Морские экосистемы

Морская среда в отличие от суши и пресных вод непрерывна, а глубина океана огромна. Жизнь в океане — повсюду, но наиболее богата она вблизи материков и островов. В океане практически отсутствуют абиотические зоны, несмотря на то что барьерами для передвижения животных являются температура, соленость, глубина. Благодаря постоянным ветрам (пассатам) в океанах и морях происходит постоянная циркуляция воды за счет мощных течений (Гольфстрим — теплое, Калифорнийское — холодное и др.), что исключает дефицит кислорода в глубинах океана. В прибрежной зоне весьма велика роль приливов, вызванных притяжением Луны и Солнца. Они обусловливают заметную периодичность в жизни сообществ («биологические часы»).

Апвеллинг — это процесс подъема холодных вод с глубины океана там, где ветры постоянно перемещают воду прочь от крутого материкового склона, взамен которой из глубины поднимается вода, обогащенная биогенами. Там, где нет этого подъема, биогенные элементы из погрузившихся органических остатков на длительное время теряются в донных отложениях. Области апвеллинга наиболее продуктивны в Мировом океане. Высокопродуктивны и богаты биогенами, за счет привноса их с суши, воды эстуариев.

Средняя соленость океана — 35 г/л: около 25% в ней приходится на долю хлористого натрия, остальные — соли кальция, магния и калия (сульфаты, карбонаты, бромиды и др.), десятки других элементов составляют менее 1%. Для морских водоемов характерна устойчивая щелочная среда с рН = 8,2, но соотношение солей и сама соленость изменяются. В воде солоноватых заливов устьев рек прибрежной зоны величина солености, в целом снижаясь, значительно колеблется по сезонам.

Биогенные элементы — важнейший лимитирующий фактор в морской среде, где их содержится несколько частей на миллиард частей воды. К тому же время пребывания их в воде вне организмов намного короче, чем натрия, магния и др. Биогенные элементы быстро перехватываются организмами, попадая в их трофические цепи практически не достигнув гетеротрофной зоны (биологический круговорот).

Главным фактором, который дифференцирует морскую биоту, является глубина моря: материковый шельф резко сменяется материковым склоном, плавно переходящим в материковое подножие, которое опускается ниже к ровному ложу океана — абиссальной равнине. Область открытого океана за пределами шельфа называют океанической. Все население океана делится на планктон, нектон, бентос. Планктон и нектон, т. е. все, что живет в открытых водах, образует так называемую пелагическую зону. Самая верхняя часть океана, куда проникает свет и где создается первичная продукция, называется эвфотической. Ее мощность в открытом океане доходит до 200 м, а в прибрежной части не более 30 м. По сравнению с километровыми глубинами эта зона достаточно тонкая и отделяется компенсационной зоной от значительно большей водной толщи, вплоть до самого дна — афотической зоны.

Область континентального шельфа составляет около 8% площади океана (29 млн. км2), ее площадь ограничена глубиной до 200 м и является самой богатой в океане в фаунистическом отношении. 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.

Области апвеллинга расположены вдоль западных берегов континентов. Но при изменении направления ветра приходит спад «цветения» планктона и наблюдается массовая гибель рыб вследствие развития бескислородных условий (эвтрофикация).

Лиманы — это полузамкнутые высокопродуктивные прибрежные водоемы. Они представляют собой экотоны между пресноводными и морскими экосистемами и являются ловушками биогенных веществ. На протяжении круглого года здесь активны автотрофы: макрофиты (болотные и морские травы, водоросли), донные водоросли, фитопланктон. Лиманы служат для откорма молоди животных, богаты целым комплексом морепродуктов (рыба, крабы, креветки, устрицы и др.).

Океанические области, включая эвфотические зоны, бедны биогенными элементами. Поэтому их по сравнению с прибрежными можно считать «пустынями». 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, т. е. продуцентом. Крупные животные, и прежде всего рыбы, здесь являются преимущественно консументами, питающимися зоопланктоном. Продуцентом для зоопланктона являются как фитопланктон, так и планктонные личинки моллюсков, морских лилий и др. Видовое разнообразие фауны снижается с глубиной, и тем не менее разнообразие рыб в абиссальной зоне велико, несмотря на то, что она практически лишена продуцентов.