Темы для самостоятельной работы

1. Рассчитайте отношения масс элементов, вовлекаемых в биологический круговорот и выносимых в растворимой форме с суши (см. табл. 7.8).

2. Постройте ряд по убыванию значений и сделайте выводы об избирательности захвата масс разных элементов живым веществом суши.

Часть III

БИОГЕОХИМИЯ ПРИРОДНЫХ ЗОН

Глава 10

ЗОНАЛЬНОСТЬ

БИОГЕОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Главным источником энергии для всех, в том числе биогеохимических, процессов на поверхности Земли служит лучистая энергия Солнца. Закономерное уменьшение энергии от экватора к полюсам создает предпосылки для образования системы циркумполярных термических поясов, различающихся энергообеспеченностью и соответственно распределением масс живого вещества и его годовой продукции. Однако на эту тенденцию накладывается влияние разнообразных факторов, осложняющих структуру природной зональности.

Биогеохимическая зональность

Океана и суши

Реализация поступающей солнечной энергии в пределах океана и на суше принципиально различается. Распределение масс живого вещества в океане в значительной мере зависит от характера циркуляции вод, содержащих элементы питания фотосинтезирующих организмов. Циклонический режим циркуляции способствует подъему глубинных вод, богатых растворимыми формами химических элементов, в поверхностный слой океана. Это обеспечивает питанием значительную массу фитопланктона и поддерживает его активную биогеохимическую деятельность. Антициклональный режим благодаря слабой перемешиваемости и вследствие этого бедности элементами питания поверхностного слоя воды обусловливает ограниченное количество фитопланктона и, следовательно, всех других организмов. Такие районы занимают обширные центральные части океанов.

Другой важный фактор распределения живого вещества в океане — приуроченность крупных масс организмов к прибрежной зоне шельфа, куда сносятся элементы питания с суши и где толща воды активно перемешивается, непрерывно восполняя убыль элементов в поверхностном слое.

В пелагической (открытой) части Мирового океана есть области подъема глубинных вод, обогащенных химическими элементами, необходимыми фитопланктонным организмам. Таковы области экваториальной и антарктической дивергенции. Благодаря влиянию морских течений в экваториальном поясе Мирового океана масса организмов на единице площади почти в 2 раза меньше, чем в арктическом и субантарктическом поясах, и в 10 раз меньше по сравнению с субарктическим. По данным О. П.Добродеева и И. А. Суетовой (1976), продукция фотосинтезирующих организмов на единице площади составляет (т/км²): в открытом океане — 100, в прибрежной зоне и на шельфе — 300, в районах подъема глубинных вод — 2200.

В силу перечисленных причин система широтных поясов Мирового океана нарушена, во-первых, конфигурацией материков и обрамляющей их зоной шельфа, во-вторых, океаническими течениями. Несмотря на это, биогеохимическая зональность океана выражена вполне отчетливо. Общая картина распределения биогеохимической деятельности в разных поясах Мирового океана представлена в табл. 10.1.

Таблица 10.1