Экологические зоны Мирового океана. Зона океана глубинная Как выглядит земля под водой

Земная кора бывает материковая и океаническая. Материковая — это суша и на ней есть горы, равнины и низменности – их видно и всегда можно по ним пройти. А вот какой бывает океаническая земная кора мы узнаем из темы “Дно мирового океана” (6 класс).

Изучение океанического дна

Первыми, кто стал изучать мировой океан, стали англичане. На военном корабле “Chellenger” под командованием Джоржа Нэйса, они прошли всю акваторию мира и собрали много полезной информации, которую ученые систематизировали еще 20 лет. Они измеряли температуру воды, животных, но самое важное – они первые определили строение дна океанов.

Прибор, которым изучают глубину, называется эхолот. Он расположен в нижней части корабля и периодически посылает сигнал такой силы, чтобы он мог достичь дна, отразится и вернуться на поверхность. Согласно законам физики, звук в воде движется со скоростью 1500 м. за секунду. Таким образом, если звук вернулся за 4 секунды, то дна он достиг уже на 2-й, и глубина в этом месте равна 3000 м.

Как выглядит земля под водой?

Ученые выделяют основные части дна мирового океана:

Подводная окраина материков;
Переходная зона;
Ложе океана.

Рис. 1. Рельеф дна мирового океана

Материк всегда частично уходит под воду, поэтому подводная окраина разделяется на материковый шельф и материковый склон. Фраза “выйти в открытое море” означает покинуть границу материкового шельфа и склона.

Материковая отмель (шельф) — это часть суши, погруженная под воду на глубину до 200 м. На карте она выделена бледно-голубым или белым цветом. Наибольший шельф – в северных морях и на Северно-Ледовитом океане. Наименьший – в Северной и Южной Америке.

ТОП-2 статьи которые читают вместе с этой

Материковая отмель хорошо прогревается, поэтому это основная зона для курортов, хозяйств по добыче и разведению морепродуктов. В этой части океана добывают нефть

Материковый склон формирует границы океанов. Материковый склон считается от края шельфа и до глубины в 2 километра. Если бы склон был на суше, то это бы был высоченный обрыв с очень крутыми, почти прямыми склонами. Но кроме своей крутизны, в них таится еще одна опасность – океанические желоба. Это узкие ущелья, уходящие под воду еще на тысячи метров. Самым большим и известным желобом считается Марианская впадина.

Ложе океана

Там, где кончается материковый уступ, начинается ложе океана. Это основная его часть, где существуют глубоководные котловины (4 - 7 тыс. м.) и возвышенности. Ложе океана размещается на глубине от 2 до 6 км. Животный мир представлен очень слабо, поскольку в этой части практически нет света и очень холодно.

Рис. 2. Изображение дна океана

Важнейшее место занимают срединно океанические хребты. Они представляют собой большую горную систему, как на суше, только под водой, простирающиеся вдоль всего океана. Общая протяженность хребтов – около 70 000 км. Они имеют свою сложную структуру: ущелья и глубокие склоны.

Хребты образуются на стыках литосферных плит и являются источниками вулканов и землетрясений. Некоторые острова имеют очень интересное происхождение. В тех местах, где скапливалась вулканическая порода и в итоге вышла на поверхность, образовался остров Исландия. Именно поэтому здесь много гейзеров и горячих источников, а сама страна представляет собой уникальный природный заповедник.

Рис. 3. Рельеф Атлантического океана

Океаническое дно

Почва океана представляет собой морские осадки. Они бывают двух типов: материковые и океанические. Первые сформировались с суши: галька, песок, другие частицы с берега. Вторые — это донные отложения, сформировавшиеся океаном. Это остатки морских обитателей, вулканический пепел.

Что мы узнали?

Строение дна океана очень неравномерное. Выделяют три основные его части: материковая окраина (делящаяся на материковый шельф и склон), переходная зона и ложе океана. Именно в центральной его части образовался удивительный рельеф – срединно-океанический хребет, представляющий единую горную систему, опоясывающую практически всю Землю.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.2 . Всего получено оценок: 100.

сформировать знания о Мировом океане, его частях, границах, глубинных зонах;
способствовать самостоятельному выявлению учащимися особенностей глубинных зон океана;

Ход урока

Организационный момент.

Изучение нового материала.

Инсценировка "Краткие сведения об океанах"

Что такое Мировой океан?

Из каких частей он состоит?

(Из 4 океанов: Тихого, Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого)

Сегодня эти океаны у нас в гостях. (В роли океанов выступают учащиеся, заранее ознакомленные с таблицей "Краткие сведения об океанах" на стр. 81. Они показывают таблички с цифрами и максимальные глубины на физической карте мира).

Ученик: -Я - Тихий океан. Моя площадь - 180 млн. км, средняя глубина -

4028 м, а максимальная 11022 - Марианский желоб).

(Аналогично с другими океанами)

Ученик: - А все вместе мы образуем Мировой океан (берутся за руки), к ним подбегает "Южный океан" со словами: "Я - Южный океан, являюсь также частью Мирового океана".

Учитель: - Ребята, сколько же всего океанов?

(Некоторые ученые выделяют Южный океан, но пока это спорный вопрос. Поэтому считается пока, что четыре.)

Рассказ учителя о границах между океанами и морях с использованием рис. 46 и карты океанов.

Границы между океанами - массивы суши.

Условные границы.

Моря окраинные, внутренние и межостровные.

(Выполнение учащимися задания на стр. 82)

Самостоятельное чтение учащимися пункта "Глубинные зоны Мирового океана" и выписывание в тетрадь определений понятий, выделенных жирным шрифтом.

Проверка выполнения задания и показ на карте океанов форм рельефа дна.

Закрепление

1) Для закрепления используем рубрики "Проверим знания", "А теперь более сложные вопросы" на стр. 85

Назовите океаны Земли.

(Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый)

Какой океан самый большой, а какой самый маленький?

(Тихий океан - самый большой, а Северный Ледовитый-самый маленький)

Что такое море?

(Море - это часть океана, более или менее обособленная от него сушей или возвышенностями подводного рельефа)

Что является границами между океанами?

(Там, где между океанами находится суша - это массив суши, а там, где её нет, границы проведены условно по меридианам).

Назовите глубинные зоны Мирового океана.

(Это материковая отмель, материковый склон, ложе океана и глубоководный желоб).

Каковы особенности слоев воды, находящихся у дна океана?

(У дна океана - ледяная вода. Средняя температура около + 2 С)

Почему именно в зоне шельфа добывается 80 % рыбы?

(Вода здесь хорошо прогревается солнцем, много кислорода, с материка смывается большое количество органических веществ, служащих кормом для рыб)

Почему в Северном Ледовитом океане нет глубоководных желобов?

(Там нет зон сжатия земной коры как в других океанах).

2) Задание на контурной карте.

Отметить максимальные глубины океанов.

Домашнее задание: параграф 10, задание рубрики "Поработаем с картой" на стр. 85.

За страницами учебника географии.

Краткие сведения из истории исследования океанов.

В истории исследования океанов выделяют несколько периодов.

Первый период (7-1 в. до н.э.- 5 в.н.э.)

Представлены сообщения об открытиях древних египтян, финикийцев, римлян и греков, которые совершали плавание по Средиземному и Красному морям, выходили в Атлантический и Индийский океаны.

Второй период (5-17 вв.)

В раннем средневековье некоторый вклад в изучение океанов внесли арабы, которые плавали по Индийскому океану от берегов Восточной Африки до Зондских островов. В 10-11 вв. скандинавы (викинги) первыми из европецев пересекли Атлантический океан, открыли Гренландию и берега Лабрадора. В 15-16 вв. русские поморы освоили плавание по Белому морю, выходили в Баренцево и Карское моря, добирались до устья Оби. Но особенно широко морские путешествия развернулись в 15-17 вв. - в период Великих географических открытий. Плавания португальцев (Бартоломеу Диаш, Васко-да- Гама), испанцев (Христафор Колумб, Фернан Магеллан), голландцев (Абель Тасман и др.) дали важные сведения об океане. На картах появились первые сведения о глубинах, о течениях Мирового океана. Сведения о природе Северного Ледовитого океана были накоплены в результате поисков морских путей вдоль северных берегов Евразии и Северной Америки в Восточную Азию. Их вели экспедиции Виллема Баренца, Генри Гудзона, Джона Кабота, Семена Дежнева и др. В середине 17 века накопившиеся сведения об отдельных частях Мирового океана были систематизированы, было выделено четыре океана.

Третий период (18-19 вв.)

Рост научного интереса к природе океанов. В России участниками Великой Северной экспедиции (1733-1742 гг.) было проведено изучение прибрежных частей Северного Ледовитого океана.

Вторая половина 18 в.- время кругосветных экспедиций. Наиболее важным было плавание Джеймса Кука и русские кругосветные экспедиции, которых только в начале 19 в. было совершено более 40. Экспедиции под руководством И.Ф. Крузенштерна и Ю.Ф. Лисянского, Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева, В. И. Головнина, С.О. Макарова и др. собрали обширный материал о природе Мирового океана.

Английская экспедиция на судне "Челленджер" в 1872-1876 гг. совершила кругосветное плавание, собрала материал о физических свойствах океанской воды, глубинных осадках на дне океана, океанических течениях.

Северный Ледовитый океан исследовали участники шведско- русской экспедиции А. Норденшельда на судне "Вега". Было совершено плавание Ф. Нансена на "Фраме", открывшего в центре Ледовитого океана глубоководную впадину. Собранные к концу 19 в. данные позволили составить первые карты распределения температуры и плотности воды на разных глубинах, схему циркуляции вод, рельефа дна.

Четвертый период (начало 20 в.)

Создание специализированных научных морских учреждений, которые организовали экспедиционные океанографические работы. В этот период были открыты глубоководные желоба. В Северном Ледовитом океане работали русские экспедиции Г.Я. Седова, В.А. Русанова, С.О. Макарова.

В нашей стране был создан специальный плавучий морской институт. Сначала исследовали Северный Ледовитый океан и его моря. В 1937 г. Была организована первая дрейфующая станция "Северный полюс" (И.Д. Папанин, Е.Е. Федоров и др.)В 1933-1940 гг. близ полюса дрейфовал ледокол "Седов". Получено много новых данных о природе центральной части Ледовитого океана. Экспедиция на ледокольном пароходе "Сибиряков" в 1932 г. Доказала возможность плавания по Северному морскому пути за одну навигацию.

Новый период (начался в 50гг.)

В 1957-1959 гг. был проведен Международный геофизический год. В его работах по исследованию природы Земли участвовали десятки стран мира. Наша страна проводила исследования в Тихом океане на корабле "Витязь", в других океанах работали экспедиции на судах "Академик Курчатов", "Океан", "Обь" и др. Международное сотрудничество в изучении Мирового океана и отдельных океанов привело к созданию основ учения о природной физико- географической зональности Мирового океана, разработаны принципы его районирования. Много внимания уделяется изучению влияния океанов на формирование погоды и её прогнозирования. Исследуется природа тропических циклонов, влияние парникового эффекта на изменение уровня Океана, качество водной среды и факторы, влияющие на неё. Изучаются биологические ресурсы и причины, определяющие их продуктивность, составляются прогнозы изменений в океанах в связи с влиянием хозяйственной деятельности человека. Ведутся исследования морского дна.

Все обитатели водной среды получили общее название гидробионты. Они населяют весь Мировой океан, континентальные водоёмы и подземные воды. В океане и входящих в него морях, а также в крупных внутренних водоёмах по вертикали выделяют четыре основные природные зоны, значительно различающиеся по своим экологическим особенностям (рис. 3.6). Прибрежная мелководная, заливаемая во время океанического или морского прилива зона называется литоралью (рис. 3.7). Соответственно все организмы, обитающие в данной зоне, называются литоральными. Выше уровня приливов часть берега, увлажняемая брызгами прибоя, получила название супралиторалъ. Выделяется также сублиторальная зона - область плавного понижения суши до глубины

200 м, соответствующая континентальному шельфу. Сублиторальная зона, как правило, обладает наибольшей биологической продуктивностью по причине обилия биогенных веществ, приносимых с континента в прибрежные районы реками, хорошей прогреваемостью в летний период и высокой освещенностью, достаточной для фотосинтеза, что в совокупности обеспечивает обилие растительных и животных форм жизни. Донная зона океана, моря или крупного озера называется бенталь. Она простирается по материковому склону от шельфа с быстрым нарастанием глубин и давления, переходит далее в глубоководную океаническую равнину и включает глубоководные впадины и желоба. Бенталь в свою очередь подразделяется на батиаль - область крутого континентального склона и абиссаль - область глубоководной равнины с глубинами в океане от 3 до 6 км. Здесь господствует полный мрак, температура воды в независимости от климатической зоны составляет в основном от 4 до 5 °С, сезонные колебания отсутствуют, давление и солёность воды"достигают своих наибольших значений, концентрация кислорода снижена и может появляться сероводород. Наиболее глубоководные зоны океана, соответствующие крупнейшим впадинам (от 6 до 11 км), называются ультраабиссалью.

Рис. 3.7. Литоральная зона побережья Двинского залива Белого моря (о. Ягры).
А - выровненный приливами пляж; Б - сосновый низкорослый лес на прибрежных дюнах

Слой воды в открытом океане или море, от поверхности до максимальных глубин проникновения света в водную толщу, называется пелагиаль, а обитающие в нём организмы называются пелагическими. Согласно проведенным экспериментам, солнечный свет в открытом океане способен проникать на глубины до 800-1000 м. Разумеется, его интенсивность на таких глубинах становится крайне низкой и совершенно недостаточна для фотосинтеза, но погруженная в эти слои водной толщи фотопластинка при экспозиции в течение 3-5 ч оказывается все же засвеченной. Самые глубоководные растения могут быть встречены на глубинах не более 100 м. Пелагиаль также подразделяется на несколько вертикальных зон, соответствующих по глубине зонам бентали. Эпипе- лагиалъ - это приповерхностный слой открытого океана или моря, удаленный от берега, в котором выражена суточная и сезонная изменчивость температуры и гидрохимических параметров. Здесь, так же как в литоральной и сублиторальной зонах, происходит фотосинтез, в процессе которого растения вырабатывают первичное органическое вещество, необходимое всем водным животным. Нижняя граница эпипелагиали определяется проникновением солнечного света на глубины, где его интенсивность и спектральный состав достаточны по своей интенсивности для фотосинтеза. Обычно предельная глубина зоны эпипелагиали не превосходит 200 м. Батипелагиалъ - толща вод средних глубин, сумеречная зона. И, наконец, абиссопелагиаль - глубоководная придонная зона сплошного мрака и постоянных пониженных температур (4-6 °С).
Океанская вода, а также вода морей и крупных озер, не однородна в горизонтальном направлении и представляет собой совокупность отдельных водных масс, различающихся между собой по целому ряду показателей. Среди них - температура воды, соленость, плотность, прозрачность, содержание биогенных веществ и др. Гидрохимические и гидрофизические особенности поверхности ных водных масс во многом определяются зональным типом климата в области их формирования. Как правило, с конкретными абиотическими свойствами водной массы связан определенный видовой состав обитающих в ней гидро- бионтов. Поэтому возможно рассматривать крупные устойчивые водные массы Мирового океана в качестве обособленных экологических зон.
Значительный объем водных масс всех океанов и водных объектов суши находится в постоянном движении. Перемещения водных масс вызываются в основном внешними и земными гравитационными силами и ветровыми воздействиями. К внешним гравитационным силам, вызывающим движение воды, принадлежит притяжение Луны и Солнца, формирующее чередование приливов и отливов во всей гидросфере, а также в атмосфере и литосфере. Силы земного тяготения вызывают течение рек, т.е. перемещение в них воды с высоких отметок уровня на более низкие, а также перемещения водных масс с неодинаковой плотностью в морях и озерах. Ветровые воздействия приводят к перемещению поверхностных вод и создают компенсационные течения. Кроме того, сами организмы оказываются способны к заметному перемешиванию воды в процессе движения в ней и при питании путем фильтрации. Например, один крупный пресноводный двустворчатый моллюск перловица (Unionidae) способен за сутки профильтровать до 200 л воды, формируя при этом вполне упорядоченный поток жидкости.
Движение воды осуществляется главным образом в виде течений. Течения бывают горизонтальные, поверхностные и глубинные. Возникновение течения обычно сопровождается образованием противоположно направленного компенсационного потока воды. Основные поверхностные горизонтальные течения Мирового океана - это северное и южное пассатные течения (рис. 3.8), направ-

ленные с востока на, запад параллельно экватору, и движущееся между ними в обратном направлении межпассатное течение. Каждое пассатное течение делится на западе на 2 ветви: одна переходит в межпассатное течение, Другая отклоняется в направлении более высоких широт, формируя теплые течения. По направлению из высоких широт водные массы перемещаются в низкие, образуя холодные течения. Вокруг Антарктиды формируется самое мощное течение в Мировом океане.* Его скорость в некоторых районах превосходит 1 м/с. Антарктическое течение несет свои холодные воды с запада на восток, но его отрог проникает довольно далеко к северу вдоль западного побережья Южной Америки, создавая холодное Перуанское течение. Теплое течение Гольфстрим, второе по мощности среди океанических течений, рождаясь в теплых тропических водах Мексиканского залива и Саргассова моря, gt; в дальнейшем одну из своих струй направляет в сторону северо-восточной Европы, принося тепло в бореальную зону. Кроме поверхностных горизонтальных течений, в Мировом океане имеются и глубинные. Основная масса глубинных вод формируется в полярных и субполярных областях и, опускаясь здесь ко дну, движется в направлении тропических широт. Скорость глубинных течений значительно ниже, чем поверхностных, но тем не менее она вполне заметна- от 10 до 20 см/с, что обеспечивает глобальную циркуляцию всей толщи вод океанов. Жизнь организмов, не способных к активным перемещениям в толще вод, часто оказывается полностью зависимой от характера течений и свойств соответствующих водных масс. Жизненный цикл многих мелких ракообразных, обитающих в толще воды, а также медуз и гребневиков может почти полностью протекать в условиях определенного течения. *

Рис. 3.8. Схема поверхностных океанских течений и границы широтных зон в Мировом океане [Константинов, 1986].
Зоны: 1 - арктическая, 2 - бореальная, 3 - тропическая, 4 - нотальная, 5 - антарктическая

Вообще же на гидробионтов перемещение масс воды оказывает прямое и косвенное воздействие. Прямое воздействие заключается в переносе пелагических организмов в горизонтальном направлении, перемещении их по вертикали, а также в вымывании донных организмов и сносе их вниз по течению (особенно в реках и ручьях). Косвенное влияние движущейся воды на гидробионтов может выражаться в приносе пищи и дополнительного количества растворенного кислорода, выносе из местообитания нежелательных продуктов метаболизма. Кроме того, течения способствуют сглаживанию зональных градиентов значений температуры, солености воды, содержания биогенных веществ как в региональном, так и в глобальных масштабах, обеспечивая стабильность параметров среды обитания. Волнения на поверхности водных объектов приводят к усилению газообмена между атмосферой и гидросферой, способствуя тем самым повышению концентрации кислорода в приповерхностном слое. Волны осуществляют также процесс промешивания водных масс и выравнивания их гидрохимических параметров, способствуют разбавлению и растворению различных токсикантов, попавших на поверхность воды, например нефтепродуктов. Особенно велика роль волн вблизи побережий, где прибой перетирает грунт, перемещает его как по вертикали, так и по горизонтали, уносит грунт и ил с одних мест и откладывает их в других. Сила прибоя в период штормов бывает чрезвычайно велика (до 4-5 т на м2), что может оказывать губительное воздействие на сообщества гидробионтов морского дна прибрежной зоны. Вблизи скалистых берегов вода в виде брызг в полосе прибоя во время крупного шторма может взлетать вверх до 100 м! Поэтому подводная жизнь в таких районах часто бывает обеднена.
Восприятию различных форм движения воды гидробионтам помогают специальные рецепторы. Рыбы оценивают скорость и направление водного потока с помощью органов боковой линии. Ракообразные - особыми антеннами, моллюски - рецепторами в выростах мантии. Многие виды имеют виброрецепторы, воспринимающие колебания воды. Они обнаружены у гребневиков в эпителии, у раков в виде особых вееровидных органов. Водные личинки насекомых воспринимают вибрацию воды различными волосками и щетинками. Таким образом, большинство водных организмов эволюционно сформировали весьма эффективные органы, позволяющие им ориентироваться и развиваться в условиях актуальных для них типов движения водной среды.
В качестве самостоятельных экологических зон Мирового океана и крупных водоемов суши можно также рассматривать районы регулярного поднятия придонных водных масс к поверхности - ателлинги, что сопровождается резким возрастанием количества биогенных элементов (С, Si, N, Р и др.) в поверхностном слое, что весьма положительно сказывается на биопродуктивности водной экосистемы.
Известно несколько крупных зон апвеллингов, являющиеся одними из главных районов мирового рыбного промысла. Среди них - Перуанский апвел- линг вдоль западного побережья Южной Америки, Канарский апвеллинг, Западно-Африканский (Гвинейский залив), район расположенный к востоку от о. Ньюфаундленд у атлантического побережья Канады и др. Меньшие по пространственным и временным масштабам апвеллинги периодически формируются на акваториях большинства окраинных и внутренних морей. Причиной формирования апвеллинга является устойчивый ветер, например пассат, дующий со стороны континента по направлению к океану под углом, отличным от 90 °. Формируемое поверхностное ветровое (дрейфовое) течение по мере движения от берега за счет влияния силы вращения Земли постепенно поворачивает вправо в Северном полушарии и влево в Южном. При этом на определенном расстоянии от берега происходит заглубление сформировавшегося водного потока, и за счет компенсационного течения в поверхностные слои поступает вода из глубинных и придонных горизонтов. Явление апвеллинга всегда сопровождается существенным снижением поверхностной температуры воды.
Весьма динамичными экологическими зонами Мирового океана являются районы фронтального раздела нескольких разнородных водных масс. Наиболее выраженные фронты со значительными градиентами параметров морской среды наблюдаются при встрече теплых и холодных течений, например теплого Северо-Атлантического течения и холодных водных потоков с Северного Ледовитого океана. В районах фронтального раздела могут создаваться условия повышенной биопродуктивности и часто возрастает видовое разнообразие гидро- бионтов по причине формирования уникального биоценоза, состоящего из представителей различных фаунистических комплексов (водных масс).
Особыми экологическими зонами являются также районы глубоководных оазисов. Прошло всего около 30 лет с того момента, когда мир был просто потрясен открытием, сделанным франко-американской экспедицией. В 320 км к северо-востоку от Галапагосских островов на глубине 2600 м были обнаружены неожиданные для вечного мрака и холода, царящих на таких глубинах, «оазисы жизни», населенные множеством двухстворчатых моллюсков, креветок и удивительными червеобразными существами - вестиментиферами. Сейчас подобные сообщества обнаружены во всех океанах на глубинах от 400 до 7000 м в районах выхода магматического вещества на поверхность глубоководного ложа океанов. Около ста из них найдены в Тихом океане, 8 - в Атлантическом, 1 - в Индийском; 20 - в Красном море, несколько - в Средиземном море [Рона, 1986; Богданов, 1997]. Гидротермальная экосистема - единственная в своем роде, она обязана своим существованием процессам планетарного масштаба, происходящим в недрах Земли. Гидротермальные источники, как правило, формируются в зонах медленного (от 1-2 др 10 см в год) раздвижения огромных блоков земной коры (литосферных плит), перемещающихся во внешнем слое полужидкой оболочки ядра Земли - мантии. Здесь раскаленное вещество оболочки (магма) изливается наружу, образуя молодую кору в виде срединно-океанических горных хребтов, общая протяженность которых составляет более 70 тыс. км. По трещинам молодой коры воды океана проникают в недра, насыщаются там минеральными веществами, разогреваются и снова возвращаются в океан через гидротермальные источники. Эти источники похожей на дым темной горячей воды и называют «черными курильщиками» (рис. 3.9), а более холодные источники белесоватой воды - «белыми курильщиками». Источники представляют собой излияния теплой (до 30-40 °С) или горячей (до 370-400 °С) воды, так называемого флюида, перенасыщенного соединениями серы, железа, марганца, ряда других химических элементов и мириадами бактерий. Вода вблизи вулканов почти пресная и насыщена сероводородом. Напор изливающейся лавы так силен, что облака колоний бактерий, окисляющих сероводород, поднимаются на десятки метров над Дном, создавая впечатление подводной метели.

. . Рис. 3.9. Глубоководный оазис-гидротермальный источник.

За все время изучения необычайно богатой гидротермальной фауны было обнаружено более 450 видов животных. Причем 97 % из Них оказались новыми для науки. По мере открытия новых источников и изучения уже известных постоянно обнаруживаются все новые и новые виды организмов. Биомасса живых существ, обитающих в зоне гидротермальных источников, достигает 52 кг и более на квадратный метр, или 520 т в пересчете на гектар. Это в 10-100 тыс. раз превышает биомассу на примыкающем к срединно-океаническим хребтам океаническом ложе.
Научное значение исследований гидротермальных источников еще предстоит оценить. Открытие биологических сообществ, обитающих в зонах гидротермальных источников, показало, что Солнце - не единственный источник энергии для жизни на Земле. Конечно, основная масса органического вещества на нашей планете создается из углекислого газа"и вода в сложнейших реакциях фотосинтеза только благодаря энергии солнечного света, поглощаемой хлорофиллом наземных и водных растений. Но, оказывается, в гидротермальных районах возможен синтез органического вещества, основанный только на энергии химических связей. Ее высвобождают десятки видов бактерий, окисляя поднимаемые источниками из глубин Земли соединения железа и других металлов, серы, марганца, сероводорода и метана. Высвобождаемая энергия идет на поддержание сложнейших реакций хемосинтеза, в процессе которых из сероводорода или метана и углекислого газа синтезируется бактериальная первичная продукция. Эта жизнь существует только благодаря химической, а не солнечной энергии, в связи с чем она получила название хемобиос. Роль хемобиоса в жизни Мирового океана исследована еще недостаточно, но уже очевидно, что она весьма значительна.
В настоящее время для гидротермальных систем установлены многие важные параметры их жизнедеятельности и развития. Известна специфика их развития в зависимости от тектонических условий и позиций, местоположение в осевой зоне или в бортах рифтовых долин, непосредственная связь с железистым магматизмом. Обнаружена цикличность гидротермальной активности и пассивности, составляющая соответственно 3-5 тыс. и 8-10 тыс. лет. Установлена зональность рудных построек и полей в зависимости от температуры гидротермальной системы. Гидротермальные растворы отличаются от морской воды пониженным содержанием Mg, SO4, U, Мо, повышенным - К, Са, Si, Li, Rb, Cs, Be.
Гидротермальные области совсем недавно были обнаружены также и за полярным кругом. Данная область находится на 73 0 севернее Центрально-Атлантического горного хребта, между Гренландией и Норвегией. Это гидротермальное поле расположено более чем на 220 км ближе к Северному полюсу, чем все ранее найденные «курильщики». Обнаруженные источники выбрасывают высоко минерализированную воду температурой около 300 °С. Она содержит соли сероводородной кислоты - сульфиды. Смешение горячей воды источника с окружающей ее ледяной водой приводит к быстрому затвердению сульфидов и их последующему осаждению. Ученые считают, что накопленные вокруг источника массивные залежи сульфидов - одни из самых крупных в ложе мирового океана. Судя по их количеству, курильщики активны здесь уже много тысяч лет. Пространство вокруг вырывающихся фонтанов кипятка покрыто белыми матами из бактерий, процветающих на отложениях минералов. Также ученые обнаружили здесь множество других разнообразных микроорганизмов и прочих живых существ. Предварительные наблюдения позволили сделать вывод - экосистема вокруг арктических гидротерм представляет собой уникальное образование, значительно отличающееся от экосистем близ других «черных курильщиков».
«Черные курильщики» представляют собой очень интересный природный феномен. Они вносят существенный вклад в общий тепловой поток Земли, извлекают на поверхность океанического дна огромное количество минералов. Считается, например, что месторождения медноколчеданных руд на Урале, Кипре и Ньюфаундленде образованы древними курильщиками. Вокруг источников также возникают особые экосистемы, в которых, по мнению ряда ученых, могла зародиться первая жизнь на нашей планете.
Наконец, к числу самостоятельных экологических зон Мирового океана можно отнести районы устьев впадающих рек и их широких эстуариев. Пресная речная вода, изливаясь в океаническую или морскую акваторию, приводит к ее опреснению в большей или в меньшей степени. Помимо этого воды рек в нижнем течении обычно несут значительное количество растворенного и взвешенного органического вещества, обогащая им прибрежную зону океанов и морей. Поэтому вблизи устьев крупных рек возникают районы повышенной биопродуктивности и могут на относительно небольшом участке встречаться типичные континентальные пресноводные организмы, солоновато-водные и типично морские. Крупнейшая река мира - Амазонка - ежегодно выносит в Атлантический океан около 1 млрд т органического ила. А со стоком р. Миссисипи в Мексиканский залив каждый год поступает около 300 млн т ила, что создает в этом районе, на фоне круглогодично высокой температуры воды, весьма благоприятные биопродукционные условия. В некоторых случаях от стока одной или всего лишь нескольких рек могут зависеть многие параметры среды во всем море. Например, соленость всего Азовского моря находится в очень тесной зависимости от динамики стока рек Дон и Кубань. При возрастании пресного стока состав биоценозов Азова достаточно быстро меняется, в нем получают большее распространение пресноводные и солоновато-водные организмы, способные жить и размножаться при солености от 2 до 7 г/л. Если сток рек, в особенности Дона, понижен, то создаются предпосылки для более интенсивного проникновения соленых водных масс из Черного моря, соленость в Азовском море при этом возрастает (в среднем до 5-10 г/л) и состав фауны и флоры трансформируется в преимущественно морской.
В целом высокая биопродуктивность, в том числе рыбопромысловая, большинства внутренних морей Европы, таких как Балтийское, Азовское, Черное и Каспийское, определяется главным образом поступлением больших количеств органических веществ со стоком многочисленных впадающих рек.