Контакт океана с сопредельными геосистемами
Рассмотрим своеобразие природных процессов в контактных зонах океана, выделяя антропогенные нарушения, которые имеют негативные последствия. Характерной особенностью функционирования главнейших экосистем океана, формирующихся на границах раздела геосфер, является единство противоположностей. С одной стороны, каждая из этих систем относительно автономна. С другой стороны, каждая система открыта… Читать ещё >
Контакт океана с сопредельными геосистемами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Рассмотрим своеобразие природных процессов в контактных зонах океана, выделяя антропогенные нарушения, которые имеют негативные последствия. Характерной особенностью функционирования главнейших экосистем океана, формирующихся на границах раздела геосфер, является единство противоположностей. С одной стороны, каждая из этих систем относительно автономна. С другой стороны, каждая система открыта и обладает широкими связями с контактными системами. Последнее определяет ее вклад в целостность структуры океана и всей географической оболочки.
Контакт океана с сушей.
Огромная масса веществ, в том числе промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов, поступает на мелководья со стоком с суши, замыкающим большой круговорот воды. В то же время в прибрежных районах, занимающих 13% площади океанов, создается 40% первичной продукции органического вещества в морской среде; здесь вылавливается более 90% рыбных ресурсов Мирового океана. Таким образом, прибрежные экосистемы в значительной степени формируют биологическую структуру океана[1].
Основной составляющей поступления загрязняющих веществ с материков в прибрежную часть морей и океанов является речной сток (4—104 км[1]/год). С ним в Мировой океан поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ, включая металлы и органические загрязняющие соединения.
Ежегодно реки приносят в океан от 13 до 58 блн т осадочного материала. Твердый сток при впадении рек в море осаждается лавинно, так что до 90% веществ, выносимых с суши, остается в пределах мелководий. Вместе с обломочным материалом здесь связываются и осаждаются рассеянные тяжелые металлы. Таким образом, морские мелководья служат глобальной геохимической ловушкой, задерживающей большую часть веществ, сносимых с континентов. А поскольку морские мелководья являются областью сгущения жизни и на их долю приходится основная масса рыбы и морепродуктов, употребляемых человеком в пищу, то относительная замкнутость этой биохимической системы делает ее особенно уязвимой в отношении как экологии гидробионтов, так и биоаккумуляции веществ, опасных для человека1.
В пределах морских мелководий выделяется еще более узкая контактная полоска — береговая зона. Важную роль в формировании берегов играет вдольбереговой поток наносов: там, где он насыщен, образуются аккумулятивные формы — песчаные пляжи; там, где наблюдается дефицит наносов, берега разрушаются морем. Казалось бы, на современном этапе тектонического развития планеты, когда диапазон гипсометрических (абсолютных отметок высот поверхности литосферы) уровней достиг максимальной величины, можно ожидать поступления с суши в береговую зону огромного количества обломочного материала, насыщения потока наносов и широкого развития пляжей. Сама природа создала гигантский цех строительных материалов, который, как поначалу надеялись, с лихвой может обеспечить портово-промышленные комплексы и песком, и гравием, и галькой. Однако на изъятие человеком рыхлых наносов из береговой зоны море ответило катастрофически быстрым разрушением берегов. А это повлекло за собой необходимость дорогостоящих мероприятий по защите инфраструктуры портово-промышленных комплексов от волн.
Устья рек, как правило, приурочены к отрицательным тектоническим формам, испытывающим погружение и являющимся благодаря этому ловушками осадков, откуда наносы не попадают на соседние участки береговой зоны. В результате современный этап развития береговой зоны Мирового океана характеризуется дефицитом рыхлого материала и преобладанием процессов абразии — волнового разрушения берегов. С этим связана особая уязвимость баланса наносов в береговой зоне: если человек забирает рыхлый материал, то исчезают пляжи, разрушаются дороги и строения, расположенные близко к берегу.
Речной сток содержит значительное количество взвешенного органического вещества, часто соизмеримое с объемом его первичной продукции и намного большее, чем в морской воде. В последние годы с ростом антропогенной нагрузки речной вынос азота в океан увеличился в 5 раз, фосфора — в 4 раза. Это приводит к избытку первичной продукции в прибрежной зоне и увеличению деструкционных микробиологических процессов[3][1].
Парадокс состоит в том, что в то время как биопродуктивность большинства морских экосистем сдерживается недостатком биогенных солей, человек навязывает традиционно малоплодородным морским прибрежным экосистемам избыточное минеральное питание. Экосистемы отвечают на это сначала бурной вспышкой биопродуктивности специфических групп гидробионтов, а затем их гибелью. Уязвимым звеном становится быстрое потребление кислорода. Без растворенного в воде кислорода гибнет практически все животное население морских мелководий. Разложение трупов ведет к сероводородному заражению, которое в отдельных местах превращает прибрежные воды в мертвую зону1.
В настоящее время надежные количественные оценки потоков загрязнителей (биогенные вещества, следовые металлы, высокомолекулярные органические соединения) даны лишь для некоторых крупных речных систем. Тем не менее можно утверждать, что антропогенные и природные потоки биогенных элементов с суши в океан сопоставимы. Природные глобальные потоки растворенных соединений азота, приносимые в океан речным стоком, составляют 15 Ю9 кг/год, фосфора — 1 • 109 и кремния — 100 • 109 кг/год. Из них после участия в биохимических процессах прибрежной зоны в пелагиаль (водную толщу и поверхность) океана попадает 4,4 х х 108 кг/год азота и 3 • 108 кг/год фосфора. В ряде случаев антропогенный сток следовых металлов (железо, марганец, медь, никель, цинк, свинец, молибден, ртуть, олово, сурьма) превышает сток из природных источников. Например, в результате геологических процессов с речным стоком выносится железа 25 тыс. т/год, меди — 375 т/год, ртути — 13 т/год, а антропогенный вынос (отходы горнорудной промышленности) железа составляет 319 тыс. т/год, меди — 4460 т/год, ртути — 7 т/год<[5][1]>.
Оценка глобальных потоков химических соединений с речными водами наряду с оценкой их «чистого потока», поступающего в пелагиаль Мирового океана после участия этих соединений в активных геохимических и биологических процессах в контактной зоне «океан — суша», показывают, что в глубоководные районы Мирового океана речными водами выносится огромное количество металлов.