Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 122
Текст из файла (страница 122)
Количественные взаимоотношения между пресными поверхностными водами и циркулирующими грунтовыми водами, питающими источники и реки, показаны на фиг. 39, Б. Несмотря на то что запасы подземных вод в 10 раз превышают запасы поверхностных континентальных вод„ они все же намного меньше количества воды в полярных ледяных шапках. Вопрос о скорости обмена подземных вод изучен пока еще недостаточно и нуждается в дальнейшем более подробном исследовании (удобный метод исследования с помощью трития упоминался в гл.
4, разд. 2), но все же можно сказать, что эта скорость значительно ниже, чем скорость обмена большинства поверхностных вод. Как это часто бывает, человек эксплуатирует эти бесценные запасы так, как если бы они были безграничными. Массированное выкачивание воды из подземных источников приводит вследствие низкой скорости водообмена к быстрому снижению уровня грунтовых вод.
Поэтому следует запретить использование грунтовых вод в промышленных целях там, где в большом количестве. доступна поверхностная вода, которую можно неоднократно использовать. Если же поверхностной воды недостаточно, то использовать подземные воды можно разрешать с условием ее непременного возврата в- водоносные слои. Как уже говорилось, сохранение подземных вод имеет значительные преимущества по сравнению со строительством больших водохранилищ, поскольку такие водохранилища сильно страдают от потерь воды в результате испарения и нарушают к тому же ценные сельскохозяйственные и лесные ландшафты. Глава !2 ЭКОЛОГИЯ моря' 1. МОРСКАЯ СРЕДА В течение столетий море представало перед человеком как вечно волнующаяся стихия, которая сначала служила препятствием, а затем стала помощником в его попытках познать мир. К тому же люди узнали, что море, подобно суше и пресным водам, может служить источником пищи, но только сбор «урожая» моря сопряжен с большими усилиями.
Биологов давно заинтересовало поразительное разнообразие жизни, которое они обнаруживали у берегов н среди коралловых рифов. Изучение моря стало традиционной частью специальных курсов при изучении биологии. И тем не менее для всех, знакомых с морем, большая его часть оставалась загадочным царством, в котором могли таиться всевозможные морские чудища. Только в 1872 г. корабль «Челленджер», один из первых кораблей, специально оборудованных для океанографических исследований, вышел в свое знаменитое плавание. С тех пор темпы исследования моря постоянно возрастали. Наряду с многочисленными океанографическими судами, в экипажах которых были представлены ученые самых разных национальностей, определенный вклад в изучение моря внесли морские береговые лаборатории.
Особенно быстрый прогресс стал наблюдаться примерно с 1930 г., когда в употребление вошли сложные электронные устройства, подводные кинокамеры и телевидение, а также сети для скоростного взятия проб с больших глубин. Изучение океана как физической и химической системы продвигалось значительно быстрее, чем его изучение как биологической системы, Гипотезы о происхождении н геологической истории океанов, вначале спекулятивные, приобрели прочную теоретическую основу. Определяющая роль океана в формировании климата и атмосферы планеты и в осуществлении основных круговоротов минеральных веществ была подчеркнута и достаточно хорошо обоснована в гл.
2, 3 и 4. По мере того как человек все плотнее заселяет континенты и исчерпывает их ресурсы, он, естественно, «обращается к морю» (как выразился А. Спилхауз) в поисках полезных ископаемых, пищи и даже жизненного пространства. Однако ббльшую часть водного пространства (и это явно подчеркивалось в гл. 3) можно уподобить полупустыне, которая не производит много пищи без больших дополнительных затрат энергии, Окраины океанов, окружающих материки, представляют собой, по-видимому, основное место нахождения наиболее важных минеральных ресурсов. Такое размещение рудных осадков определяется путем, ~ Океояогрофия — зто наука, изучающая океаны и мора во всех аспектах — физическом, химическом, геологическом и биологическом.
Морская зкология уделяет особое внимание целостности, или структуре, взаимоотношений между организмами и морской средой. ЧАСТЬ и. ЧАСТНАЯ ЭКОЛОГИЯ 420 по которому шло переосаждение богатых рудоносных пород. Однако эти богатства не только не безграничны, но разработка их связана с серьезнейшим риском загрязнения среды (свидетельством этому служат учащающиеся случаи утечки нефти — см. Смит„1968).
По словам геолога П. Клауда (1969), «представление о „минералогическом роге изобилия" в море не более чем гипербола». И если международное сотрудничество в изучении моря и разведке его богатств развивается год от года, то вопрос о регулировании использования морских ресурсов практически остается на месте; поэтому сейчас настоятельно необходимы значительные сдвиги в международном морском законодательстве. Установленные экологические доказательства служат предостережением человеку. Океан следует рассматривать как составную часть всеобщей целостной системы, поддерживающей существование человечества, а не как инертный «склад запасов», который предназначен только для того, чтобы из него бесконечно черпали.
Поэтому основные представления а море должны стать неотъемлемой частью культурного багажа любого человека. Свердруп, Джонсон и Флеминг в 1942, а Хеджпет в 1957 г. опубликовали работы, которые наряду со сборником специальных, изданных под редакцией Хилла (1962 — 1963) статей до сих пор еще полезны для справок. Небольшие по объему работы Кокера (!947), Колмена (1950) и Мура (1957) также сохраняют свое значение в качестве вводных курсов для начинающих. Многие современные учебники по океанографии, например Дитриха (1963), Кинга (1967) и Вейля (1970), посвящены преимущественно физическим аспектам; сейчас нужна современная книга по биологической океанографии.
Специальный выпуск журнала «Бс(еп1!!!с Ашег!Сап» (сентябрь 1969 г.) в полупопулярной форме знакомит нас с наукой об океанах. В этом выпуске Р. Ревелл рассказывает о захватывающей профессии океанографа: «Океанографы берут лучшее из двух миров — и моря и суши.
Подобно многим морякам, они все еще находят величайшее удовлетворение, когда оказываются вдали от ближайшего берега, на одном из маленьких, замасленных и неудобных океанографических судов, порой попадая в жестокий шторм, а порой оставаясь наедине с теми удивительными днями в тропиках, когда море и небо — такие улыбающиеся и спокойные. Я думаю, главная причина здесь в том, что на корабле исчезают и прошлое н будущее.
Мы не можем исправить ошибок, которые совершили вчера; планы на завтра бесполезны из-за неуправляемости моря и непредсказуемости судьбы корабля. Жить в настоящем — вот смысл жизни моряка» '. Ниже мы перечислим те характеристики морской среды, которые представляют наибольший интерес с зкономической точки зрения. 1. Море занимает 70о7е поверхности Земли. 2. Глубина моря огромна (см. фиг. 156), и жизнь обнаруживается на всей этой глубине. В океане, по-видимому, не существует абиотических зон, однако вблизи материков и островов население значительно гуще.
3. Море непрерывно и не подразделяется подобно суше и пресным водам. Все океаны связаны друг с другом. Основными барьерами для свободного передвижения морских животных служат температура, соленость и глубина. 4. В море происходит постоянная циркуляция. Разница в температуре воздуха на полюсах и у экватора порождает сильные ветры, дующие на протяжении всего года в одном и том же направлении (пассаты). В результате совместного действия этих ветров и врашения Земли обра- ~ к.
катеПе, Тпе Осеап, «зс!еппбс Атег1сап», 1Чо. 9, 1969 (имеется русский перевод: «Океаи», иад-ао «Мир», М., 1971). гл, гх экология мОРя 421 зуются определенные течения. Кроме таких поверхностных ветровых течений, имеются глубинные течения. Наличие глубинных течений обусловлено различиями в плотности воды, что в свою очередь обусловлено различиями в температуре и солености. Взаимодействие ветрового давления, сил Кориолиса, термохалинных течений и конфигурации бассейна очень сложно, и мы не будем на этом останавливаться (см.
фон Арке, 1968, или другие справочники по физической океанографии). Циркуляция в море настолько эффективна, что дефицит кислорода, или «стагнация», часто встречающаяся в пресноводных озерах, сравнительно редка в глубинах океана. На фиг. 153 показаны основные поверхностные течения мирового океана. Заслуживают внимания экваториальные течения, направленные к западу и востоку, и прибрежные течения, направленные к северу и югу. Хорошо известны Гольфстрим и Североатлантическое течение, которые несут теплую воду и смягчают климат высоких широт в Европе.
Калифорнийское течение, напротив, несет на юг массы холодной воды, в результате чего образуется характерный для этого побережья пояс туманов. В общем основные течения действуют подобно гигантским мельничным колесам (или спирали), вращающимся по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном. Большую роль в жизни океана играет процесс, названный апвеллингом. Он происходит там, где ветры постоянно перемещают поверхностную воду прочь от крутого материкового склона. В этих местах на поверхность поднимается холодная глубинная вода, богатая накопленными биогенными элементами.
Наиболее продуктивные области океанов сосредоточены в районах апвеллинга, которые располагаются главным образом вдоль западных берегов континентов, о чем свидетельствует развитое здесь рыболовство. Один из богатейших районов мирового рыболовства приурочен к области поднятия холодных вод, образованной Перуанским течением (оценки вылова в этом районе приведены в табл. 13). Этот подъем вод поддерживает, кроме того, большие популяции морских птиц, откладывающих на прибрежных островах бесчисленные тонны богатого нитратами и фосфатами гуано. Там, где нет поверхностных течений, подъемов вод или глубинных течений, вызванных различиями температуры и солености в самой воде, трупы животных, остатки растений и другие органические вещества будут постоянно опускаться на глубину.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
