Атлантичний океан: біогеоценоз та екологічні
проблеми
Курсова робота з фізичної географії
здавалася на географічному факультеті Кубанського
державного університету.
1. Введення.
Атлантичний океан - самий
вивчений і освоєний людьми зі всіх океанів. Свою назву він отримав на ім'я
титана Атланта (з грецької міфології, який тримає на своїх плечах небесний
звід). У різний час його називали по-різному: "Море за Геракловимі
стовпами "," Атлантик "," Західний океан "," Море
мороку "і т.д. Назва" Атлантичний океан "вперше з'явилося в
1507 на карті Вальд-Земюллера, з тих пір назва затвердилася в географії.
Межі Атлантичного океану по
берегах 4-х континентів (Євразії, Африки та обох Америк) - природні, з
океанами - умовні: на півночі з Північним Льодовитим океаном, на заході і
сході відповідно з Тихим і Індійським океанами. Принцип проведення меж
у ряду авторів різний: А. В. Гембел вважає, що найбільш репрезентативними
є межі, проведені з гідрологічних даними (водному балансу,
солоності; температурі і динаміці вод). Проте відсутність достатньої кількості
даних в цілому ряді регіонів не дозволяє враховувати ці чинники і проводити за
ним кордону. Тому, частіше за все межі проводять по орографічним одиницям:
підводним плато, хребтах, мелям, островів, де талова немає - по локсодроміі.
Тобто лінії, січної меридіани під одним і тим же кутом. Межа з Північним
Льодовитим океаном звичайно проводиться по 70 ° пн.ш. Баффінова Земля - острів Диско,
мис Брустер (Гренландія) - 61 ° пн.ш. на Скандинавському півострові; кордон з
Тихим океаном острів Ості (Вогняна Земля) до мису Штернек (Антарктида); кордон
з Індійським океаном - мис Голковий, і по 20 ° с.д. до Антарктиди. Решта
кордони - сухопутні, по береговій лінії материків. Наведені вище межі
взяті з Атласов океанів, видавництва Міністерства оборони СРСР і ВМФ, 1980
рік, вони офіційно прийняті в нашій країні. В позначених межах площа
океану складає 93,4 млн. км2, об'єм води 322,7 млн. км2.
Обмін води відбувається за 46 років, що в 2 рази швидше, ніж в Тихому.
Значна роль Атлантики в
життя людей багато в чому пояснюється чисто географічними обставинами: його
великою протяжністю (від Арктики до Антарктики) між 4-ма материками. Він
роз'єднує платформні структури на континентах, географічно зручні для
поселення людей. В океан впадають крупні і середні річки (Амазонка, Конго,
Нігер, Міссісіпі, Святого Лаврентія і інші), які служили і служать
природними шляхами сполучення; изрезанность берегової лінії Європи, наявність
Мексиканської затоки, Середземного моря, також сприяли розвитку
мореплавання і освоєнню океану. Атлантичний океан має декілька Середземним
морів (Балтійське, Середземне, Чорне, Мармурове, Азовське) і 3 великих
затоки: Мексиканський, Біскайський і Гвінейська. В океані є острови і
архіпелаги (правда, значно менших розмірів, ніж в інших океанах).
Особливо великі скупчення островів знаходяться біля берегів Центральної Америки:
Великі та Малі Антільські, Багамські; біля берегів Південної Америки - Фолклендські.
У південній частині океану - Південні Оркнейські та Південні Сандвічеві; біля берегів Африки --
Канарські, Зеленого Мису, Азорські, Мадейра, Прінсіпі, Сан-Томе і ін
Найбільші острови біля берегів Європи: Великобританія, Ірландія. У осьової зоні
океану острова Ісландія, Вознесіння, Св. Олени.
2. Коротка фізико-географічна
характеристика.
2.1. Клімат.
Кліматичні умови Атлантики багато в чому визначаються його великою
меридіональної протяжністю, особливостями формування баричного поля.
Своєрідністю конфігурації акваторії більше в помірних широтах, ніж в екваторіально-тропічних.
На північній і південній околиці знаходяться величезні регіони охолоджування і
формування вогнищ високого атмосферного тиску Гренландського і Арктичного
басейнів, Антарктиди - на півдні. Через потужний центру охолоджування - Антарктиди,
Південна півкуля значною мірою холодніше північного, термічний екватор над
Атлантикою, як і для планети, зміщений в
Північна півкуля. У північній частині Океану розташований Ісландська мінімум,
особливо активний глибокий в зимовий час, він визначає характер погоди не тільки
над океаном, але на значній території Євразії. Розташований на південь від
Північно-Атлантичний (Азорські) максимум найбільш активний влітку, в ньому
формується морський топічний повітря. У приекваторіальних широтах - над яйцями максимального нагріву і зниженого
тиску постійно формується маса теплого і дуже вологого повітря. У Південному
півкулі центром високого тиску в субтропічних широтах є
Південно-атлантичний максимум, в помірних та субтропічних широтах - зона
зниженого тиску, а над Антарктидою область постійно високого тиску, під
в чому визначає погоду в прилеглих районах океану. Від субтропічних
максимумів до екватора під кутом до екватора дмуть пасати: північно-східного
напряму в Північній півкулі і південно-східного - в Південному. Стійкість
напряму цих вітрів до 80% на рік, сила вітрів більш мінлива і складає
1-7 балів. У помірних широтах обох півкуль панують вітри західних
складових, із значними швидкостями, в Південній півкулі часто перехідні
в шторм - "буремні сорокові".
Розподіл атмосферного
тиску і характер повітряних мас впливає на характер хмарності, режим і
кількість атмосферних опадів. Хмарність над океаном має, як правило,
зональну структуру: максимальна кількість у екватора з переважанням кучевых
і купчасто-дощових форм. Тропічні та субтропічні широти мають найменшу
хмарність. У помірних широтах кількість хмар знов зростає, і
панують тут шаруваті і шарувато-дощові форми.
Про кількість атмосферних опадів
над Північною Атлантикою можна судити з даних таблиці 1.
Широти
Кількість опадів (мм)
Полярні
250
Середні
1500
Тропічна
Від 100 на сході до 500 на заході
Екваторіальний
2000
Дуже характерним явищем для
помірних широт обох півкуль (особливо Північного) є густі тумани,
що утворюються при зіткненні теплих повітряних мас і холодних вод океану, а
також при зустрічі холодних і теплих вод біля острова Ньюфаундленд. Особливо густі
літні тумани в цьому районі ускладнюють навігацію, нерідко там зустрічаються
айсберги. У тропічних широтах тумани найбільш вірогідні біля островів Зеленого
Мису, де пил, що виносяться з Сахари, служить ядрами конденсації для водяної
пара атмосфери.
Дуже небезпечним явищем в
тропічних широтах - океану бувають тропічні циклони, що викликають ураганні
вітри та сильні зливи. В останнє десятиліття було виявлено, що тропічні
циклони розвиваються між 6-20 градусами по обидві сторони від екватора. Вони мають
чітко виражений річний хід, в середньому формується до 9 вихорів в рік.
Повторюваність тропічних циклонів над Атлантичним
океаном (Північна півкуля 1899-1971 рр..)
Таблиця 2
Місяць
Число місяців
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Рік
---
---
---
---
0.2
0.7
0.8
2.5
4.3
2.6
0.7
0.1
9.4
(за Л. С. Мінкін і Н. А.
Безрукову)
Тропічні циклони часто
розвиваються з невеликих депресій, зміщується з Африканського континенту на
Атлантичний океан, набираючи силу, вони дуже небезпечні для островів Вест-Індії та півдня Північної Америки.
2.2.Температура.
Атлантичний океан через велику
протяжності з півночі на південь, вузькості в районі екватора і зв'язку з Північним
Льодовитим океаном, в цілому на поверхні холодніше Тихого і Індійського океанів.
Середня температура води на поверхні +16,9 °, в той час як в Тихому +19,1 °,
Індійському +17 °. Відрізняється і середня
температура товщі всієї водної маси Північної і Південної півкуль. Завдяки
Гольфстріму середня температура води Північної Атлантики 11 +6,3 °, південної +5,6 °. В цілому ж, як і в інших океанах, температура
поверхневих вод знижується від екватора до полюсів, а також із заходу на схід.
Наявність теплих течій підтримує температуру води на заході океану на 20 °
пн.ш. 27 °, в той час як на сході всього 19 °. Добре простежуються і сезонні
зміни температур. Найнижча
температура реєструється в лютому на півночі
і в серпні на півдні океану, а найвища - навпаки. Добові ж
коливання температур поверхневого шару невеликі, в тропіках вони складають
0,4 °, в більш високих широтах - 0,5 ° за Цельсієм. Річна амплітуда температур у екватора НЕ
більше 3 °, в субтропічних і помірних широтах 5-8 °, в полярних 4 ° по
Цельсієм. Значний горизонтальний
градієнт температур поверхневого шару в місцях зустрічі холодних і теплих
течій. Наприклад, Східно-Гренландського і Ірмінгера, де різниця температур в
7 ° в радіусі 20-30 км звичайне явище.
Річні коливання температур
чітко простежуються в поверхневому шарі до 300-400 м. До глибини 1000 м дуже
малі, а глибше 1000 м зовсім нікчемні.
Зміна температур води з глибиною в Північній
Атлантиці представлено в таблиці 3
Таблиця 3
Глибини (м)
Місце і місяць вимірювання (° С)
61 ° 06 'пн.ш.
3 ° 12 'сх.д. Серпень
29 ° 56 'пн.ш.
59 ° 33 'д. липня
30 ° 32 'пн.ш.
26 ° 01 '. з.д. Серпень
0
12,35
22,65
27,49
50
8,38
20,65
27,51
100
7,49
19,36
18,23
400
2,05
17,06
7,85
600
0,40
14,30
5,49
1000
0,85
6,73
4,46
2000
-
3,70
3,55
3000
-
2,91
2,68
5000
-
2,14
-
(по А. Ціргофферу)
В останнє десятиріччя в науці з'явився новий
напрям: вивчення впливу аномалій температур океанічних вод на погоду
Європи, зокрема. За пропозицією академіка Г. І. Марчука спостереження
проводилися в невеликих регіонах. Там, де найбільш активно і інтенсивно
відбувається теплообмін між океаном і атмосферою. Вони отримали назву ЕАЗов --
енергетично активні зони. В Атлантиці виділено 4 типи зон: Норвезька,
Ньюфаундленская, зона Гольфстріму, Атлантична тропічна. 4 рази на рік
проводяться спостереження на полігоні розміром 1500х2000 км. Програму виконують
науково-дослідні судна експедиційного флоту нашої країни. За
результатами робіт встановлено, що найбільша взаємодія в системі
океан-атмосфера відбувається в зимове півріччя. Всі параметри вимірів за допомогою
зондів багаторазового і одноразової дії поступають на ЕОМ де, і вони
обробляються.
2.3.Соленость.
Атлантичний
океан самий солоний з усіх океанів. Вміст солей у водах Атлантики
складає в середньому 35,4%, що більше, ніж солоність Тихого, Індійського і
Північного Льодовитого океанів. Розподіл солоності не завжди є
зональної, багато в чому вона залежить від ряду причин: кількості і режиму
атмосферних опадів, випаровування, притоки вод з інших широт з течіями і
кількості прісних вод, що доставляються річками. Найвища солоність
спостерігається в тропічних широтах (по Гембел) - 37,9%, в Північній Атлантиці
між 20 і 30 ° пн.ш., в Південній між 20 і 25 ° пд. ш. Тут панує пасатна
циркуляція, мало опадів, випаровування ж складає шар в 3 м. прісних вод майже
не надходить. Дещо більше солоність і в помірних широтах Північної
півкулі, куди спрямовуються води Північно-Атлантичного течії. Солоність в
приекваторіальних широтах 35%. Простежується зміна солоності з глибиною:
на глибині 100-200 м вона складає 35%, що пов'язано з плином підповерхневим
Ломоносова. Встановлено, що солоність поверхневого шару не співпадає у ряді
випадків з солоністю на глибині. Різко падає солоність і
при зустрічі різних по температурі течій. Наприклад, на південь від острова
Ньюфаундленд, при зустрічі Гольфстріму і Лабрадорского течії на незначній
відстані солоність падає від 35% до 31-32%.
Цікавою особливістю Атлантичного океану є існування в
ньому прісних підземних вод - субмарини джерела (по І. С. Зецкеру). Один з
них давно відомий морякам, він розташований на схід від півострова Флорида, де
кораблі поповнюють запаси прісної води; це 90-метрове "прісне вікно"
в солоному океані. Вода піднімається на поверхню і б'є на глибині 40 м. Це
типове явище розвантаження підйомного джерела в області тектонічних
порушень або районах розвитку карсту. (На Флоріді є карст). Коли натиск
підземних вод перевищує тиск стовпа морської води, відбувається розвантаження --
вилив підземних вод на поверхню. Нещодавно було пробурено свердловину на
материковому схилі Мексиканської затоки біля берегів Флоріди, в 48 км від міста
Джонсонвілл. Пробурили свердловину на глибині 250 м, вирвався стовп води висотою в
9 м, вода була прісною. Пошуки і дослідження субмарини джерел тільки
починаються.
2.4. Біологія.
Атлантичний океан - частина Світового океану, і
основні особливості його біологічної структури, природно, підкоряються
глобальним закономірностям просторового розподілу життя, загальним з
іншими океанами. Деякі специфічні риси біології Атлантичного океану
визначаються такими його особливостями, як найбільша серед інших океанів
меридіональна протяжність і найменша ширина; щодо найбільш
розвинутий шельф (близько 10% площі); наявність великих додаткових басейнів середземноморського
типу (Мексиканська затока, Карибське море, система Середземного моря); потужне
розвиток Гольфстріму, який надає величезний вплив на всю Північну Атлантику;
інтенсивність меридіонального перенесення глибинних вод; чітка вираженість
субтропічних Апвелінг у східних берегів.
3. Кількісне розподіл життя.
3.1. Фітопланктон і первинна продукція.
У складі фітопланктону (одиночні і колоніальні
пелагічні водорості) майже всюди, як і в інших районах Світового океану,
за кількістю клітин та біомасі домінують діатомові водорості, але в тропічній
зоні важливе кількісне значення належить також перідінеям і
кокколітофорид. Кількісне розподіл фітопланктону відповідає
ціркумконтінентальной і ШПРОТНИЙ зональності океану, але істотно різниться
в основних біогеоценозах епіпелагіалі [1]
.
Найбільша чисельність і біомаса планктонних водоростей спостерігаються в
нерітіческіх водах, особливо там, де має місце збагачення поверхневих
горизонтів біогенними елементами в результаті сезонних процесів (помірні
широти обох півкуль), прибережних Апвелінг (північно-західний і південно-західна
Африка, банку Кампече в Мексиканській затоці) або річкового стоку (предустьевие
ділянки Амазонки і Конго). При цьому в середніх широтах, де найбільш явно
виражена біологічна сезонність, відмінності в чисельності та біомасі водоростей
дуже великі. У тропічній зоні з цілорічної вегетацією фітопланктону
максимальна біомаса перевищує мінімальну тільки в 4-10 разів, а нерідко й
менше.
У відкритому океані фітопланктону, як правило, помітно
менше, ніж у берегів, і тут особливо чітко проявляється широтна зональність
у розподілі його кількісних показників. В арктичних і антарктичних
районах біомаса фітопланктону звичайно досить низька. Біомаса водоростей
помітно підвищується в середніх широтах обох півкуль (10 г/м3 і більше), потім
досягає мінімуму в центральних кругообіг (частина всього лише 0.001 г/м3) і
знову підвищується (до 0.1 г/м3 і більше) у екватора.
Загалом акваторія океану поділяється на оліготрофние і
евтрофних ділянки, межі яких можуть бути грубо проведені по ізолініями
середньорічної чисельності клітин водоростей, що дорівнює 10 кл/л (що приблизно
відповідає середній біомасі 0.001 г/м3); районування евтрофних вод може
бути дробовим (Сьоміна, 1977а).
Продукування органічної речовини фітопланкт?? ном
визначається інтенсивністю фотосинтезу, що залежить від надходження доступною
водоростям частини сонячної радіації та умов постачання верхніх горизонтів
океану біогенними елементами. Розподіл первинної продукції по акваторії
океану багато в чому схоже з районуванням за кількістю фітопланктону і
відрізняється від останнього лише деякими деталями. Найбільш продуктивними
є райони, які характеризуються найбільш швидкої регенерацією біогенів, а
саме зони прибережних підйомів вод, дивергенції течій і часто повторюваних
згінні явищ (узбережжя північно-західної і південно-західної Африки, південно-східне
узбережжі Південної Америки і ін), а також деякі внутрішні моря (Азовське,
Північне, окремі ділянки Мексиканської затоки; Кобленц-Мишке, 1977).
Добові величини первинної продукції варіюють від 0.02-0.03 г с/м3 в серединних
центральних частинах кругообігів (наприклад, у Саргасовому море) до 3-5 г с/м3 у
берегів Намібії. Середня для всього океану первинна продукція складає 0.19 г
с/м3/сут (Кобленц-Мишке та ін, 1970), а сумарний річний продукція вуглецю
досягає 7.3-103 т (з 23-10 ° т, щорічно продукуються в усьому Світовому
океані). Продукція донних водоростей - лтакрофітов - і квіткових рослин
виражається величиною, на два порядки меншою (Возжінская, 1977), і може не
прийматися до уваги.
У просторовому розподілі первинної продукції,
як і в розподілі інших кількісних характеристик біологічних,
виразно помітні обидва типи зональності - широтна і ціркумконтінентальная.
3.2. Зоопланктон і вторинна продукція.
Органічна речовина, що продукується водоростями, а
також вторинне органічна речовина, яке синтезується морськими бактеріями детриту, являє собою основу
подальшого розвитку життя в океані і розподіляється по складній системі
трофічних зв'язків. Потік енергії йде від фітопланктону і бактерій до
рослинноядного зоопланктону, а потім
через хижий планктон декількох трофічних рівнів до нектон рибам,
кальмарам і китоподібних. Біомаса мезопланктона (його основу складають
пелагічні ракоподібні, перш за все копепод) у верхньому шарі продукує [2]
у високих
і середніх широтах сильно варіює за біологічними сезонах, досягаючи максимуму
в літній час (на карті в цих районах показані саме найбільші значення), а
в тропічних і екваторіальних водах вона слабко змінюється протягом року.
Найбільші показники біомаси (до 0.3-0.5 г/м3 і більше) відзначаються в
помірних широтах Північної півкулі - в Північному морі, в районі банки
Джорджес. Це пояснюється інтенсивної зимової евтрофікації поверхневих
горизонтів і швидким перемішуванням вод з настанням весни біологічної,
що починається у березні-липні (чим далі на північ, тим пізніше) і супроводжується
різкою спалахом чисельності планктону. Аналогічна картина має місце на півдні
океану - в Субантарктіке, де також реєструвалися окремі значення
біомаси порядку 0.3-0.4 г/м3, хоча осредненние для літнього сезону цифри
(0.1-0.2 г/м3) помітно нижче. Ці показники, як зазначається Н. М. Вороніної
(1975), обумовлені різночасності сезонних процесів у цій широтної зоні,
в результаті чого концентрація різних видів зоопланктону у поверхні
відбувається зі зсувом у часі і недостатньо характеризує її справжню
продуктивність. Високі значення біомаси спостерігаються також у районах
інтенсивних Апвелінг біля берегів Африки-до 0.5-1.2 г/м3, у Намібії, в
локальному районі над банкою Кампече - 0.3-0.5 г/м3, на Патагонських шельфі. Найнижчі значення
показників характерні для серединних частин центральних кругообігів (0.01-0.25
г/м3) і Середземного моря (Богор та ін, 1968). Таким чином, у
кількісному розподілі зоопланктону цілком очевидні всі головні риси
біологічної зональності океану.
Наведені вище цифри відносяться тільки до
мезопланктону і не враховують більших тварин (довжиною понад 3 см),
що об'єднуються у категорію макропланктона, або мікронектона (евфаузііди,
креветки, дрібні риби і головоногі, а також медузи, реброплавів, сіфонофори, Сальпа та ін.) Розподіл
біомаси цих тварин за площею океану не піддається поки картування у зв'язку
з труднощами їх кількісного облову. Наявні дані показують, однак,
що макропланктон на середніх глибинах складає в різних районах від 15 до 35%
маси мезопланктона навіть без урахування кишково-порожнинних і покривників (Шарін,
Несис, 1977).
Порівнюючи біомаси фіто-і зоопланктону, можна
помітити, що цифри, що характеризують їх кількісний розподіл, близькі за
величиною, а в багатьох ділянках океану концентрації планктонних тварин навіть
вище, ніж водоростей. Інші результати виходять при порівнянні первинної та
вторинної продукції, тому що протягом року число генерацій фітопланктону
набагато більше, ніж зоопланктеров, тому і ставлення продукції до біомаси
(коефіцієнт Р/В) у фітопланктону значно вище, воно становить близько 400 по
порівняно з 2.5-4 в середньому для зоопланктону (Моісеєв, 1969). Сумарна
вторинна продукція океану, мабуть, приблизно в 10 разів менше його первинної
продукції.
3.3. Бентос.
Найважливіша закономірність у кількісному
розподіл бентосу складається загалом, зменшення її біомаси з глибиною, причому
на літоралі і субліторалі дуже різко виражена нерівномірність у розподілі
кількісних характеристик за площею у відповідності з нерівномірністю
відкладення детриту - основного джерела живлення донних тварин. Приводиться
карта [3]
показує переважно розподіл біомаси глибше 2000 м, тому що точні
дані за меншими глибин для багатьох районів Атлантичного океану
відсутні.
Про великій кількості бентосу на шельфі дають уявлення
наступні цифри: біля берегів Східної Гренландії на глибині 10-300 м він
складає 20-1960 г/м2, біля берегів Намібії-100-150 г/м2, на шельфі Південної
Америки-20-200 г/м2 і т. д. (Марті, Мартінсен, 1969). Дуже високими
показниками характеризується біомаса донних водоростей - макрофітів - бурих (фукусових, ламінарієвих тощо), в
меншою мірою зелених і червоних, а також морських трав. У помірних широтах
маса водоростей становить у середньому близько 35 кг/м 2, але може досягати і
більш високих значень (сотні кілограмів на 1 м2), в тропічній зоні вона, як
правило, не перевищує 1-2 кг/м2
(Возжінская, 1977).
У кількісному розподілі бентосу виразно
проявляється ціркумконтінентальная
зональність, що виражається в підвищеній біомаси донних тварин вздовж берегів
всіх континентів і у великих островів (Гренландія, Ісландія). Цей евтрофних
периферичний «пояс» пов'язаний не тільки з шельфом і материковим схилом, він поширюється
також і на прилеглі ділянки ложа океану - «прибережну» абіссаль, в якій
біомаса зазвичай набагато більше, ніж на подібних глибинах у відкритому океані
(Філатова, 1977).
У океанічної абіссалі розподіл бентосу
підпорядковується правилам широтної зональності. Найменші значення біомаси - 0.005
г/м2 і нижче - зареєстровані в оліготрофних районах в межах центральних
кругообігів обох півкуль. В екваторіальній зоні біомаса зростає в 10
раз (0.054 г/м2), але особливо висока вона за межами тропіків - між 50 ° і
65 ° с. ш., наприклад, її значення виражаються цифрами 1-5 г/м2 і більше.
Загальна картина кількісного розподілу бентосу
знаходиться в прямій залежності від відмінностей в продуктивності поверхневих вод
океану, так як вихідним джерелом їжі для всіх донних тварин служить
населення пелагіалі. Органічна речовина, що продукується у верхніх горизонтах
і перерозподіл в товщі води, потрапляє на дно в результаті процесів
седиментації і опадонакопичення, і кількісні відмінності в надходженні цього
речовини визначають трофічні умови існування донної фауни. Як зазначено
вище, оліготрофние ділянки, розташовані в центральних кругообіг, і
навколишні їх по периферії евтрофних ділянки сильно розрізняються по біомасі бентосу.
Біомаса донних тварин у жолобах Пуерто-Ріко, Кайман і Романш, що знаходяться в
малопродуктивних районах, всього 0.03-0.59 г/м2, що на 2-3 порядки менше, ніж
у Південно - Сандвічеві жолобі - 8.88 г/м2.
3.4. Нектон і кінцева (господарсько цінна) продукція.
Особливий практичний інтерес представляє
кількісний розподіл нектон - групи, що об'єднує середньорозмірних і
великих риб і головоногих молюсків, а також морських ссавців та рептилій,
які займають верхні щаблі трофічної піраміди. Нектон представляє
собою основу сучасного промислу водних організмів і визначає переважну
частина господарсько цінної продукції океану.
Потрібно відзначити, що абсолютна кількісна оцінка
біомаси нектон досить важка (особливо це стосується відкритого океану), і
більш-менш точні цифри відносяться тільки до районів розвиненого рибальства.
Карта розподілу господарсько цінної продукції в Атлантичному океані [4]
,
складена на основі аналізу промислових уловів, показує, що велика кількість
нектон в цілому непогано відповідає основним закономірностям
просторового розподілу фітопланктону, зоопланктону і бентосу. Перш
за все, звертає увагу підвищена продуктивність ціркумконтінентальних
районів у порівнянні з відкритими водами океану. Найбільш продуктивні по нектон
(улови 3-5 т/км2 на рік і вище) зони прибережних Апвелінг біля берегів
південно-західній та північно-західної Африки, Ньюфаундлендська мілководдя, Північного
моря, шельфу узбережжя США і Південної Америки на південь від 20 ° пд. ш.; підвищеної
продуктивністю характеризуються і окремі ділянки в інших прибережних
районах. Найнижча продуктивність наголошується в центральних кругообігу
тропічної зони. Середня продуктивність нектон в океані, за підрахунками П. А.
Моїсеєва (1969), Ю. Ю. березня і Г. В. Мартінсон (1969), в
даний час складає 220-250 кг/км2, а продуктивність нектон на шельфі і
в прилеглих районах - 740 кг/км2, що значно вище аналогічних
показників для Тихого і Індійського океанів. Переважну частину цієї продукції
дають риби - планктофагі (оселедцевих, деякі тріскові, анчоуси, ставриди,
скумбрії), тоді як значення бентофагов і хижаків-іхтіофагов значно
нижче. У відкритих водах тропічної зони вся продукція представлена тунцями і
іншими об'єктами ярусної промислу. Роль китоподібних у формуванні
господарсько цінної продукції в даний час всюди мізерно мала.
Географічне розподіл продукції нектон, загалом, дуже схоже з
розподілом первинної продукції. Наявні невідповідності зрозумілі,
по-перше, різним ступенем трансформації органічної речовини в харчових ланцюгах
в різних районах і, по-друге, нерівномірним розміщенням сучасного рибальства,
недостатньо повно використовує ресурси окремих ділянок океану (наприклад,
ресурси Патагонських шельфу; Марті, 1977).
4. Вертикальне розподіл життя.
Географічний підхід до вертикального розподілу
життя в океані включає такі різні аспекти, як: 1) регіональна мінливість
вертикальної фауністичний структури в пелагналі і бенталі і 2) регіональна
мінливість кількісного розподілу організмів по вертикалі. В обох
випадках основні відмінності прямим чином пов'язані з кліматичної (широтної) і
ціркумконтінентальной зональністю. Пелагічні співтовариства відкритого океану
становлять два головних типи-тепловодного і холодноводні (Беклемішев, 1969).
Найбільш істотна відмінність між ними полягає в тому, що тропічна
мезопелагіаль приурочена до досить потужному (товщиною близько 1000 м) шару з
значним вертикальним градієнтом температури, а позатропічні знаходиться в
вужчому (близько 500 м) і майже однорідному по температурі шарі. У зв'язку з
цим тільки в тропіках відбуваються добові вертикальні міграції тварин,
досягають великої амплітуди. З відмінностями в гідрологічних структурах
пов'язані і фауністичні відмінності по вертикалі: у позатропічні зоні і в
тропічних водах кордону мезо - і батіпелагіалі знаходяться на різних глибинах.
Зсув цих кордонів відбувається і під впливом вертикального переносу вод, в
Зокрема в зонах дивергенції і Апвелінг.
Межі вертикальних фауністичних зон бенталі також
змінюють своє положення залежно від факторів середовища (Бєляєв, 1977). У
тропічних районах верхні межі Батиа і абіссалі зміщені на значно
більшу глибину, ніж в середніх широтах (Menzies et а1 "l973). Нижче
розглядаються деякі особливості вертикального кількісного
розподілу планктону, бентосу і нектон в різних широтних зонах.
4.1. Фітопланктон.
планктонні водорості нормально живуть і
розмножуються тільки в шарі води,
розташованому вище за глибину компенсаційної точки - освітленості, при якій
інтенсивність фотосинтезу і витрати на дихання фітопланктону однакові. У той же
час нижня межа біотопу рослинної частини планктонного спільноти
визначається положенням підстильного шару з підвищеним градієнтом щільності
(основного цікнокліна); водорості, які потрапляють глибше, навіть залишаючись живими,
вже не беруть участь у створенні первинної продукції.
Найбільш багатий фітопланктоном верхній шар океану,
званий трофогенним, однак у межах усього біотопу підвищені концентрації
можуть зустрічатися на будь-яких глибинах, і, як правило, багаті водоростями шари
чергуються з бідними. Товщина трофогенного шару варіює від 5-1.0 до 200 і
більше метрів (Сомин, 19776). У прибережних районах він в середньому тонше, ніж у
відкритих водах. У тропічній зоні трофогенний шар займає всю товщу до
основного нікнокліпа. У південно-східної частини тропічної Атлантики між 8-17 °
ю. ш., наприклад, його середня товщина 34 м при положенні основного пікпокліна
між 24 і 44м. У високих і помірних широтах кордон біотопу фітопланктону
звичайно розташовується на глибинах 90-120 м, але в межах цього шару протягом
більшої частини вегетаційного періоду існує значна нерівномірність у
розподілі водоростей. Навесні й улітку в цих районах різко виражений максимум
розвитку фітопланктону в зоні сезонного стрибка щільності, вище якого життєдіяльність
рослин лімітується недоліком біогенних солей, а нижче - малої
освітленістю. Восени розподіл фітопланктону в трофогенном шарі стає
щодо рівномірним і зберігається таким до формування шару стрибка
щільності наступної весни.
4.2. Бактеріопланктон.
У тропічних водах постійно існує максимум
бактеріопланктона, що співпадає з положенням основного пікнокліна (концентрація
бактерій у 10 разів більше, а продукція в 3-5 разів більше, ніж на горизонтах,
що лежать вище і нижче). Крім того, підвищені концентрації бактерій спостерігаються
в поверхневій плівці (при тихій погоді) і на глибині оптимального фотосинтезу
водоростей. На північ і на південь від
тропічної зони в зимовий період бактерії розподілені в товщі води майже рівномірно, при
весняно-літньої температурної стратифікації максимуми чисельності і
продуктивності бактеоріопланктона утворюються на верхній межі сезонного
пікнокліна.
4.3. Зоопланктон.
Розподіл зоопланктону в поверхневому шарі, як і
фітопланктону, істотно розрізняється в тропічних і холодноводні районах. У
тропіках, в умовах цілорічної стратифікації вод, вертикальне
розподіл зоопланктону більш-менш постійно протягом року. Багато
види і групи видів приурочені в своєму проживання до досить вузьким верствам,
наприклад до поверхневій плівці; на ній існують, наприклад, спільноти
нейстопа і плейстона, особливі біоценози характерні для середніх і нижніх
горизонтів епіпслагіалі тощо. В теплих водах роль сезонних
вертикальних міграцій планктону незначна, зате дуже важливе значення отримують
добові міграції з мезопелагіалі в поверхневі і приповерхневих
горизонти. У високих і середніх широтах відповідно до сезонної спалахом
розвитку водоростей чисельність і біомаса зоопланктону в приповерхневих
шарах різко збільшуються навесні. Це відбувається головним чином за рахунок
підйому зимувати на глибині сезонно мігруючих видів і посиленого
розмноження і зростання всіх рослиноїдних планктоном. Зменшення кількості
фітопланктону в зимовий час приводить до швидкого зниження чисельності
планктонних тварин.
Біомаса мозопланктона всюди з глибиною швидко
зменшується, причому співвідношення між кількістю його в поверхневих і глибинних
шарах практично посто?? нно у всіх районах Світового океану: планктон шару
0-500 м становить близько 65% загальної кількості його в шарі 0-4000 метрів. Як
показано М. Є. Виноградовим (1968, 19776), інтенсивність зменшення біомаси з
глибиною має нерівномірний характер. Виділяються розділені градієнтними
зонами ділянки з поверхневим, среднеглубінним і Абісальна типами
кількісного розподілу мезопланктона. Межі цих ділянок у
тропічних водах займають більш високе положення (на глибинах 100-200 м і
1500-2500 м), ніж в середніх широтах (від 500-750 до 1000 м і на 2500-3500 м).
Найбільші концентрації макропланктона припадають на
середні глибини (від 500 до 1500-2000 м). При цьому в оліготрофних тропічних
районах (центральні кругообіги) максимум біомаси припадає на шари 500-1000
м. (близько 25% загальної біомаси планктону). У більш продуктивних ділянках
тропічної зони, зокрема у екватора, макропланктона багато на глибинах від
200 до 2000 м, а найбільша біомаса (до 74% загальної) відзначається в шарі 1000-2000
метрів. У субполярних районах найбільшу кількість макропланктона знаходиться в
шарі 500-1000 м, але його частка максимальна на глибинах 2000-3000 м (до 11%
біомаси). Наведені цифри були отримані для Тихого океану (Виноградів,
1968), але вони, безсумнівно, характеризують і загальні закономірності вертикального
розподілу макропланктона.
Одна з найважливіших екологічних особливостей
тропічного макропланктона - добові вертикальні міграції, особливо
характерні для мезопелагіческіх ракоподібних, головоногих молюсків і риб. У
результаті вертикальних переміщень цих тварин двічі на добу (вранці і
ввечері) відбуваються кардинальні перебудови кількісного розподілу
планктону. У нічний час спостерігаються дві або три максимуми біомаси
макропланктона - біля поверхні води, біля верхньої межі головного термокліна і в
нижній частині мезопелагіалі (останній утворюється за рахунок немігрірующіх
організмів). Днем всі мігранти йдуть вниз, і існує тільки один максимум
біомаси (Парії та ін, 1977).
4.4. Бентос.
У всіх широтних зонах біомаса бентосу на літоралі і
в субліторалі характеризується значно вищими числовими
показниками, ніж на батіальних і Абісальна глибинах. Л. А. Зенкевич (1970)
наводить такі наближені значення біомаси для різних вертикальних зон
дна: кількість бентосу на літоралі обчислюється кілограмами і навіть десятками
кілограмів на квадратний метр, в шельфових морях біомаса становить у середньому
100 - 150 г/м2, а в абіссалі центральних частин океану - 0.05-0.1 г/м2 і менше.
Таким чином, амплітуда зміни біомаси за глибиною перевищує мільйон разів.
Настільки великі розходження пояснюються різким зменшенням кормових ресурсів з
глибиною. Зараз вже не підлягає сумніву, що визначальна роль у
кількісному розподілі донного населення за площею океану належить
трофічних умов (Соколова, 1977). Бентосних тварин з різним типом
харчування розподіляються на дні в залежності від кількості детриту у донних
опадах і суспензії з чітко вираженим трофіче
