Природа океана

   Океан представляет собой очень сложную природную систему, в которой взаимодействуют вода (вернее, сложный солевой раствор), горные породы дна и берегов, населяющие его организмы и находящиеся над океаном воздушные массы. В то же время океан един, развивается по единым законам, отвечает на внешние воздействия как «единый хорошо сбалансированный организм».

   Океан - это прежде всего вода, которая, как образно сказал известный советский океанолог В. Г. Богоров, - «тело океана». Океан поглощает внешнюю энергию, и в нем непрерывно совершается некоторая закономерная работа: механическая, химическая, термодинамическая, биологическая. Он обладает «механизмами защиты» своей температуры, химического состава и живых сообществ. Например, испарение, которое увеличивается с поступлением солнечного тепла, уменьшает нагревание океанических вод, а ледяной покров, выполняя роль теплоизоляционного слоя, защищает их от выхолаживания.

   Средняя температура всего океана от экватора до полюса и от поверхности до дна 3,5 °С, а средняя температура воды на экваторе от поверхности до дна равна 4,9°С. Система течений перераспределяет тепло, которое весьма неравномерно попадает на поверхность океана от полюса до экватора.

   Образование волн имеет регулирующее значение для сохранения циркуляции течений океана на некотором устойчивом уровне. Скорость ветровых течений на поверхности моря на один-два порядка меньше скорости ветра, так как основная энергия ветра расходуется на образование волны.

   Океан един по своему солевому составу. Среди его солей больше всего хлоридов (88,64%), затем сульфатов (10,8%) и меньше всего карбонатов (0,34%). Соли находятся в океанической воде в виде отдельных ионов. Пропорции между содержанием этих ионов постоянны от Арктики до Антарктики и от поверхности до дна. Постоянство солевого состава воды, ее газовое равновесие и устойчивость концентрации растворенного органического вещества поддерживаются в океане сложными химическими и биологическими процессами. Например, избыток карбоната, приносимого реками, в океане через создание скелетов различных организмов переводится в осадок. Углекислый газ, скопление которого в атмосфере, в частности в результате промышленной деятельности человека, может привести к перегреву Земли, поглощается океаном, связывается планктонными организмами и при отмирании последних попадает в осадок.

   Океан - колыбель жизни на Земле. Основой же жизни в самом океане, первичным звеном в сложной пищевой цепи является фитопланктон, одноклеточные зеленые морские растения. Эти микроскопические растения поедаются растительноядным зоопланктоном и многими видами мелкой рыбы, которые в свою очередь служат кормом целого ряда нектонных, активно плавающих хищников. В пищевой цепи океана принимают участие также и организмы морского дна - бентос (фитобентос и зообентос). Суммарная масса живого вещества в океане составляет 29,9∙109 т, при этом на биомассу зоопланктона и зообентоса приходится 90% от общей массы живого вещества океана, на биомассу фитопланктона - около 3 % и на биомассу нектона (главным образом рыба) - 4% (Суетова, 1973; Добродеев, Суетова, 1976). В целом биомасса океана по весу в 200 раз, а на единицу поверхности - в 1000 раз меньше, чем биомасса суши. Однако ежегодная продукция живого вещества океана составляет 4,3∙1011 т. В единицах живого веса она близка к продукции наземной растительной массы - 4,5∙1011 т. Так как морские организмы содержат гораздо больше воды, то в единицах сухого веса это соотношение выглядит как 1:2,25. Еще ниже (как 1:3,4) соотношение продукции чистого органического вещества океана в сравнении с таковым на суше, так как фитопланктон содержит больший процент зольных элементов, чем древесная растительность (Добродеев, Суетова, 1976). Достаточно высокая продуктивность живого вещества в океане объясняется тем, что простейшие организмы фитопланктона имеют короткий срок жизни, они обновляются ежедневно, а общая масса живого вещества океана в среднем примерно через каждые 25 дней. На суше обновление биомассы происходит в среднем за 15 лет.

   Живое вещество в океане распределяется очень неравномерно. Максимальные концентрации живого вещества в открытом океане - 2 кг/м2 - расположены в районах умеренного пояса северной части Атлантического и северо-западной части Тихого океанов. На суше такую же биомассу имеют зоны лесостепей и степей. Средние величины биомассы в океане (от 1,1 до 1,8 кг/м2) имеют области умеренного и экваториального поясов, на суше им соответствуют биомассы сухих степей умеренного пояса, полупустынь субтропического пояса, альпийских и субальпийских лесов (Добродеев, Суетова, 1976).

   В океане распределение живого вещества зависит от вертикального перемешивания вод, вызывающего подъем к поверхности питательных веществ из глубинных слоев, где происходит процесс фотосинтеза. Такие зоны подъема глубинных вод получили название зон апвеллинга, они наиболее продуктивны в океане. Зоны слабого вертикального перемешивания вод характеризуются низкими величинами продукции фитопланктона - первого звена в биологической продуктивности океана, бедностью жизни.

   Другая характерная черта распределения жизни в океане - концентрация ее в мелководной зоне. В районах океана, где глубина не превышает 200 м, сосредоточено 59% биомассы донной фауны; на глубины от 200 до 3000 м приходится 31,1% и на районы с глубиной более 3000 м - менее 10%.

   Из климатических широтных поясов в Мировом океане наиболее богаты субантарктический и северный умеренный пояс: их биомасса в 10 раз больше, чем в экваториальном поясе. На суше, напротив, наиболее высокие значения живого вещества приходятся на экваториальный и субэкваториальный пояс.