Атлантический океан: биогеоценоз и экологические проблемы

Атлантический океан: биогеоценоз и экологические проблемы

Курсовая работа по физической географии; «Атлантический океан: биогеоценоз

и экологические проблемы».

Сдавалась на географическом факультете Кубанского государственного

университета

С о д е р ж а н и е :

|1. |ВВЕДЕНИЕ. |2 |

|2. |КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. |3 |

|3. |КОЛИЧЕСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ. |6 |

|4. |ВЕРТИКАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ. |10 |

|5. |БИОГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ. |13 |

|6. |РЫБОПРОМЫСЛОВОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ. |18 |

|7. |СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОМАССЫ. |20 |

|8. |ЖИЗНЬ АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА И ЕГО БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ, |24 |

| |ОСОБЕННОСТИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ. | |

|9. |БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АТЛАНТИЧЕСКОГО ОКЕАНА. |26 |

|10.|БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ОСВОЕНИЕ ИХ ЧЕЛОВЕКОМ. |56 |

|11.|ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОКЕАНА (ЗАКЛЮЧЕНИЕ). |58 |

|12 |СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. |60 |

1. Введение.

Атлантический океан — самый изученный и освоенный людьми из всех океанов.

Свое название он получил по имени титана Атланта (по греческой мифологии,

держащего на своих плечах небесный свод). В разное время его называли по-

разному: "Море за Геракловыми столбами", "Атлантик", "Западный океан",

"Море мрака" и т.д. Название "Атлантический океан" впервые появилось в 1507

году на карте Вальд-Земюллера, с тех пор название утвердилось в географии.

Границы Атлантического океана по берегам 4-х континентов (Евразии, Африки и

обеих Америк) — естественные, с океанами — условные: на севере с Северным

Ледовитым океаном, на западе и востоке соответственно с Тихим и Индийским

океанами. Принцип проведения границ у ряда авторов разный: А. В. Гембель

считает, что наиболее репрезентативными являются границы, проведенные по

гидрологическим данным (водному балансу, солености; температуре и динамике

вод). Однако отсутствие достаточного количества данных в целом ряде

регионов не позволяет учитывать эти факторы и проводить по ним границы.

Поэтому, чаще всего границы проводят по орографическим единицам: подводным

плато, хребтам, мелям, островам, где таловых нет — по локсодромии. Т.е.

линии, секущей меридианы под одним и тем же углом. Граница с Северным

Ледовитым океаном обычно проводится по 70° с.ш. Баффинова Земля — остров

Диско, мыс Брустер (Гренландия) — 61° с.ш. на Скандинавском полуострове;

граница с Тихим океаном остров Осте (Огненная Земля) к мысу Штернек

(Антарктида); граница с Индийским океаном — мыс Игольный, и по 20° в.д. к

Антарктиде. Остальные границы — сухопутные, по береговой линии материков.

Приведенные выше границы взяты из Атласов океанов, издательства

Министерства обороны СССР и ВМФ, 1980 год, они официально приняты в нашей

стране. В обозначенных границах площадь океана составляет 93,4 млн. км2,

объем воды 322,7 млн. км2. Обмен воды происходит за 46 лет, что в 2 раза

быстрее, чем в Тихом.

Значительная роль Атлантики в жизни людей во многом объясняется чисто

географическими обстоятельствами: его большой протяженностью (от Арктики до

Антарктики) между 4-мя материками. Он разъединяет платформенные структуры

на континентах, географически удобные для поселения людей. В океан впадают

крупные и средние реки (Амазонка, Конго, Нигер, Миссисипи, Святого

Лаврентия и другие), которые служили и служат естественными путями

сообщения; изрезанность береговой линии Европы, наличие Мексиканского

залива, Средиземного моря, также способствовали развитию мореплавания и

освоению океана. Атлантический океан имеет несколько средиземных морей

(Балтийское, Средиземное, Черное, Мраморное, Азовское) и 3 крупных залива:

Мексиканский, Бискайский и Гвинейский. В океане имеются острова и

архипелаги (правда, значительно меньших размеров, чем в других океанах).

Особенно большие скопления островов находятся у берегов Центральной

Америки: Большие и Малые Антильские, Багамские; у берегов Южной Америки —

Фолклендские. В южной части океана — Южные Оркнейские и Южные Сандвичевы; у

берегов Африки — Канарские, Зеленого Мыса, Азорские, Мадейра, Принсипи, Сан-

Томе и др. Крупнейшие острова у берегов Европы: Великобритания, Ирландия. В

осевой зоне океана острова Исландия, Вознесения, Св. Елены.

2. КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.

2.1. Климат.

Климатические условия Атлантики во многом определяются его большой

меридиональной протяженностью, особенностями формирования барического поля.

Своеобразием конфигурации акватории больше в умеренных широтах, чем в

экваториально-тропических. На северной и южной окраине находятся огромные

регионы охлаждения и формирования очагов высокого атмосферного давления

Гренландского и Арктического бассейнов, Антарктиды — на юге. Из-за мощного

центра охлаждения — антарктиды, Южное полушарие в значительной мере

холоднее северного, термический экватор над Атлантикой, как и для планеты,

смещен в Северное полушарие. В северной части Океана расположен Исландский

минимум, особенно активный глубокий в зимнее время, он определяет характер

погоды не только над океаном, но на значительной территории Евразии.

Расположенный южнее Северо-Атлантический (Азорский) максимум наиболее

активен летом, в нем формируется морской топический воздух. В

приэкваториальных широтах — над яйцами максимального нагрева и пониженного

давления постоянно формируется масса теплого и очень влажного воздуха. В

Южном полушарии центром высокого давления в субтропических широтах является

Южно-Атлантический максимум, в умеренных и субтропических широтах — зона

пониженного давления, а над Антарктидой область постоянно высокого

давления, во многом определяющая погоду в прилегающих районах океана. От

субтропических максимумов к экватору под углом к экватору дуют пассаты:

северо-восточного направления в Северном полушарии и юго-восточного — в

Южном. Устойчивость направления этих ветров до 80% в год, сила ветров более

изменчива и составляет 1-7 баллов. В умеренных широтах обоих полушарий

господствуют ветры западных составляющих, со значительными скоростями, в

Южном полушарии часто переходящие в шторм — "ревущие сороковые".

Распределение атмосферного давления и характер воздушных масс влияет на

характер облачности, режим и количество атмосферных осадков. Облачность над

океаном имеет, как правило, зональную структуру: максимальное количество у

экватора с преобладанием кучевых и кучево-дождевых форм. Тропические и

субтропические широты имеют наименьшую облачность. В умеренных широтах

количество облаков вновь возрастает, и господствуют здесь слоистые и

слоисто-дождевые формы.

О количестве атмосферных осадков над Северной Атлантикой можно судить по

данным таблицы 1.

таблица 1.

|Широты |Количество осадков (мм) |

|Полярные |250 |

|Средние |1500 |

|Тропические |От 100 на востоке до 500 на западе |

|Экваториальные |2000 |

(по А. Циргофферу)

Очень характерным явлением для умеренных широт обоих полушарий (особенно

Северного) являются густые туманы, образующиеся при соприкосновении теплых

воздушных масс и холодных вод океана, а также при встрече холодных и теплых

вод у острова Ньюфаундленд. Особенно густые летние туманы в этом районе

осложняют навигацию, нередко там встречаются айсберги. В тропических

широтах туманы наиболее вероятны у островов Зеленого Мыса, где пыль,

выносимая из Сахары, служит ядрами конденсации для водяного пара атмосферы.

Очень опасным явлением в тропических широтах - океана бывают тропические

циклоны, вызывающие ураганные ветры и сильные ливни. В последнее

десятилетие было обнаружено, что тропические циклоны развиваются между 6-20

градусами по обе стороны от экватора. Они имеют четко выраженный годовой

ход, в среднем формируется до 9 вихрей в год.

Повторяемость тропических циклонов над Атлантическим океаном (Северное

полушарие 1899-1971 гг.)

Таблица 2

|Месяц |

|Число |I |II |II|IV |V |VI |VII |VIII|IX |X |XI |XII |год |

|месяцев| | |I | | | | | | | | | | |

| | | | | | | | | | | | | | |

| |---|---|--|---|0.2 |0.7 |0.8 |2.5 |4.3 |2.6 |0.7 |0.1 |9.4 |

| | | |- | | | | | | | | | | |

(по Л. С. Минкиной и Н. А. Безрукову)

Тропические циклоны часто развиваются из небольших депрессий, смещающихся с

Африканского континента на Атлантический океан, набирая силу, они очень

опасны для островов Вест-Индии и юга Северной Америки.

2.2.Температура.

Атлантический океан из-за большой протяженности с севера на юг, узости в

районе экватора и связи с Северным Ледовитым океаном, в целом на

поверхности холоднее Тихого и Индийского океанов. Средняя температура воды

на поверхности +16,9°, в то время как в Тихом +19,1°, Индийском +17°.

Отличается и средняя температура толщи всей водной массы Северного и Южного

полушарий. Благодаря Гольфстриму средняя температура воды Северной

Атлантики 11+6,3°, южной +5,6°. В целом же, как и в других океанах,

температура поверхностных вод понижается от экватора к полюсам, а также с

запада на восток. Наличие теплых течений поддерживает температуру воды на

западе океана на 20° с.ш. 27°, в то время как на востоке всего 19°. Хорошо

прослеживаются и сезонные изменения температур. Самая низкая температура

регистрируется в феврале на севере и в августе на юге океана, а самая

высокая — наоборот. Суточные же колебания температур поверхностного слоя

невелики, в тропиках они составляют 0,4°, в более высоких широтах — 0,5° по

Цельсию. Годовая амплитуда температур у экватора не более 3°, в

субтропических и умеренных широтах 5-8°, в полярных 4° по Цельсию.

Значителен горизонтальный градиент температур поверхностного слоя в местах

встречи холодных и теплых течений. Например, Восточно-Гренландского и

Ирмингера, где разница температур в 7° в радиусе 20-30 км обычное явление.

Годовые колебания температур четко прослеживаются в поверхностном слое до

300-400 м. До глубины 1000 м очень малы, а глубже 1000 м совсем ничтожны.

Изменение температур воды с глубиной в Северной Атлантике представлено в

таблице 3

Таблица 3

| |Место и месяц измерения (°С) |

|Глубины (м) | |

| |61° 06' с.ш. |29° 56' с.ш. |30° 32' с.ш. |

| |3°12' в.д. август|59° 33' д. Июль |26°01'. з.д. август|

|0 |12,35 |22,65 |27,49 |

|50 |8,38 |20,65 |27,51 |

|100 |7,49 |19,36 |18,23 |

|400 |2,05 |17,06 |7,85 |

|600 |0,40 |14,30 |5,49 |

|1000 |0,85 |6,73 |4,46 |

|2000 |— |3,70 |3,55 |

|3000 |— |2,91 |2,68 |

|5000 |— |2,14 |— |

(по А. Циргофферу)

В последнее десятилетие в науке появилось новое направление: изучение

влияния аномалий температур океанических вод на погоду Европы, в частности.

По предложению академика Г.И. Марчука наблюдения проводились в небольших

регионах. Там, где наиболее активно и интенсивно происходит теплообмен

между океаном и атмосферой. Они получили название ЭАЗов — энергетически

активные зоны. В Атлантике выделено 4 типа зон: Норвежская,

Ньюфаундленская, зона Гольфстрима, Атлантическая тропическая. 4 раза в год

проводятся наблюдения на полигоне размером 1500х2000 км. Программу

выполняют научно-исследовательские суда экспедиционного флота нашей страны.

По результатам работ установлено, что наибольшее взаимодействие в системе

океан—атмосфера происходит в зимнее полугодие. Все параметры замеров с

помощью зондов многоразового и одноразового действия поступают на ЭВМ где,

и они обрабатываются.

2.3.Соленость.

Атлантический океан самый соленый из всех океанов. Содержание солей в

водах Атлантики составляет в среднем 35,4%, что больше, чем соленость

Тихого, Индийского и Северного Ледовитого океанов. Распределение солености

не всегда является зональной, во многом она зависит от ряда причин:

количества и режима атмосферных осадков, испарения, притока вод из других

широт с течениями и количества пресных вод, доставляемых реками. Самая

высокая соленость наблюдается в тропических широтах (по Гембелю) — 37,9%, в

Северной Атлантике между 20 и 30° с.ш., в Южной между 20 и 25° ю. ш. Здесь

господствует пассатная циркуляция, мало осадков, испарение же составляет

слой в 3 м. Пресных вод почти не поступает. Несколько больше солёность и в

умеренных широтах Северного полушария, куда устремляются воды Северо-

Атлантического течения. Соленость в приэкваториальных широтах 35%.

Прослеживается изменение солености с глубиной: на глубине 100-200 м она

составляет 35%, что связано с подповерхностным течением Ломоносова.

Установлено, что соленость поверхностного слоя не совпадает в ряде случаев

с соленостью на глубине. Резко падает соленость и при

встрече различных по температуре течений. Например, южнее острова

Ньюфаундленд, при встрече Гольфстрима и Лабрадорского течения на

незначительном расстоянии соленость падает от 35% до 31-32%. Интересной

особенностью Атлантического океана является существование в нем пресных

подземных вод — субмаринные источники (по И. С. Зецкеру). Один из них давно

известен морякам, он расположен восточнее полуострова Флорида, где корабли

пополняют запасы пресной воды; это 90-метровое "пресное окно" в соленом

океане. Вода поднимается на поверхность и бьет на глубине 40 м. Это

типичное явление разгрузки подъемного источника в области тектонических

нарушений или районах развития карста. (На Флориде есть карст). Когда напор

подземных вод превышает давление столба морской воды, происходит разгрузка

— излияние подземных вод на поверхность. Недавно была пробурена скважина на

материковом склоне Мексиканского залива у берегов Флориды, в 48 км от

города Джонсонвилл. Пробурили скважину на глубине 250 м, вырвался столб

воды высотой в 9 м, вода была пресной. Поиски и исследование субмаринных

источников только начинаются.

2.4. Биология.

Атлантический океан — часть Мирового океана, и основные особенности его

биологической структуры, естественно, подчиняются глобальным

закономерностям пространственного распределения жизни, общим с другими

океанами. Некоторые специфические черты биологии Атлантического океана

определяются такими его особенностями, как наибольшая среди других океанов

меридиональная протяженность и наименьшая ширина; относительно наиболее

развитый шельф (около 10% площади); наличие больших придаточных бассейнов

средиземноморского типа (Мексиканский залив, Карибское море, система

Средиземного моря); мощное развитие Гольфстрима, оказывающего огромное

влияние на всю Северную Атлантику; интенсивность меридионального переноса

глубинных вод; четкая выраженность субтропических апвеллингов у восточных

берегов.

3. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИЗНИ.

3.1. Фитопланктон и первичная продукция.

В составе фитопланктона (одиночные и колониальные пелагические

водоросли) почти повсюду, как и в других районах Мирового океана, по числу

клеток и биомассе доминируют диатомовые водоросли, но в тропической зоне

важное количественное значение принадлежит также перидинеям и

кокколитофоридам. Количественное распределение фитопланктона соответствует

циркумконтинентальной и шпротной зональности океана, но существенно

различается в основных биогеоценозах эпипелагиали[1]. Наибольшая

численность и биомасса планктонных водорослей наблюдаются в неритических

водах, особенно там, где имеет место обогащение поверхностных горизонтов

биогенными элементами в результате сезонных процессов (умеренные широты

обоих полушарий), прибрежных апвеллингов (северо-западная и юго-западная

Африка, банка Кампече в Мексиканском заливе) или речного стока

(предустьевые участки Амазонки и Конго). При этом в средних широтах, где

наиболее явно выражена биологическая сезонность, различия в численности и

биомассе водорослей очень велики. В тропической зоне с круглогодичной

вегетацией фитопланктона максимальная биомасса превышает минимальную только

в 4—10 раз, а нередко и меньше.

В открытом океане фитопланктона, как правило, заметно меньше, чем у

берегов, и здесь особенно четко проявляется широтная зональность в

распределении его количественных показателей. В арктических и

антарктических районах биомасса фитопланктона обычно довольно низка.

Биомасса водорослей заметно повышается в средних широтах обоих полушарий

(10 г/м3 и более), затем достигает минимума в центральных круговоротах

(часто всего лишь 0.001 г/м3) и вновь повышается (до 0.1 г/м3 и более) у

экватора.

В целом акватория океана разделяется на олиготрофные и эвтрофные участки,

границы которых могут быть грубо проведены по изолиниям среднегодовой

численности клеток водорослей, равным 10 кл/л (что примерно соответствует

средней биомассе 0.001 г/м3); районирование эвтрофных вод может быть

дробным (Семина, 1977а).

Продуцирование органического вещества фитопланктоном определяется

интенсивностью фотосинтеза, зависящего от поступления доступной водорослям

части солнечной радиации и условий снабжения верхних горизонтов океана

биогенными элементами. Распределение первичной продукции по акватории

океана во многом сходно с районированием по количеству фитопланктона и

отличается от последнего лишь некоторыми деталями. Самыми продуктивными

являются районы, характеризующиеся наиболее быстрой регенерацией биогенов,

а именно зоны прибрежных подъемов вод, дивергенций течений и часто

повторяющихся сгонных явлений (побережье северо-западной и юго-западной

Африки, юго-восточное побережье Южной Америки и др.), а также некоторые

внутренние моря (Азовское, Северное, отдельные участки Мексиканского

залива; Кобленц-Мишке, 1977). Суточные величины первичной продукции

варьируют от 0.02—0.03 г с/м3 в срединных частях центральных круговоротов

(например, в Саргассовом море) до 3—5 г с/м3 у берегов Намибии. Средняя для

всего океана первичная продукция составляет 0.19 г с/м3/сут (Кобленц-Мишке

и др., 1970), а суммарная годовая продукция углерода достигает 7.3-103 т

(из 23-10° т, ежегодно продуцируемых во всем Мировом океане). Продукция

донных водорослей — лтакрофитов — и цветковых растений выражается

величиной, на два порядка меньшей (Возжинская, 1977), и может не

приниматься во внимание.

В пространственном распределении первичной продукции, как и в распределении

других количественных биологических характеристик, отчетливо заметны оба

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10