Qual é a biomassa dos oceanos do mundo? Biomassa total e produção de populações oceânicas

Águas oceânicas contém todas as condições necessárias para a origem e existência da vida. Se levarmos em conta apenas o tamanho do Oceano Mundial, fica claro que há mais espaço para organismos vivos aqui do que em terra. Não é coincidência que metade de todas as espécies de plantas do mundo e 3/4$ de animais vivam no Oceano Mundial. Todo o mundo vivo do oceano é dividido nos seguintes tipos:

• plâncton(organismos vivos e flutuantes tamanho pequeno, incapaz de suportar o fluxo de água). O plâncton inclui o fitoplâncton e o zooplâncton, geralmente tamanho pequeno crustáceos e algas.
• nécton(um conjunto de organismos vivos flutuando ativamente na coluna d'água). Nekton inclui o maior grupo de organismos vivos - quase todas as espécies de peixes, mamíferos e outros habitantes.
• bentos(um conjunto de organismos vivos que vivem no fundo das profundezas do oceano).

Esses tipos de organismos vivos são apresentados em detalhes na Figura 1.

Nota 1

A biomassa total combinada de todos os organismos vivos no oceano é de aproximadamente 30 mil milhões de toneladas. Locais de maior concentração de biomassa e, via de regra, locais de maior biodiversidade no Oceano Mundial são locais de abundante desenvolvimento e acumulação de plâncton.

A distribuição da biomassa no Oceano Mundial tem uma série de características específicas exclusivo do oceano.

Os tipos e números de organismos vivos no oceano são determinados principalmente pelos seguintes fatores limitantes:

• profundidade de penetração raios solares;
• concentração de oxigênio dissolvido;
• disponibilidade de nutrientes;
• temperatura.

Naturalmente, os organismos animais são mais abundantes nas camadas superiores do oceano (até $200$ metros) - isto é uma consequência da sua dependência directa ou indirecta de organismos fotossintéticos.

Nota 2

É óbvio que devido ao aporte, além do fluxo de nutrientes dos sedimentos de fundo, de um fluxo adicional proveniente do escoamento terrestre, os ecossistemas aquáticos costeiros são caracterizados pela maior produtividade.

Nos ecossistemas aquáticos costeiros, bem como nas águas abertas do Oceano Mundial até uma profundidade de $200$ metros, observa-se maior número biodiversidade animal e flora, que desempenha um papel crítico na função trófica não apenas criaturas marinhas, mas também uma pessoa. Todos os dias, em todo o mundo, milhões de toneladas de peixes de diversas espécies, bem como algas e camarões são colhidos nesta zona do Oceano Mundial para fins de actividade económica.

Nas áreas de águas profundas, a produtividade dos organismos fotossintéticos é limitada devido a uma incompatibilidade entre as condições nutricionais (os nutrientes estão concentrados no fundo) e as condições de iluminação. No entanto, alguns habitantes bentônicos representam uma grande atividade econômica para os humanos, são animais como mexilhões, lagostas, lagostins, ostras e outros.

Bioprodutividade e biomassa

Dentro do oceano aberto existem três zonas, a principal diferenças características que são a profundidade de penetração da luz solar e, como consequência, diferentes composições quantitativas e de espécies da biomassa:

• zona eufótica(camada superficial) - até $200$ metros de profundidade, onde os processos de fotossíntese ocorrem de forma intensa e a mistura constante e intensa de massas de água ocorre como resultado da influência da atividade do vento, ondas e furacões. Esta zona é responsável por mais de $90\%$ da biomassa oceânica total e pelo maior coeficiente de bioprodutividade.
• zona batial(bacial) – de $200$ a $2500$ metros de profundidade, correspondente ao talude continental. Esta zona é caracterizada por uma bioprodutividade e composição geral de espécies significativamente mais baixas.
• zona abissal(abissal) - via de regra, mais profundo que $2500$ metros, que se caracteriza por escuridão quase total, baixa mobilidade da água, quase Temperatura constanteágua de $3$ para $1^\circ \C$, onde existem organismos vivos devido aos restos de plantas fotossintéticas e animais das camadas superiores do Oceano Mundial que os comem e, portanto, fornece produção biológica mínima.

No oceano, há uma alternância de cinturões com fito e zoomas aumentados e diminuídos. Mas se em terra a distribuição do número de organismos vivos depende principalmente da temperatura e da quantidade de precipitação e tem um caráter zonal, então no oceano a biomassa de uma determinada área depende principalmente da taxa de entrada nutrientes com fluxos ascendentes de água, ou seja, depende da velocidade de movimento dos volumes de água de fundo saturados de nutrientes para a superfície. Esse movimento ocorre em zonas onde águas profundas e frias sobem à superfície, bem como em áreas rasas do oceano (na zona de plataforma), onde ocorre a mistura do vento de toda a camada de água.

Nota 3

Outros locais importantes, do ponto de vista da produtividade, no oceano onde se formam condições favoráveis ​​​​à formação da vida são os locais onde as correntes oceânicas frias e quentes se encontram. A mistura de massas de água de correntes quentes e frias, que possuem diferentes regimes de temperatura e são caracterizadas por diversos graus de salinidade, leva ao que acontece morte em massa organismos vivos devido à sua exposição a condições de vida desfavoráveis. Ao se decompor, os organismos mortos enriquecem as águas dos oceanos com nutrientes, o que, por sua vez, dá origem ao rápido desenvolvimento da vida em outros organismos. A partir deste exemplo fica claro que a vida está mais intensamente contaminada na zona com mortalidade máxima.

As áreas do Oceano Mundial onde estão localizados os sistemas de circulação anticiclônica são caracterizadas por menor bioprodutividade. Estas áreas incluem enormes áreas oceânicas, onde, em condições de influência predominante das correntes descendentes, a quantidade de nutrientes (produtos de decomposição) é a mais baixa possível.

As zonas costeiras do oceano também apresentam uma concentração significativa de biomassa - zonas de águas rasas ricas em nutrientes, que se estendem desde a linha da maré nas margens até plataforma continental, que é uma continuação da parte continental sob a espessura das massas de água dos oceanos.

As zonas costeiras, ocupando menos de $10\%$ da área total do Oceano Mundial, concentram mais de $90\%$ da biomassa total (flora e fauna oceânicas). Aqui está localizado maior número zonas de pesca mundiais. Na zona costeira existe um habitat como um estuário. Os estuários são áreas costeiras dos oceanos do mundo onde a água doce dos riachos (rios, riachos e escoamento superficial) se mistura com a água salgada dos oceanos. Nos estuários, a bioprodutividade específica anual é máxima em comparação com outros ecossistemas.

Nas zonas costeiras do Oceano Mundial localizadas em regiões tropicais e latitudes subtropicais, Onde regime de temperatura a água excede US$ 20^\circ \C$, os recifes de coral vivem. Eles normalmente consistem em compostos de cálcio insolúveis secretados por organismos animais e algas vermelhas e verdes. Os recifes de coral desempenham um papel vital na manutenção da composição salina da água.

você costa oeste continentes caracterizados por ventos que sopram constantemente da terra para o mar - ventos alísios - águas superficiais de rios, lagos e outros corpos d’água são levados da costa para o oceano e substituídos por águas profundas frias e ricas em nutrientes. Este fenômeno é chamado de ressurgência. Devido à grande quantidade de nutrientes provenientes das profundezas das massas de água oceânicas, forma-se significativa bioprodutividade nessas áreas. No entanto, mudanças sazonais o clima e as correntes têm constantemente um efeito redutor sobre ele.

O oceano é separado das zonas costeiras por uma área de acentuado aumento de profundidade na borda da plataforma continental. É responsável por cerca de $10\%$ da biomassa da flora e fauna oceânica, e as infinitas áreas das profundezas podem ser classificadas como áreas praticamente desérticas em termos de biomassa, mas devido ao seu enorme tamanho, o oceano aberto é o principal fornecedor de produção biológica primária pura na Terra.

O papel do mundo orgânico dos oceanos para os humanos

O mundo orgânico dos oceanos desempenha um papel enorme na vida humana. Diversidade e riqueza de representantes flora aquática e a fauna proporciona à humanidade um componente trófico constante. Os frutos do mar são a principal fonte de alimento para muitos países, especialmente os países insulares asiáticos - Japão, Filipinas, Indonésia e outros.

Os locais mais produtivos do Oceano Mundial fornecem desenvolvimento sustentável pesca, desenvolvimento da base de produção e processamento, indústrias e complexos pesqueiros. No período de globalização, o desenvolvimento do sector das pescas é um processo particularmente relevante, inclusive para a Federação Russa.

No entanto, na Rússia existem vários problemas associados ao processamento dos recursos pesqueiros e à sua logística. Além disso, na Rússia, como em vários países do mundo, existem problemas ambientais (caça furtiva, poluição do Oceano Mundial, desastres provocados pelo homem, etc.), que reduzem drasticamente a produtividade da biomassa aquática. Estes factores aumentam acentuadamente a taxa de mortalidade de organismos viáveis, o que causa enormes danos não só a uma população específica, mas também a espécies para as quais essas populações são o principal componente trófico.

Nota 4

Para preservar as populações de organismos marinhos, a fim de preservar a diversidade de espécies, bem como para fornecer à humanidade alimentos obtidos nas águas do Oceano Mundial, é necessário manter o existente estado ecológico ecossistemas aquáticos, bem como a eliminação imediata das consequências provocadas pelo homem que têm um impacto negativo na bioprodutividade dos oceanos.

A totalidade de todos os organismos vivos forma a biomassa (ou, nas palavras de V.I. Vernadsky, matéria viva) do planeta.

Em massa, isso representa cerca de 0,001% da massa da crosta terrestre. Porém, apesar da biomassa total insignificante, o papel dos organismos vivos nos processos que ocorrem no planeta é enorme. É a atividade dos organismos vivos que determina a composição química da atmosfera, a concentração de sais na hidrosfera, a formação de alguns e a destruição de outros. pedras, formação de solo na litosfera, etc.

Biomassa terrestre. A maior densidade de vida está nas florestas tropicais. Existem mais espécies de plantas aqui (mais de 5 mil). Ao norte e ao sul do equador, a vida empobrece, sua densidade e o número de espécies vegetais e animais diminuem: nas regiões subtropicais existem cerca de 3 mil espécies de plantas, nas estepes cerca de 2 mil, seguidas pelas de folhas largas e florestas de coníferas e, por fim, a tundra, onde crescem cerca de 500 espécies de líquenes e musgos. Dependendo da intensidade do desenvolvimento da vida nas diferentes latitudes geográficas, a produtividade biológica muda. Estima-se que a produtividade primária total da terra (biomassa formada por organismos autotróficos por unidade de tempo por unidade de área) seja de cerca de 150 bilhões de toneladas, incluindo a parcela de florestas globoé responsável por 8 bilhões de toneladas de matéria orgânica por ano. A massa total da planta por 1 hectare na tundra é de 28,25 toneladas, em floresta tropical- 524 toneladas Na zona temperada, 1 hectare de floresta por ano produz cerca de 6 toneladas de madeira e 4 toneladas de folhas, o que equivale a 193,2 * 109 J (~ 46 * 109 cal). A produtividade secundária (biomassa produzida por organismos heterotróficos por unidade de tempo por unidade de área) na biomassa de insetos, pássaros e outros nesta floresta varia de 0,8 a 3% da biomassa vegetal, ou seja, cerca de 2 * 109 J (5 * 108 cal ).< /p>

A produtividade primária anual de diferentes agrocenoses varia significativamente. A produtividade média mundial em toneladas de matéria seca por 1 hectare é: trigo - 3,44, batata - 3,85, arroz - 4,97, beterraba sacarina - 7,65. A colheita que uma pessoa colhe é de apenas 0,5% da produtividade biológica total do campo. Uma parte significativa da produção primária é destruída por saprófitas - habitantes do solo.

Um dos componentes importantes das biogeocenoses da superfície terrestre são os solos. O material de partida para a formação do solo são as camadas superficiais das rochas. A partir deles, sob a influência de microrganismos, plantas e animais, forma-se uma camada de solo. Os organismos concentram em si mesmos elementos biogênicos: após a morte de plantas e animais e a decomposição de seus restos mortais, esses elementos passam para a composição do solo, por isso

acumula elementos biogênicos e também acumula pechs orgânicos incompletamente decompostos. O solo contém um grande número de microorganismos. Assim, em um grama de chernozem seu número chega a 25 * 108. Assim, o solo é de origem biogênica, constituído por substâncias inorgânicas, orgânicas e organismos vivos (edaphon é a totalidade de todos os seres vivos do solo). Fora da biosfera, o surgimento e a existência do solo são impossíveis. O solo é um ambiente vivo para muitos organismos (animais unicelulares, anelídeos e lombrigas, artrópodes e muitos outros). O solo é penetrado pelas raízes das plantas, das quais as plantas absorvem nutrientes e água. A produtividade das culturas agrícolas está associada à atividade vital dos organismos vivos no solo. A adição de produtos químicos ao solo muitas vezes tem um efeito prejudicial sobre a vida nele. Portanto, é necessário utilizar racionalmente os solos e protegê-los.

Cada área possui solos próprios, que diferem dos demais em composição e propriedades. A formação de tipos individuais de solos está associada a diferentes rochas formadoras de solo, clima e características das plantas. V.V. Dokuchaev identificou 10 tipos principais de solos, agora existem mais de 100 deles no território da Ucrânia: zonas de solo: Polésia, Estepe Florestal, Estepe, Estepe Seca, bem como as regiões montanhosas dos Cárpatos e da Crimeia com os tipos de estrutura de cobertura do solo inerentes a cada uma delas. Polesie é caracterizada por solos zólicos encharcados, de floresta cinzenta. Solos de floresta de Temnosiri, chernozems podzolizados, etc. A zona de estepe florestal possui solos de floresta de Siri cinza e escuro. A zona de estepe é representada principalmente por chernozems. Os solos florestais marrons predominam nos Cárpatos ucranianos. Na Crimeia existem diferentes solos (chernozem, castanheiro, etc.), mas são geralmente pedregosos e rochosos.

Biomassa do Oceano Mundial. Os oceanos do mundo ocupam mais de 2/3 da superfície do planeta. As propriedades físicas e a composição química das águas oceânicas são favoráveis ​​ao desenvolvimento e à existência de vida. Tal como em terra, no oceano a densidade da vida é maior na zona equatorial e diminui à medida que nos afastamos dela. EM camada superior, a uma profundidade de até 100 m, vivem algas unicelulares, que constituem o plâncton, “a produtividade primária total do fitoplâncton no Oceano Mundial é de 50 bilhões de toneladas por ano (cerca de 1/3 da produção primária total da biosfera) . Quase todas as cadeias alimentares no oceano começam com o fitoplâncton, que se alimenta de animais zooplanctônicos (como os crustáceos). Os crustáceos são alimento para muitas espécies de peixes e baleias de barbatanas. Os pássaros comem peixe. As grandes algas crescem principalmente nas áreas costeiras dos oceanos e mares. A maior concentração de vida está em recifes de coral. O oceano é mais pobre em vida do que a terra; a biomassa dos seus produtos é 1000 vezes menor. A maior parte da biomassa formada - algas unicelulares e outros habitantes do oceano - morre, deposita-se no fundo e sua matéria orgânica é destruída pelos decompositores. Apenas cerca de 0,01% da produtividade primária do Oceano Mundial chega aos humanos através de uma longa cadeia de níveis tróficos na forma de alimentos e energia química.

No fundo do oceano, como resultado da atividade vital dos organismos, formam-se rochas sedimentares: giz, calcário, diatomita, etc.

A biomassa dos animais no Oceano Mundial é aproximadamente 20 vezes maior que a biomassa das plantas, e é especialmente grande na zona costeira.

O oceano é o berço da vida na Terra. A base da vida no próprio oceano, o elo principal de uma cadeia alimentar complexa, é o fitoplâncton, plantas marinhas verdes unicelulares. Essas plantas microscópicas são consumidas pelo zooplâncton herbívoro e por muitas espécies de pequenos peixes, que por sua vez servem de alimento para uma série de predadores nectônicos que nadam ativamente. Organismos do fundo do mar - bentos (fitobentos e zoobentos) também participam da cadeia alimentar oceânica. A massa total de matéria viva no oceano é de 29,9∙109 toneladas, com a biomassa do zooplâncton e zoobentos representando 90% da massa total da matéria viva no oceano, a biomassa do fitoplâncton - cerca de 3%, e a biomassa de nekton (principalmente peixes) - 4% (Suetova, 1973; Dobrodeev, Suetova, 1976). Em geral, a biomassa oceânica em peso é 200 vezes menor, e por unidade de área de superfície é 1.000 vezes menor que a biomassa terrestre. No entanto, a produção anual de matéria viva no oceano é de 4,3∙1011 toneladas em unidades de peso vivo, está próxima da produção de massa vegetal terrestre - 4,5∙1011 toneladas. Mais água, então, em unidades de peso seco, essa proporção parece 1: 2,25. A proporção de produção de matéria orgânica pura no oceano é ainda menor (1:3,4) em comparação com a da terra, uma vez que o fitoplâncton contém uma percentagem mais elevada de elementos cinzas do que a vegetação lenhosa (Dobrodeev, Suetova, 1976). A produtividade bastante elevada da matéria viva no oceano é explicada pelo fato de que os organismos mais simples do fitoplâncton têm uma vida curta, são renovados diariamente e a massa total da matéria viva no oceano é em média aproximadamente a cada 25 dias. Em terra, a renovação da biomassa ocorre em média a cada 15 anos. A matéria viva no oceano está distribuída de forma muito desigual. As concentrações máximas de matéria viva no oceano aberto - 2 kg/m2 - estão localizadas nas zonas temperadas dos oceanos Atlântico Norte e Pacífico Noroeste. Em terra, as zonas de estepe florestal e de estepe têm a mesma biomassa. Os valores médios de biomassa no oceano (de 1,1 a 1,8 kg/m2) são encontrados em áreas das zonas temperadas e equatoriais em terra correspondem à biomassa das estepes secas da zona temperada, semidesertos da zona subtropical; zona, florestas alpinas e subalpinas (Dobrodeev, Suetova, 1976) . No oceano, a distribuição da matéria viva depende da mistura vertical das águas, fazendo com que os nutrientes subam à superfície a partir das camadas profundas, onde ocorre o processo de fotossíntese. Essas zonas de subida de águas profundas são chamadas de zonas de ressurgência; são as mais produtivas do oceano. As zonas de fraca mistura vertical das águas são caracterizadas por baixos níveis de produção de fitoplâncton - o primeiro elo da produtividade biológica do oceano e pela pobreza de vida. Outra característica da distribuição da vida no oceano é a sua concentração na zona rasa. Nas áreas do oceano onde a profundidade não ultrapassa 200 m, concentra-se 59% da biomassa da fauna de fundo; profundidades entre 200 e 3.000 m representam 31,1% e áreas com profundidades superiores a 3.000 m representam menos de 10%. Das zonas latitudinais climáticas do Oceano Mundial, as zonas subantárticas e temperadas do norte são as mais ricas: a sua biomassa é 10 vezes maior do que na zona equatorial. Em terra, ao contrário, os maiores valores de matéria viva ocorrem nas zonas equatorial e subequatorial.

A base do ciclo biológico que garante a existência da vida é a energia solar e a clorofila das plantas verdes que a capta. Todo organismo vivo participa do ciclo de substâncias e energia, absorvendo algumas substâncias do meio externo e liberando outras. As biogeocenoses, constituídas por um grande número de espécies e componentes ósseos do meio ambiente, realizam ciclos através dos quais se movem átomos de diversos elementos químicos. Os átomos migram constantemente através de muitos organismos vivos e ambientes esqueléticos. Sem a migração dos átomos, a vida na Terra não poderia existir: as plantas sem animais e bactérias esgotariam em breve as suas reservas de dióxido de carbono e minerais, e os animais das plantas seriam privados de sua fonte de energia e oxigênio.

A biomassa da superfície terrestre corresponde à biomassa do ambiente terra-ar. Aumenta dos pólos até o equador. Ao mesmo tempo, o número de espécies vegetais está aumentando.

Tundra ártica – 150 espécies de plantas.

Tundra (arbustos e herbáceos) - até 500 espécies de plantas.

Zona florestal (florestas de coníferas + estepes (zona)) – 2.000 espécies.

Subtropicais (frutas cítricas, palmeiras) – 3.000 espécies.

Florestas decíduas (florestas tropicais) – 8.000 espécies. As plantas crescem em vários níveis.

Biomassa animal. A floresta tropical possui a maior biomassa do planeta. Tal saturação da vida provoca uma seleção natural estrita e a luta pela existência e => Adaptação de várias espécies às condições de uma existência comum.

O oceano mundial é um sistema ecológico, um único conjunto funcional de organismos e seus habitats. O ecossistema oceânico possui características físicas e químicas que proporcionam certas vantagens aos organismos vivos que nele vivem.

A constante circulação marinha leva a uma intensa mistura das águas oceânicas, pelo que a deficiência de oxigénio é relativamente rara em profundezas do oceano.

Um fator importante na existência e distribuição da vida nas profundezas do Oceano Mundial é a quantidade de luz penetrante, segundo a qual o oceano é dividido em duas zonas horizontais: eufótico ( geralmente até 100-200 m) e escuro(estende-se até o fundo). A zona eufótica é uma zona de produção primária, caracteriza-se pela entrada aqui grande quantidade luz solar e, como resultado, condições favoráveis ​​para o desenvolvimento da fonte primária de energia nas cadeias alimentares marinhas – o microplâncton, que inclui pequenas algas verdes e bactérias. A parte mais produtiva da zona eufótica é a área da plataforma continental (que geralmente coincide com a zona sublitoral). A grande abundância de zooplâncton e fitoplâncton nesta área, combinada com o elevado teor de nutrientes lavados da terra pelos rios e riachos temporários, bem como o aumento local de águas profundas frias e ricas em oxigénio (zonas de ressurgência), levou a o facto de quase toda a pesca comercial em grande escala estar concentrada na plataforma continental.

A zona eufótica é caracterizada por menor produtividade, principalmente pelo fato de receber menos luz solar e condições para o desenvolvimento do primeiro elo cadeias alimentares no oceano são extremamente limitados.

Outro fator importante que determina a existência e distribuição da vida no Oceano Mundial é a concentração de nutrientes na água (especialmente fósforo e nitrogênio, que são mais ativamente absorvidos pelas algas unicelulares) e oxigênio dissolvido. Os nutrientes entram na água principalmente com o escoamento do rio e atingem sua concentração máxima a uma profundidade de 800-1000 m, mas o principal consumo de nutrientes pelo fitoplâncton concentra-se na camada superficial com 100-200 m de espessura. Aqui, as algas fotossintéticas liberam oxigênio, que. é transportado para a água durante a circulação vertical da água nas profundezas do oceano, criando condições para a existência de vida ali. Assim, a uma profundidade (100-200 m) com quantidade suficiente de nutrientes contidos e concentração suficiente de oxigênio dissolvido, criam-se condições para a existência de organismos vegetais (fitoplâncton), que determinam a reprodução e distribuição do zooplâncton, peixes e outros animais.

No Oceano Mundial, o principal degrau da pirâmide de biomassa - as algas unicelulares - divide-se em alta velocidade e produz uma produção muito elevada. Isto explica que a biomassa animal é duas dezenas de vezes maior que a biomassa vegetal. A biomassa total do Oceano Mundial é de aproximadamente 35 bilhões de toneladas. Ao mesmo tempo, os animais respondem por 32,5 bilhões de toneladas e as algas - 1,7 bilhão de toneladas. No entanto, a quantidade total de algas muda pouco, porque são rapidamente consumidas pelo zooplâncton e por vários filtradores (por exemplo, baleias). Peixe, cefalópodes, os grandes crustáceos crescem e se reproduzem mais lentamente, mas são comidos ainda mais lentamente pelos inimigos, de modo que sua biomassa tem tempo para se acumular. Pirâmide de biomassa no oceano acontece, portanto, de cabeça para baixo. Nos ecossistemas terrestres, a taxa de consumo do crescimento das plantas é menor e a pirâmide da biomassa na maioria dos casos se assemelha à pirâmide da produção.

Arroz. 4.

A produção de zooplâncton é 10 vezes menor que a de algas unicelulares. A produção de peixes e outros representantes do nécton é 3.000 vezes menor em relação ao plâncton, o que proporciona condições extremamente favoráveis ​​ao seu desenvolvimento.

A alta produtividade de bactérias e algas garante o processamento de resíduos de uma grande biomassa do oceano, o que, em combinação com a mistura vertical das águas do Oceano Mundial, promove a decomposição desses resíduos, criando e mantendo propriedades oxidativas ambiente aquático, que criam condições extremamente favoráveis ​​​​para o desenvolvimento da vida em toda a espessura do Oceano Mundial. Somente em certas regiões do Oceano Mundial, como resultado de uma estratificação particularmente acentuada das águas nas camadas profundas, forma-se um ambiente restaurador.

As condições de vida no oceano são caracterizadas por uma elevada constância, razão pela qual os habitantes do oceano não necessitam de coberturas e adaptações especializadas, tão necessárias aos organismos vivos em terra, onde não são incomuns mudanças repentinas e intensas nos fatores ambientais.

Alta densidade água do mar fornece suporte físico organismos marinhos, como resultado dos quais organismos com grande massa corporal (cetáceos) mantêm perfeitamente a flutuabilidade.

Todos os organismos que vivem no oceano são divididos em três (os maiores) grupos ambientais(com base no estilo de vida e habitat): plâncton, nécton e bentos. Plâncton- um conjunto de organismos que não são capazes de se movimentar de forma independente e são transportados por águas e correntes. O plâncton tem a maior biomassa e a maior diversidade de espécies. O plâncton inclui o zooplâncton ( plâncton animal), que habita toda a espessura do oceano, e o fitoplâncton (plâncton vegetal), que vive apenas na camada superficial da água (até uma profundidade de 100-150 m). O fitoplâncton, principalmente pequenas algas unicelulares, fornece alimento para o zooplâncton. Nekton- animais capazes de se movimentar de forma independente na coluna d'água por longas distâncias. Nekton inclui cetáceos, pinípedes, peixes, sirenídeos, cobras marinhas e tartarugas marinhas. A biomassa total do nekton é de aproximadamente 1 bilhão de toneladas, metade dessa quantidade vem de peixes. Bentos- um conjunto de organismos que vivem no fundo do oceano ou em sedimentos de fundo. Bentos animais são todos os tipos de invertebrados (mexilhões, ostras, caranguejos, lagostas, lagostas); O bentos vegetal é representado principalmente por diversas algas.

A massa biológica total do Oceano Mundial (a massa total de todos os organismos que vivem no oceano) é de 35 a 40 bilhões de toneladas. É muito inferior à massa biológica da terra (2.420 mil milhões de toneladas), apesar de o oceano ter tamanhos grandes. Isto é explicado por o máximo de as áreas oceânicas são espaços aquáticos quase sem vida, e apenas a periferia do oceano e as zonas de ressurgência são caracterizadas pela maior produtividade biológica. Além disso, em terra a fitomassa excede a zoomass em 2.000 vezes, e no Oceano Mundial a biomassa dos animais é 18 vezes maior que a biomassa das plantas.

Os organismos vivos no Oceano Mundial estão distribuídos de forma desigual, uma vez que a sua formação e diversidade de espécies são influenciadas por uma série de fatores. Como mencionado acima, a distribuição dos organismos vivos depende em grande parte da distribuição da temperatura e da salinidade no oceano por latitude. Assim, as águas mais quentes são caracterizadas por uma maior biodiversidade (400 espécies de organismos vivos vivem no Mar de Laptev e 7.000 espécies no Mediterrâneo), e o limite de distribuição da maioria dos animais marinhos no oceano é a salinidade com indicadores de 5 a 8 ppm. . A transparência permite a penetração de luz solar favorável apenas até uma profundidade de 100-200 m, por isso esta área do oceano (sublitoral) é caracterizada pela presença de luz, grande abundância de alimentos, mistura ativa de massas de água - tudo isto determina a criação das condições mais favoráveis ​​​​ao desenvolvimento e existência da vida nesta zona oceano (90% de toda a riqueza piscícola vive nas camadas superiores do oceano até uma profundidade de 500 m). Durante um ano condições naturais variam visivelmente em diferentes regiões do Oceano Mundial. Muitos organismos vivos se adaptaram a isso, aprendendo a fazer movimentos verticais e horizontais (migração) em longas distâncias na coluna d'água. Ao mesmo tempo, os organismos planctônicos são capazes de migrações passivas (com a ajuda de correntes), e peixes e mamíferos são capazes de migrações ativas (independentes) durante os períodos de alimentação e reprodução.

Esses recursos devem ser considerados de forma abrangente, pois incluem:

Recursos biológicos Oceano Mundial;

Recursos minerais do fundo do mar;

Recursos energéticos dos oceanos do mundo;

Recursos hídricos do mar.

Recursos biológicos do Oceano Mundial – são plantas (algas) e animais (peixes, mamíferos, crustáceos, moluscos). O volume total de biomassa no Oceano Mundial é de 35 mil milhões de toneladas, das quais 0,5 mil milhões de toneladas são apenas peixes. O peixe representa cerca de 90% dos peixes comerciais capturados no oceano. Graças aos peixes, moluscos e crustáceos, a humanidade se abastece com 20% de proteínas animais. A biomassa oceânica também é usada para produzir alimentos com alto teor calórico refeição de alimentação para gado.

Mais de 90% da captura mundial de espécies pesqueiras e não pesqueiras provém da zona da plataforma continental. A maior parte da captura mundial é capturada nas águas das latitudes temperadas e altas do Hemisfério Norte. Dos oceanos, o Oceano Pacífico produz a maior captura. Dos mares do Oceano Mundial, os mais produtivos são o Norueguês, Bering, Okhotsk e o Japonês.

Nos últimos anos, o cultivo de certas espécies de organismos em plantações marinhas criadas artificialmente tornou-se cada vez mais difundido em todo o mundo. Essas pescarias são chamadas de maricultura. Seu desenvolvimento ocorre no Japão e na China (ostras), nos EUA (ostras e mexilhões), na França e na Austrália (ostras) e nos países mediterrâneos da Europa (mexilhões). Na Rússia, nos mares do Extremo Oriente, são cultivadas algas marinhas (algas) e vieiras.

O estado dos recursos biológicos aquáticos e a sua gestão eficaz assumem uma importância cada vez maior, tanto para fornecer à população produtos alimentares de elevada qualidade como para fornecer matérias-primas a muitas indústrias e à agricultura (em particular, à avicultura). As informações disponíveis indicam uma pressão crescente sobre os oceanos do mundo. Ao mesmo tempo, devido à poluição severa, a produtividade biológica do Oceano Mundial diminuiu drasticamente em 198.... obg. Os principais cientistas previram que, até 2025, a produção pesqueira mundial atingiria 230-250 milhões de toneladas, incluindo 60-70 milhões de toneladas provenientes da aquicultura. a situação mudou: as previsões de capturas marinhas para 2025 diminuíram para 125-130 milhões de toneladas, enquanto as previsões para o volume de produção de peixe através da aquicultura aumentaram para 80-90 milhões de toneladas. da população da Terra excederá a taxa de crescimento dos produtos pesqueiros. Embora se registe a necessidade de alimentar as gerações presentes e futuras, deve ser reconhecida a contribuição significativa da pesca para o rendimento, o bem-estar e a segurança alimentar de todas as nações, bem como a sua importância particular para alguns países de baixo rendimento e com défice alimentar. Percebendo a responsabilidade da população viva pela conservação dos recursos biológicos para as gerações futuras, em Dezembro de 1995, no Japão, 95 estados, incluindo a Rússia, adoptaram a Declaração de Quioto e o Plano de Acção sobre a Contribuição Sustentável das Pescas para a Segurança Alimentar. Foi proposto que as políticas, estratégias e utilização de recursos para o desenvolvimento sustentável do sector das pescas deveriam basear-se nos seguintes princípios fundamentais:

Conservação de sistemas ecológicos;

Utilização de dados científicos confiáveis;

Aumentar o bem-estar socioeconómico;

Equidade na distribuição de recursos dentro e entre gerações.

A Federação Russa, juntamente com outros países, comprometeu-se a guiar-se pelos seguintes princípios específicos no desenvolvimento da estratégia nacional das pescas:

Reconhecimento e avaliação papel importante o papel que a pesca marinha, a pesca interior e a aquicultura desempenham na segurança alimentar global através do abastecimento alimentar e do bem-estar económico;

Aplicar eficazmente as disposições da Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar, do Acordo das Nações Unidas sobre as Populações de Peixes Transzonais e das Populações de Peixes Altamente Migradores, do Acordo sobre a Promoção de Medidas Internacionais para a Conservação e Gestão dos Navios de Pesca no Alto Mar e da FAO Código da Pesca Responsável, e harmonizar a sua legislação nacional com estes documentos;

Desenvolvimento e fortalecimento pesquisa científica como bases fundamentais para o desenvolvimento sustentável das pescas e da aquicultura para garantir a segurança alimentar, bem como fornecer assistência científica e técnica e apoio a países com capacidades de investigação limitadas;

Avaliar a produtividade das unidades populacionais nas águas sob jurisdição nacional, tanto interiores como marítimas, elevando a capacidade de pesca nessas águas a um nível comparável à produtividade a longo prazo das unidades populacionais e tomando medidas oportunas e adequadas para restaurar as unidades populacionais sobreexploradas para um estado sustentável, e cooperar em conformidade com o direito internacional para tomar medidas semelhantes para as unidades populacionais encontradas em alto mar;

Conservação e utilização sustentável da diversidade biológica e dos seus componentes no ambiente aquático e, em particular, a prevenção de práticas que conduzam a alterações irreversíveis, como a destruição de espécies por erosão genética ou a destruição em grande escala de habitats;

Promover o desenvolvimento da maricultura e da aquicultura nas águas costeiras marinhas e interiores, estabelecendo mecanismos legais apropriados, coordenando o uso da terra e da água com outras atividades, utilizando o melhor e mais adequado material genético de acordo com os requisitos para a conservação e uso sustentável de o ambiente externo e a conservação da diversidade biológica, aplicação de avaliações de impacto social e ambiental.

Recursos minerais do Oceano Mundial - São minerais sólidos, líquidos e gasosos. Existem recursos da zona de plataforma e recursos do fundo do mar.

Primeiro lugar entre recursos da zona de prateleira pertence ao petróleo e ao gás. As principais áreas de produção de petróleo são os Golfos Pérsico, Mexicano e da Guiné, a costa da Venezuela e o Mar do Norte. Existem áreas offshore de petróleo e gás nos mares de Bering e Okhotsk. O número total de bacias de petróleo e gás exploradas nos estratos sedimentares da plataforma oceânica ultrapassa 30. A maioria delas são continuações de bacias terrestres. As reservas totais de petróleo na plataforma são estimadas em 120–150 bilhões de toneladas.

Entre os minerais sólidos da zona de plataforma, podem ser distinguidos três grupos:

jazidas primárias de minérios de ferro, cobre, níquel, estanho, mercúrio, etc.;

placers costeiros-marinhos;

depósitos de fosforito em partes mais profundas da plataforma e na encosta continental.

Depósitos primários Os minérios metálicos são extraídos por meio de minas colocadas na costa ou em ilhas. Às vezes, esses trabalhos ocorrem no fundo do mar, a uma distância de 10 a 20 km da costa. Minério de ferro (na costa de Kyushu, na Baía de Hudson), carvão (Japão, Grã-Bretanha) e enxofre (EUA) são extraídos do subsolo subaquático.

EM placers costeiros-marinhos contém zircônio, ouro, platina, diamantes. Exemplos de tais desenvolvimentos incluem a mineração de diamantes – ao largo da costa da Namíbia; zircônio e ouro - na costa dos EUA; âmbar - nas margens do Mar Báltico.

Os depósitos de fosforito foram explorados principalmente no Oceano Pacífico, mas até agora seu desenvolvimento industrial não foi realizado em nenhum lugar.

A principal riqueza mar profundo fundo do oceano – nódulos de ferromanganês. Foi estabelecido que os nódulos ocorrem no filme superior dos sedimentos do fundo do mar, a uma profundidade de 1 a 3 km, e a uma profundidade de mais de 4 km, muitas vezes formam uma camada contínua. As reservas totais de nódulos chegam a trilhões de toneladas. Além de ferro e manganês, contêm níquel, cobalto, cobre, titânio, molibdênio e outros elementos (mais de 20). O maior número de nódulos foi encontrado nas partes central e leste oceano Pacífico. Os EUA, o Japão e a Alemanha já desenvolveram tecnologias para extração de nódulos do fundo do oceano.

Além dos nódulos de ferro-manganês, crostas de ferro-manganês também são encontradas no fundo do oceano, cobrindo rochas nas áreas das dorsais meso-oceânicas a uma profundidade de 1 a 3 km. Eles contêm mais manganês do que nódulos.

Recursos energéticos – mecânica e fundamentalmente acessível energia térmica dos oceanos do mundo, dos quais é utilizado principalmente energia das marés. Existem usinas de energia maremotriz na França, na foz do rio Rane, na Rússia, a UTE Kislogubskaya, na Península de Kola. Projetos para uso estão sendo desenvolvidos e parcialmente implementados energia das ondas e correntes. Os maiores recursos energéticos das marés são encontrados na França, Canadá, Grã-Bretanha, Austrália, Argentina, EUA e Rússia. A altura da maré nesses países chega a 10-15 m.

Água do mar também é um recurso do Oceano Mundial. Contém cerca de 75 elementos químicos. Cerca de... /... são extraídos das águas do mar. extraído no mundo sal de mesa, 60% de magnésio, 90% de bromo e potássio. As águas do mar em vários países são utilizadas para dessalinização industrial. Os maiores produtores de água doce são Kuwait, EUA, Japão.

Com o uso intensivo dos recursos do Oceano Mundial, sua poluição ocorre em decorrência do lançamento de resíduos industriais, agrícolas, domésticos e outros, da navegação e da mineração em rios e mares. A poluição e o descarte de petróleo nas profundezas do oceano representam uma ameaça particular Substâncias toxicas e resíduos radioativos. Os problemas do Oceano Mundial são os problemas do futuro da civilização humana. Exigem medidas internacionais concertadas para coordenar a utilização dos seus recursos e prevenir mais poluição.

Lição 2. Biomassa da biosfera

Análise de trabalhos de teste e classificação (5-7 min).

Repetição oral e teste em computador (13 min).

Biomassa terrestre

A biomassa da biosfera é de aproximadamente 0,01% da massa de matéria inerte da biosfera, com as plantas representando cerca de 99% da biomassa e cerca de 1% para consumidores e decompositores. Os continentes são dominados por plantas (99,2%), os oceanos são dominados por animais (93,7%)

A biomassa da terra é muito maior que a biomassa dos oceanos do mundo, é quase 99,9%. Isso se explica pela maior expectativa de vida e pela massa de produtores na superfície da Terra. você plantas terrestres O aproveitamento da energia solar para a fotossíntese chega a 0,1%, e no oceano - apenas 0,04%.

A biomassa de diferentes áreas da superfície da Terra depende das condições climáticas - temperatura, quantidade de precipitação. Forte condições climáticas tundra - Baixas temperaturas, permafrost, verões curtos e frios formaram comunidades vegetais únicas com baixa biomassa. A vegetação da tundra é representada por líquenes, musgos, árvores anãs rastejantes e vegetação herbácea que pode suportar condições tão extremas. Biomassa Taiga, depois misturada e Florestas decíduas aumenta gradualmente. A zona de estepe dá lugar à zona subtropical e vegetação tropical, onde as condições de vida são mais favoráveis, a biomassa é máxima.

A camada superior do solo tem as condições de água, temperatura e gás mais favoráveis ​​​​para a vida. A cobertura vegetal fornece matéria orgânica a todos os habitantes do solo - animais (vertebrados e invertebrados), fungos e um grande número de bactérias. Bactérias e fungos são decompositores e desempenham um papel significativo no ciclo das substâncias na biosfera, mineralizante substâncias orgânicas. “Os grandes coveiros da natureza” - foi assim que L. Pasteur chamou as bactérias.

Biomassa dos oceanos do mundo

Hidrosfera A “concha de água” é formada pelo Oceano Mundial, que ocupa cerca de 71% da superfície do globo, e corpos d'água terrestres - rios, lagos - cerca de 5%. Há muita água em lençóis freáticos e geleiras. Devido à alta densidade da água, os organismos vivos podem normalmente existir não apenas no fundo, mas também na coluna d'água e em sua superfície. Portanto, a hidrosfera é povoada em toda a sua espessura, os organismos vivos são representados bentos, plâncton E nécton.

Organismos bentônicos(do grego bentos - profundidade) levam um estilo de vida de fundo, vivendo no solo e no solo. O fitobentos é formado por várias plantas - algas verdes, marrons, vermelhas, que crescem em diferentes profundidades: em profundidades rasas, verdes, depois marrons, mais profundas - algas vermelhas, que são encontradas em profundidades de até 200 m. animais - moluscos, vermes, artrópodes, etc. Muitos se adaptaram à vida mesmo a mais de 11 km de profundidade.

Organismos planctônicos(do grego planktos - errantes) - habitantes da coluna d'água, não conseguem se deslocar de forma independente por longas distâncias, são representados pelo fitoplâncton e pelo zooplâncton. O fitoplâncton inclui algas unicelulares e cianobactérias, que são encontradas em reservatórios marinhos até uma profundidade de 100 m e são os principais produtores de substâncias orgânicas - têm uma taxa de reprodução invulgarmente elevada. Zooplâncton são protozoários marinhos, celenterados e pequenos crustáceos. Esses organismos são caracterizados por migrações verticais diárias; são a principal fonte de alimento para animais de grande porte - peixes, baleias de barbatanas.

Organismos nectônicos(do grego nektos - flutuante) - habitantes do meio aquático, capazes de se movimentar ativamente na coluna d'água, percorrendo longas distâncias. São peixes, lulas, cetáceos, pinípedes e outros animais.

Trabalho escrito com cartões:

1. Compare a biomassa dos produtores e consumidores em terra e no oceano.

2. Como a biomassa está distribuída no Oceano Mundial?

3. Descreva a biomassa terrestre.

4. Defina os termos ou amplie os conceitos: nekton; fitoplâncton; zooplâncton; fitobentos; zoobentos; porcentagem da biomassa da Terra proveniente da massa de matéria inerte da biosfera; porcentagem de biomassa vegetal da biomassa total de organismos terrestres; porcentagem de biomassa vegetal da biomassa total Organismos aquáticos.

Cartão no quadro:

1. Qual é a percentagem da biomassa da Terra proveniente da massa de matéria inerte na biosfera?

2. Que percentagem da biomassa da Terra provém das plantas?

3. Qual porcentagem da biomassa total dos organismos terrestres é biomassa vegetal?

4. Qual a percentagem da biomassa total dos organismos aquáticos é biomassa vegetal?

5. Qual % da energia solar é usada para a fotossíntese em terra?

6. Qual % da energia solar é utilizada para a fotossíntese no oceano?

7. Quais são os nomes dos organismos que habitam a coluna d'água e são transportados correntes marítimas?

8. Quais são os nomes dos organismos que habitam o solo oceânico?

9. Quais são os nomes dos organismos que se movem ativamente na coluna d'água?

Teste:

Teste 1. A biomassa da biosfera a partir da massa de matéria inerte da biosfera é:

Teste 2. A participação das plantas na biomassa da Terra é:

Teste 3. Biomassa de plantas terrestres em comparação com a biomassa de heterótrofos terrestres:

2. É 60%.

3. É 50%.

Teste 4. Biomassa vegetal no oceano em comparação com a biomassa de heterótrofos aquáticos:

1. Prevalece e responde por 99,2%.

2. É 60%.

3. É 50%.

4. A biomassa dos heterótrofos é menor e chega a 6,3%.

Teste 5. O uso médio de energia solar para fotossíntese em terra é:

Teste 6. O uso médio de energia solar para fotossíntese no oceano é:

Teste 7. O bentos oceânico é representado por:

Teste 8. O nekton oceânico é representado por:

1. Animais movendo-se ativamente na coluna d'água.

2. Organismos que habitam a coluna d'água e são transportados pelas correntes marítimas.

3. Organismos que vivem na terra e no solo.

4. Organismos que vivem na película superficial da água.

Teste 9. O plâncton oceânico é representado por:

1. Animais movendo-se ativamente na coluna d'água.

2. Organismos que habitam a coluna d'água e são transportados pelas correntes marítimas.

3. Organismos que vivem na terra e no solo.

4. Organismos que vivem na película superficial da água.

Teste 10. Da superfície às profundezas, as algas crescem na seguinte ordem:

1. Marrom raso, verde mais profundo, vermelho mais profundo até -200 m.

2. Vermelho raso, marrom mais profundo, verde mais profundo até -200 m.

3. Verde raso, vermelho mais profundo, marrom mais profundo até -200 m.

4. Verde raso, marrom mais profundo, vermelho mais profundo - até 200 m.