Характеристика морских экосистем

Область континентального шельфа, неритическая об­ласть, если ее площадь ограничена глубиной до 200 м, состав­ляет около 8% площади океана (29 млн км²) и является самой богатой в фаунистическом отношении в океане. Прибрежная зона благоприятна по условиям питания, даже в дождевых тро­пических лесах нет такого разнообразия жизни, как здесь. Очень богат кормом планктон за счет личинок бентосной фауны. Ли­чинки, которые остаются несъеденными, оседают на субстрат и образуют либо эпифауну (прикрепленную) либо инфауну (за­капывающуюся).

Области апвеллинга расположены вдоль западных пус­тынных берегов континентов. Они богаты рыбой и птицами, живущими на островах. Но при изменении направления ветра происходит спад «цветения» планктона и наблюдается массо­вая гибель рыб вследствие развития бескислородных условий (эвтрофикация).

Лиманы — это полузамкнутые прибрежные водоемы, они представляют собой экотоны между пресноводными и морски­ми экосистемами. Лиманы обычно входят в литоральную зону и подвержены приливам и отливам.

Лиманы высокопродуктивны (см. табл. 7.1). Они явля­ются ловушками биогенных веществ. На протяжении кругло­го года активны автотрофы: макрофиты (болотные и морские травы, водоросли), донные водоросли, фитопланктон. Лима­ны служат для откорма молоди, богаты целым комплексом морепродуктов (рыба, крабы, креветки, устрицы и т. п.). По­падая в сферу хозяйственной деятельности человека, они мо­гут потерять свою продуктивность вследствие загрязнения вод­ной среды.

Океанические области, эвфотическая зона открытого океана, бедны биогенными элементами. И в известной степе­ни, можно считать эти воды «пустынями» по сравнению с при­брежными. Арктические и антарктические зоны намного про­дуктивнее, так как плотность планктона растет при переходе от теплых морей к холодным и фауна рыб и китообразных здесь значительно богаче.

Фитопланктон является первичным источником энергии в пищевых цепях пелагической области — продуцентом. Круп­ные животные, и прежде всего рыбы, здесь являются преиму­щественно вторичными консументами, питающимися зоопланк­тоном. Продуцентом для зоопланктона являются как фито­планктон, гак и планктонные личинки моллюсков, морских лилий и т. п.

Видовое разнообразие фауны снижается с глубиной и тем не менее разнообразие рыб в абиссальной зоне велико, несмот­ря на то, что она практически лишена продуцентов. Рыбы име­ют причудливую форму (рис. 7.10), большие рты и растяги­вающиеся животы, и т. п. — все приспособлено к глотанию пищи любого размера в полной темноте. Разнообразие же свя­зано со стабильностью условий в абиссальной зоне в течение длительного геологического времени, что замедлило эволюцию и сохранило многие виды из далеких геологических эпох.

Экосистемы глубоководных рифтовых зон океана на­ходятся на глубине около 3000 м и более, в сплошной темноте, где невозможен фотосинтез, преобладает сероводородное за­ражение, есть выходы горячих подземных вод, высокие кон­центрации ядовитых металлов; живые организмы здесь пред­ставлены гигантскими червями (погонофорами), живущими в трубках, крупными двустворчатыми моллюсками, креветками, крабами и отдельными экземплярами рыб. Продуцентами здесь выступают сероводородные бактерии, живущие в симбиозе с моллюсками. Хищники представлены крабами, брюхоногими моллюсками и некоторыми рыбами.

Океан является колыбелью жизни на планете, и еще мно­жество загадок хранят его водные толщи и океаническое ложе. Появление жизни в океане более 3 млрд лет тому назад поло­жило начало формированию биосферы. И сейчас, занимая бо­лее 70% поверхности Земли, он определяет во многом, в соче­тании с материковыми экосистемами, целостность современ­ной биосферы Земли.

§ 5. Целостность биосферы как глобальной экосистемы

Целостность любой сложной системы, например, орга­низма, популяции, биотических сообществ, есть обобщен­ная характеристика этой системы или объекта (см. главу 5).

Закон целостности биосферы можно сформулировать так: биогенный ток атомов между компонентами биосферы связывает их в единую материальную систему, в которой из­менение даже одного звена влечет за собой сопряженное из­менение всех остальных. Следовательно, целостность био­сферы обусловлена непрерывным обменом вещества и энер­гии между ее составными частями.

Представление о целостности обусловлено глубиной пред­шествующих познаний об объекте. Так, с экологических пози­ций представления о целостности организма как индивидуума с большей полнотой можно говорить, рассматривая его на по- пуляционном уровне, а наиболее целостные представления об экологических особенностях популяций можно выявить толь­ко на основе их взаимоотношений в биоценозе. Если рассмат­ривать эту цепочку дальше, то окажется, что нельзя получить достаточно целостную картину взаимоотношений сообществ, если не изучать биоценоз в одной системе с биотопом, т.е. мы придем к системе с еще большей экологической информаци­ей — биогеоценозу, или экосистеме, и т. д.

Характеристика природных экосистем, приведенная вы­ше, показывает, что экосистемы и ландшафты представляют в целом единое энергетическое поле, а это значит: целост­ность биосферы это и целостность ландшафтной оболочки Зем­ли и, соответственно, наоборот — целостность ландшафтной оболочки обеспечивает и целостность биосферы.

Изменения в общей энергетике ландшафта, например из­менение количества осадков и температуры, влечет за собой и сопряженные изменения всех звеньев в биосферной его час­ти — возникает цепная реакция.

Примером действия закона целостности являются про­цессы, происходящие в экосистемах пустыни Атакама и при­легающей к ней части океана.

Пустыня Атакама находится на западном побережье Юж­ной Америки и пустынность ее обусловлена холодным Перу­анским течением (количество осадков 10-50 мм/г). Холодные же океанские воды (зона апвеллинга) богаты фито- и зоопланк­тоном и, конечно, рыбой, но примерно раз в 8-12 лет от эква­тора начинает распространяться теплое течение Эль-Ниньо. При­ход этих бедных кислородом малопродуктивных вод приводит к катастрофическому изменению экосистемы: рыба (анчоусы), которую здесь вылавливают до 12 млн т/г, практически исче­зает (улов падает до 1,8 млн т), морские птицы, питающиеся рыбой, гибнут или улетают. Особенно отрицательно влияние Эль-Ниньо на морских животных сказалось в 1982 г.: в районе Галапагосских островов на 30-40% сократилось число птиц, на 78% — галапагосских пингвинов, почти полностью погибли мор­ские котики.

В этот же период над пустыней Атакама разражаются тро­пические ливни, вызывающие мощные наводнения, появля­ются растения-эфемеры и масса насекомых. Пустыня «цве­тет». Такое состояние может продолжаться три-четыре и да­же до пяти-шести месяцев, но затем снова теплое течение Эль-Ниньо отодвигается к экватору, в район Галапагосских островов, а холодное Перуанское — занимает свое обычное место. И все природные процессы развиваются в обратном направлении.

Изучение этого явления в течение многих десятилетий показало, что оно влияет на значительно большую часть био­сферы — выпадение осадков в Атакаме приводит к засухе, например, в Судане, Эфиопии.

Все это показывает, что при решении практических за­дач рационального природопользования необходимо учиты­вать закон целостности. Наиболее ярким примером несоблю­дения закона целостности служит деградация экосистемы Приаралья. Но в отличие от приведенного примера опусты­нивание Приаралья и обмеление Аральского моря — процес­сы не циклические и не природные, а практически необрати­мые антропогенные (ациклические). Такие примеры глобаль­ного воздействия человека на биосферу далеко не единич­ны, и в результате антропогенные ландшафты, по различ­ным данным, занимают около половины или даже более по­ловины территории суши.

Ландшафтная оболочка Земли эволюционировала вместе с эволюцией земной коры, но вместе с тем ее облик — это результат эволюции биосферы в целом. Именно эволюции биосферы мы обязаны богатейшим разнообразием живой ирироды и самим существованием человечества.