§ 3. Водные массы океана

Водной массой называется сравнительно большой объем воды, формирующийся в определенном участке Мирового океана, обладающий в течение длительного времени постоянным комплексом физических, химических и биологических характеристик, и распространяющийся как одно единое целое (по А.Д.Добровольскому, 1947).

Каждая водная масса обладает набором физико-химических параметров, позволяющих идентифицировать ее, провести модельные исследования. К таким параметрам относятся: температура, соленость, цвет, прозрачность, содержание О₂, Н₂S, химические коэффициенты, изотопный состав воды, минералогический состав взвесей, видовой состав планктона, бентоса и др. К структурно-морфологическим элементам водной массы относят:

1. Ядро – отчетливо выделяющийся участок с устойчивыми показателями, близкими показателями того района в Мировом океане, где формировалась эта водная масса.

2. Периферия – окраинные участки водной массы с некоторыми изменениями параметров водной среды вследствие трансформации трех видов:

- зональная трансформация – переход из одной климатической зоны в другую и смешивание с другими водными массами;

- сезонная трансформация – изменение местных гидро-метеорологических характеристик в летний – зимний период.

- трансформация смешивания – перемешивание соседних водных масс.

3. Фронт – пограничная область двух водных масс, которая может быть условно показана в виде линии на поверхности океана по максимальной величине горизонтальных градиентов. Для фронта характерна фронтальная трансформация водной среды, которая протекает наиболее активно и сопровождается процессами уплотнения, смешивания, вертикальными движениями вод.

Водная масса - понятие географическое, связанное с местом ее формирования и путями распространения. Для распознания водных масс, их границ, а также для исследования пространственного распространения водных масс используется Т,S-анализ, который графически выражается Т,S-кривой (рис. 27). На графике по абсциссе откладывается соленость (S, ‰), а по ординате - температура (Т, °C). Полученное Т,S-поле позволяет строить изопикны - линии равных плотностей.

Рис. 27. T, S-кривые трех станций НИС «Витязь», 1966 г.

Водные массы Мирового океана относятся к категории морские воды (S более 1‰) или галосфера. Здесь выделяют основные и вторичные водные массы. Основных водных масс шесть: экваториальные, тропические, субтропические, умеренных широт, субполярные и полярные. По вертикали они делятся на: поверхностные, подповерхностные, промежуточные, глубинные и придонные; по полушариям на: северные, южные; по долготам на: восточные, западные.

Концепция водных масс положена в основу районирования Мирового океана.

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

§1. Биологические ресурсы

Океан — среда обитания различных организмов. В океане обитает около 150 тыс. видов животных и более 15 тыс. видов растений, многие из которых могут использоваться в качестве биологических ресурсов. Особенно много одноклеточных организмов, в частности одноклеточных водорослей. Они составляют до 80 % всей фитомассы океана. По современным данным на долю океана приходится около 40% первичной продукции и около 0,5% всей биомассы нашей планеты.

Под биологическими ресурсами океана понимается потенциальная продукция полезных организмов, которая всегда выше возможного изъятия биологических продуктов. Продукция характеризует производительность (продуцирование) организмов, т.е. это понятие экологическое.

Биомасса - это количество живых организмов (по массе или объему) в 1 м³ воды (для планктона и нектона) или на 1 м² площади (для бентоса).

По условиям обитания все морские организмы подразделяются на планктон, бентос и нектон.

Планктон включает в себя многочисленные виды одноклеточных водорослей, из животных — различных простейших, рачков, некоторые виды червей, кишечнополостных и моллюсков. Организмы планктона не имеют органов активного плавания и перемещаются в буквальном смысле по воле волн и течений. В состав планктона входят кремнистые организмы (диатомовые водоросли и радиолярии), известковые организмы (водоросли кокколитофориды), из простейших — фораминиферы.

К бентосу относятся различные животные и растения, живущие либо на поверхности морского дна, либо в донном грунте. Это различные водоросли, морская трава (представители цветковых растений), многие виды моллюсков, ракообразные, черни, иглокожие, некоторые простейшие. К бентосным организмам относятся также «обрастатели» — моллюски, губки, водоросли, поселяющиеся, в частности, на поверхностях искусственных сооружений. Многим бентосным свойственны явления симбиоза (например, одноклеточная зеленая водоросль зооксантелла, поселяющаяся в полости живых коралловых полипов).

Нектон объединяет всех морских животных, активно перемещающихся в воде или по ее поверхности. Это рыбы, морские млекопитающие (китообразные, ластоногие), некоторые представители моллюсков (осьминоги, кальмары, каракатицы и др.), рептилий (коралловые змеи, черепахи и др.). Хотя нектон представлен преимущественно крупными животными, его биомасса в 23 раза меньше суммарной биомассы планктона.

В используемых биоресурсах главное место занимает нектон, а в нем преобладают рыбы (80%), кальмары (10%), ластоногие. На долю рыб приходится 90% ресурсов океана (используемых). В рыбном промысле добываются сельдевые (30%), тресковые, камбаловые, особо ценные осетровые и лососевые. Зверобойный промысел (моржи, тюлени, котики) и китобойный промысел сейчас ограничены. Бентос дает ракообразных (крабы, лангусты, омары) и моллюсков (мидии, устрицы). Добываются и водоросли (ламинарии, филлофора, анфельция).

В океане выделяются две области распространения жизни — пелагиаль (поверхность воды и водная толща) и бенталь (дно океана).

В пелагиали наиболее населена верхняя 50-метровая толща воды, но и здесь жизнь распространена неодинаково. Ближе к берегу она обильней, чем в открытом океане.

В бентали также большая часть жизни сосредоточена на малых прибрежных глубинах. На 8% площади океана, лежащей на глубине менее 200 м, сосредоточено 59% всей биомассы океана. На ту часть океана, которая имеет глубины от 200 до 3000 м (17% площади), приходится 31% биомассы. На глубинах более 3 тыс. м (75% площади океана) биомасса составляет только 0,5%. Яркое представление о закономерностях распределения жизни в океане дает рисунок 28.

Рис.28. Распределение первичной продукции (мг/м² в день) в океане

1 - < 100; 2 – 100-150; 3 – 150-250; 4 – 250-500; 5 - >500

Примерно 60% площади Мирового океана в плане продуктивности представляют собой «пустыню». В открытом океане этот показатель составляет 7 кг/км², на материковом склоне – 65, а на шельфе – 2504 кг/км². Средняя продуктивность - 184 кг/км². 90% улова приходится на шельф.

Общий годовой вылов морских организмов составлял в 90-х гг. ХХ в. 75 млн. т., сейчас – более 100 млн. т. Нужны меры по регулированию и ограничению промыслов.