Организация гидросферы.

Она определяется количеством и взаимодействием водных объектов. Существует семь основных классов водных объектов: 1) океаны и моря, 2) реки, 3) озера,) 4) болота, 5) ледники,6) водохранилища, 7) каналы.

Океаны и моря. Вся акватория Мирового Океана характеризуется различными глубинами, о существенно влияет на морские экеосистемы.7% акватории это глубины до 200 м, 39%- глубины 200-4000 м, 53% - глубины 4000-6000 м, 1% - глубины более 6000 м.

Особенности океана: 1) он поглощает солнечную энергию в 3 раза интенсивнее, чем суша; 2) от поверхности океана отражается только 8% солнечной энергии; 3) нагревание океана происходит в полосе 15⁰ южной широты и 30⁰ северной широты, в других районах океан отдает тепло, полученное в поясе нагревания; 4) воды океана постоянно находятся в движении, этому способствуют атмосферная циркуляция, неравномерный нагрев воды, контрасты солености воды, силы притяжения Луны и Солнца. Поверхностные течения представляют собой круговороты, которые в северном полушарии движутся по часовой стрелке, в южном – против часовой; 5) океанические воды имеют солесодержание 35 г/л и постоянный химический состав ( стабильное соотношение натрия, магния, кальция).

Глобальная экологическая функция океана: 1) термодинамическая, 2) климатообразующая, 3) регулирование глобального содержания СО₂.

Озера - это природные континентальные водоемы с замедленным водообменом. Они занимают понижения рельефа. Суммарная площадь акватории озер 2,7 млн. км² (около 2% общей площади суши). Основной характеристикой озер является стабильность уровневого режима. Он отражает равенство прихода и расхода воды. Особенностью озерных систем является преобладанием процессов накопления минерального (донные отложения) и живого вещества (растительные и животные гидробионты).

Речные системы. Реки – однонаправленные по рельефу потоки воды, текущие в руслах и формирующиеся за счет поверхностного и подземного стока. Реки осуществляют связь суши и мирового океана, они доставляют в океан минеральное и живое вещество.

Основными характеристиками рек являются: 1) объем годового стока; 2) распределение стока по сезонам и месяцам; 3) максимальный и минимальный расход воды; 4) количество переносимых веществ (взвешенных и влекомых); 5) количество солей, поступающих в приемный водоток или водоем.

Ледники. Это покровные или горные скопления воды в твердой фазе с очень медленными скоростями движения. Общая площадь ледников составляет 16 млн. км , общий объем 24 млн. км³. В ледниках сосредоточено 2/3 пресных вод планеты. За счет движения ледников происходит разрушение горных пород. В результате по краям ледника образуются морены, которые могут быть краевыми и концевыми.

Болота. Они занимают 3.5 млн. км² и выполняют важную экологическую роль: 1) водорегулирующая функция – в лесной зоне болота определяют условия формирования речного стока; 2) это особый вид экологических систем с уникальной биотой.

Водохранилища и каналы. Создание водохранилищ стало в ХХ веке планетарным явлением. В мире 30 тыс. водохранилищ с суммарным объемом 6 тыс. км³. Создание водохранилищ позволяет решать вопросы: 1) водоснабжения промышленности, населения; 2) обеспечивают работу гидроэлектростанций и тепловых электростанций; 3) создают условия для водного транспорта; 4) позволяют осуществлять ирригационные мероприятия; 5) позволяют решать вопросы борьбы с наводнениями.

Каналы позволяют снабжать водой населенные пункты, промышленность, сельское хозяйство, снимает транспортные проблемы. Как антропогенные сооружения, они способствуют обмену генофонда гидробионтов в условиях, невозможных в естественных условиях (передача генофонда через водораздел).

Интегральным показателем, характеризующим все классы объектов гидросферы, является продолжительность водообмена. Для ледников он составляет 10 000 лет, для мирового океана – 2500 лет, для подземных вод- 1400 лет, для озер – 17 лет, для болот – 5 лет, для почвенных вод –1 год, для водохранилищ – 0,5 года, для рек – 16 суток.

Количество организмов в водных экосистемах определяется пятью лимитирующими факторами: 1) соленость, 2) глубина проникновения солнечных лучей, 3) количество растворенного О₂ , 4) доступность питательных веществ, 5) температура воды.

Таблица 6.

Использование водных ресурсов (км³)

речной сток – 40 000 км³

Таблица 7.

Управление водными ресурсами

Литосфера.

Земля сформировалась 4,5 млрд. лет назад. Литосфера – это твердая оболочка земного шара, на котором существует фитосфера, составляет 1,5 % объема планеты и 0,8% ее массы. Толщина земной коры колеблется в пределах от 70 км под горными массивами, до 8 км под морским дном.

Горные породы, слагающие земную кору, можно разделить на три типа:

Изверженные – образуются в результате застывания расплавленных горных пород, поступающих на поверхность Земли в результате извержения вулканов.

Метафорические - возникают в результате нагрева и сжатия кристаллических пород в глубине литосферы.

Осадочные - возникают в результате разрушения изверженных пород под действием различных экологических факторов ( все виды эрозии) и накопления остатков живых организмов.

Цикл преобразования пород осуществляется за счет трех факторов:

солнечной энергии – в результате ее воздействия разрушаются горные породы на поверхности Земли;

радиоактивного тепла планеты, которое обеспечивает плавление горных пород и формирует изверженные породы;

движения земной коры, в результате которого происходит перемещение больших масс горных пород.

Разрушение горных пород, которое происходит под действием солнечной энергии, ветрового воздействия, воздействия воды (особенно в кристаллическом состоянии), биоты, является начальным этапом формирования педосферы или почвы.

Почва - биокосное вещество – это смесь неорганических элементов (глина, песок), разложившихся животных и растительных останков, воды, воздуха и микроорганизмов.

Компоненты зрелой почвы, расположенные слоями, называются почвенным горизонтом. Каждый горизонт имеет собственную мощность, цвет, структуру, химический состав. Вертикальный разрез почвенной толщи называется профилем почвы.

Таблица 8.

Почвенный профиль

Механический состав почв. Почвы отличаются друг от друга по содержанию глины (очень мелкие частицы), ила (мелкие частицы), песка (крупные частицы). По механическому составу почвы подразделяются на три класса.

Суглинок – содержатся практически равные количества песка, ила и немного меньшее количество глины. Он задерживает достаточно большое количество влаги.

Песчаные почвы содержат поры больших размеров, им свойственна высокая водопроницаемость.

Глинистые почвы – они состоят из мельчайших частиц, имеют высокую пористость, но поры очень малы и волы практически не просачивается в нижние горизонты, а верхние горизонты часто заболачиваются.

Таблица 9.