Продуктивность водных экосистем

Продуктивность океана не всегда зависит от географической широты. Так, почти совпадает среднегодовая продуктивность Северного и Саргассова морей, 150-160 г/м3 в год сухого вещества, а продуктивность других районов тропического океана колеблется в пределах 40-120 г/м3 в год сухого вещества. Так что влияние температуры на продуктивность океана достаточно противоречиво. Более значимы другие факторы – свет и наличие питательных веществ. Своеобразная проблема океанических экосистем – свет у поверхности, а биогенные соли на глубине.

Известен парадокс водных экосистем: биомасса консументов превышает биомассу продуцентов. Он объясняется интенсивными темпами размножения планктонных организмов – “недоеденные “ особи успевают вновь восстановить свою численность до исходной. В результате первичная продукция планктона за сутки может быть равна среднесуточной величине биомассы экосистемы.

Долгое время считали, что продукция океана превышает продукцию суши. Однако типичный наземный лес в 10 раз продуктивнее, чем планктон большей части открытого океана. Главная причина этих отличий – стабильность поверхности суши и особенности отложения отмершего органического вещества, или осадконакопления (в океане нет почвы, из которой можно непосредственно извлекать нужные вещества).

В целом, в наземно-воздушной среде обитания фотосинтез возможен на любой высоте (до 7 км), лишь бы позволяла температура и влажность. В водной среде эта «толща» ограничена прозрачностью воды, которая и обуславливает освещенность.

В большинстве открытых океанических акваторий мощность фотосинтезирующего слоя колеблется от 30 до 120 м и зависит от глубины проникновения света. Кроме того, планктон не может аккумулировать микроэлементы, и при оседании они фактически теряются, уходят из экосистемы на дно. А дно океана – это, в отличие от почвы, «склад готовой продукции», которой уже практически не воспользоваться (потому и возможно образование осадочных горных пород). В результате происходит своеобразное истощение поверхностных вод.

По этим причинам в открытом океане есть лишь сравнительно небольшие участки с высокой продуктивностью, огромные же площади по существу являются своеобразными пустынями. Их продуктивность сопоставима с продуктивностью аридных и приполярных территорий суши. Одна из таких «пустынь» расположена в Тихом океане в районе Гавайских островов. Концентрация живого вещества там составляет 3*10^-6 % - чтобы набрать литровую банку морских организмов пришлось бы перефильтровать 30 млн. л океанской воды.

Резкое повышение продуктивности наблюдается в районах с интенсивным перемешиванием вод. Оно возникает в районах циклонической активности и в местах подъема глубинных вод на поверхность – так называемый апвелинг. Постоянный мощный апвелинг наблюдается у берегов Калифорнии, Юго-Западной Африки, Мексиканского залива.

В таких районах локального обогащения вод минеральными веществами первичная продукция повышается в сотни раз. В этих местах сосредоточены богатые рыбные промыслы.

Далее многокилометровая толща воды лишена жизни, и только на шельфе и у дна продуктивность в сообществах бентоса снова возрастает от 1 г/м² на дне до в среднем 70 г/м² на шельфе. В результате на шельфах, составляющих около 7% площади земли, сосредоточено около 60 % всей биомассы мирового океана.

Особенно продуктивны мелководья. Продукция крупных водорослей у берегов на мелководьях может доходить до 6-7 кг/м² в год сухого вещества, что близко к продукции вечнозеленых лесов суши.

Дата добавления: 2015-06-27