Органический мир, природные ресурсы и экологические проблемы атлантического океана. Минеральные ресурсы атлантического океана

8. Жизнь Атлантического океана и его биологические ресурсы, особенности водных экосистем.

Жизнь океана в свете современных представлений рассматривается как экосистема (биогеоценоз, по терминологии В. Н. Сукачева, 1960; Л. А. Зенкевича, 1970), взаимосвязанная и взаимообусловленная геофизическими и геохимическими процессами и явлениями глобального масштаба. Действительно, все водные животные и растения, их ареалы, формы существования, биологические циклы, размеры, длительность жизни отдельных особей, их энергетический баланс, биопродукция связаны с абиотическими факторами, являющимися производными геофизических процессов планеты. В свою очередь биологические процессы имеют огромное значение в формировании планеты в пределах, охваченных жизнью. От наземных экосистем экосистема океана отличается рядом принципиальных черт, из которых две представляются особенно значительными. Продуценты (растения) наземных экосистем неразрывно связаны корневой системой с биогенным фондом, формирующимся в результате жизнедеятельности растений. Продуценты водных экосистем (водоросли) разобщены с основным биогенным фондом водоемов, будь то океан, озеро, водохранилище и даже пруд. В фотаческом слое, который даже при очень большой прозрачности океана не превышает нескольких десятков метров, биогенных солей, и, прежде всего фосфатов, недостаточно, но они лимитируют формирование органического вещества. Биогенные же элементы находятся на глубине, куда свет не проникает и откуда они выносятся в освещенный слой моря в результате вертикального перемешивания водных масс в итоге теплового и механического взаимодействия атмосферы и гидросферы.

В наземных экосистемах растения - важнейший компонент пищи многих животных, поэтому распространение их связан с растительной ассоциацией. В морской среде наблюдается разобщенность животного населения (консументов) и полей фитопланктона (продуцентов). Большая часть водных биоценозов существует без прямого контакта с живой растительностью, сосредоточенной в тонком приповерхностном трофогенном слое. Масса животных живет ниже массы растений, используя продукты деструкция растительных организмов. С глубиной количество пищи уменьшается: 2/3 биомассы животных океана находятся в слое до 500 м. На большой глубине ощущается недостаток пищевых ресурсов и уменьшение биомассы ихтиоцена. Таким образом, жизнь большинства морских животных протекает в сумеречном освещении, а на больших глубинах - в полной темноте. Недостаток пищи обусловливает разреженное существование глубоководных организмов. У многих представителей глубинной фауны имеются органы свечения, а у некоторых видов рыб существуют самцы, живущие на теле самок, - приспособление, исключающее необходимость трудных встреч в полной темноте при разреженном распространении. В жизни гидросферы важное значение имеет также группа редуцентов, или восстановителей. Они питаются мертвыми остатками животных и растений, причем минерализуют эти остатки, доводя их до углекислоты, аммиака и воды, делая их доступными лая автотрофных растений - продуцентов. Итак, в отношении имеющихся и образующихся в воде пищевых органических веществ все водное население объединяется в три большие группы: продуценты, консументы и редуценты. Океан населяют около 200 тыс. видов растений и животных, и исследователи моря никогда не смогли бы разобраться в их взаимосвязи, если бы ведущее значение в жизни океана не принадлежало бы всего нескольким тысячам видов, которые являются по биомассе и продукции основными. Все животные и растения объединяются в три больших комплекса: планктон, представители которого дрейфуют с водными массами; бентос, представители которого живут на грунте. И нектон, к которому относятся активно плавающие животные- рыбы, головоногие моллюски и млекопитающие - ластоногие, дельфины, киты.

Помимо животных и растений, составляющих постоянный комплекс планктона, в него входят личинки моллюсков, червей, иглокожих, а также и мальки рыб. Значительную массу планктона составляют ракообразные-амфиподы и эуфаузииды, представляющие важный компонент питания многих видов рыб. Особенно многочисленны эуфаузииды в области полярного фронта, а также в водах, омывающих Антарктиду, где особенно многочислен криль (Euphasia superba), главный источник питания усатых китов.

В состав бентоса входят моллюски, иглокожие, черви, питающиеся детритом, находящимся в илах. По характеру вертикального распределения на грунте животные бентоса объединяются в эпифауну, инфауну. Животные бентоса проникают в глубины океана на несколько тысяч метров. В числе животных бентоса многие виды представляют хозяйственную ценность - это, прежде всего мидии, устрицы, лангусты, омары.

Большую часть биомассы нектона составляют рыбы, общее количество видов которых превышает 15 тыс. Биомасса их достигает 80-85% от всей биомассы нектона. На втором месте стоят головоногие моллюски (около 600 видов), около 15% от биомассы нектона. Китов и ластоногих насчитывается около 100 видов. Они составляют в общей биомассе нектона менее 5%.

Большой практический интерес представляют данные, характеризующие продуктивность первоисточника пищи - фитопланктона и консументов. Продуктивность фитопланктона громадна по сравнению с его биомассой. Соотношение продукции к биомассе достигает у фитопланктона 200-300 единиц. Для зоопланктона это отношение составляет 2-3 единицы. У бентоса она снижается до 1/3, а у большинства рыб-до 1 5. При этом у рыб с коротким жизненным циклом это отношение может быть равно 1/2, а у медленно растущих рыб с поздним наступлением половой зрелости может достигать 110.

Детализацию ряда особенностей жизни океана мы постараемся показать при характеристике отдельных районов Атлантического океана.

Прибрежные морские россыпи с богатым содержанием ильменита, рутила, циркона и моноцита представлены крупными месторождениями на побережьях Бразилии и полуострова Флорида (США). В меньших масштабах минералы этого типа сосредоточены у побережья Аргентины, Уругвая, Дании, Испании, Португалии. Оловоносные и железистые пески встречаются на Атлантическом побережье Северной Америки и Европы, а прибрежно-морские россыпи алмазов, золота, платины – у побережья Юго-Западной Африки (Ангола, Намибия, ЮАР). На шельфе Атлантического побережья Северной и Южной Америки и Африки (плато Блейк, у Марокко, Либерии и др.) обнаружены фосфоритовые образования и фосфатные пески (добыча которых пока нерентабельна из-за более низкого качества по сравнению с фосфоритами суши). Обширные поля железомарганцевых конкреций находятся в северо-западной части океана, в Северо-Американской котловине и на плато Блейк. Суммарные запасы железомарганцевых конкреций оцениваются в Атлантическом океане в 45 млрд т. Уровень концентрации в них цветных металлов (при невысоком содержании марганца) близок к рудоносным породам суши. В Атлантическом океане и его морях открыто большое количество морских месторождений нефти и газа, которые интенсивно разрабатываются. К богатейшим морским нефтегазоносным районам мира относят Мексиканский залив, лагуну Маракайбо, Северное море, Гвинейский залив, которые интенсивно разрабатываются. Три крупные нефтегазоносные провинции выявлены в Западной Атлантике: 1) от Девисова пролива до широты Нью-Йорка (промышленные запасы у Лабрадора и к югу от Ньюфаундленда); 2) на шельфе Бразилии от мыса Калканьяр до Рио-де-Жанейро (открыто более 25 месторождений); 3) в прибрежных водах Аргентины от залива Сан-Хорхе до Магелланова пролива. Согласно оценкам, перспективные нефтегазоносные площади составляют около 1/4 акватории океана, а общие потенциальные извлекаемые ресурсы нефти и газа оцениваются более чем в 80 млрд т. Некоторые районы атлантического шельфа богаты каменным углем (Великобритания, Канада), железной рудой (Канада, Финляндия).

24. Транспортная система и порты Атлантического океана .

Ведущее место среди других морских бассейнов мира. Крупнейший в мире грузопоток нефти из стран Персидского залива на пути в Атлантику разделяется на две ветви: одна огибает Африку с юга и направляется в Западную Европу, Северную и Южную Америку, а другая – через Суэцкий. Нефть из стран Северной Африки в Европу и, частично, в Северную Америку, из стран Гвинейского залива в США и Бразилию. Из Мексики и Венесуэлы в США через Карибское море, а также из Аляски через Панамский канал в порты Атлантического побережья. Сжиженный газ из стран Северной Африки (Алжир, Ливия) в Западную Европу и США. В перевозках сухих массовых - железная руда (из бразильских и венесуэльских портов в Европу), зерно (из США, Канады, Аргентины – в европейские порты), фосфориты (из США (Флорида), Марокко – Западной Европы), бокситы и глинозем (из Ямайки, Суринама и Гайаны в США), марганцевая (из Бразилии, Западной и Южной Африки), хромовая руда (из Южной Африки и Средиземноморья), цинковая и никелевая руды (из Канады), лесные грузы (из Канады, Скандинавских стран и северных портов России в Западную Европу). Генеральные грузы, которые на 2/3 перевозятся судами линейного плавания. Универсальные порты с высоким уровнем механизации. Западная Европа-1/2 грузооборота. Ла-Манша до Кильского канала, восточное побережье Великобритании, средиземноморские портовые комплексы вдоль побережья Лионского залива и Лигурийского моря. США от залива Мэн до Чесапикского залива: Нью-Йорк – Нью-Джерси, Америпорт и Хэмптон-Родс. Мексиканском заливе, где выделяются три главных портово-промышленных комплекса (Новый Орлеан и Батон-Руж; Галвестонская бухта и Хьюстонский канал; порты Бомонт, Порт-Артур, Ориндж связанные с Мексиканским заливом каналами через озеро Сабин). нефте(Амуай, Картахена, Тобрук) и хим(Арзев, Александрия, Абиджан) заводов, ал(Белен, Сан-Луис, Пуэрто-Мадрин), металлур(Тубаран, Маракайбо, Варриж), цемен(Фрипорт) отраслей. юго-восточном побережье Бразилии (Сантос, Рио-де-Жанейро, Виктория) и в заливе Ла-Плата (Буэнос-Айрес, Росарио, Санта-Фе). (Порт-Харкорт, Лагос, дельта р. Нигер). Североафриканские порты широко открыты в сторону моря, а их универсальный характер требует значительных затрат по модернизации портового хозяйства (Алжир, Триполи, Касабланка, Александрия и Тунис). На ряде островов Карибского бассейна (Багамские, Каймановы, Виргинские) сооружены самые глубоководные в этой части океана перегрузочные терминалы для крупных танкеров (400 – 600 тыс. дедвейт т).

Некоторые районы атлантического шельфа богаты каменным углем. Наиболее крупные подводные разработки каменного угля ведет Великобритания. Самое крупное эксплуатируемое Нор-Тумберленд-Дерхемское месторождение с запасами порядка 550 млн. тонн расположено на северо-восточном побережье Англии. Разведаны залежи угля в шельфовой зоне к северо-востоку от острова Кейп-Бретон. Однако в хозяйстве подводный каменный уголь имеет меньшее значение, чем морские промыслы нефти и газа. Главный поставщик на мировой рынок монацита - Бразилия. Ведущим производителем концентратов ильменита, рутила и циркона являются также США (россыпи этих металлов почти повсеместно распространены на шельфе Северной Америки - от Калифорнии до Аляски). Значительный интерес представляют россыпи касситерита у побережья Австралии, у полуострова Корнуолл (Великобритания), в Бретани (Франция). Крупнейшие по запасам скопления железистых песков расположены в Канаде. Железистые пески также добываются в Новой Зеландии. Россыпное золото в прибрежно-морских отложениях обнаружено на западных берегах США и Канады.

Основные месторождения прибрежно-морских алмазоносных песков сосредоточены на юго-западном побережье Африки, где они приурочены к отложениям террас, пляжей и шельфа до глубин 120 м. Значительные морские террасовые россыпи алмазов расположены в Намибии. Перспективны африканские прибрежно-морские россыпи. В прибрежной зоне шельфа расположены подводные месторождения железной руды. Наиболее значительная разработка морских залежей железной руды ведется в Канаде, на восточном побережье Ньюфаундленда (месторождение Вабана). Кроме того, Канада добывает железную руду в Гудзонском заливе.

Рис.1. Атлантический океан

В небольших количествах из подводных шахт добываются медь и никель (Канада - в Гудзонском заливе). На полуострове Корнуолл (Англия) ведется добыча олова. В Турции, на побережье Эгейского Моря, разрабатываются ртутные руды. Швеция добывает железо, медь, цинк, свинец, золото и серебро в недрах Ботнического залива. Крупные соляные осадочные бассейны в виде соляных куполов или пластовых залежей часто встречаются на шельфе, склоне, подножии материков и в глубоководных впадинах (Мексиканский залив, шельфы и склоны западной Африки, Европы). Полезные ископаемые этих бассейнов представлены натриевыми, калийными и магнезитовыми солями, гипсом. Подсчет этих запасов затруднителен: объем только калийных солей оценивается в пределах от сотен миллионов тонн до 2 млрд. тонн. В Мексиканском заливе у берегов Луизианы эксплуатируются два соляных купола.

Из подводных месторождений добывается более 2 млн. тонн серы. Эксплуатируется крупнейшее скопление серы Гранд-Айл, расположенное в 10 милях от берегов Луизианы. Промышленные запасы фосфоритов найдены близ калифорнийского и мексиканского побережья, вдоль береговых зон Южной Африки, Аргентины, у берегов Новой Зеландии. Фосфориты добываются в районе Калифорнии с глубин 80-330 м, где концентрация составляет в среднем 75 кг/м куб.

В Атлантическом океане и его морях выявлено большое количество морских месторождений нефти и газа, в том числе с одним из самых высоких в мире уровней добычи этих видов топлива. Они расположены в разных районах шельфовой зоны океана. В его западной части весьма крупными запасами и объемом добычи отличаются недра лагуны Маракаибо. Нефть извлекается здесь более чем из 4500 скважин, из которых в 2006 г. получено 93 млн. тонн «черного золота». Мексиканский залив относят к богатейшим морским нефтегазоносным районам мира, полагая, что в настоящее время в нем выявлена лишь незначительная часть потенциальных запасов нефти и газа. На дне залива пробурено 14 500 скважин. В 2011 г. из 270 шельфовых месторождений было добыто 60 млн. тонн нефти и 120 млрд. м 3 газа, а всего за время разработки здесь извлечено 590 млн. тонн нефти и 679 млрд. м 3 газа. Самые значительные из них расположены у берегов полуострова Парагуано, в заливе Пария и у острова Тринидад. Запасы нефти здесь исчисляются десятками миллионов тонн.

Кроме названных районов в западной Атлантике прослеживаются три крупные нефтегазоносные провинции. Одна из них протягивается от пролива Девиса до широты Нью-Йорка. В её пределах промышленные запасы нефти выявлены пока у Лабрадора и к югу от Ньюфаундленда. Вторая нефтегазоносная провинция простирается вдоль берегов Бразилии от мыса Калканьяр на севере до Рио-де-Жанейро на юге. Здесь уже открыто 25 месторождений. Третья провинция занимает прибрежные пространства Аргентины от залива Сан-Хорхе до Магелланова пролива. В ней обнаружены лишь небольшие месторождения, пока нерентабельные для морских разработок.

В шельфовой зоне восточного побережья Атлантики нефтепроявления обнаружены южнее Шотландии и Ирландии, у берегов Португалии, в Бискайском заливе. Крупный нефтегазоносный район расположен возле Африканского континента. Около 8 млн. тонн дают нефтепромыслы, сосредоточенные возле Анголы.

Весьма значительные ресурсы нефти и газа сосредоточены в недрах некоторых морей Атлантического океана. Среди них важнейшее место занимает Северное море, которое не знает себе равных по темпам освоения подводных нефтегазовых месторождений. Значительные подводные залежи нефти и газа разведаны в Средиземном море, где в настоящее время действуют 10 нефтяных и 17 газовых морских промыслов. Значительные объемы нефти извлекаются с месторождений, расположенных у побережий Греции и Туниса. Газ разрабатывают в заливе Сидра (Бол. Сирт, Ливия), у итальянского побережья Адриатического моря. В перспективе недра Средиземного моря должны давать не менее 20 млн. тонн нефти в год.

Географическое положение . Атлантический океан протянулся с севера на юг на 16 тыс. км от субарктических до антарктических широт. Океан широк в северной и южной частях, сужается в экваториальных широтах до 2900 км. На севере сообщается с Северным Ледовитым океаном, а на юге широко соединяется с Тихим и Индийским океанами. Ограничен берегами Северной и Южной Америки - на западе, Европы и Африки - на востоке и Антарктиды - на юге.

Атлантический океан - второй по величине среди океанов планеты . Береговая линия океана в северном полушарии сильно расчленена многочисленными полуостровами и заливами. Около материков много островов, внутренних и окраинных морей. В состав Атлантики входят 13 морей, которые занимают 11% его площади.

Рельеф дна . Через весь океан (примерно на равном удалении от побережий материков) проходит Срединно-Атлантический хребет. Относительная высота хребта около 2 км. Поперечные разломы расчленяют его на отдельные сегменты. В осевой части хребта расположена гигантская рифтовая долина шириной от 6 до 30 км и глубиной до 2 км. К рифту и разломам Срединно-Атлантического хребта приурочены как подводные действующие вулканы, так и вулканы Исландии и Азорских островов. По обеим сторонам хребта лежат котловины с относительно ровным дном, разделенные возвышенными поднятиями. Площадь шельфа в Атлантическом океане больше, чем в Тихом.

Минеральные ресурсы . Запасы нефти и газа обнаружены на шельфе Северного моря, в Мексиканском, Гвинейском и Бискайском заливах. Залежи фосфоритов открыты в районе подъема глубинных вод у побережья Северной Африки в тропических широтах. Россыпные месторождения олова близ берегов Великобритании и Флориды, а также алмазов - у берегов Юго-Западной Африки выявлены на шельфе в наносах древних и современных рек. Железомарганцевые конкреции найдены в котловинах дна у побережий Флориды и Ньюфаундленда.

Климат . Атлантический океан расположен во всех климатических поясах Земли. Основная часть акватории океана - между 40° с.ш. и 42° ю.ш. - находится в субтропических, тропических, субэкваториальных и экваториальном климатических поясах. Здесь круглый год высокие положительные температуры воздуха. Наиболее суровый климат имеют субантарктические и антарктические широты, в меньшей степени - приполярные, северные широты.

Течения . В Атлантическом, как и в Тихом океане, образуется два кольца поверхностных течений. В северном полушарии Северное Пассатное течение, Гольфстрим, Северо-Атлантическое и Канарское течения образуют движение вод по часовой стрелке. В южном полушарии Южное Пассатное, Бразильское, течение Западных ветров и Бенгельское образуют движение вод против часовой стрелки. Из-за значительной протяженности Атлантического океана с севера на юг в нем в большей мере развиты меридиональные потоки вод, чем широтные.

Свойства вод . Зональность водных масс в океане осложнена влиянием суши и морских течений. Это проявляется прежде всего в распределении температур поверхностных вод. Во многих районах океана изотермы у берегов резко отклоняются от широтного направления. Северная половина океана теплее южной, разница в температурах доходит до 6°С. Средняя температура поверхностных вод (16,5°С) несколько ниже, чем в Тихом океане. Охлаждающее влияние оказывают воды и льды Арктики и Антарктики.. Одна из причин повышенной солености состоит в том, что значительная часть испаряющейся с акватории влаги не возвращается снова в океан, а переносится на соседние материки (из-за относительной узости океана).

В Атлантический океан и его моря впадает немало больших рек: Амазонка, Конго, Миссисипи, Нил, Дунай, Ла-Плата и др. Они выносят в океан огромные массы пресных вод, взвешенного материала и загрязняющих веществ. В опресненных заливах и морях субполярных и умеренных широт зимой у западных берегов океана образуется лед. Многочисленные айсберги и плавучий морской лед мешают судоходству в северной части Атлантического океана.

Органический мир . Атлантический океан беднее видами в составе флоры и фауны, чем Тихий. Одной из причин этого является его относительная геологическая молодость и заметное похолодание в четвертичном периоде во время оледенения северного полушария. Однако в количественном отношении океан богат организмами - он самый продуктивный на единицу площади. Это связано прежде всего с широким развитием шельфов и мелководных банок, на которых обитает много придонных и донных рыб (треска, камбала, окунь и др.). Биологические ресурсы Атлантического океана во многих районах истощены. Доля океана в мировом рыболовстве за последние годы значительно снизилась.

Природные комплексы . В Атлантическом океане выделяют все зональные комплексы - природные пояса, кроме северного полярного. Воды северного субполярного пояса богаты жизнью. Она особенно развита на шельфах у побережий Исландии, Гренландии и полуострова Лабрадор. Умеренный пояс характеризуется интенсивным взаимодействием холодных и теплых вод, его воды - самые продуктивные районы Атлантики. Обширные пространства теплых вод двух субтропических, двух тропических и экваториального поясов менее продуктивны, чем воды северного умеренного пояса. В северном субтропическом поясе выделяется особый природный аквальный комплекс Саргассова моря. Для него характерна повышенная соленость вод (до 37,5 промилле) и низкая биопродуктивность. В прозрачной воде, чистого синего цвета растут бурые водоросли - саргассы, давшие название акватории. В умеренном поясе южного полушария, как и в северном, природные комплексы богаты жизнью в районах, где смешиваются воды с разной температурой и плотностью вод. В субантарктическом и антарктическом поясах характерно проявление сезонных и постоянных ледовых явлений, отражающихся на составе фауны (криль, китообразные, нототениевые рыбы).

Хозяйственное использование . В Атлантическом океане представлены все виды хозяйственной деятельности человека на морских акваториях. Среди них наибольшее значение имеют морской транспорт, затем - подводная добыча нефти и газа, только потом - вылов и использование биологических ресурсов. На берегах Атлантики размещается более 70 приморских стран с населением свыше 1,3 млрд. человек. Через океан проходят многие трансокеанские маршруты с крупными объемами грузовых и пассажирских перевозок - сайт. На побережьях океана и его морей расположены наиболее значительные по грузообороту порты мира. Уже разведанные минеральные ресурсы океана - значительны. Однако интенсивно разрабатываются в настоящее время нефтегазовые месторождения на шельфе Северного и Карибского морей, в Бискайском заливе. Многие страны, ранее не имевшие значительных запасов этих видов минерального сырья, испытывают сейчас экономический подъем за счет их добычи (Англия, Норвегия, Нидерланды, Мексика и др.).

Биологические ресурсы океана давно и интенсивно используются. Однако, в связи с переловом ряда ценных промысловых видов рыб, в последние годы Атлантика уступает Тихому океану по добыче рыбы и морепродуктов.

Интенсивная хозяйственная деятельность человека на акватории Атлантического океана и его морей вызывает заметное ухудшение природной среды - как в океане (загрязнение вод, воздуха, уменьшение запасов промысловых видов рыб), так и на побережьях. В частности, ухудшаются рекреационные условия на берегах океана. С целью предотвращения дальнейшего и уменьшения существующего загрязнения природной среды Атлантического океана разрабатываются научные рекомендации и заключаются международные соглашения по рациональному использованию ресурсов Атлантического океана.