Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Жизнь в Мировом океане

1.1 Растительный и животный мир Мирового океана

1.2 Проблемы Мирового океана

1.3 Защита жизни в Мировом океане

2. Природные ресурсы Мирового океана

2.1 Биологические и химические ресурсы Мирового океана

2.2 Топливно-энергетические ресурсы Мирового океана

3. Флора и фауна Мирового океана

Заключение

Список используемых источников

Введение

Нашу планету вполне можно было бы назвать Океанией, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши. Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, составляя 97 % гидросферы, тогда как воды суши содержат всего лишь 1 %, а в ледниках сковано только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью всех морей и океанов Земли, оказывает огромное влияние на жизнедеятельность планеты.

Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток. На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно Океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около четырёх пятых всех живых существ планеты.

Цель данной курсовой работы заключается в обобщении и систематизации трудов ученых, занимавшихся растительным и животным миром Мирового океана, и предоставлении данного материала в рамках обзорно-ознакомительного. Многочисленные споры, идеи, суждения порождали и расширяли знания о Мировой океана. Природные ресурсы Мирового океана носит своеобразный характер, это обусловлено рядом факторов, которые указаны во второй главе.

Для понимания жизни в Мировом океане и флора и фауна Мирового океана необходимо разъяснить и изучить океаны. Охарактеризовать их строение. Эти вопросы раскрыты в третьей главе. Для написания данной работы, объемом в 32 страницы, использовался литературно-реферативный метод. Количество используемых источников - 9.

1. Жизнь в Мировом океане

Огромен и разнообразен живой мир океана: более 150 тыс. видов животных и более 10 тыс. видов водорослей обитают в нем. Даже теперь, когда развились наземные животные и растения, в водной среде их обитает значительно больше, чем на суше. Здесь живут самые крупные животные, например кит, который в 25 раз тяжелее слона--самого большого животного суши; крупнейшие растения-- водоросли, протяженностью во много десятков метров. Условия существования в воде всего живого гораздо благоприятнее, чем на суше: здесь нет резких колебаний температуры, окружающая вода хорошо поддерживает в пространстве тело организма и ему не нужен столь мощный скелет или корни, как обитателям суши, противостоящим воздействию воздушной стихии.

В органическом мире морей и океанов выделяются плавающие животные и растения-- планктон и нектон, а также бентос, т. е. совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морей, озер, рек. Бентос делится на животный (зообентос) и растительный (фитобентос). Больше -- зообентоса, особенно в прибрежных мелководьях.

Морские организмы очень разнообразны. Это моллюски, ракообразные, рыбы и пр. Основную массу фитобентоса составляют бактерии и водоросли. Они образуют целые подводные луга, раскинувшиеся на огромном пространстве. В нашей стране заросли ламинариевых и фукусовых водорослей особенно значительны у Мурманского, Беломорского и Дальневосточного побережий; они дают здесь урожай за год в среднем 200 т с 1 га. На мелководьях, где обилие солнечного света, живут синезеленые водоросли -- очень мелкие растения, покрывающие камни слизистой пленкой. Глубже обитают самые крупные бурые водоросли--ламинарии, фукусы, макроцистиды и др. Они прикрепляются ко дну и образуют густые подводные леса. Самые глубоководные-- красные водоросли; они тоже прикреплены ко дну, растут небольшими кустиками, иногда сплошным ковром устилая дно моря. За цвет их называют багрянками.

Следующее подразделение живых организмов-- планктон. Они не прикреплены ко дну, но и не способны активно передвигаться, а лишь пассивно переносятся течениями. Фитопланктон, представленный водорослями, развит в верхнем, освещенном слое воды. Зоопланктон населяет всю толщу воды. Преобладают в нем ракообразные, многочисленны простейшие (радиолярии, фораминиферы, инфузории), кишечнополостные (медузы, сифонофоры, гребневики), крылоногие моллюски и др. Планктон служит пищей для рыб и многих водных животных. Помимо основной массы одноклеточных диатомей среди планктонных водорослей встречаются и крупные, они образуют обширные скопления, например в знаменитом Саргассовом море в Атлантическом океане.

Наконец, организмы, способные активно плавать,--нектон. Они противостоят течениям и перемещаются на значительные расстояния. К нектону относятся рыбы, китообразные, ластоногие, черепахи, пингвины, кальмары, водные змеи.

Условия существования для организмов на разных глубинах неодинаковы. На прибрежных мелководьях (литораль, литоральная зона), где постоянны волнения и прибой, а также приливы и отливы, дважды в сутки заливающие водой полосу побережья шириной обычно меньше 1 км (местами--10--15 км), организмы имеют приспособления к смене пребывания на воздухе и в воде, резким изменениям температуры, солености, воздействию солнца и прибоя. Чтобы не быть уничтоженными, моллюски, например, настолько крепко прикрепляются к скалам, что как бы срастаются с ними, крабы снабжены цепкими клешнями, а рыбы зоны прибоя, например бычки, имеют плавники-присоски.

Обитатели илистых и песчаных мелководий -- креветки, двухстворчатые моллюски, морские звезды и др.-- зарываются в грунт. На глубинах от 200 до 2000 м, в пределах материкового склона, располагается так называемая батиальная зона (батиаль). Она занимает 20% площади Мирового океана, имеет значительные уклоны: здесь слабые сезонные колебания температуры, растительный мир беден из-за почти полного отсутствия света, животные, главным образом рыбы, переходные к глубоководным, часто связаны с грунтом. Еще глубже -- абиссальная зона (абиссаль), где глубины более 2 км. Это дно (ложе) океанов в виде плоских холмистых равнин, котловин, плато и горных хребтов. Вода в абиссальной области малоподвижна с постоянно низкой температурой (1--2°С, в высоких широтах -- ниже 0°С), постоянной соленостью (34,7%), плотностью и почти полным отсутствием света.

Растительность бактерии и водоросли. Своеобразен глубоководный животный мир. Тело животных нежное, хрупкое, с тонкими длинными придатками для обеспечения плавания или увеличения площади опоры на вязком грунте. У некоторых -- нет глаз, тогда как у других-- очень большие глаза. Многие организмы светятся. Хищники способны заглатывать животных, превышающих их собственные размеры. В 1957 г. советская гидробиологическая экспедиция на корабле «Витязь» исследовала глубочайшую Марианскую впадину. При помощи трубок и тралов она добыла ил с этой самой большой в мире глубины в 11 022 м. А в 1960 г. швейцарский ученый Ж. Пиккар в батискафе «Триест» опустился в Марианской впадине на глубину 10 919 м. Мощные прожекторы помогли ученому познакомиться с жизнью, протекающей в полной темноте и при давлении в 1000 ат; он увидел живые существа, похожие на плоских рыб.

Для океанографических исследований используют батискаф -- глубоководный автономный самоходный аппарат. Он управляется находящимся в нем экипажем. Создано много конструкций. Все батискафы состоят из корпуса-поплавка, из стальной гондолы с аппаратурой управления, системой регенерации воздуха, радиостанцией, ультразвуковым телефоном, телекамерой, научными приборами, устройством для взятия проб грунта, фото и телеаппаратурой. Того же назначения и батисфера--шарообразная камера с аппаратурой и кабиной для экипажа, но уже спускающаяся на тросе с борта корабля.

Жизнь на небольших глубинах изучают с помощью планктонных сетей. Они устроены так, что их можно вместе с живыми организмами и пробой воды закрыть на любой глубине. Применяют также дночерпатели, драги и тралы, которые спускают на тросах с помощью лебедок и тянут по дну, собирая организмы бентоса. У такой драги по дну движется металлическая рама с ножами для срезания и сбора организмов в прикрепленный к ней сетчатый мешок. Опускаемые на тросах тяжелые грунтовые трубки вонзаются в рыхлые осадки дна и забирают колонки ила до 30 м длиной. Такие колонки грунта служат ученым одним из источников сведений о жизни океана и его истории. Широко используются для исследования моря и гидростаты -- стальные камеры, в которых опускается наблюдатель.

Биологические богатства морей и океанов имеют огромное народнохозяйственное значение. Они существенный источник продовольствия. Рыбы, киты, тюлени, ракообразные, моллюски--все это пища, богатая жирами, витаминами и белками. Белки и жиры можно добывать из водорослей, особенно из хлореллы: с 1 га получают до 40 т ее сухого вещества, из которого добывают 20 т полноценного белка и 6 т жира. Точно так же небольшая креветка--криль, в несметных количествах водящаяся в океанических водах южного полушария, может дать значительные промышленные выходы животных белков и жира. Хотя биологические ресурсы Мирового океана нельзя считать неисчерпаемыми, однако они таят еще большие резервы, к использованию которых человечество только приступает.

1.1 Растительный и животный мир Мирового океана

В морях и океанах распространены различные организмы, жизнь которых зависит от условий среды. Проникновение света в воду связано с ее прозрачностью, а от нее зависит жизнедеятельность микроорганизмов, прежде всего растений. Однако для их существования нужны также питательные вещества , поднимающиеся со дна вместе с глубинными водами во время осенне - зимней конвекции и поступают с береговым стоком.

Жизнь в океане существует во всей его толще, даже во мраке глубоких впадин, которые еще не открыли человеку всех своих тайн. Живые организмы моря делятся на два больших мира: растений и животных. Каждый из этих миров распадается на типы -- классы -- ряды. Далее выделяют семейства, роды и виды. В водах океана обитает более 160 тыс. видов животных и более 10 тыс. видов растений.

Характерными чертами растительных форм жизни является их способность в процессе фотосинтеза превращать неорганическое вещество в органическую, впитывать минеральные вещества, создавать вокруг клетки плотную целлюлозную оболочку и прикрепляться к месту своего существования. Растения производят из углекислого газа и молекул воды углеводы, благодаря которым формируются органы и поддерживается жизнедеятельность. При этом солнечная энергия превращается в химическую и в связанном состоянии накапливается в растении, а освободившийся кислород выделяется из клеток в воду.

При дыхании растений происходит обратный процесс, образуются углекислый газ и вода, а связана результате фотосинтеза энергия высвобождается и используется растением для поддержания процессов жизнедеятельности. В темноте растение только дышит, а на свету активизируется процесс фотосинтеза. Так происходит биологический круговорот веществ.

Животные не способны к синтезу органического вещества. Травоядные питаются растениями, а хищные -- травоядными. Итак , для всех животных источником питания является органическое вещество, создаваемой растительность.

Цикл кругооборота органических веществ, начавшийся в процессе фотосинтеза, заканчивается разложением отмерших растений и животных бактериями на минеральные части, в результате чего органическое вещество снова переходит в неорганическую. Так происходит круговорот вещества в морской воде.

Среди морских организмов преобладают микроскопические одноклеточные водоросли, которые нельзя разглядеть невооруженным глазом. Это жгутиковые и диатомовые, бурые, красные и сине - зеленые.

Жгутиковые, которых около 2000 видов, растут преимущественно в теплых водах. Некоторые образуют колонии , окрашивают воду и придают ей неприятного запаха, отгоняет рыб от места их развития .

Диатомовые водоросли, в отличие от жгутиковых, живут в холодных водах умеренных и высоких широт как в толще воды, так и на дне прибрежных отмелей, их кремнеземные створки не растворяются в воде и образуют диатомовые илы. Зеленых водорослей по видовому составу немного , но они очень активно размножаются и вместе с диатомовыми и жгутиковыми является основные мы поставщиками органического вещества и кормовой базой для мелких животных. Среди зеленых на побережье океана распространены не только одноклеточные, но и многоклеточные формы больших размеров.

Бури и красные водоросли многоклеточные. Они распространены и также достигают больших размеров. Особенно большие бурые водоросли -- ламинарии, фукусы, саргассы, макроцистис, нереоцистисы, алярии, лесонии. Эта группа водорослей у берегов создает заросли. Красные водоросли, типичными представителями которых являются акфельция и филлофора, обитающие на глубинах до 120 м.

Все они принадлежат к низшим растениям. Но в море около ЗО видов цветковых, среди которых наиболее известна морская трава ( зостера ). Она имеет промышленное значение. Для водорослей характерна большая производительность. Это обусловлено их повышенной способностью к размножению. Микроскопическая хлорера, например, за сутки может увеличить массу в 300 раз . При благоприятных условиях 1 кг этой водоросли за 17 дней дает более 50 млн т биомассы. За сутки она выделяет кислорода в 200 раз больше собственного объема. Хлорера -- рекордсмен по урожайности: с 1 га водной массы можно собрать более 1000 ц. сухого вещества. За эти замечательные качества она стала первой « космической » растением.

Морские водоросли с давних времен широко используются для питания и как лечебное средство. В Японии, например, из морской капусты -- ламинарии готовят более 200 блюд . ее питательная ценность значительно выше наземной. В сухой ламинарии около 60 % углеводов, 13 % белков , много витаминов и минеральных солей. Систематическое употребление морской капусты в небольших дозах улучшает обмен веществ в организме.

Морские водоросли добывают в Приморье и других районах. Многие из них -- хороший корм для домашних животных. В хозяйствах, расположенных вблизи Белого моря, для откорма скота широко используют так называемый северный концентрат 4 / 5 состоит из морских водорослей.

Водоросли используют не только как пищевой продукт, но и как промышленное сырье. С ламинарий производят альгин -- незаменимый по устойчивости клей для окраски тканей. Используется он и для изготовления высококачественного мыла. Его применяют для стабилизации майонезов, подлив и т.д..

Животный мир океана чрезвычайно разнообразен. Больше всего в нем моллюсков -- более 80 тыс. видов. Есть также более 20 тыс. видов ракообразных, более 16 тыс. видов рыб, примерно 15 тыс. видов одноклеточных, преимущественно радиолярий , фораминифер и инфузорий, около 9 тыс. видов кишечнополостных, более 7 тыс. видов червей, 5 тыс. видов губок, столько же видов иглокожих, 3 тыс. видов мшанок.

Среди позвоночных, кроме рыб, в океане живут 50 видов рептилий , в основном черепах и змей, и более 100 видов млекопитающих, главным китообразных и ластоногих . Киты -- самые большие животные в мире. Масса кита превышает массу слона в десятки раз. Среди ластоногих самые моржи.

Длина их тела достигает 4 м, а масса превышает 1 т. Животные организмы океанов несколько крупнее морских. Так, гигантские киты распространены только в океанах. Дельфины , которые живут в Тихом и Атлантическом океанах, значительно крупнее черноморских.

Жизненные группировки. По условиям существования и передвижения в воде живые организмы Мирового океана объединены в ряд группировок: планктон, бентос, нектон, нейстон, плейстон.

Планктон (от греч. -- То , что бродит ) -- совокупность организмов, населяющих толщу воды и пассивно переносятся течениями. Различают планктон животный ( зоопланктон ) и растительный ( фитопланктон ). Зоопланктон состоит из самых организмов -- простейшие, рачки, некоторые виды червей, кишечнополостные и моллюски.

Многие планктонные организмов переносится в вертикальном направлении , благодаря чему на глубины попадает корм для их жителей , в том числе рыб и китообразных. Фитопланктон требует солнечного света, поэтому он распространен в поверхностном слое воды . К нему относят многочисленные виды одноклеточных , водорослей. Размеры планктонных организмов очень разные: от бактерий размером несколько микрон до медуз с двухметровыми шапками -- зонтиками. По характеру потребления минеральных веществ и построения скелета планктон состоит из кремнистых организмов ( диатомовые водоросли и радиолярии ), известковых организмов (водоросли коколитофориды ) и простейших фораминифер .

Бентос (от греч. | -- Глубина ) -- совокупность организмов, обитающих на дне и в донных отложениях морских водоемов , преимущественно на мелководье . Как и планктон , бентос разделяют на животный ( зообентоса ) и растительный ( фитобентос ) . Животный бентос состоит из представителей всех типов беспозвоночных , различных видов моллюсков , ракообразных, червей, иглокожих и простейших. Растительный бентос представлен преимущественно разнообразными водорослями и морской травой , в частности гигантами растительного мира -- макроцистис , достигающие длины 200 м. бентосных также относятся оброщувачи .

Нектон (от греч. -- Плавание ) -- совокупность организмов , приспособленных к активному плаванию на значительные расстояния . Это рыбы , морские млекопитающие, некоторые представители моллюсков ( осьминоги , каракатицы , кальмары ), рептилии ( коралловые змеи , черепахи и др.). Хотя нектон представлен преимущественно крупными животными, его масса в 23 с лишним раза меньше суммарной биомассы планктона.

Нейстон (от греч. -- Плавучее ) -- совокупность организмов, обитающих и перемешиваются в тонком ( до 5 см) поверхностном слое воды сверху ( епинейстон ) или снизу ( гипонейстон ) или прикрепляются к нему. Нейстон образуют насекомые, некоторые ветвистоусые ракообразные, простейшие, одноклеточные водоросли. Распространен преимущественно в розприснених водах.

Плейстон (от греч. ЛХеТатоу -- всего) -- совокупность растительных и животных организмов, пассивно плавающие на поверхности воды или полупогруженные. Всего распространен в тропическом поясе. Это сифонофоры, ряска, актинии и Саргассовы водоросли.

Каждое группировка свои приспособления к жизни. Так, планктонные организмы держатся во взвешенном состоянии с помощью крючков и отростков на теле, газовых пузырьков или капелек жира, которые они выделяют для удержания тела. Есть еще защитные приспособления в виде панцирных скелетов и раковин.

В приливно-отливных зонах во время осушения поверхности одни бентосные организмы прячутся в свои створки, другие зарываются в дно или под камни или водоросли, еще какие-то скручиваются в клубок и покрываются слизью для защиты от высыхания. Ниже наименьшего уровня оттока водится много разных видов водорослей, в том числе гигантские фукусы и ламинарии, большое количество моллюсков, червей, ракообразных и иглокожих, которые являются кормом для рыб.

Верхние слои воды заселены преимущественно зелеными водорослями, ниже распространены бурые, еще ниже -- красные водоросли. Это связано с тем, что в воде не превышает лучи красного спектра и на глубины проникает синее и фиолетовое излучение. Растения окрашиваются дополнительным цветом , чтобы обеспечить наилучшие условия фотосинтеза.

Животные в прибрежной зоне преимущественно серые и бурые, а с нарастанием глубины появляются организмы красных оттенков. Некоторые животные не имеют пигментации (особенно кишечнополостные ), потому прозрачные, словно стекло. В поверхностном слое воды прозрачность способствует пропуску через тело солнечных лучей без вредного влияния на их органы и ткани.

Некоторые морские животные обладают способностью светиться. Так , светящиеся животные, живущие на дне глубоководных впадин, а также некоторые рыбы и моллюски, некоторые бактерии и планктонные организмы в верхней толще воды. От их накопления вода в ночное время приобретает молочный оттенок, а при прохождении плавсредств они дают яркие вспышки, создавая рисунок огненного моря.

Все живые организмы распределены в Мировом океане неравномерно . Над шельфом до глубины 200 м сосредоточено до 58 % всей биомассы океана , а на глубинах от 200 до 300 м -- 32 %. Итак , над шельфом и материковым склоном сосредоточено 90 % всей биомассы.

Наибольшее количество первичной продукции формируется на участках впадения рек и поднятия глубинных вод -- апвеллинга: Бискайский залив, районы Канарского, Перуанской и Бенгельского течений, районы зарождения пассатов, ветров сороковых широт, муссонов в Индийском океане. Наименьшая биомасса -- в тропических поясах в водах антициклонических круговоротов воды. Малые биомассы организмов и в экваториальном поясе. На суше нигде, даже в пустынях , столь малого количества биомассы нет. Средняя биомасса характерна для областей циклонических круговоротов субантарктических и умеренных поясов Атлантического и Тихого океанов, холодных прибрежных районов Северного Ледовитого океана. Большая биомасса характерна для районов умеренного пояса.

Все разнообразие органического мира обусловлена ??количеством солнечного тепла и питательных веществ. Вместе распределение солнечного тепла зависит от того, географической широты, а количество питательных веществ -- от перемешивания и стратификации воды. Кроме того, концентрация питательных ресурсов в пределах пояса намного выше над шельфом и материковым склоном, тут активные процессы регенерации , чем в открытом океане. К тому же многие продукты питания сносится с суши вместе с речным стоком. Особенно благоприятные условия для развития планктона в районах поднятия глубинных вод и обогащения их кислородом и питательными веществами. Таким судьбами образуется циркум -континентальная зональность, вместе с широтной определяет своеобразие распределения акваландшафтив и выделения в каждом поясе прибрежных секторов.

Особые биоценозы формируются в океанических желобах на глубинах более 6000 м. Ранее этот слой называли « царством мертвых ». По данным последних исследований , биомасса донной фауны желобов составляет от 2 до 20 г/м2. Животные приспособились к питанию органическими остатками, которые попадают из верхних слоев. Как показали наблюдения, особенность глубоководных слоев заключается в том, что органическое вещество разлагается здесь в течение 1000-3000 лет. Так же медленно здесь потребляется кислород при дыхании микроорганизмов, предотвращает кислородному голоданию и возникновению сероводородных зон.

Итак, жизнь в океане охватывает всю толщу воды. Густо заселены прибрежные подводные равнины, устья рек, океанские горные цепи и отдельные горы, районы поднятия глубинных вод. Но животной биомассы в Мировом океане почти в 20 раз больше, чем растительного.

1.2 Проблемы Мирового океана

Человек - дитя Природы, вся его жизнь проходит по её законам и правилам, но при этом нельзя не отметить всё увеличивающееся негативное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду. Изменения происходят во всё возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод, и в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей, к сожалению, частых аварий.

В Тихий океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т отходов, в воды Атлантики - свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. В марте 1995 года в Калифорнийском заливе было обнаружены трупы 324 дельфинов и 8 китов. По мнению специалистов главной причиной трагедии стало воздействие именно этих веществ. Газообразные токсические вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей.

В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя.

К числу наиболее вредных химических загрязнений относятся нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.
В период между 1973-84 гг. в США Институтом охраны окружающей среды и энергетики отмечено 12000 случаев загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. Например, последствия в связи с гибелью в 1995 году теплохода "Дота" у Керченского пролива в Азовском море оцениваются в 7 млн. долларов.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти способна покрыть 12 куб. км поверхности моря. А нефтяная пленка изменяет все физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, оказывается влияние на баланс кислорода в атмосфере, а значит непосредственно на климат. Уменьшается первичная продукция океана - фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всей его жизни.

Очень ядовиты растворимые компоненты нефти. Они нередко становятся причиной гибели рыбы, морских птиц. Если оплодотворенную икру рыбы поместить в аквариум с весьма незначительной концентрацией нефтепродуктов, то большинство зародышей погибнут, а многие из уцелевших оказываются уродами. А ведь именно на поверхности, куда и попадают эти ядовитые вещества, развивается богатейшее сообщество разнообразнейших организмов - нейстон.

Не меньше чем нефть опасно загрязнение тяжелыми металлами. Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свинцом на расстоянии 160 км от берега и на глубине до 1610 м. Более высокая концентрация свинца в верхнем слое донных отложений, чем в более глубоких слоях, свидетельствуют о том, что это следствие человеческой деятельности, а не природных процессов.
Владельцы химического комбината "Тиссо" в городке Минамата на острове Кюсю долгие года сбрасывали в океан сточные воды, насыщенные ртутью. Прибрежные воды и рыба оказались отравленными, что привело к гибели местных жителей. Получили тяжелые психопаралитические заболевания сотни людей.

Еще одним губителем океана являются пестициды. Их мировое производство достигает 200 тыс. т в год. Относительная химическая устойчивость, а также характер распространения способствовали их поступлению в моря в больших объемах. Постоянное накопление в воде хлорорганических веществ представляет серьезную угрозу для жизни людей.
Пестициды обнаружены в различных районах Балтийского, Северного, Ирландского морей, в Бискайском заливе, у западного побережья Англии, Исландии, Португалии, Испании. На основании анализа снежного покрова Антарктиды было определено, что на поверхности этого, весьма удалённого материка осело около 2300 тонн пестицидов, хотя они там никогда не применялись. ДДТ и гексахлоран обнаружены в значительных количествах в печени и жире тюленей и антарктических пингвинов.

В моря и океаны через реки, непосредственно с суши, а также с судов и барж попадают жидкие и твердые бытовые отходы. Часть этих загрязнений оседает в прибрежной зоне, а часть под влиянием морских течений и ветра рассеивается в разных направлениях. Бытовые отбросы очень опасны, так как являются переносчиками болезней человека: брюшного тифа, дизентерии, холеры.

Они также содержат значительное количество кислородопоглощающих веществ. Твердые бытовые отбросы являются причиной аварий в судоходстве, опутывая гребные винты судов, засоряя трубопроводы систем охлаждения двигателей. Известны случаи гибели крупных морских млекопитающих из-за механической закупорки легких кусками синтетической упаковки. Подсчитано, что в прибрежной зоне Гавайских островов, весьма посещаемых туристами мест, плавает несколько миллионов всякого рода пластмассовых пакетов.

Захоронение жидких и твердых радиоактивных отходов в море в 59-60-е годы осуществляли многие страны, имеющие атомный флот. В 1950-1992 гг. Советским Союзом в водах Ледовитого океана затоплены ядерные отходы суммарной активностью 2,5 млн. кюри - в том числе 15 реакторов и экранная сборка атомного ледокола "Ленин", 13 реакторов аварийных атомных подводных лодок (включая шесть с невыгруженным ядерным топливом). Великобритания затапливала радиоактивные отходы в Ирландском море, а Франция - в Северном.

1.3 Защита жизни в Мировом океане

Мировой океан покрывает около 70% ее поверхности. Он поддерживает существование жизни на планете: в океане образуется более половины кислорода, определяет погоду и климат на планете. А для человека Мировой океан - это еще и транспортные пути, и источник пищи, и кладовая полезных ископаемых, в том числе нефти и газа.

Однако бесконтрольное использование ресурсов морей и океанов ставит под угрозу здоровье этой экосистемы. Китобойный и рыболовный промысел, добыча моллюсков и водорослей уничтожают биологические ресурсы океана. Нефть, пестициды, свинец, ртуть, сотни других ядовитых веществ и просто мусор загрязняют водную толщу и дно. Затопление радиоактивных отходов создает "мины замедленного действия", которые сработают спустя годы или десятилетия.

Вот только некоторые факты, рассказывающие о вреде, который человек наносит водным ресурсам Земли.22 апреля 1977 г. на буровой платформе "Браво" в центральной части Северного моря произошел выброс нефти. За 8 суток было потеряно 13 тысяч тон нефти и 10 тысяч кубических метров газа.

16 марта 1978 г. либерийский супертанкер "Amoco Cadis" потерял управление в 25 милях от побережья Бретани (Франция). При большом шторме судно село на мель и разломилось. В танкере находилось 233 тыс. т. легкой сырой нефти и 4 тыс. т. мазута. За 11 суток после катастрофы в море вытекло 90% всей нефти. Ветром ее выбрасывало на побережье, которое было загрязнено на протяжении 320 км. Сбор нефти результатов не дал. Огромное количество нефти выносят в океан реки из нефтедобывающих районов.

Для водных организмов нефть смертельно опасна даже в минимальных количествах. Вода - основа жизни. В том или ином виде ее потребляют все живое. Исследователи подсчитали, что вся вода Мирового океана дважды в год проходит через организмы живых существ, населяющие его просторы.

Микроорганизмы, процеживая через себя воду и получая таким путем питательные вещества, вместе с ними получают и загрязняющие вещества. Эти микроорганизмы поедаются более крупными, те - еще более крупными организмами. В водных экосистемах, переходя из организма в организм, опасное вещество может оказаться в тканях рыбы, а та, в свою очередь, на столе человека.

Обычно такие "путешествия" совершают стойкие, плохо разлагающиеся загрязняющие вещества. Проходя по пищевой цепочке, они могут даже усиливаться, т.к. более крупные существа поедают большое количество мелких организмов. Конечно, человек загрязняет океан, гидросферу, но он старается очищать сточные воды, ставит газоулавливатели на трубы заводов и т.д. Но он старается бороться с нарушителями, однако даже лучшие очистные сооружения не дают стопроцентного результата. Обычно удаляется 80-85% загрязняющих веществ. В России такую воду называют нормативно очищенной, но ее необходимо разбавлять в 10-15 раз, чтобы она стала пригодной для жизни.

В морях Атлантического океана катастрофа была вызвана тем, что животные заглатывали десятки и сотни выброшенных в воду полиэтиленовых пакетов, принимая их за съедобных медуз. Вся современная промышленность основана на "мокрых" технологиях. Без воды, как и без энергии, она не могла бы работать. Люди тоже живут благодаря воде. Человеку необходимо в день потреблять 2 - 2,5 л воды. Предприятия потребляют 1300 км³, всего человечество потребляет 4400 км³ воды. В процессе производства часть воды испаряется, другие загрязнены, их нужно очищать.

Осевшие на дно тяжелые фракции (наподобие мазута), а в акваториях крупных портов, они образуют на дне сплошную корку, напоминающую асфальт. Жизнь в таких условиях невозможна. Еще страшнее нефтяная пленка на поверхности воды. Она преграждает доступ атмосферному кислороду в верхние слои океана. Тогда начнет задыхаться и гибнуть планктон и молодь рыб.

Большую опасность нефтяные пленки представляют и для морских птиц. В 50-х гг. ХХ в. у Британских островов по этой причине ежегодно погибало от 50 до 250 тыс. птиц, а в Северном море и Северной Атлантике от 150 до 450 тыс. птиц. Нефть уничтожает тонкую жировую пленку на перьях птиц. Вода легко пропитывает оперение, птицы замерзают и гибнут. Даже незначительного количества нефти, попавшего на скорлупу яиц, достаточно для гибели зародыша.

В 1965 г. на острове Гринд у побережья Нидерландов произошла массовая гибель крачек, из 20 тыс. пар осталось менее 700. Оказалось, что рыба, которой они питались, была отравлена сточными водами химического завода по производству пестицидов.

Кроме химического загрязнения есть еще и загрязнение бытовыми отходами и мусором. За последние 30-35 лет в связи с резким ухудшением состояния окружающей среды и угрозой глобального экологического кризиса, в 1991 г. был принят экологический закон России - "Об охране окружающей среды". Прежде всего, он определяет принципы охраны окружающей среды - приоритет охраны жизни и здоровья человека, сочетание экономических и экологических интересов, рациональное использование природных ресурсов. Закон устанавливает, основные нормы охраны природы, особо охраняемые природные территории, зоны чрезвычайной экологической обстановки а также требования к различным видам деятельности, виды нарушений и ответственность за них.

Человек губит природу, а он тоже часть ее, поэтому он губит и себя. Кроме того, предприятия транспорта, промышленности, сельского хозяйства отбирают право человека на пользование чистой водой, право на благоприятную окружающую среду.

Мероприятия по охране вод Мирового океана заключаются в устранении причин загрязнения вод. Особые меры по предупреждению загрязнения морской воды следует предусматривать при разведке и освоении нефтяных и газовых месторождений. Необходимо ввести запрет на захоронение токсичных веществ в океане, не испытывать ядерное оружие под водой, быстро ликвидировать последствия аварий и катастроф, при которых в океан попадают токсичные продукты.

2. Природные ресурсы Мирового океана

В наше время, «эпоху глобальных проблем», Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые - при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве - могут считаться практически неисчерпаемыми, Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.

Основной ресурс Мирового океана - морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные, как уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всё ещё поваренная соль - 33 % от мировой добычи, но уже добываются магний и бром, давно запатентованы методы получения целого ряда металлов, среди них и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых неуклонно истощаются, когда как в океанских водах их содержится до полмиллиарда тонн. В связи с развитием ядерной энергетики существуют неплохие перспективы для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более что запасы урановых руд на земле уменьшаются, а в Океане его 10 миллиардов тонн, дейтерий вообще практически неисчерпаем - на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один атом тяжелого.

Помимо выделения химических элементов морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в наличии много промышленных методов опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси удаляются из воды; солёную воду пропускают через специальные фильтры; наконец, производится обычное кипячение. Но опреснение не единственная возможность получения пригодной для питья воды. Существуют донные источники, которые всё чаще обнаруживаются на континентальном шельфе, то есть в областях материковой отмели, прилегающей к берегам суши и имеющее одинаковое с ней геологическое строение. Один из таких источников, расположенный у берегов Франции - в Нормандии, дает такое количество воды, что его называют подземной рекой.

Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что «под водой». Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения - золото, платина; встречаются и драгоценные камни - рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. Например, вблизи Намибии идут подводные разработки алмазного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично материковом склоне Океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удобрений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет. Самый же интересный вид минерального сырья Мирового океана - это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный «коктейль» из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца.

Места их расположения общеизвестны, но результаты промышленной разработки пока ещё очень скромны. Зато полным ходом идёт разведка и добыча океанской нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив к тому же знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вытапливается со дна с помощью перегретой воды.

Другой, пока ещё нетронутой кладовой океана являются глубинные расщелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, железа и других металлов. Всё более и более важное значение принимает добыча материалов на мелководье. Вокруг Японии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосодержащие пески, страна добывает из морских шахт около 20 % угля - над залежами породы сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.

Многие природные процессы, происходящие в Мировом океане, - движение, температурный режим вод - являются неистощимыми энергетическими ресурсами. Например, суммарная мощность приливной энергии Океана оценивается от 1 до 6 миллиардов кВтч. Это свойство приливов и отливов использовалось во Франции аж в средние века: в XII веке строились мельницы, колёса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции существуют современные электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при приливе происходит в одну сторону, а при отливе - в другую.

Главное богатство Мирового океана - это его биологические ресурсы (рыба, зоо- и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 миллиардов! человек. Вылавливая ежегодно 85-90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85 % от используемой морской продукции, моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир Океана - это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при правильном и бережном их использовании.

Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует несколько путей поднятия её продуктивности. Первый - изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого - антарктический криль - уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь - использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод.

Один из таких апвеллингов Апвеллинг - подъём вод из глубины водоёма к поверхности. Вызывается устойчиво дующими ветрами, которые сгоняют поверхностные воды в сторону открытого моря, а в замен на поверхность поднимаются воды нижележащих слоёв., расположенный у побережья Перу, даёт 15 % мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь - культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. В конце ХХ века наиболее продуктивными акваториями считаются Норвежское, Берингово, Охотское, Японское моря.

Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, также является бесплатной и удобной дорогой, которая связывает удаленные друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами, служа развивающемуся мировому производству и обмену.

Мировой океан может служить переработчиком отходов. Благодаря химическому и физическому воздействию своих вод и биологическому влиянию живых организмов, он рассеивает и очищает основную часть поступающих в него отходов, сохраняя относительное равновесие экосистем Земли. В течение 3000 лет в результате круговорота воды в природе вся вода Мирового океана обновляется.

2.1 Биологические и химические ресурсы Мирового океана

Мировой океан - огромный природный резервуар, заполненный водой, которая представляет собой сложный раствор различных химических элементов и соединений. Некоторые из них извлекаются из воды и используются в производственной деятельности человека и, будучи компонентами солевого состава океанских и морских вод, могут рассматриваться как химические ресурсы. Из 160 известных химических элементов 70 найдено в океанских и морских водах. Концентрация лишь нескольких из них превышает 1 г/л.

К ним относятся: хлористый магний, хлористый натрий, сернокислый кальций. Только 16 элементов находятся в океане в количестве более 1 мг/л, содержание остальных измеряется сотыми и тысячными долями миллиграмма в литре воды. Из-за ничтожно малых концентраций их называют микроэлементами химического состава вод Мирового океана. При очень малых концентрациях веществ и элементов в 1 л океанской воды их содержание достигает весьма внушительных размеров в сравнительно больших объемах вод,

В каждом кубическом километре морской воды растворено 35 млн. тонн твердых веществ. В их числе поваренная соль, магний, сера, бром, алюминий, медь, уран, серебро, золото и т.п. Учитывая громадный объем вод Мирового океана, суммарное количество растворенных в нем элементов и их соединений исчисляется колоссальными величинами. Их общий вес равен 50ґ1015. Большую часть (99,6%) солевой массы океана образуют соединения натрия, магния и кальция. На долю всех остальных составляющих раствора приходится лишь 0,4%. мировой океан флора фауна

В настоящее время используются только те химические ресурсы Мирового океана, добыча которых из океанских вод экономически выгоднее получения их из аналогов на суше. Принцип рентабельности лежит в основе морского химического производства, к главным видам которого относится получение из морской воды поваренной соли, магния, кальция и брома.

Первое по значению место среди извлекаемых из морской воды веществ принадлежит обычной поваренной соли NaCl, которая составляет 86% всех растворимых в морской воде солей. Во многих районах мира соль добывают путем выпаривания воды при нагреве солнцем, иногда очищая, а иногда и нет для последующего использования. Добыча поваренной соли из морской воды достигает 6-7 млн. тонн год, что равно 1/3 ее мирового производства. Промышленная добыча поваренной соли из вод Атлантического океана и его морей ведется в Англии, Италии, Испании, Франции, Аргентине и других государствах.

Соль из вод Тихого океана получают США в заливе Сан-Франциско (примерно 1,2 млн. т в год). В Центральной и Южной Америке морская вода служит основным источником получения поваренной соли в Чили и Перу. В Азии почти во всех приморских странах добывается морская пищевая соль. К примеру, в Японии 50% потребности в поваренной соли обеспечивают морские соляные промыслы.

Поваренная соль используется главным образом в пищевой промышленности, куда идет соль высокого качества, содержащая не менее 36% NaCl. При его более низких концентрациях соль направляется на промышленные нужды для получения соды, едкого натрия, соляной кислоты и других продуктов. Низкосортная соль применяется в холодильных установках, а также идет на различные бытовые нужды.

В водах Мирового океана растворено большое количество магния. Хотя его концентрация в морской воде относительно невелика (0,13%), однако она намного превышает содержание других металлов, кроме натрия. «Морской» магний встречается преимущественно в виде хлористых и в меньшей степени сернокислых легкорастворимых соединений. Извлекают магний путем отделения от натрия, калия и кальция, окисляя до нерастворимой окиси магния, которую в последствии подвергают электрохимической обработке.

Первая тонна морского магния была получена в 1916 г. в Англии. С тех пор его производство неуклонно развивалось. В настоящее время Мировой океан дает свыше 40% мирового производства магния. Кроме Великобритании в этом металле, извлекая его из морской воды, аналогичное производство развито в США (на побережье Тихого океана в штате Калифорния (оно дает 80% потребления)), во Франции, Италии, Канаде, Мексике, Норвегии, Тунисе, Японии, Германии и некоторых других странах. Имеются сведения об извлечении магния из рассолов Мертвого моря, которое производилось еще в 1924 году в Палестине. Позднее было начато производство магния из морской воды в Израиле (химические ресурсы Индийского океана пока еще освоены довольно слабо).

Сегодня магний применяется для изготовления различных легких сплавов и огнеупорных материалов, цемента, а также во многих других отраслях хозяйства. Концентрация калия в океанских и морских водах весьма невелика. К тому же он находится в них в виде двойных солей, образуемых с натрием и магнием, поэтому извлечение калия из морской воды - химически и технологически сложная задача. Промышленная добыча «морского» калия основана на обработке морской воды специально подобранными химическими реагентами и сильными кислотами.

Калий начали добывать из морской воды в годы первой мировой войны, когда его основные месторождения на суше, в Страсбурге и Эльзасе, дававшие около 97% мирового производства были захвачены Германией. В это время «морской» калий стали получать в Японии и Китае. Вскоре поле первой мировой войны его начали добывать и другие страны. Сегодня добыча калия ведется в водах Атлантического океана и его морей на побережье Великобритании, Франции, Италии, Испании. Калийную соль из вод Тихого океана извлекают в Японии, которая получает из этого источника не более 10 тыс. тонн калия в год. Китай производит добычу калия из морской воды.

Калийные соли используются как удобрения в сельском хозяйстве и как ценное химическое сырье в промышленности. Хотя концентрация брома в морской воде незначительна (0,065%), он был первым веществом, которое начали добывать из морской воды, поскольку из минералов суши, где он содержится в ничтожно малых количествах, его извлечь практически невозможно. Поэтому мировое производство брома (примерно 100 тонн в год) в основном базируется на его добыче из морской воды. Производство «морского» брома ведется в США, в штате Калифорния (на побережье Тихого океана). Вместе с магнием, калием и поваренной солью бром добывается в водах Атлантики и морях Атлантического океана (Англия, Италия, Испания, Франция, Аргентина и др.). В настоящее время бром получают в Индии из морской воды.

Спрос на бром в значительной мере связан с использованием в качестве присадки для бензина тетраэтилсвинца, производство которого сокращается, поскольку это соединение представляет собой опасный загрязнитель окружающей среды. Помимо этих основных веществ, которые океан дает человеку, большой интерес для производства представляют и микроэлементы, растворенные в его водах. К ним, в частности, относятся извлекаемые из морской воды пока в небольших количествах литий, бор, сера, а также перспективные по технологическим и экологическим причинам золото и уран. Краткое рассмотрение современного использования химических богатств океанов и морей показывает, что уже в настоящее время извлекаемые из соленых вод соединения и металлы вносят существенный вклад в мировое производство. Морская химия наших дней дает 6-7% доходов, получаемых от освоения ресурсов Мирового океана.

2.2 Топливно-энергетические ресурсы Мирового океана