Пришло время разобраться почему самая высокая биомасса организмов наблюдается в холодных, а не в тёплых морях.
Сразу же скажу, что дело тут не в температуре воды. Температура (и не только) влияет на биоразнообразие, которое в тёплых морях выше, но не на биомассу. Приспособиться к жизни в холодных водах удалось меньшему количеству животных, зато научившись сопротивляться низким температурам, они смогли освоить очень “тучные” зоны.
Где будет больше всего животных?
Там, где больше всего растений, т.е. пищи, с которой стартует большинство пищевых цепочек.
А где будет больше всего растений?
Там, где есть солнце и биогенные, минеральные вещества, необходимые для роста и размножения главных продуцентов нашей планеты.
Урожай фитопланктона, который можно собрать в морях поражает. В мировом океане производится около 550 миллиардов тонн зелёной массы в год. С одного гектара в океане собирается в три раза больше продукции, чем с гектара луга.
Потребность в еде.
Для того чтобы буйным цветом плодился фитопланктон, состоящий в основном из микроскопических диатомовых водорослей, необходимы солнце и вода, насыщенная минеральными веществами (биогенами) . А большая часть минеральных веществ находится, ожидаемо, на дне, так как именно туда падает вся отмершая органика.
На помощь фитопланктону приходят “Апвеллинги”, т.е. движение воды к поверхности океана. Именно апвеллинги занимаются тем, что поднимают со дна массы биогенных элементов: много фосфора, азота, кальция и др.
На Земле есть несколько основных зон, где всегда идут апвеллинги.
Это несколько крупных прибрежных апвеллингов, появляющихся из-за силы Кориолиса. Упрощённо - это сила из-за которой ветровые течения в северном полушарии закручиваются вправо, а в южном полушарии - влево. Эти ветра направляют водные массы таким образом, что у некоторых берегов вода начинает подниматься со дна.
Именно благодаря прибрежным апвеллингам у берегов Перу процветает рыбная ловля. Там в колоссальных объёмах ловят анчоус, питающийся плодящимся фитопланктоном.
Это апвеллинги вдоль линии экватора, которые появляются из-за того, что от линии экватора к югу и северу дуют ветра, как бы сдувая верхнии водные слои, что приводит к так называемому экмановскому транспорту и подъёму более глубоких слоёв воды с биогеннами к поверхности.
Наиболее сильные апвеллинги наблюдается в холодном Южном океане, у берегов Антарктиды. Огромные массы воды, идущие с разных сторон Земли, встречаются у берегов самого южного континента, сталкиваются и поднимаются к поверхности, унося огромные массы биогеннов.
Часть биогеннов падает обратно на дно, но то, что успело всплыть, даёт пищу для развития огромных биомасс организмов.
Также существуют апвеллинги, возникающие из-за движения тропического циклона. Завихрение циклона разводит воду и как бы вытягивает нижние более холодные слои вод к поверхности.
Мы обсудили откуда растения берут так необходимые им для бурного роста биогены.
Теперь вспомним о животных, которым для жизни не так принципиально солнце, как для растений. Животным будет важна еда и кислород, концентрация которого постепенно снижается, чем глубже погружается животное.
Кислород в океане
Много кислорода растворено в верхних слоях воды, но чем глубже, тем меньше кислорода будет проникать в воду.
Получается, чем глубже мы опускаемся, тем меньше должно наблюдаться аэробной (дышащей кислородом) жизни, но на помощь глубинным аэробам приходят “Даунвеллинги”, а именно, движение воды с поверхности в глубину.
Причина большинства даунвеллингов также в силе Кориолиса. Она организует прибрежные апвеллинги и даунвеллинги, приводя к экмановскому переносу воды.
Также большие даунвеллинги наблюдаются в полярных зонах.
Там из-за холода образуются толстые корки льда, при этом в лёд уходит вода, а соль остаётся, концентрируясь в океане. Получается, на полюсах вода наиболее солёная и следовательно плотная. Чем плотнее вода, тем она тяжелее.
Эта тяжёлая холодная вода с поверхности океана погружается на дно, забирая с собой много кислорода. За счёт погружения воды у полюсов, даже на глубинах в несколько километров животным есть чем дышать.
Вот жизнь в Марианской впадине и других глубоких местах мирового океана возможна именно благодаря богатым кислородом водам, пришедшим с холодных полюсов.
Что же получается в сухом остатке?
Аппвеллинги являются причиной буйного роста фитопланктона и появления еды, а даунвеллинги причиной кислородного снабжения вод. Где много фитопланктона, там много и зоопланктона, а также более крупных животных. Биомасса огромная, а вот биоразнообразие низкое. Таков парадокс холодных и тёплых вод нашей Земли)
Есть позвоночное животное, чья биомасса по некоторым оценкам является самой высокой в мире. Где бы вы думали кормится это животное? Да! Именно в Южном океане, самом урожайном участке планеты.
