Содержания некоторых элементов в морской воде

Соотношение средних концентраций элементов в океане представлено на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Средние концентрации элементов в океане и типы их распределения:

1 - консервативный, 2 - биогенный, 3 - литогенный

Мировой океан обладает весьма сложной внутренней структурой, определяемой составом вод, их стратификацией, движениями водных масс и особенностями их циркуляции.

Верхняя сфера (0 - 200-300 м) - наиболее подвижная часть морских вод, которая характеризуется интенсивной конвекцией, максимальной светопроницаемостью, крайней неравномерностью распределения температур.

Выделяется 4 слоя.

Верхний из них - пленочный, толщиной менее 1 мм. Но это фронт солнечного облучения, ударов воздушной среды, поверхностного молекулярного и механического (в капельном состоянии при ударах ветра) испарения. Несмотря на малые размеры этот слой имеет важное экологическое значение.

Приповерхностный слой (до глубины 10-40 м) - слой, который активно реагирует на погодные условия и волнения. Для него характерны микроциркуляционные системы, имеющие антициклонический и циклонический вихревой характер. Диаметр подобных систем от 200 м до 30 км.

Слой «скачка температур» (термоклин) отмечает резкое изменение температурного режима вод от верхних нагретых к водам не прогреваемым Солнцем.

Нижний слой - интервал проникновения сезонной циркуляции и изменчивости температур. Это сфера действия мезоциркуляционных систем перемещения водных масс (также цикло- и антициклонического характера) в сфере диаметром от 50 до 200 км.

Промежуточная сфера стратифицированных вод океана прос-тирается до глубин 1500-2000 м. Ее воды формируются из поверхностных. Они уплотнены и охлаждены. И перемещаются обычно в горизонтальных направлениях, преимущественно с зональной составляющей.

Глубинная сфера находится примерно в 1000 м от дна. Считается наиболее гомогенной.

Придонная сфера имеет мощность около 1000 м. Воды ее фор-мируются в холодных поясах - Арктике и Антарктике и перемещаются по глубоким котловинам и желобам.

Глубинная и придонная зоны составляют 64% объема океана.

Температура вод здесь 3°С и менее. Отсюда, средняя температура вод океана и его огромная тепловая инерция играют важную роль долгосрочного терморегулятора Земли (рис. 4.2).

Рис. 4.2.Типичный вертикальный профиль температур океана

Изменения с глубиной сочетаются с теми природными компонентами и процессами, которые подчинены зональной дифференциации. Поэтому структуры глубинной поясности зависят от географической широты, так же как широтная географическая зональность проявляется отлично на разных глубинах.

В местах пересечений главных вертикальных подразделений толщи вод Мирового океана с океаническим дном выделяются ярусы подводных ландшафтов: неритовый (до 200 м), батиальный (до 3500-4000 м) и абиссальный (ложе океана). Своеобразие ярусов определяется прежде всего гидроклиматом глубин (физико-химическим режимом придонных вод); вместе с ними происходит изменение экзогенных процессов рельефо- и осадкообразования.

Эти ярусы принято совмещать с основными элементами морского дна: шельфом, материковым склоном, ложем океана (рис. 4.3). Но полного соответствия нет и не может быть: это явления разной природы. Элементы рельефа обусловлены тектоникой, вертикальные ярусы - изменением гидроклимата. Погруженный шельф уже не будет полностью относиться к неритовому ярусу.

Рис. 4.3. Соотношение подводных ярусов и зон обитания органических сообществ

Неритовый ярус мелководный. К.М. Петров делит его на 3 пояса (верхний, средний и нижний).

Верхний пояс (береговая зона или внутренний шельф) лежит в пределах волнового поля, под действием которого проходят процессы формирования рельефа подводного берегового склона, перемещаются рыхлые наносы, выносится на большие глубины взвешенный материал. Волновые процессы - важный экологический фактор. Воды пояса подвержены летнему прогреванию, четко выражена сезонная ритмика.

Средний пояс (средний шельф) находится на глубинах, где дно недосегаемо воздействию волн. Здесь осаждаются органические и минеральные взвеси, выносимые из береговой зоны. Накапливаются отложения, мощность которых определяется тектоническими условиями. Освещенность плохая. Это ниже термоклина и температуры придонных вод имеют сглаженные сезонные изменения. По контрасту с верхним поясом (с преобладанием короткопериодических сезонных процессов), здесь периоды смен режимов происходят веками и порождаются ритмом неотектонических движений, глобальными изменениями климата и т.п.

Нижний пояс (внешний шельф), несмотря на увеличение глубин, характеризуется повышенной скоростью движения воды у дна, что является следствием близости материкового склона. Резкий перегиб профиля имеет существенный гидродинамический эффект и ведет к перестройке всего комплекса ландшафтно-экологических условий на краю материковой отмели. Механический состав осадков становится более грубым, местами обнажаются коренные породы.

Пояса делятся на вертикальные глубинные зоны: в верхнем поясе это сублитораль, литораль, супралитораль.