5.12.2016

ЗООГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕЛЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА

Роль океанов в биосфере и их значение для человека

Перечень причин, по которым надо изучать океаны, не может быть исчерпывающим, поскольку объем имеющихся знаний об океанах неуклонно возрастает. Сегодня в такой перечень следует включить следующее.

Океаны существуют, и наше любопытство перевешивает все остальные причины для их изучения.

Океаны дают нам пищу, поэтому нужно принять как факт нашу давнюю зависимость от океанов и использование их в качестве источника пропитания для человечества.

Способы транспортировки, которые можно применять в океанах и атмосфере благодаря текучести среды, во многих отношениях превосходят наземный транспорт, но для их эффективного использования необходимы крупномасштабные исследования течений и ветров.

Океаны — важный источник минеральных ресурсов: от соли до таких экзотических элементов, как магний, и от фосфатных удобрений до прозаического песка.

Морская вода во всех ее фазах — жидкой, твердой и парообразной — служит основной средой, через которую тепловая энергия распространяется по всей планете. Поэтому исследования погоды и климата теснейшим образом связаны с изучением океанов.

Морская вода благодаря ее способности разлагать сложные молекулярные структуры содержит практически все известные элементы. Однако она сохраняет свою химическую стабильность, так что никогда не бывает ни слишком кислой, ни слишком щелочной. Эта «автоподстройка» играет важнейшую роль в способности морской воды поддерживать жизнь. Действительно, только в океанах, как принято считать, возможно было развитие «живых» молекул на Земле.

Морская вода в силу своих абсорбционных свойств поглощает и выделяет газы, обмениваясь ими с атмосферой; тем самым она косвенно включена в процесс переноса лучистой энергии, происходящей между Землей и космическим пространством.

Океаны занимают более 70 % земной поверхности (рис. 134), и испарение воды из них превышает поступление ее с атмосферными осадками. Поэтому именно океаны приводят в действие гидрологический цикл — круговорот воды в природе, от которого полностью зависит вся наземная жизнь. Океан — и в тропиках, и вблизи полюсов — нагревается и остывает сверху вниз; его тепловой баланс почти полностью определяется процессами, происходящими только на его поверхности. Атмосферная же циркуляция, наоборот, приводится в действие снизу вверх, так как испаряющаяся морская вода поступает в атмосферу в основании воздушного столба.

Соотношение океанов и суши на поверхности Земли

Рис. 134. Соотношение океанов и суши на поверхности Земли

Океаны в любой момент содержат значительную долю всей кинетической энергии, получаемой Землей от Солнца. Иными словами, количество солнечной энергии, запасенной водным столбом с единичной площадью сечения, значительно превосходит величину этой энергии, содержащейся в равном по площади сечения столбе горных пород суши или атмосферного воздуха. Поэтому, пытаясь найти источники энергии, альтернативные минеральному топливу, мы должны основное внимание направить на океаны.

Океаны и суша распределены по земной поверхности несимметрично. Это обстоятельство, будучи результатом сложной геологической истории Земли, имеет важнейшее значение для динамики как океана, так и атмосферы; оно же решительно повлияло на развитие человечества.

Океаны, если говорить о способности поддерживать живые сообщества, предоставляют почти в 80 раз больше пространства для жизни, чем наземный мир. Однако из-за того, что жидкость, заполняющая океанические бассейны, способна легко перемещаться во времени и в пространстве, число различных видов организмов в океанах гораздо меньше, чем на суше.

Морская вода благодаря ее высокой удельной теплоемкости сохраняет сравнительно постоянную температуру, несмотря на то, что оказывается в весьма широком диапазоне условий — от тропических зон с их избыточным солнечным нагревом до полярных зон с избыточным охлаждением, происходящим также путем излучения. Постоянство температуры оказывает огромное влияние на образ жизни морских организмов, делая его совершенно отличным от способа существования наземных видов.

Морская вода в тысячу раз плотнее воздуха, в котором обитает большинство наземных организмов, и поэтому формы жизни, существующие в океане, в среднем имеют значительно меньшие размеры, чем те, что встречаются на суше. Популярное изречение о том, что «при такой жизни лучше быть маленьким», особенно подходит для условий жизни в море. Однако в океане живут и крупнейшие из животных, когда-либо обитавших на Земле, — синие киты.

Окраины океанических бассейнов, где суша встречается с морем, относятся к областям Земли с самой высокой продуктивностью органического вещества. Их продуктивность обусловлена тем, что это зоны сближения энергии и массы: океаны несуг к своим берегам энергию волн, собираемую с обширных просторов водной поверхности, подверженной действию ветра, а реки несут химическое сырье, без которого невозможна жизнь.

Люди также устремляются к окраинам океанов, не только создавая на побережье множество поселений, но и перенося в заселенные прибрежные районы большую часть всего органического материала, производимого сельским хозяйством, горными работами и промышленностью во внутренних областях материков.

Полярные океаны — «последний рубеж» — быть может, являются важнейшими областями, обеспечивающими продолжение нашего существования. Постоянство климата на Земле зависит от энергии перехода между жидкой и твердой фазами воды и от альбедо (способности отражать солнечные лучи) покрытых льдом частей океана.

Исследование океана связано с изучением великого множества сложных процессов: физических, биологических, химических, геологических, метеорологических и др. В ткань перечисленных процессов вплетается и человеческая деятельность. Наша задача — «распустить» эту ткань на отдельные нити, описать каждую нить качественно и количественно, а затем снова соединить их, пытаясь тем самым понять изменчивость океана. Однако в практическом смысле изучение океанов определяется необходимостью лучше знать, как воздействуют океаны на нас, и наоборот.