МОРСКОЕ ДНО: ХАРАКТЕРИСТИКИ, РЕЛЬЕФ, ТИПЫ, ФЛОРА И ФАУНА. - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Морское дно является частью земной коры , которая находится ниже моря. Морское дно очень разнообразно и может быть классифицировано с помощью нескольких переменных.

Например, мы можем классифицировать их по материалу, из которого они состоят, и по размеру зерен, но мы также должны указать глубину, на которой они находятся, а также организмы, которые их колонизируют (растения и животные).

Рисунок 1. Схема различных подразделений океана. Видны деления по расстоянию до берега и деления по глубине. Источник: Oceanic divisions.svg: Крис, да, через Wikimedia Commons

Морское дно геологически отличается от континентов. Он переживает вечный цикл формирования и разрушения, который формирует океаны и контролирует большую часть геологии и геологической истории континентов.

Общие характеристики

Геологические процессы формируют береговую линию, определяют глубину воды, контролируют, является ли дно илистым, песчаным или каменистым, создают новые острова и подводные горы (которые колонизируют организмы) и во многом определяют характер морской среды обитания.

геология

Геологическое различие между океаном и континентами связано с физическими и химическими различиями в горных породах, составляющих кору в каждом случае.

Океаническая кора, образующая морское дно, состоит из минерала темного цвета, называемого базальтом. В отличие от этого, большинство континентальных горных пород относятся к типу гранитов, с другим химическим составом, чем базальт, и более светлым цветом.

Срединно-Атлантический хребет

Срединно-Атлантический хребет - это структура, которая проходит через значительную часть планеты с севера на юг и от которой постоянно формируется морское дно в результате разделения тектонических плит.

Рисунок 2. Срединно-Атлантический хребет отмечает границу тектонической плиты, от которой формируется новое морское дно. Источник: изначально загружено в английскую википедию: 14:51, 21 октября 2003 г. JamesDay (Обсуждение / вклад). 200 × 415 (21 177 байт) (карта Срединно-Атлантического хребта), через Wikimedia Commons

Из-за этого явления дно океана около хребта моложе (геологически), чем дно, ближайшее к континентам, поскольку оно образовалось совсем недавно.

Это явление влияет на состав и размер частиц (среди других переменных), которые влияют на различные типы местообитаний и их обитателей.

география

Океаны покрывают около 71% поверхности земли, причем морское дно является одним из самых обширных мест обитания в мире.

С другой стороны, океаны распределены по отношению к экватору неравномерно. В северном полушарии насчитывается 61% океанов, а в южном полушарии около 80%. Это простое различие означает, что дно океана в южном полушарии больше.

Классификация океанов

Океаны традиционно делятся на четыре больших бассейна:

Тихий океан

Это самый большой и самый глубокий океан, почти такой же большой, как и все остальные вместе взятые, площадью 166,2 миллиона км ² и средней глубиной 4 188 м.

Атлантический океан

Его площадь составляет 86,5 миллиона км ² , что немного больше, чем у Индийского океана (73,4 миллиона км ² ), но они примерно одинаковы по средней глубине (3736 и 3872 метра соответственно).

Северный Ледовитый океан

Это самый маленький и мелководный океан с площадью около 9,5 миллионов км ² и глубиной 1130 м.

Несколько неглубоких морей, таких как Средиземное море, Мексиканский залив и Южно-Китайское море, связаны с крупными океанскими бассейнами или граничат с ними.

Связь между океанами

Хотя мы обычно рассматриваем океаны как отдельные объекты, на самом деле они взаимосвязаны. Связи между основными бассейнами позволяют морской воде, материалам и некоторым организмам перемещаться из одного океана в другой.

Морское дно также можно представить как большую взаимосвязанную систему. Однако другие переменные, такие как глубина океанической массы в определенной точке, резкие изменения рельефа, среди прочего, устанавливают истинные границы для значительной части океанической фауны.

Типы морского дна

Классификация морского дна зависит от различных переменных, таких как его глубина, проникновение света, расстояние до берега, температура и субстрат, который его составляет.

Морское дно можно разделить на:

-Побережье фон

Береговые линии варьируются от наивысшего предела прилива до предела, определяющего эвфотическую зону (около 200 метров), куда проникает солнечная радиация (и происходит фотосинтез).

В эвфотической зоне гасится 99% излучения, что делает невозможным фотосинтез в более глубоких областях.

Прибрежные участки дна

A) Супралитораль, которая не затоплена, но находится под сильным влиянием моря.

Б) Эулиторальная область, которая периодически затапливается, от низкого до высокого уровня прилива.

C) Сублиторальная зона, которая всегда находится под водой и которая включает зону от границы отлива до эвфотической зоны. Этот суб-прибрежный район считается морским дном.

Типы береговой линии

С другой стороны, литоральное дно также классифицируется в зависимости от его состава на:

Однородное дно : в основном состоит из ила, песка, небольших гребней, гравия или камня.
Смешанные средства: это смеси предыдущих компонентов в разных пропорциях; Они могут состоять из песка-ила, песка-гальки или любой из возможных комбинаций.
Диффузное дно: это переходы между некоторыми из предыдущих типов, они появляются в местах слияния течений, дельтах рек и других.

Прибрежное дно в целом очень плодородное, так как оно получает большой вклад от сточных вод континента, которые обычно насыщены минералами и органическими веществами.

Фауна береговой линии

Фауна литорального дна очень обширна в сублиторальной зоне, сокращая количество видов по мере продвижения к супралиторальной зоне (где изобилуют виды, наиболее устойчивые к высыханию).

Разнообразие фауны включает брюхоногих моллюсков, ракообразных, таких как ракушки, губки, нематоды, веслоногие рачки, гидроиды, анемоны, мшанки, морские сквирты, полихеты, амфиподы, равноногие, иглокожие (морские ежи), моллюски, такие как мидии и осьминоги, крабы. и рыба.

Кораллы, которые являются колониальными животными, укрывающими микроводоросли в своем теле, также присутствуют на береговой линии и служат убежищем для многих других видов. Этим животным требуется свет, чтобы их достичь, чтобы их симбиотические микроводоросли могли фотосинтезировать.

Рифы, из которых состоят кораллы, называют «морскими джунглями» из-за большого разнообразия видов, обитающих на них.

Флора береговой линии

На побережье также встречаются растения и водоросли.

В тропических и субтропических водах типичны луга Талассии (в народе называемые черепаховой травой), морской фанерогам (цветущее растение). Это растение растет на мягких песчаных почвах.

В приливной зоне (часть береговой линии между уровнями максимального и минимального приливов) могут быть растения, такие как мангровые заросли, приспособленные для роста на илистом дне, которому может не хватать кислорода (в бескислородных условиях).

Рисунок 4. Акула-медсестра (Ginglymostoma cirratum) отдыхает на лугу из черепаховой травы (Thalassia testudinum). Источник: NOAA CCMA Biogeography Team.

Келп леса

Одной из наиболее распространенных сублиторальных сред обитания в регионах с умеренным климатом являются большие «леса» или «клумбы» ламинарии, состоящие из групп бурых водорослей отряда ламинариевых.

Эти сообщества важны из-за их высокой продуктивности и разнообразия сообществ беспозвоночных и рыб, которые они содержат. Млекопитающие, такие как тюлени, морские львы, каланы и киты, даже считаются связанными с этим типом среды обитания.

Рисунок 5. Карта мирового распространения лесов водорослей. Источник: Максимилиан Дёррбекер (Чумва), через Wikimedia Commons

Леса водорослей также являются источником большого количества дрейфующих водорослей, особенно после штормов, которые оседают на близлежащих пляжах, где они служат источником энергии для сообществ.

Рисунок 6. Водолаз в лесу водорослей в Калифорнии, США. Источник: Эд Бирман из Редвуд-Сити, США, через Wikimedia Commons.

Леса водорослей, которые могут простираться на высоту до 30 м и более над субстратом, придают сублиторальным скальным сообществам вертикальную структуру.

Иногда эти обширные леса могут изменять уровень освещенности в нижележащем субстрате, уменьшать воздействие волн и турбулентности и изменять доступные питательные вещества.

Рис. 7. Морская выдра и ее детеныши кормятся в лесу водорослей. Источник: Эд Бирман из Редвуд-Сити, США, через Wikimedia Commons.

-Океан дно

Физико-химические свойства

Глубокое море простирается через земной шар вертикально, то есть от края континентального шельфа до дна самых глубоких океанских желобов.

Физические и химические свойства водоема, заполняющего это огромное пространство, меняются по всей его глубине. Эти свойства использовались для определения характеристик морского дна.

Гидростатическое давление: гидростатическое давление (давление водяного столба) увеличивается с глубиной, добавляя эквивалент 1 атмосферы (атм) на каждые 10 м.

Температура: в большинстве стран мира глубоководные температуры низкие (приблизительный диапазон от -1 до +4 ° C, в зависимости от глубины и местоположения), но чрезвычайно стабильны.

Большинство глубоководных организмов никогда не испытывают больших или быстрых изменений температуры окружающей среды, за исключением тех, которые населяют гидротермальные источники, где перегретые жидкости смешиваются с низкотемпературной придонной водой.

Соленость и pH: постоянные термические условия в большей части океанских глубин в сочетании со стабильной соленостью и pH.

Поток энергии и материи на дне океана

Глубокое море слишком темное, поэтому не позволяет фотосинтезу происходить. Следовательно, первичная продукция зеленых растений (составляющая основу практически всех наземных, пресноводных и мелководных морских экосистем) отсутствует.

Таким образом, пищевые сети морского дна почти полностью зависят от органических частиц, опускающихся с поверхности.

Размер частиц варьируется от мертвых клеток фитопланктона до туш китов. В регионах, где нет явной сезонности, в глубокое море постоянно идет дождь из мелких частиц (так называемый «морской снег»).

Вдоль континентальных окраин подводные каньоны могут переносить большое количество морской травы, макроводорослей и растительных остатков на глубоководное дно.

Рисунок 8. Подводный каньон реки Конго в Юго-Западной Африке, демонстрирующий около 300 км каньона Источник: Микенортон, из Wikimedia Commons

Частицы могут поглощаться среднеглубинными животными или разлагаться бактериями, когда они проникают в толщу воды.

Резкое сокращение доступной пищи по мере увеличения глубины, возможно, является фактором, который больше всего влияет на структуру глубоководных экосистем.

Агрегаты мертвых клеток, прикрепленные к слизистым веществам и фекальным гранулам зоопланктона, быстро оседают, накапливаясь на морском дне в виде видимых отложений «фитодетрита».

Фауна океанского дна

Влияние темноты на форму тела, поведение и физиологию глубоководных организмов наиболее очевидно у животных, обитающих на средних глубинах.

Мезопелагическая (200-1000 м) и батипелагическая (1000-4000 м) зоны вместе составляют более 1 миллиарда км ³ пространства, на котором обитают активно плавающие рыбы, головоногие моллюски и ракообразные, а также большое разнообразие студенистого зоопланктона ( медузы, сифонофоры, тенофоры, личинки, сальпы и другие группы).

Глубоководные организмы демонстрируют биохимическую адаптацию, чтобы противодействовать воздействию высокого давления на функции ферментов и клеточных мембран. Однако темнота и нехватка пищи - это факторы, которые больше всего влияют на организм и поведение животных.

Например, многие организмы на морском дне имеют медленный метаболизм, который в некоторых случаях проявляется в очень большой продолжительности жизни.

В бедной питательными веществами пустыне на дне океана гидротермальные источники и туши китов и крупных рыб представляют собой настоящие оазисы изобилия.

биолюминесценция

Более 90% видов животных в этой среде (на глубинах значительно ниже максимального проникновения солнечного света) излучают свет. В некоторых случаях это производство света происходит из-за симбиотических ассоциаций с люминесцентными бактериями.

Многие рыбы и головоногие моллюски имеют сложные вспомогательные структуры (фотофоры), которые отражают, преломляют или фильтруют излучаемый свет, несмотря на то, что их глаза функционируют.

Численность биолюминесцентных организмов значительно уменьшается с увеличением глубины.

Прикосновение и запах

В отличие от большого количества биолюминесценции в глубоководной толще, очень немногие бентосные организмы (обитатели дна) производят свет. У некоторых групп рыб, обитающих близко к морскому дну, уменьшены глаза и, как полагают, более развиты другие чувства, такие как осязание.

Крошечные глаза рыбы-треноги (Bathypterois) должны быть мало полезны, но лучи специализированных грудных плавников, наделенных увеличенными спинномозговыми нервами, позволяют им обнаруживать изменения вокруг себя, функционируя как механочувствительная матрица.

Рис. 9. Рыба рода Bathypterois atricolor. Наблюдается большое количество видоизмененных придатков. Источник: Управление океанических исследований и исследований NOAA, 2015 г., Хохону Моана.

На морском дне также обитает фауна падальщиков, у которой также развито обоняние (среди прочего, рыба, крабы).

Разнообразие морского дна

По оценкам, существует от сотен тысяч до более чем 1 миллиона бентосных (глубоководных) видов.

Такой высокий уровень разнообразия является неожиданным для среды обитания, состоящей в основном из однообразных, бедных видами илистых отмелей.

Детритофаги и морское дно

Морское дно - это царство грязеедов. Губки, морские лилии и другие фильтры-питатели встречаются в местах, где потоки воды увеличивают поток взвешенных частиц.

С другой стороны, на обширных абиссальных равнинах преобладают детритоядные животные, добывающие органическое вещество из донных отложений.

Преимущество глубоководных отложений как источника пищи состоит в том, что они находятся в неограниченном количестве и очень доступны, но при этом имеют небольшую пищевую ценность.

В океанах с умеренным и полярным климатом фитодетрит (разлагающиеся остатки растительных организмов) является сезонной «неожиданной удачей» для экосистемы морского дна. Однако количество поступающего фитодетрита непредсказуемо, и его распределение часто бывает неравномерным.

Крупные и многочисленные голотуриды (морские огурцы) - детритофаги глубин. Они представляют собой различные стратегии использования этого эфемерного источника пищи.

Рисунок 10. Огурец или морской огурец, обычный обитатель морского дна. Источник: Фредерик Дукарм, Wikimedia Commons.

Ссылки

Болье, С. (2002). Накопление и судьба фитодефита на морском дне. Океанография и морская биология: ежегодный обзор 40, 171-232.
Бергквист, Д. К. Уильямс, FM и Фишер, CR (2000). Рекорд долголетия глубоководных беспозвоночных. Природа. 403, 499-500.
Корлисс BA-1., Браун, CW, Сан, X. и Шоверс, WJ (2009). Разнообразие глубоководного бентоса связано с сезонностью пелагической продуктивности. Deep-Sea Research Часть I 56, 835-841.
Гловер, А.Г. и Смит, CR (2003). Экосистема глубоководного дна: современное состояние и перспективы антропогенных изменений к 2025 году. Охрана окружающей среды. 30, 219-241.
Левин, Л.А. (2003). Бентос зоны кислородного минимума: адаптация и реакция сообщества на гипоксию. Океанография и морская биология: ежегодный обзор 41, 1-45.
Тиль, Х. (1975). Размерная структура глубоководного бентоса. Internationale Revue der Gesamten Hydrobiologie. 60, 575-606.

МОРСКОЕ ДНО: ХАРАКТЕРИСТИКИ, РЕЛЬЕФ, ТИПЫ, ФЛОРА И ФАУНА. - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА - 2025