Морские экосистемы

Что такое морские экосистемы

 

 

Морские экосистемы — это экосистемы, сформировавшиеся в водной среде, которая, в отличие от пресноводных, отличается повышенной соленостью (содержание хлорида натрия в морской воде составляет около 35 %). Они составляют почти 71 % земной поверхности, 97 % водообеспечения и около 90% обитаемого пространства на нашей планете, а также  производит  32 % всей чистой первичной продукции, необходимой населению планеты. Морские экосистемы, являясь наиболее крупными из водных экосистем, входят в глобальную систему Мирового океана и в структурный состав гидросферы Земли.

 

Морские экосистемы подразделяются на зоны в зависимости от глубины и линии берега. К ним относятся прибрежные системы (коралловые рифы, мангровые заросли, солончаки и др.) и собственно морские (поверхностные океанические воды, глубоководные системы, гидротермальные источники, морское дно). Главная особенность системы открытого океана — большая глубина и площадь при малой заселенности, в нем обитают в основном киты, тунцы, акулы и донные беспозвоночные организмы.

 

 

Особенности морских экосистем

 

 

Морские экосистемы, так же, как пресноводные и наземные, формируются по определенным правилам. Мировой океан является целостной динамической системой, его флора и фауна состоит из более 200 тыс. разнообразных видов живых организмов, которые могут беспрепятственно переходить из одного биоценоза в другой, что создает определенные трудности в определении вертикальных и горизонтальных границ экосистемы.

 

В глубинах Мирового океана, недоступных солнечному свету, биоценозы существуют благодаря аллохтонным (чужеродным) органическим компонентам. В целом на состояние гидробиоценозов влияют различия в условиях океанической окружающей среды, следствием которых является неравномерность обеспечения экосистемы солнечной энергией.

 

Важная особенность морских экосистем — на их структуру влияют пространственное распределение взаимозависимых биотических компонентов и неживых факторов, а на функциональность — согласованность и цикличность круговорота необходимых для жизнедеятельности системы веществ.

 

Также Мировой океан содержит большие запасы углекислого газа и представляет собой глобальную и непрерывно функционирующую экологическую систему.

 

 

Виды и типы морских экосистем

 

 

Морские экосистемы (моря, океаны и прибрежные зоны) включают в себя следующие типы:

• Водно-болотные угодья – места возле входа в реку или залив с меньшей соленостью, чем в открытом море (промежуточные участки между пресной и соленой водой).
• Соленые болота (солончаки) – зоны между морем и сушей, где пресная вода смешивается с соленой. Солончаки подразделяются на высокие, низкие и высокогорные и являются средой обитания для некоторых видов рыб, насекомых и моллюсков.
• Лиманы – мелководные соленые заливы или озера вблизи морей, обычно богатые целебными грязями. Основные обитающие в лимане организмы — устрицы, крабы, пресмыкающиеся и другие.
• Лагуны (прибрежные или океанические) — мелкие водоемы, отделенные от открытого моря песчаными отмелями или коралловыми рифами. Лагуны отличаются степенью солености воды от пресной до очень соленой, а также уровнем температуры, и являются средой обитания для самых разнообразных видов живых организмов и располагаются во всех регионах земного шара, за исключением Антарктиды.
• Мангровые леса — небольшие заросли деревьев и кустарников, растущих на побережье в субтропических и тропических широтах и приспособленных к морской воде. Являются укрытием или пищей для рыб, креветок, рептилий и других морских животных.
• Эстуарии — расширяющееся при впадении в море устье реки, место, где смешиваются пресная и соленая вода. Эстуарии предохраняют речное побережье от эрозии, защищают среду обитания, регулируют фильтрацию воды и газовый цикл питательных веществ, а также являются зонами рыбной ловли и туризма.
• Приливные зоны — видимые области вблизи морского побережья, подверженные воздействию атмосферы при отливе и соленой воды во время прилива. Эти места характеризуются большим разнообразием условий, поэтому здесь обитают виды, способные приспосабливаться к резким изменениям окружающей среды — раки-отшельники, улитки, мидии и другие.
• Коралловые рифы — формируются колониями из коралловых полипов и водорослей, умеющих добывать из морской воды известь. Встречаются в мелководных зонах тропических морей.
• Морские луга — прибрежные воды глубиной примерно 20 — 25 м со слабым волнением и большим количеством водорослей, основная функция которых — защита береговой линии от эрозии.

 

 

Пирамиды морской экосистемы

 

 

Пространство морей и океанов, занимающее более 70% земной поверхности, представляют собой единую и непрерывную систему. И один из многих ее компонентов — биологические ресурсы морской среды.

 

Морские и океанические экосистемы- это сложные образования, занимающие пелагиаль (всю толщу воды) и бенталь (дно). В мировом океане нет ни одного участка, где не обитали бы в зависимости от условий среды многие виды живых организмов, часто способных мигрировать на огромные (до нескольких тысяч километров) расстояния. В целом пирамида морской экосистемы представлена такими типами организмов:

1. Продуценты — в основном это фитопланктон (различные виды одноклеточных водорослей), обитающий в морской воде и неспособный самостоятельно активно передвигаться.
2. Консументы, питающиеся выработанной продуцентами органической массой. К ним относятся:

• Зоопланктон (мелкие ракообразные, черви, зародыши рыб, моллюски, иглокожие и кишечнополостные организмы.
• Бентос — донные растения и животные (коралловые полипы, губки, некоторые виды червей и водорослей и т.п.)
• Нектон — активно передвигающиеся в воде животные (рыбы, змеи, черепахи, ластоногие и др).

Известны три типа морских биоресурсов: бассейновые, мигрирующие, эндемические (привязанные к одному месту обитания).

 

 

Продуценты морской экосистемы

 

 

Продуцентами (автотрофами) называются организмы, в основном зеленые растения, производящие с помощью неживых факторов (солнца, воды, температуры и пр.) органические вещества из неорганических соединений в процессе фотосинтеза. Они являют собой начальное звено пищевой цепи.

 

 

В морских экосистемах основными продуцентами являются:

• фитопланктон, отличающийся довольно большим репродукционным потенциалом и быстрой сменой поколений. В состав фитопланктона входят микроскопические водоросли и бактерии, а для нормальной жизнедеятельности ему необходим солнечный свет. Поэтому фитопланктон обитает в верхних слоях воды на глубине не более 200 м.
• нанопланктон — жгутиковые зеленые растения размером 2 — 25 мкм, играющий важную роль в метаболизме прибрежных водных зон;
• зеленые и бурые водоросли;
• прибрежные растения.

 

 

Примеры морских экосистем

 

 

В состав любой экосистемы входят живые организмы и среда их обитания, неживые факторы и все способы их взаимодействия. Морские экосистемы встречаются в самих морях и океанах и на побережье поблизости от них. Примерами морских сообществ могут служить:

• Скалистые берега. К ней относятся скалы, камни, валуны, приливно-отливные зоны. Характерные для этих районов мощные волны, постоянные приливы и отливы и сильные ветра влияют на доступность и свойства воды, что создает экстремальные условия для обитающих там морских организмов – водорослей, лишайников, беспозвоночных животных (крабов, омаров, улиток и пр.), птиц, рыб, тюленей и т.д.
• Песчаные пляжи. Как и на скалистых берегах, живые организмы должны адаптироваться к постоянно меняющимся условиям среды. Флора и фауна представлены водорослями, беспозвоночными животными, мелководными рыбами, птицами, черепахами, ластоногими.
• Мангровые заросли – зоны, состоящие из приспособленных к соленой воде растений, чьи корни свисают в воду и обеспечивают укрытие для морских животных. В мангровых лесах обитают морские водоросли, птицы, беспозвоночные, рыбы, дельфины, рептилии.
• Соленые болота. Солончаки представляют собой промежуточное звено между океаном и сушей и являются средой обитания для солеустойчивых растений и животных — водорослей, птиц, рыб, планктона.
• Коралловые рифы представляют собой скелеты кораллов, состоящих из известняка. В этих экосистемах обитают множество видов кораллов и полипов, крабы, черви, осьминоги, улитки, рыбы, черепахи, морские млекопитающие.
• Леса водорослей встречаются в прохладной воде на глубине 2 — 30 метров и обеспечивают питание и укрытие для целого ряда организмов. Обитают водоросли, птицы, беспозвоночные, рыбы, млекопитающие.
• Полярные экосистемы — экстремально холодные участки океана на полюсах планеты. Включают в себя морские водоросли, беспозвоночных, планктон, холодоустойчивых птиц и млекопитающих.
• Глубокое море — участки океана на глубине 1000 м и более, характерные особенности — отсутствие света и высокое давление воды. На таких глубинах обитают кораллы, беспозвоночные, глубоководные рыбы и млекопитающие.
• Гидротермальные жерла — подводные гейзеры, расположенные вдоль тектонических плит с трещинами в земной коре. Обитают археи (микроорганизмы, проводящие хемосинтез — превращение химических веществ в энергию), беспозвоночные, рыбы, коралловые рифы.

 

 

Роль коралловых полипов в морской экосистеме     

 

 

Коралловые полипы относятся к морским беспозвоночным донным организмам. Они обитают в теплых тропических водах на глубине не больше 20 м, питаются планктоном. Большинство видов полипов имеют известковый скелет, но некоторые их виды обладают скелетом из белка (черные кораллы, горгонарии) или вовсе не имеют твердого скелета (актинии). Всего коралловых полипов известно около 6 тысяч видов.

 

Коралловые полипы являются одним из звеньев пищевой цепочки в морских сообществах организмов, поглощают органические остатки, участвуют в очищении морской воды, образовании рифов, атоллов, барьеров, осадочных пород. В Японии и Китае их употребляют в пищу, применяют для получения строительной извести. В медицине из коралловых полипов добывают биологически активные вещества.

 

 

Роль морских экосистем

 

 

Мировой океан — это главнейшая составляющая экосистемы Земли в глобальном масштабе, одна из основных функций которой — влияние на климат и погоду. Без способности океана поглощать углерод и без нагревающего и охлаждающего эффектов его течений температура на Земле была бы слишком неустойчивой для сохранения земной жизни.

 

 

В процессе нагревания океана солнечными лучами происходит испарение воды с его поверхности и ее конденсация в облаках, благодаря чему поддерживается круговорот воды в природе. Это приводит к выпадению осадков, так необходимых засушливым районам планеты.

 

Поскольку в морских экосистемах обитает около 80% всех биологических видов Земли, океан является важнейшим источником работы и продовольствия для 12%  человечества, а также жизненно необходимой энергии, вырабатываемой на морских электростанциях.

 

Не вызывает сомнений положительное влияние океана на здоровье и самочувствие людей. Наблюдение за его жизнью оказывает успокаивающее действие, а большинство видов морских беспозвоночных, бактерий и растений вырабатывают полезные вещества, успешно применяемые в медицине при лечении воспалительных, онкологических и других тяжелых заболеваний.

 

 

Загрязнения морских экосистем

 

 

Загрязнением морской экосистемы называется любое изменение ее свойств в результате внешнего (чаще всего человеческого) вмешательства.

 

Существуют такие типы загрязнения:

• механическое (песок, ил, бытовой мусор, твердые промышленные отходы и т.п.);
• химическое (сточные воды, химические вещества, ядохимикаты, нефть и нефтепродукты);
• биологическое, или бактериологическое (вредоносные вирусы, грибы, водоросли);
• радиоактивное (природная радиация и отходы ядерных реакторов).

 

Все виды загрязнения крайне пагубно влияют на обитающие в сообществе организмы, угрожая их жизнедеятельности, видовому и численному разнообразию и, как следствие, самому существованию экосистемы.

 

 

Экологические проблемы морских экосистем

 

 

Несмотря на то, что мировой океан — это глобальный естественный регулятор, защищающий мир от внешнего отрицательного воздействия, недальновидная человеческая деятельность уже привела к трудностям в самоочищении океанической экосистемы. Вследствие загрязнения вод опасными, в том числе химическими и ядерными веществами, одни виды морских организмов уже исчезли, а большинство находятся на грани вымирания.

 

Загрязнение мировой акватории промышленными, бытовыми и радиоактивными отходами — основная проблема морских экосистем. Учеными и экологами разработаны следующие пути ее решения:

• Усовершенствование технологии добычи и транспортировки нефти и газа;
• Снижение количества в атмосфере углекислого газа;
• Переход на экологически чистое топливо;
• Строительство мусороперерабатывающих предприятий вблизи океана;
• Разработка энергосберегающих технологий;
• Бережное отношение к природе в быту.