Бентическая среда океана: структура, организмы и экосистемы морского дна

Бентическая среда охватывает все дно Мирового океана. Ее обитатели, известные как бентос, включают все организмы, живущие на поверхности дна или внутри донных отложений. Это сообщество варьируется от крупных растений на мелководье до разнообразных животных на всех глубинах. Характер морского дна формируется различными осадками, многие из которых образуются в результате континентальной эрозии и переносятся мутными потоками, ветром или плавучими льдами. Эти материалы создают фундаментальный субстрат для донных экосистем, формируя среды обитания от мягких илов до твердых скальных выходов.

Значительная часть глубоководных отложений состоит из глубоководных (абиссальных) илов, являющихся пелагическими осадками биогенного происхождения. Известковый (калькарсовый) ил образуется из скоплений раковин организмов, выделяющих карбонат кальция, преимущественно в низких и средних широтах. Однако на глубинах ниже линии карбонатной компенсации (ЛКК), примерно 4-5 км, он отсутствует. На этой границе высокое давление и концентрация растворенного CO2 приводят к растворению карбонатных материалов. В противоположность ему, кремнистый ил формируется из остатков организмов с кремнеземным скелетом, таких как диатомовые водоросли и радиолярии.

Донные организмы, включая крабов, актиний, моллюсков и мидий на дне океана

Донные организмы демонстрируют три основные жизненные стратегии в этой обширной среде. Сидячие (сессильные) организмы постоянно прикреплены к субстрату и фильтруют пищу из водной толщи. Подвижные (вагильные) организмы активно перемещаются по дну в поисках пищи. Зарывающаяся инфауна обитает внутри донных осадков, извлекая питательные вещества из самого субстрата. Конкуренция за ресурсы интенсивна, а распределение видов контролируется факторами: освещенностью, температурой, соленостью и составом грунта. Разнообразие напрямую коррелирует со стабильностью условий: изменчивые среды поддерживают высокую численность ограниченного числа видов, а стабильные — высокое биоразнообразие.

В различных биотопах формируются специализированные сообщества. Скалистые литорали демонстрируют четкую вертикальную зональность из-за градиента воздействия воздуха и волн. В верхних, более суровых зонах доминируют усоногие раки и литорины, а ближе к отметке отлива процветают водоросли, брюхоногие моллюски, иглокожие и декаподы. Приливные лужи создают микрохабитаты для разнообразных ракообразных и полихет. Ниже уровня отлива в сублиторали обитают омары, двустворчатые моллюски и обширные заросли бурых водорослей (ламинарий), достигающие глубин около 40 метров.

Песчаные и илистые грунты, распространенные вблизи дельт и эстуариев, населены эпифауной на поверхности и инфауной в толще осадков. Типичны питающиеся детритом двустворчатые моллюски и фильтраторы, такие как устрицы, а также различные креветки и черви. Коралловые рифы представляют собой биогенную бентическую среду, требующую теплых вод с температурой выше 18°C. Эти структуры, созданные колониальными склерактиниевыми кораллами и обрастающие известковыми водорослями, как Большой Барьерный риф, обеспечивают исключительное биоразнообразие и служат убежищем для мириад симбионтов.

Уникальные экосистемы существуют в глубоководном бентисе, где обитают экстремофилы. В гидротермальных полях срединно-океанических хребтов процветают сообщества, основанные на хемосинтезе. Гигантские погонофоры (Riftia pachyptila), термофильные археи и особые моллюски получают энергию за счет окисления сероводорода. Аналогичные сообщества холодных сипов (сепов) сущеруют в зонах субдукции и выхода метана. На абиссальных равнинах, удаленных от таких источников, сообщества малочисленны, но представлены большинством крупных таксонов животного царства, демонстрируя удивительную адаптивность бентоса к самой масштабной среде планеты.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Тимоти Куски

Источник: Энциклопедия наук о Земле и космосе

Данные публикации будут полезны студентам и аспирантам геологических специальностей, профессиональным геологам-тектонистам, специалистам в области геодинамики и региональной геологии, а также всем, кто интересуется фундаментальными процессами формирования и эволюции земной коры.