Соленость воды
Соленость - СОЛЕНОСТЬ, степень содержания соли, например, в ОКЕАНЕ. Соленость морской воды обычно измеряется в промилле, т. е. тысячных долях числа (обозначается о/оо). Средняя пропорция соли в морской воде составляет приблизительно 35 частей на 1000 (35о/оо, или 3,5%). В Красном море, из-за большого испарения, соленость превышает 40о/оо, в северных частях Балтийского моря она менее 10о/оо, а в Мертвом море эта цифра приблизительно равна 250о/оо. Соли воды океанов включают хлорид натрия (поваренную соль), который составляет около 75% от общего количества солей, а также хлорид магния, сульфат магния и сульфат кальция.
Используя свои знания, чтобы делать заявления о формировании и распространении водных масс. Соль и вода неразрывно связаны, так как оба вещества относятся к земной материи земли. Упрощенные вещи пошли примерно так. 4, 5 миллиарда лет назад не было ни земли, ни морей. Однако земля - огненный шар - стала медленно остывать. Изнутри выливались лава и водяной пар. Когда земля продолжала охлаждаться, водяной пар стал сильным дождем с сильным дождем. Он формировал реки, озера и моря. Дождь высвобождал соли из лавы и перевозил их через реки в океаны.
По пути вода принесла с собой камни, частицы песка, глину, минералы и соли. Они осаждаются в виде слоев на дне воды из-за более высокого веса. Этот цикл продолжается и по сей день. Дождь несет двуокись углерода и двуокись серы и растворяет химические компоненты из горных пород, сбрасывает их в реки и таким образом они наконец достигают моря.
Солевой режим.
В жизни водных организмов важную роль играет соленость воды или солевой режим. Химический состав вод формируется под влиянием естественно-исторических и геологических условий, а также при антропогенном воздействии. Содержание химических соединений (солей) в воде определяет ее соленость и выражается в граммах на литр или в промиле (°/од). По общей минерализации воды можно разделить на пресные с содержанием солей до 1 г/л, солоноватые (1-25 г/л), морской солености (26-50 г/л) и рассолы (более 50 г/л).
Как определяется и изложена Соленость?
Как измеряется соленость
Соленость воды и воды можно измерить с помощью так называемого салинометра. Как вода отличается по своей солености. Если вода имеет соленость менее 0, 1%, это называется пресной водой. Вся вода с соленостью от 0, 1% до 1, 0% называется солоноватой водой. Только соленость более 1, 0% называется соленой водой.Колебания в солености вод
Из-за погодных условий и приливов, соленость воды подвержена естественным колебаниям. Например, сильное целебное испарение в солнечных районах или очень жаркие условия окружающей среды, такие как извержения вулканов, могут увеличить соленость вод. Противоположные эффекты наблюдаются при сильных осадках, близости к эстуариям или зонам талой воды. Здесь часто наблюдается сильная стоковая соленость воды для наблюдения.
Среди пресных вод много почти чистых, но много и таких, которые содержат до 0,5 г растворенных веществ на литр. Катионы по их содержанию в пресной воде располагаются следующим образом: кальций-64%, магний- 17%, натрий- 16%, калий - 3%. Это средние значения, а в каждом конкретном случае возможны колебания, иногда значительные.
Важным элементом в пресных водах является содержание кальция. Кальций может выступать в роли ограничивающего фактора. Различают воды «мягкие», бедные кальцием (менее 9 мг на 1 л), и воды «жесткие», содержание его в большом количестве (более 25 мг на 1 л).
Деятельность человека, такая как сельское хозяйство или извлечение ресурсов, увеличивает соленость пресной воды и оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека и функционирование экосистем. Исследование, координируемое Мигелем Каньедо-Аргуэллесом, исследователем университетов Вика и Барселоны, также предупреждает, что засоление может иметь очень высокие экономические издержки из-за потери экосистемных услуг и прямых затрат, связанных с обработкой воды для потребление человеком К этому добавляется отсутствие защиты биоразнообразия водных экосистем.
В морской воде среднее содержание растворенных солей составляет 35 г/л, в окраинных морях значительно ниже. В морской воде обнаружены 13 металлоидов и не менее 40 металлов. По степени значимости первое место занимает поваренная соль, затем хлористый барий, сернокислый магний и хлористый калий.
Большинство водных обитателей пойкилосмотичны. Осмотическое давление в их теле зависит от солености окружающей среды. Пресноводные животные и растения обитают в среде, где концентрация растворенных веществ ниже, чем в жидкостях тела и тканей. Из-за разницы в осмотическом давлении вне и внутри тела в организм постоянно проникает вода, вследствие чего гид-робионты пресных вод вынуждены интенсивно удалять ее. У них хорошо выражены процессы осморегуляции. У простейших это достигается работой выделительных вакуолей, у многоклеточных - удалением воды через выделительную систему. Некоторые инфузории каждые 2-2,5 мин выделяют количество воды, равное объему тела.
В подавляющем большинстве случаев превентивные действия направлены исключительно на использование человеком воды. Салинизация может иметь очень высокие экономические издержки, связанные с обработкой воды для потребления человеком. Однако защита недостаточна. «В целом мы говорим о рекомендациях без юридических связей, основанных на общем количестве солей, без учета ионного состава воды», - заявляет Мигель Каньедо-Аргуэльес.
В этом смысле было показано, что разные ионы имеют различную токсичность, и по этой причине авторы требуют специального законодательства для регулирования пределов концентрации каждого иона в реках и озерах. По мнению экспертов, эти меры должны учитывать социальные, экономические и экологические последствия для защиты водных экосистем от засоления и гарантировать доступ будущих поколений к товарам и услугам, предоставляемым этими экосистемами. Изменение климата усугубит ситуацию.
С повышением солености работа вакуолей замедляется, а при концентрации солей 17,5% перестает работать, так как разница осмотического давления между клетками и внешней средой исчезает.
Концентрация солей в жидкостях тела и тканей многих морских организмов изотонична концентрации растворенных солей в окружающей воде. В связи с этим осморегуляторные функции у них развиты слабее, чем у пресноводных. Осморегуляция является одной из причин того, что многие морские растения и животные не сумели заселить пресные водоемы и оказались типичными морскими жителями: кишечно-полостные (Coelenterata), иглокожие (Echinodermata), губки (Spongia), оболочники (Tunicata), погонофоры (Pogonophora). С другой стороны, в морях и океанах практически не обитают насекомые, тогда как пресноводные бассейны обильно ими заселены. Типично морские и типично пресноводные организмы не переносят значительных изменений солености и являются стеногалинными. Эвригалинных организмов, в частности животных, пресноводного и морского происхождения не так много. Они встречаются, нередко в больших количествах, в солоноватых водах. Это такие, как лещ (Abramis brama), пресноводный судак (Stizostedion lucioperca), щука (Ezox lucios), из морских - семейство кефалевых (Mugilidae).
Ученые также предупреждают, что эта ситуация будет ухудшаться с изменением климата: будет увеличиваться испарение воды, что уменьшит способность рек и озер к разбавлению солей. Соленая вода будет поступать в текущие прибрежные пресноводные пространства из-за повышения уровня моря.
«Это глобальная проблема, которая была изучена пионером в Каталонии из-за присутствия соляных шахт в бассейне Льобрегат», - говорит Нарцис Прат, профессор кафедры экологии в Барселонском университете. Авторы предсказывают, что солевые водоносные слои все более подвержены влиянию и что соленость сельскохозяйственных культур делает невозможным производство определенных продуктов.
Обитание растений в водной среде, помимо перечисленных выше особенностей, накладывает отпечаток и на другие стороны жизнедеятельности, особенно на водный режим у растений, в прямом смысле окруженных водой. У таких растений транспирации нет, а следовательно, и нет «верхнего двигателя», поддерживающего ток воды в растении. И вместе с тем ток, доставляющий к тканям питательные вещества, существует (правда, значительно слабее, чем у сухопутных растений), с ясно вьфаженной суточной периодичностью: днем больше, ночью отсутствует. Активная роль в его поддержании принадлежит корневому давлению (у прикрепленных видов) и деятельности специальных клеток, выделяющих воду, - водяных устьиц или гидатод.
Помимо проблем очистки, которые эти мины предположили, влияние на биоразнообразие самой реки имеет важное значение: Эти эффекты лучше известны сегодня благодаря работе, проделанной совместно с Мигелем Каньедо-Аргуэллесом в реке Льобрегат. Использовались экспериментальные каналы, созданные для выяснения роли солености как в биоразнообразии, так и в функциональности водной экосистемы этой реки, - продолжает эксперт.
По этой причине авторы предлагают, чтобы были поощрены все эти хорошие практики и применения технологий, которые уменьшают физиологические нагрузки. Примером может служить новая практика в сельском хозяйстве путем создания новых культур, способствующих рациональному использованию воды. Они также рекомендуют согласовывать разрешения и средства контроля компаниям, ответственным за сброс солевых растворов, для сброса их отходов в определенные периоды и в определенных концентрациях, как это делается в Австралии.
В пресных водах распространены растения, укрепленные на дне водоема. Часто их фотосинтетическая поверхность располагается над водой. К ним относятся камыши (Scirpus), кувшинки (Nymphaea), кубышки (Nyphar), рогозы (Typha), стрелолист (Sagittaria). У других фотосинтезирующие органы погружены в воду. Это рдесты (Potamogeton), уруть (Myriophyllum), элодея (Elodea). Отдельные виды высших растений пресных вод лишены корней и свободно плавают или обрастают подводные предметы, водоросли, которые прикреплены к грунту.
Хотя великих экологических катастроф, вызванных засолением, мало, они предполагали большие потери разнообразия и затронули близлежащие популяции. Это относится к засолению и загрязнению Аральского моря в Центральной Азии. Но ученые полагают, что еще есть время для предотвращения крупных катастроф с соответствующими профилактическими и управленческими действиями.
Авторы предполагают, что соленые водоносные слои все более подвержены влиянию и что соленость сельскохозяйственных культур делает невозможным производство определенных продуктов, как это уже происходит в долине Эбро. Производство продуктов питания и очистка воды будут все труднее, экономических проблем и больших миграций между странами. Страны Южной Европы будут страдать больше всего и где экономическая деятельность будет наиболее затронута, особенно сельское хозяйство.
Поверхностные воды Земли по химизму и происхождению образуют две основных группы: морские и пресные. Основная масса морской воды сформировалась почти одновременно с самой Землей, и растворенные в ней соли – это, в основном, продукт первичной дегазации магмы. Свежая магма выделяла массу нестабильных элементов, многие из которых как раз и растворились с воде. Основные компоненты солености морской воды – натрий и хлор, на порядок меньше в ней калия и магния, остальные ионы несущественны. Суммарная соленость составляет около 34‰. Поскольку все океаны мира и большая часть морей широко сообщаются между собой, эта цифра слабо варьирует. Существует незначительный широтный градиент солености (рис.): она выше в тропиках (где меньше осадков и больше испарение) и уменьшается к полюсам (31-32 в Арктике). Во внутренних морях с сильным притоком рек соленость уже намного ниже (местами до 15-20, а в некоторых заливах еще меньше), в южных морях с сильным испарением – бывает даже выше, чем в океане (до 42‰ в Красном море).
Ссылки в сером ответе вас на страницы на английском языке, все еще не переведены на испанский язык. Это простой профиль глубины плотности морской воды. Вы можете видеть, что плотность увеличивается с увеличением глубины. Пикноклин - это слои воды, где плотность воды быстро изменяется с глубиной.
Плотность вод Мирового океана
По мере понижения температуры вода океана становится плотнее. Таким образом, чем холоднее вода, тем плотнее она. Увеличение солености также увеличивает плотность в морской воде. Менее плотная вода плавает на более плотной воде. Учитывая два слоя воды с той же степенью засоления, более теплая вода будет плавать на более холодной воде. Однако есть явление! Температура оказывает большее влияние на плотность воды, чем соленость. Таким образом, вода с более высокой степенью солености может плавать на воде с более низкой степенью солености при условии, что слой с большей соленостью немного более горячий, чем слой с самой низкой степенью солености.
Морские группы . Жизнь, как известно, произошла в море, и первичная (еще клеточная) осморегуляция животных также ориентирована на нахождение в морской воде. Видимо, поэтому и внутренняя среда почти всех организмов имеет преобладание ионов натрия и хлора. Поэтому же все архаичные и лишенные развитой системы осморегуляции группы организмов живут именно в морях. Здесь максимальное разнообразие таксонов высокого ранга. Попросту говоря, встречаются все типы и классы животных. Наиболее разнообразны моллюски, полихеты, ракообразные, нематоды, иглокожие и кишечнополостные.
Когда он опускается на дно океана, температура падает все больше и больше. Так как он опускается на дно океана, плотность возрастает все больше и больше. В глубинах океанов самая плотная вода находится внизу, а самая легкая - выше. Циркуляция, в глубинах океана, является горизонтальной. То есть вода движется вместе со слоями равной плотности.
Плотность океанских вод редко измеряется непосредственно. Если вы хотите измерить воду в океане, вам нужно будет собрать образец морской воды и доставить ее в лабораторию для измерения. Обычно плотность вычисляется через уравнение. Им просто нужно измерить себя; степени солености, температуры и давления, чтобы определить его плотность.
Пресные воды и их химизм .
Пресные воды, по сути своей – это дождевые осадки, стекающие по поверхности суши и заполняющие по пути всякие впадины. Дождь сам по себе ионов почти не содержит, поэтому химизм пресных вод определяется лишь тем, что они смывают с суши, размывая почву и горные породы. Дополнительно, соли выделяются в воду при разложении органики. Соленость пресных вод обычно мала, не ощущается на вкус, и называется минерализацией . Почти во всех регионах наиболее растворимые горные породы – это известняки, поэтому в пресных водах преобладают ионы кальция и гидрокарбоната, а натрия и хлора обычно мало. Впрочем, всех немного – при солености 0.28‰ карбонат кальция уже выпадает в осадок, и обычно минерализация пресных вод не превышает этой величины. В горных и северных районах, где растворимость пород маленькая, а разлагающейся органики тоже мало, минерализация составляет 1-3 мг/л (то есть 0.001-0.003‰). Немногим больше она в верховых болотах, куда поступает только дождевая вода, а все ионы давно связаны гуминовыми кислотами. В проточных водоемах средней полосы минерализация обычно составляет 0.1-0.2‰ (в московском водопроводе – 0.16). Чем южнее, тем меньше дождей и больше разлагаемой органики, и тем больше минерализация – до 1-2‰ в реках степной зоны Европы. Заметим: там из грунта вымывается довольно много сульфатов и хлоридов, и соленость определяют в основном они. В бессточных озерах пустынной зоны, где солям деваться некуда, а вода испаряется хорошо, соленость может достигать астрономических величин (100-200‰), вплоть до выпадения на дно кристаллической соли.
Температура воды является важной мерой для дополнения данных обследования. Это может быть связано с соленостью и присутствием некоторых водных организмов, поскольку в зависимости от температуры воды на месте будут разные виды растений и животных. Это способность решения проводить электрический ток. Чем больше количество ионов, тем вероятнее будет проводимость воды. Температура и рН также могут влиять на проводимость.
Это количество минеральных солей, смешанных в воде. Согласно Национальному экологическому совету, воды можно классифицировать как соленость в: свежих, солоноватых или соленых водах. Очень важным природным агентом в снижении солености воды является осаждение, которое уменьшает количество минеральных солей в воде, разбавляя их. Пресные воды имеют соленость менее 0.
Пресноводные группы животных . В пресные воды вышло несколько групп животных; в основном снабженных развитой системой осморегуляции, настроенной на удержание ионов и откачку лишней воды. Наибольшего успеха добились насекомые и улитки (с воздушным дыханием и ограниченной проницаемостью покровов) и рыбы (с мощными регуляторными системами). Кроме того, относительно разнообразны ракообразные, олигохеты, коловратки и нематоды. Хотя общее число классов в несколько раз меньше, чем в море, видовое разнообразие пресноводных животных лишь немного уступает морскому (в основном за счет огромного разнообразия насекомых).
Это количество кислорода, смешанного в воде, доступное для использования водными существами для дыхания, например. Таким образом, кислород, растворенный в воде, является основополагающим для жизни водных организмов, которые его дышат. Основными источниками кислорода для воды являются сама атмосфера и фотосинтез - процесс, осуществляемый микроводорослями. Количество кислорода, растворенного в воде, зависит от таких факторов, как плотность и температура.
Вода - это молекула, состоящая из атомов водорода и кислорода. Мы можем назвать решение, жидкость с более чем одним компонентом. В отношении рН, водородного потенциала, растворы можно разделить на 3 типа. Воды с низким значением рН находятся, например, в регионе Амазонки; Высокие значения рН можно найти в местах, где вода испаряется больше, чем дождей.
Солоноватые воды .
Имеется довольно обширная группа водоемов, где пресные и морские воды широко смешиваются, образуя водные массы промежуточной солености. Это, в частности: особенно изолированные от океана моря (как Черное и Балтийское), приустьевые зоны впадающих в моря рек (эстуарии), отшнуровавшиеся от морей заливы (лиманы) и крупные озера морского происхождения (как Каспий и Арал). Соленость в разных случаях может быть практически любой. Кроме того, ситуация осложняется общей нестабильностью солености, широко изменяющей вдоль нескольких осей: в масштабе геологического времени (обычно в масштабах тысячелетий очертания и гидрология всех вышеописанных типов водоемов меняются, а с ними и соленость), в пространстве (соленость постепенно возрастает от мест впадения в водоем рек до мест сообщения с морем), по глубине (пресные воды легче морских и при частичном смешении происходит расслоение воды); в масштабе приливно-отливного цикла (в прилив наступает морская вода, и соленость возрастает, в отлив – наоборот). Поэтому почти каждый солоноватоводный водоем (можно для краткости называть их все эстуариями) – очень сложно организованная система с хитро распределенной фауной.
В отношении организмов рН действует на проницаемость клеточной мембраны, т.е. действует при транспортировке веществ внутри клеток организма и в обменах между телом и окружающей средой. С научной точки зрения, это показатель способности воды рассеивать световую радиацию. На практике мера мутности заключается в том, сколько воды не прозрачно. Некоторые, ответственные за мутность воды, представляют собой небольшие живые существа, такие как бактерии и микроводоросли, куски листьев, земли и химические соединения, смешанные с водой.
Океания 3% Материк 97% Религия Преобладающий: Ислам Эти воды непосредственно признают земное влияние, которое изменяет состав растворенных в нем веществ, изменяет их свойства и их движения. Соленые воды отделяются от берега и поэтому непосредственно не зависят от земли, сохраняя их свойства и концентрацию растворенных веществ в них. Преобладающая религия: Ислам Исх: Японское море, Эгейское море, Беринг, Оман, Хадсон и Антильские острова. Море Оман Религия Преобладает: Ислам Исх: Средиземное море, Красный, Балтийский и Черный. Средиземноморское море Религия Преобладает: Ислам Исход: Каспийское, Аралское и Мертвое море Черное море Каспийское море Религия Преобладающий: индийский ислам: он купает Южную Азию, Западную Океанию и Восточную Африку. Осадки, тающие ледники, растворяют соли горных пород, которые переносятся в океан. При постоянном испарении воды концентрации солей концентрируются, поэтому воды, как правило, становятся более солеными с прошедшими годами. Опреснение воды широко используется в регионах, где пресная вода ограничена или труднодоступна, например, на Ближнем Востоке, в Австралии и Карибском бассейне. Полученная пресная вода используется для потребления человеком или орошения. Иногда этот процесс вызывает приготовление соли в качестве побочного продукта. Завод по опреснению воды Мертвого моря в Дубае Расположен между западным побережьем Финляндии и восточным побережьем Швеции. Регион, где соленость низкая. За последние 50 лет Мертвое море потеряло треть своей поверхности, в основном из-за чрезмерной эксплуатации своего притока, единственного источника воды в пресной воде, реки Иордан. Преобладающая Религия: Ислам Может достигать высоты более 20 метров и двигаться с большой скоростью. Вызывается притяжением солнца и луны к поверхности земли. Использование энергии приливов достигается через резервуар, образованный морем, через сооружение плотины, содержащей турбину и генератор. Движения вверх и вниз производят энергию. Квадратурные или мертвые воды: приливы малой амплитуды и встречаются в трещинах. Это происходит главным образом в устье рек. Преобладающий Религион: Амазонас и Арагуари Ислам. Выброс глубоких вод определяет важные области для рыбной ловли. Большая концентрация минеральных и биологических ресурсов. На бразильском континентальном шельфе находятся самые большие запасы нефти, более интенсивные экспансии между государствами Сержипи и Санта-Катариной. Расположенный между континентальным шельфом и дном океана. Покрыт мелким осадком. В нем представлены неоднородности и интенсивная динамика, такие как вулканы, горячие источники, землетрясения и тектонические движения. Рельеф покрыт отложениями, происходящими от континентов, с помощью ветра, рек, наводнений и ледников. У этого есть много косяков, и разведка нефти является интенсивной, будучи более изученной и более экономически важной. На дне океана покрыты очень мелкие осадки различного происхождения. Это обнаруженные нефтяные эмамады глубиной от 5 до 7 тысяч метров ниже уровня моря. Это площадь около 800 километров в длину и 200 километров в ширину, простирающаяся от побережья Санта-Катарины до побережья Эспириту-Санто. Но без этого океан будет меньше. Мать Тереза из Калькутты.
- Океанские воды: покрывают океаны и моря.
- Континентальные воды: реки, озера, ледники и грунтовые воды.
Фауна же эта небогата. Ввиду того, что в геологическом масштабе времени солоноватоводные водоемы существуют обычно недолго, а в пространстве сильно разобщены, на Земле не сформировалось существенной общей группировки солоноватоводных животных. Тем более, отсутствуют специфические семейства и отряды. Наиболее мощные комплексы солоноватоводных видов сформировались в реликтовых соленых озерах – в частности, в Каспии, но им трудно расселиться из этих озер.
Наиболее характерные группы солоноватых вод – это опять же членистоногие и рыбы с высокой способностью к осморегуляции. Моллюски и полихеты существенно отстают от них, а иглокожие и кишечнополостные вообще стеногалинны и в эстуарии не входят.
Отдельный вопрос: кто преобладает в заселении эстуариев – морские или пресноводные виды? Простого ответа не имеет. В целом, выделяется так называемая граница критической солености (5-8‰), ниже которой преобладают виды пресноводного происхождения, а выше – морского. В этом же диапазоне наблюдается минимум суммарного разнообразия фаун. Эта закономерность описана впервые для Балтийского моря и называется принцип Ремане . Позднее, В.В. Хлебович обосновал физиологическую значимость этой солености и назвал ее «критическая соленость биологических процессов». Именно здесь требуется перестройка систем осморегуляции с морского типа на пресноводный, и именно это для животных труднее всего.
Интересная черта солоноватоводных животных – резко повышенная способность адаптироваться к всевозможной солености. В настоящие моря их, судя по всему, не пускает жесткая конкуренция морских организмов; зато они постоянно экспансируют в пресные воды, особенно в их нарушенные экосистемы – в частности, водохранилища и воды повышенной сапробности.
Понто-Каспий . Наиболее яркий пример солоноватоводной экспансии – так назывемый Понто-Каспийский фаунистический комплекс. Он возник в Понтийском солоноватом море в период его длительной изоляции. После разделения этого моря на Черное и Каспийское в Черном море возникла связь со Средиземным, и понто-каспийские виды были оттеснены средиземноморцами в недосоленные лиманы; в Каспии же продолжали развиваться. В послеледниковое время, когда пресноводные сообщества Восточной Европы были сильно потрепаны ледниками и продуктами их таяния, понто-каспийцы (главным образом бокоплавы и другие ракообразные) совладали с пресноводной осморегуляцией и перешли в наступление, заселяя не только эстуарии, но и низовья рек. Когда человек запрудил Волгу и Днепр плотинами и стал гонять по ним корабли, заселение рек пошло семимильными шагами. Более того, ранее разорванные части понто-каспийского ареала снова объединились через канал Волга-Дон. Загрязнение и повышенная минерализация рек пошли понто-каспийцам на пользу. В настоящее время в реках Причерноморья обитает несколько десятков видов понто-каспийских бокоплавов, с десяток мизид, одна изопода (Jaera sarsi ), одна полихета (Hypania invalida), несколько улиток (родов Theodoxus, Lithoglyphus, Fagotia, Microcolpia ), два вида двустворок рода Dreissena ; из рыб - несколько видов бычков и рыба-игла. К северу мощность этой группировки уменьшается, но кое-кто уже дошел по Оке до Московской области.
Опресненные моря .
Современное Черное море имеет стабильную соленость около 18‰; в нем резко преобладают морские элементы, относительно немного солоноватоводных (понто-каспийских) и практически нет пресноводных. Оно считается самым опресненным морем Земли с типично морской фауной. Тем не менее, набор морских групп в нем заметно обеднен: практически нет иглокожих, мало полипов, полихет и губок. Преобладает самая эвригалинная группа морских беспозвоночных – высшие ракообразные (в основном бокоплавы, крабы и креветки).
А Балтийское море – практически типичный эстуарий, хотя очень большой. В его восточной части (в Финском заливе) соленость находится в районе 2-5‰, а в фауне смешиваются пресноводные формы (водяной ослик, личинки стрекоз, хирономид, плавунцы, гребляки и прудовики), и солоноватоводные (Gammarus duebeni, Macoma baltica ) элементы. Как обычно в таких ситуациях, пресноводные виды преобладают по разнообразию, а солоноватоводные – по обилию. Далее к западу соленость постепенно растет, а фауна – трансформируется до практически морской у берегов Дании. Вот так и описали принцип Ремане.
В Белом море соленость составляет около 25‰ (к выходу из моря до 30‰). В нем обитает типичная морская фауна, лишь немного обедненная по сравнению с Баренцевым морем (и то, возможно, за счет сильного зимнего промерзания, чего морские виды тоже не любят). Например, морские ежи в полносоленом Баренцевом море в массе выходят на литораль, а в Белом море – обитают на глубинах от пяти метров, и обычно в небольшом обилии. Вообще массовое развитие иглокожих – наиболее яркий индикатор моря с нормальной океанической соленостью. Все каменистые мелководья морей с соленостью 30-35‰ (Баренцева, Средиземного, Японского, Южно-Китайского) – усеяны колючими морскими ежами, а хоть немного опресненных – уже нет.
Малые эстуарии . Чем меньше эстуарная система, тем большее значение приобретает быстрое изменение солености в ходе приливно-отливного цикла. Интересно, что многие животные решают эту проблему уже не осморегуляторными, а чисто поведенческими способами. Некоторые рыбы, а также планктон просто перемещаются по эстуарию с оптимальными для них массами воды. Организмы бентоса на время неблагоприятной для них солености перестают питаться и самоизолируются: моллюски закрывают створки, а раки, насекомые и черви закапываются в мягкий грунт (где соленость гораздо более стабильна).
Вот довольно типичная ситуация распределения бентоса в небольшом (2.5км длиной) эстуарии реки Черной (Белое море). Сама речка Черная, быстрая и каменистая, несет богатую лито- и фитореофильную фауну. Впадая в довольно широкий залив, она теряет течение, что сопровождается массовым выпадением детрита. Поэтому типичное речное сообщество в эстуарий практически не входит. Это общая ситуация – практически все эстуарии – места сильно заиленные, с повышенной сапробностью (еще и это обуславливает их специфичность и обедненность фауны).
Тем не менее, верхняя часть эстуария (с соленостью от 0‰ в отлив до 4-5‰ в прилив) занята пелофильным сообществом насекомых озерного происхождения – в основном личинками хирономид и слепней. Кстати, некоторые из них приспособились к повышенной солености хитрым образом – личинки обитают в эстуарии весной и в начале лета, когда от мощного притока речной воды соленость минимальна; потом вылетают их имаго и откладывают более устойчивые к засолению покоящиеся яйца. Как видно, адаптация почти такая же, как в лужах – к их летнему высыханию.
В средней зоне (соленость от 2 до 7‰) уже доминируют солоноватоводные бокоплавы. Именно здесь, согласно принципу Ремане, наблюдается минимум и морских, и пресноводных видов. Что не мешает процветать нескольким специально приспособленным солоноватоводным. Их имена: Pontoporeia affinis, Gammarus duebeni, Gammarus zaddachi . Кроме того, прекрасно себя чувствуют и очень обильны колюшки.
Ниже (соленость варьирует от 5 до 16‰) уже преобладают морские моллюски (Macoma balthica, Hydrobia ulvae, Mya arenaria ). Именно они на время опреснения в отлив закрываются в себе и ждут. Вот так работает осмоизоляция. Кроме того, здесь много солоноватоводных раков и олигохет. Далее к выходу из эстуария ничего принципиального уже не происходит: разнообразие морских видов постепенно нарастает, а солоноватоводные уходят.
Интересно, что в совсем маленьких эстуариях соленость на всем протяжении полностью сменяется за приливно-отливный цикл (то есть в отлив наблюдается полное опреснение, а в прилив – полное осолонение). Чаще всего, в таких местах живут только солоноватоводные бокоплавы и колюшка. И хирономиды, сидящие глубоко в илу с зарегулированной соленостью.
В солоноватых водах тропической зоны вместо бокоплавов обитают креветки, крабы и раки-отшельники – тоже с мощными осморегуляторными системами; с ними некоторые улитки и насекомые, а из рыб – илистые прыгуны. Кстати, здесь виды морского происхождения широко применяют неожиданный способ уйти от излишнего опреснения – периодический выход на сушу ! Воздух чреват только влагопотерей, никаких ионопотерь и тем более распухания от осмотического проникновения воды там нет. Тот же илистый прыгун проводит на сше массу времени; так же поступают многие эстуарные и пресноводные крабы. Есть даже наблюдения: один и тот же краб (Coenobita ) при жизни у моря проводит в воде в пять раз больше времени, чем при жизни у пресной воды.
Гипергалинные воды .
Отдельный интерес представляют озера (в основном это бессточные озера пустынь) с соленостью, существенно превышающей морскую. Обычно в них преобладает хлорид натрия, как и в море. Но они, в основном, далеки от морей, и заселить их морской фауне трудно. И даже где легко, она обычно не заселяет пересоленные озера. Как правило, здесь обитают немногие солоноватоводные виды (то есть характерные для всяких эстуариев и опресненных морей). Причем до солености примерно 60‰ еще встречаются солоноватоводные виды морского происхождения, а если соленость еще выше (это называется ультрагалинная зона) – они исчезают, а остаются лишь единичные виды пресноводного происхождения. Все они широкоэвригалинны – то есть живут не только в ультрагалинных водах, но практически в любых; специфической ультрагалинной фауны нет. Вот такой парадокс – морские виды, привыкшие к высокой, но определенной солености, и в целом тяготеющие к осмоконформии, пасуют перед еще более высокой соленостью. Зато для пресноводных животных, уже снабженных мощной осморегуляторной системой, эта проблема оказалась решаема, хотя бы на эволюционном уровне.
Кто же эти герои? Самые известные – листоногие раки – жаброноги Artemia salina . Мощные системы прокачки ионов на жабрах позволяют им жить при практически любой солености – от 0 до 200‰!! Причем даже в условиях быстро меняющейся солености. Артемии могли бы заселить все воды Земли, но их останавливают биотические проблемы – у жаброногов практически нет систем защиты от хищников, и они моментально выедаются любыми рыбами. Поэтому и живут в соленых озерах пустыни. Несколько менее известные, но также продвинутые осморегуляторы – личинки комаров Chironomus salinarius и Aedes caspius (они выносят от 0 до 60-70‰). Наконец, в соленых озерах (и даже лужах) поселяются взрослые водные жуки и клопы – довольно много видов, тяготеющих именно к таким водоемам. Но им, с их воздушным дыханием, перестроиться проще.
Насекомые и раки вообще достигли огромных успехов в создании покровов, через которые проходит кислород и углекислота (то есть можно дышать), но не проходит все остальное. Это, если подумать, замечательный путь приспособолений не только для осморегуляции – еще для наземного обезвоживания, а заодно защиты от токсикантов. Например, личинки слепней часами спокойно живут в формалине практически любой концентрации; только 96-й этанол фиксирует их.
Еще одна адаптация гипергалинных видов – так называемый солевой анабиоз, наступающий при сильном, но временном повышении солености (например, в тех же соленых озерах во время засухи). Некоторые мелкие беспозвоночные умеют при этом, потеряв до половины внутренней воды, скукожиться и как бы окуклиться на несколько дней или даже недель. Такое известно для ряда простейших, нескольких коловраток, даже полихет (Nereis diversicolor, Fabricia sabella) и гарпактицид (Harpacticus fulvus).
Распределение фаун по градиенту солености
Вот (рис.) – обобщенная картина изменения разнообразия жизни на градиенте солености. Очевидны два пика разнообразия – острый пресноводный, при солености 0-5‰, и несколько более размазанный морской, при солености 20-40‰. Между ними – провал, с минимумом по принципу Ремане (заполненный узкой прослойкой солоноватоводных видов). Справа от морского пика – быстрый спад, а дальше весь оставшийся диапазон солености принадлежит немногим гипергалинным видам пресноводного происхождения.
Верхним пределом распространения животных считается соленость около 220‰, бактерий – около 300‰ (водоемы же известны до 350‰).
Московский Государственный Технический Университет
имени Н.Э. Баумана
Вопрос: «Соленость воды и её влияние на живые организмы»
Подготовила:
Проверил: Гладков Е.А.
Район Персидского залива представляет большой интерес, и прежде всего потому, что это один из самых богатых нефтью участков земной коры. Хорошо изучена геология района окружающего Персидский залив В самом Персидском заливе проводились гидробиологичсские, гидрологические и океанографические исследования. Площадь Персидского залива 239 тыс. км2, объем воды всего лишь 6 тыс. км3. Длина Персидского залива 1138 км, ширина меняется от 388 км до 65 км в Ормузском проливе Средняя глубина 91 м. однако у входа в Персидский залив встречаются глубины, превышающие 110 м; максимальная глубина Персидского залива 170 м.
Персидский залив делится на две части — восточную и западную, которые соединяются узкой депрессией, проходящей через мелководный район, расположенный в пределах Ормузкого пролива Район больших глубин также отделен от побережья Ирана узкой отмелью. В юго-западной части Персидского залива расположено обширное мелководье, где глубины не превышают 40 м; оно расширяется к югу и выклинивается к вершине Персидского залива.
В Персидском заливе имеется множество островов и отмелей; некоторые представляют собой либо гребни складок, либо соляные купола, либо структуры, сложенные неконсолидированными или частично консолидированными четвертичными отложениями.
Климат в Персидском заливе
Температура воздуха в районе Персидского залива высокая, однако зимы довольно прохладные, особенно в вершине Персидского залива. Количество осадков незначительно; на северо-востоке Персидского залива количество осадков несколько повышается. Осадки выпадают в основном в виде редких непродолжительных сильных ливней в период с ноября по апрель. Относительная влажность высокая. Облачность небольшая, причем зимой больше, чем летом. Грозы и туманы — явления редкие, не свойственные данному району. Зато в летнее время часто бывают пыльные бури и дымка. Чаще всего сильны ветер дует с ССЗ и ЗСЗ; он носит местное название «шамал». Сила шамала иногда достигает 6 баллов и редко доходит до 8 баллов. Скорость ветра в такие периоды за 5 мин возрастает до 26 м/с. Часто бывают водяные смерчи, особенно осенью.Гидрологический режим . В вершину Персидского залива поступают пресные воды из рек Тигр, Евфрат и Карун; менее значительный приток пресных вод в районе побережья Ирана. Температура воды высокая; она колеблется от 18 до 32° С у входа в Персидском заливе и от 16 до 32° С на крайнем северо-западе.
Максимальные значения температуры воды наблюдаются на мелководье вдоль берегов. Высокая соленость обусловлена малым речным стоком (высокие температуры воздуха и большое испарение превышают влияние поступающих пресных вод). Соленость меняется от 37—38 пром. у входа в Персидский залив до 38—41 пром. на крайнем северо-западе, где величина солёности зависит от речного стока. На юго-западе Персидского залива у берегов зафиксирована соленость 42—60 пром. Установлено, что соленость вод, поступающих в Персидский залив повышается, при этом более соленые воды погружаются и уходят через Ормузский пролив, на их место приходят менее плотные воды.
Приливы в Персидском заливе неправильные суточные. Наибольшие приливы зафиксированы к востоку от полуострова Катар. Суточное неравенство уменьшается на СВ и ЮВ от этой точки.
Колебания величины прилива незначительны — от 1,22— 1,64 м вокруг п-ова Катар до 3,15—3,38 м в вершине Персидского залива и до 2,76—3,15 м у входа в Персидский залив. Сильные, направленные в сторону берега ветры иногда повышают уровень воды у берега; низкие берега при этом затопляются.
Мощные приливные течения (до 4 узлов) наблюдаются на южной стороне Ормузского пролива В остальных районах Персидского залива эти течения слабые, обычно скорость их не превышает 1 —1,5 узла, но может увеличиваться у входа в лагуны, в устьях рек и узких проливах. Ветровой дрейф иногда настолько мощный, что приливные потоки, идущие в противоположном направлении, не могут его преодолеть, и поэтому результирующее течение не меняет направления, лишь несколько снижается скорость.
Волны в Персидском заливе обычно небольшие, но крутые. Влияние зыби Индийского океана ощущается лишь у входа. На этом участке ветер, дующий в противоположном приливу направлении, может создать сильный турбулентный поток. В южной части наибольшее волнение вызывает местный ветер шамал. Здесь зафиксированы большие волны, но высота редко превышает 3 м.
Геология районов окружающих Персидский залив. изучена довольно хорошо. На западе Персидский залив ограничивает докембрийский Аравийский щит перекрытый полого падающими на СВ и слабо дислоцированными палеозойскими, мезозойскими и кайнозойскими отложениями. Оси пологих складок ориентированы в меридиональном направлении.
Оманские горы — единственная интенсивно-складчатая структура на Аравийском полуострове. На востоке к Персидскому заливу примыкают предгорья и хребты гор Загрос (складчатые к сбросовые), ориентированные на СЗ—ЮВ. В ядрах крупных антиклиналей обнажаются я основном мезозойские породы, слагающие горы, а в предгорьях эти породы перекрыты кайнозойскими отложениями. На северо-востоке складчатая зона состоит из нескольких больших сбросовых глыб, в которых обнажаются палеозойские и более молодые породы. Складчатые горы и сбросовые глыбы отделены от сложного массива Центрального Иранского нагорья зоной надвига, вдоль которой на северо-восточной оконечности гор Загрос обнажены отложения различных геологических эпох. На этот широкий участок накладываются обширные соляные купола, которые особенно хорошо развиты на юго-западе Ирана и в южной части Персидского залива.
История их восходит к третичному периоду. Хотя тектонические движения начались в меловой период, а в отдельных районах еще раньше, основная структура гор и все геоморфологические особенности Персидского залива являются результатом миоцено-ллиоценовой складчатости н последующих деформаций. Сбросово-глыбованная структура раннего домиоцена, по-видимому, имела некоторое влияние на наложившуюся на нее третинную складчатость. Эгот район тектонически активен и в настоящее время. Многочисленные приподнятые береговые валы и террасы н поднятые ныронненные поверхности свидетельствуют о четвертичных тектонических движениях.
Геологические структуры обрамления сформировались в результате складкообразования и накопления мощной толщи отложений в желобе, ориентированном на СЗ—ЮВ и окончательно сформировавшемся в мезозое. Кембрий представлен пластическим материалом, солью и тонким слоем карбонатов.С перми до миоцена происходило главным образом накопление карбонатных отложений с редкими включениями пластического материала. Эти карбонатные отложения, накопившиеся в глубоководных районах, состоят из мергелистых осадков, часто содержащих значительную примесь органических веществ; мергелистые осадки.переходят в осадки мелководной зоны, включающие скелетные, оолитовые, рифовые и доломитовые известняки. Осадки мелководней зоны особенно отчетливо выделяются в юго-западной чаем желоба.
