффициент). Этот коэффициент наиболее высок у фитопланктона (от 100 до 200), у зоопланктона он в среднем составляет 10-15,у нектона — 0,7,у бентоса — 0,5.В целом он понижается от нижних звеньев трофической цепи к высшим.

В табл. 1 приведены средние оценки биомассы, годовой продукции и значения Р/В-коэффициента для основных групп населения Мирового океана.

Таблица 1. Некоторые характеристики основных групп населения Мирового океана

Группа населения / Биомасса, млрд. т / Продукция, млрд. т / Р/В-коэф
1. Продуценты (всего) / 11,5-13,8 / 1240-1250 / 90-110
В том числе: фитопланктон / 10-12 / более 1200 / 100-200
фитобентос / 1,5-1,8 / 0,7-0,9 /0,5
микрофлора (бактерии и простейшие) — / 40-50 / —
Консументы (всего) / 21-24 / 70-80 / 3-5
Зоопланктон / 5-6 /60-70 /10-15
Зообентос / 10-12 / 5-6 / 0,5
Нектон / 6 / 4 / 0,7
В том числе: криль / 2,2 / 0,9 / 0,4
кальмары / 0,28 / 0,8-0,9 / 2,5-3,0
мезопелагические рыбы / 1,0 / 1,2 / 1,2
прочие рыбы / 1,5 / 0,6 / 0,4
Всего / 32-38 / 1310-1330 / 34-42

Источник

Биомасса Мирового океана и ее состав, химические функции живого вещества

Мировой океан занимает более 2 /₃ поверхности планеты. Физические свойства и химический состав вод океана предоставляет благоприятную среду для жизни. Так же, как на суше, в океане плотность жизни в экваториальной зоне наиболее высока и снижается по мере удаления от нее.

Состав

В верхнем слое, на глубине до 100м, обитают одноклеточные водоросли, составляющие планктон. Общая первичная продуктивность фитопланктона Мирового океана составляет 50 млрд. т. в год (около 1 /₃ всей первичной продуктивности биосферы).

Почти все цепи питания в океане начинаются фитопланктоном, которым питаются животные зоопланктона (например, рачки). Рачки служат пищей многим видам рыб и усатым китам. Рыб поедают птицы. Крупные водоросли растут преимущественно в прибрежной части океанов, и морей. Наиболее высокая концентрация жизни — в коралловых рифах.

Океан гораздо бедней жизнью, чем суша: биомасса мирового океана в 1000 раз меньше. Большинство образовавшейся биомассы — одноклеточные водоросли и другие обитатели океана — отмирают , падают на дно и органическое вещество их разрушается редуцентами . Лишь около 0,01% из первичной продуктивности Мирового океана доходит через длинную цепь трофических уровней до человека в виде пищи и химической энергии.

На дне океана, в результате жизнедеятельности организмов, формируются осадочные породы: мел, известняки, диатомит и другие.

Химические функции живого вещества

Вернадский отмечал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Живое вещество выполняет следующие химические функции: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и биохимическую.

Окислительно-восстановительная

Эта функция выражается в окислении веществ в процессе жизнедеятельности организмов. В почве и гидросфере образуются соли, окислы. С деятельностью бактерий связано формирова­ние известняков, железных, марганцевых и медных руд и т. д.

Газовая функция

Осуществляется зелеными растениями в процессе фо­тосинтеза, пополняющими атмосферу кислородом, а также всеми растениями и животными, выделяющими углекислый газ в процессе дыхания. Круговорот азота связан с деятельностью бактерий.

Концентрационная

Связана с накоплением в живом веществе химических элементов (углерода, водорода, азота, кислорода, кальция, калия, кремния, фосфора, магния, серы, хлора, натрия, алюминия, железа).

Отдельные виды являются специфическими концентраторами некоторых элементов: ряд морских водорослей — йода, лютики — лития, ряска — радия, диатомовые водоросли и злаки — кремния, моллюски и ракообраз­ные — меди, позвоночные — железа, бактерии — марганца.

Биохимическая функция

Эта функция осуществляется в процессе обмена веществ в живых организмах (питание, дыхание, выделение), а также разрушения, деструкции отмерших организмов и продуктов их жизнедеятельности. Эти процессы приводят к круговороту веществ в природе, биогенной миграции атомов.

Источник

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