Экологические функции гидросферы

По современным представлениям, гидросфера - это планетарная динамичная система, которой присущи многоплановые, в том числе и экологические, функции, выполняемые ею в разных аспектах, прежде всего исходя из понимания экологии как науки о взаимоотношениях живых организмов между собой и с окружающей средой.

Вместе с тем экологическому функционированию гидросферы свойственны и другие, не менее значимые проявления. Они выражаются в ее взаимосвязях и взаимодействии не только с биосферой, но и с другими оболочками Земли. Отсюда следует, что экологические функции гидросферы - одна из наиболее существенных ее сторон, оказывающих влияние на планету в целом.

По масштабам проявления экологические функции гидросферы можно подразделить на следующие:

- глобальные, охватывающие земной шар в целом;

- региональные, происходящие на значительно меньших по размеру пространствах, обычно океанских;

- местные, наблюдаемые в сравнительно ограниченных районах.

На всех уровнях пространственной иерархии экологическое функционирование гидросферы проявляется не всегда и не везде непосредственно. Это означает, что взаимодействие водной и другой сред, а также внутриводные физико-химические процессы не обязательно дают собственно экологический эффект, т.е. прямо не отражаются на взаимодействии организмов с окружающей средой. Следовательно, можно различать прямые и косвенные экологические функции гидросферы. Основные из них в обобщенном виде приведены в таблице 2.

В таблице виден широкий спектр функциональных связей гидросферы с другими сферами, преимущественно планетарного масштаба. В основном это косвенные функции, но они сказываются на органическом мире не только вод, но и Земли в целом, через посредство различных природных процессов и факторов, обуславливающих жизнедеятельность планеты. Иллюстрацией этого служат некоторые довольно показательные примеры.

Один из них - климатообразующая роль гидросферы, и в первую очередь Мирового океана. Как известно, преобладающая часть метеорологических процессов в той или иной мере связана с реальным взаимодействием воздушной и водной оболочек планеты. Оно проявляется в разных аспектах, среди которых экологически наиболее значимы тепло- и влагообмен между океанской и воздушной средами. Гидросфера, особенно океан, постоянно энергетически питает атмосферу. Мировой океан - это огромный аккумулятор тепла и влаги на Земле. Именно его тепло, а не тепло атмосферы, главным образом расходуется на возникновение и развитие метеорологических процессов. Это связано с тем, что общая масса атмосферы существенно меньше и равна массе столба воды толщиной всего около 10 м. Теплоемкость воздуха составляет 25% теплоемкости воды, поэтому при изменении температуры на одно и то же значение вклад гидросферы в теплосодержание вертикального столба атмосферы значительно больше, чем вклад атмосферы. Таким образом, с тепловым взаимодействием атмосферы связаны климатические условия Земли. Они различны в разных ее районах - в одних благоприятны, в других неблагоприятны для существования животных и растений и для жизни человека. Тем самым косвенно, через климат осуществляется одна из важных экологических функций гидросферы.

Другой характерный пример - растворение и перемещение водными потоками гидросферы вещества почвенной оболочки и литосферы. Ежегодно только реками выносится с континентов более 20 млрд т вещества, мобилизованного на водоразделах. Кроме того, в прибрежной зоне океана действием абразии, донной эрозии и других процессов постоянно измельчается, перемещается и растворяется большая масса твердого материала.

Растворение, переработка и перемещение твердых веществ водой - определенная предпосылка для осуществление такой экологической функции гидросферы, как формирование химических соединений и структурных образований и горизонтов почвенной сферы и литосферы, в чем проявляются взаимосвязи компонетов почвенной оболочки и литосферы. Так, важнейшим условием возникновения многих видов осадочных пород и экзогенных руд считается мобилизация вещества на водосборах в результате химического выветривания, которое без участия водных растворов практически не реализуется. В этом проявляется экологически взаимосвязанное функционирование гидросферы и литосферы.

Характерный пример прямых экологических функций гидросферы - сложное и многогранное взаимодействие водной среды с населяющими ее организмами. Биологические процессы, протекающие в воде, тесно связаны с ее свойствами и гидрологическими условиями. Так, у многих видов морских организмов сроки размножения приурочены к определенным темпереатурным условиям. Часто наблюдается массовая гибель икры и личинок, если в период размножения неблагоприятно изменилась температура вод. С прогревом и похолоданием связаны сроки подхода рыбы к берегу и обратной их откочевки в море.

В свою очередь, водные организмы воздействуют на среду обитания. В результате фотосинтетической деятельности растений она получает добавочное количество энергии. Жизнедеятельность органического мира оказывает влияние на химический и газовый состав вод. Остатки отмирающих животных и растений образуют илы, покрывающие значительную часть дна морей и озер.

Конечно, приведенными примерами не исчерпывается экологические функциигидросферы. Они гораздо шире и глубже и могут служить предметом самостоятельного научного направления и учебной дисциплиной.