Роль апвеллинга и болот в жизни человека

11

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Районы апвеллинга - центры мирового рыбного промысла

2. Роль болот и заболоченных территорий в поддержании экологического баланса регионов

Список использованных источников

1. Районы апвеллинга - центры мирового рыбного промысла

Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём -- это процесс, при котором глубинные воды поднимаются к поверхности. Наиболее часто наблюдается у западных границ материков, где перемещает более холодные, богатые биогенами воды с глубин океана к поверхности, замещая более тёплые, бедные биогенами поверхностные воды. Также может встречаться практически в любом районе мирового океана.

Различают как минимум четыре типа апвеллинга: прибрежный апвеллинг, крупномасштабный ветровой апвеллинг в открытом океане, апвеллинг связанный с вихрями, апвеллинг связанный с топографией.

Процессом обратным апвеллингу является даунвеллинг.

Прибрежный апвеллинг это наиболее известный тип апвеллинга, который непосредственно связан с человеческой деятельностью, поскольку поддерживает наиболее продуктивные рыболоведческие районы мирового океана. Глубинные воды богаты биогенными элементами, такими как натрий и фосфор, которые являются результатом декомпозиции погружающегося на глубину органического материала (в основном отмершего планктона). Когда глубинные воды попадают на поверхность фитопланктон начинает активно потреблять биогены, вместе с CO2 (диоксид углерода) и солнечной энергией, производя органические вещества в процессе фотосинтеза. Таким образом, по сравнению с другими зонами океана в районах апвеллинга наблюдается высокая первичная продукция (количество углерода зафиксированное фитопланктоном). Высокие значения первичной продуктивности продолжают наблюдаться и на более высших трофических уровнях, поскольку фитопланктон является основой океанской пищевой цепи. Районы в которых часто наблюдается прибрежный апвеллинг это: побережье Перу, Чили, Аравийское море, западное побережье Южной Африки, восток Новой Зеландии, юго-восток Бразилии и побережье Калифорнии.

Пищевая цепь в океане выглядит так:

Фитопланктон > Зоопланктон > Хищный зоопланктон > Фильтрующие организмы > Хищные рыбы

Таким образом, каждый элемент цепочки является ключевым для районе апвеллинга.

Механизм формирования прибрежного апвеллинга в результате Экмановского транспорта в Южном полушарии. Ветер дует вдоль берега на север, течение на поверхности, благодаря Экмановскому транспорту, отклоняется влево (поскольку мы в Южном полушарии), на место поверхностных вод приходят глубинные.

Физический механизм приводящий к прибрежному апвеллингу связан с силой Кориолиса, в результате действия которой ветровые течения имеют тенденцию отклоняться вправо в Северном полушарии и влево в Южном полушарии. Например, когда в Северном полушарии ветра дуют по направлению к Экватору вдоль восточной окраины океанского бассейна, или по направлению к полюсу вдоль западной окраины океанского бассейна, поверхностные воды перемещаются от берега (экмановский транспорт или экмановская спираль) и заменяются более плотными водами с нижележащих глубин.

В районах апвеллинга в поверхностные слои снизу, из глубинных слоев, непрерывно подаются необходимые для развития фитопланктона соли. Они образуются в результате отмирания и опускания вниз многочисленных морских организмов -- от рыб и животных до водорослей. В условиях низких температур, повышенной солености и громадного давления органические вещества претерпевают химические и биологические трансформации, в результате чего в глубинных слоях воды образуется большое количество растворенных азотных и фосфорных

От английского «upwelling», что означает «движение вверх» солей. Соли путешествуют в глубинах океана на сотни и тысячи миль, не принимая никакого участия в развитии биологической жизни.

Но в некоторых районах в результате воздействия многих физических факторов богатые биогенными солями воды попадают к поверхности. И под действием мощного спускового механизма -- солнечного света в обильно удобренных морских водах начинает бурно развиваться жизнь: в первую очередь начальное звено морской жизни -- мельчайшие растительные клетки фитопланктона.

Урожаи фитопланктона в таких водах в тысячи и десятки тысяч раз больше средних. Водоросли служат пищей мелких рачков, рачками кормится мелкая рыба, за ней охотится крупная -- жизнь кипит, возникают настоящие оазисы в океане. В этих районах идет интенсивный промысел рыбы. Общеизвестно рыбохозяйственное значение обширных зон апвеллинга у берегов Перу, Марокко, полуострова Калифорния, Юго-Западной Африки. Например, в районе Перуанского апвеллинга рыбопродуктивность в 100 раз больше, чем в соседних районах океана. Здесь добывается примерно 20% мирового улова рыбы.

Зоны апвеллингов имеют существенно важное значение для транспортного флота. Более холодные и плотные по сравнению с окружающими водными массами воды в зоне апвеллинга оказывают влияние на гидрометеорологические условия в данном районе. В теплые сезоны здесь создаются значительные горизонтальные градиенты, которые способствуют образованию сильных поверхностных течений. При этом увеличивается вероятность сноса судов с курса. Такой дрейф судов, сам по себе затрудняющий условия плавания, усугубляется тем, что его очень трудно предсказать.

Над районами апвеллинга часто возникают туманы, резко ухудшающие видимость. При этом возрастает опасность столкновения судов. Дело в том, что обширные зоны апвеллинга в большинстве своем являются районами интенсивного промысла рыбы, и здесь всегда много рыболовных судов.

Апвеллинг оказывает крупномасштабное воздействие на погоду и определяет климат, а, следовательно, и экономическую жизнь прибрежных государств, таких, как Чили, Перу. В обычных условиях, когда подстилающая поверхность прогрета, с увеличением высоты температура воздуха падает, и так всегда, если поблизости нет апвеллинга. В районе апвеллинга, где вода значительно холоднее воздуха, температура воздуха быстро возрастает с высотой и только через несколько сотен метров начинается ее нормальное падение.

Явление возрастания температуры воздуха с высотой в метеорологии называется инверсией. Влажный морской воздух, лежащий ниже слоя инверсии, оказывается запертым в нижнем слое атмосферы, поэтому здесь часты туманы и редки осадки. Инверсия «не пускает» влажный воздух с моря на сушу, поэтому на континенте в районе зон апвеллинга обычно возникают засушливые территории: запертая влага не проникает на континент. При этом вблизи берега воздух влажный, часты туманы, а чем дальше вглубь континента, тем суше воздух. Так, апвеллинг породил пустыню Атакама в Южной Америке, где за год выпадает едва ли сантиметровый слой осадков.

В Мировом океане есть много районов, где существуют сезонные ветры. Именно вследствие муссонных ветров наблюдается в начале лета интенсивный подъем вод у берегов полуострова Калифорния. В периоды наибольшей интенсивности явления скорость апвеллинга вблизи калифорнийского берега достигает 2,2 метра в день, или 80 метров в месяц, при среднем подъеме вод, составляющем примерно 20 метров в месяц.

Эти периоды максимального подъема воды фиксируются тогда, когда ветры, достигающие наибольшей силы, дуют не строго вдоль берега, а под углом примерно 20° к береговой черте. Именно тогда совпадают все факторы, определяющие вертикальную динамику вод и апвеллинг достигает наибольших значений.

2. Роль болот и заболоченных территорий в поддержании

экологического баланса регионов

Болото - избыточно увлажнённый с застойным водным режимом участок земли, на котором происходит накопление органического вещества в виде неразложившихся остатков растительности. В более узком понимании болото отождествляется с торфяником, т.е. избыточно увлажнённым участком земли, имеющим слой торфа толщиной не менее 30 см. Все прочие избыточно увлажнённые площади (с торфом или без него) называют в таком случае заболоченными землями.

Болота обычно возникают двумя путями.

1. Заболачивание суши (это главный путь). Оно свойственно многим природно-климатическим зонам Земного шара. Наблюдается при избыточном увлажнении и наличии понижений суши, что создаёт предпосылки для формирования застойного водного режима и накопления органики. Выделяют два основных вида заболачивания суши:

Затопление территории. Происходит по двум причинам: а) осадки превышают испарение, дренаж слабый (так образуются болота тундры, тропических лесов, болота на плоских водоразделах при отсутствии стока); б) затопление территории поверхностными водами в условиях пониженного рельефа прилегающей местности (так образуются болота на берегах рек, озёр, морей).

Подтопление территории при повышении уровня грунтовых вод. Обычно связано с антропогенным влиянием: сооружением водохранилищ, избыточным орошением, созданием различных сооружений, нарушающих естественный сток грунтовых вод и т.д.

2. Зарастание или заболачивание водоёмов. Оно наиболее обычно в условиях умеренного и тёплого климата. Как правило процесс начинается от берегов водоёма в сторону его центра. Постепенно на дне отлагаются глинистые и илистые частички, остатки отмерших организмов и образуется сапропель. Водоём мелеет, в нём поселяются высшие растения: сначала погружённые (рдест, роголистник), затем с плавающими листьями (кувшинки, кубышки), позже прибрежноводные (тростник, камыш, рогоз) и, наконец, мхи, кустарнички и т.д. Неполное разложение растительных остатков ведёт к торфонакоплению и постепенно от водоёма остаются небольшие окна, затем и они зарастают. Образуется болото. Часто процесс сопровождается образованием на поверхности водоёма зыбкого ковра из корневищ растений - зыбуна или сплавины. Тогда зарастание водоёма идёт со всех сторон - со дна, с берегов и с поверхности.

Болота распространены на Земном шаре повсеместно и на большинстве континентов. Общая площадь торфяных болот около 2,7 млн. км2 (2% суши). В них сосредоточено 11,5 тыс. км3 воды (0,03 всех пресных вод гидросферы). Общая площадь болот всех типов до 3,5 млн. км2. Наиболее заболочены Южная Америка и Евразия. На территории СНГ болота занимают до 10% территории (север Европейской части России - до 40%, север Западной Сибири - до 50-70%). На Украине наиболее заболочено Полесье.

Заболоченные земли (не имеющие хорошо выраженного слоя торфа): травяные болота арктической тундры, тростниковые и осоковые болота лесостепи, засоленные болота полупустыни и пустыни (солончаки), заболоченные тропические леса, пресноводные тропические травяные болота сезонного увлажнения, пресноводные и солоноватоводные приморские болота (марши), солёные мангровые болота и т.д.

В результате повышенного испарения и транспирации болота уменьшают среднюю величину общего стока: с заболоченных земель в реки сток меньше, чем с рядом расположенных не заболоченных. При этом, разница эта растёт с уменьшением общей увлажнённости территории. Т.е. в северном полушарии эта тенденция усиливается в направлении с севера на юг: в тундре разницы между стоком с заболоченных и стоком с не заболоченных земель почти нет, в лесной зоне она постепенно увеличивается, достигая максимума в степной, полупустынной и пустынной зонах. Т.е., осушение болот может привести к уменьшению испарения и увеличению стока, причём это наиболее ощутимо в южных районах. В зоне достаточного увлажнения дополнительной причиной увеличения стока при осушении болот может стать сработка статических вековых запасов подземных вод, сопутствующая осушению. Однако в дальнейшем величина испарения, а значит и сток с осушенной территории будет зависеть от характера её хозяйственного использования, в частности от транспирации культурной растительностью. Последняя же по величине вполне может быть сопоставимой испарением с поверхности болота.

Влияние болот и их осушения на весенний сток неоднозначно. Часто считают, что болота, поглощая влагу при снеготаянии и уменьшают весенний сток. Но нередко бывшие (осушенные) болота имеют повышенную аэрацию грунта, что приводит к увеличению потерь талых вод на инфильтрацию и ещё большему снижению весеннего стока. Болота не способствуют увеличению меженного стока, как считали ранее. Это объясняется тем, что летом болота дают малый сток и обильно испаряют влагу. Кроме того, водоотдача торфа вообще очень низка. Зимой болота промерзают и могут вообще не давать стока. Поэтому, осушение болот нередко увеличивает меженный сток до 1,5-2 раз. В Полесье сток в межень с заболоченных районов действительно выше, чем с прилегающих не заболоченных. Однако, и заболоченность и повышенный меженный сток обусловлены здесь гидрогеологическими особенностями района и не связаны друг с другом причинно-следственными связями. Дело в том, что в Полесье очень распространены песчаные грунты, подстилаемые высоко залегающими водоупорами, что и обуславливает слабый дренаж местности.

Важную роль играют болота в формировании химического состава вод. Реки, берущие начало из верховых болот (питающихся атмосферными осадками) имеют воды гидрокарбонатного класса, содержат мало минеральных веществ, но много органики. Часто из-за перенасыщения органикой качество вод низкое, неблагоприятствующее развитию гидробионтов. Осушение болота в таких случаях повышает качество речных вод.

Для крупных регионов осушение болот в целом не оказывает отрицательного влияния на речной сток. Однако наблюдающийся при этом переход значительной части подземного стока в поверхностный может на небольших водосборах нанести существенный ущерб малым водотокам. Это необходимо учитывать при определении густоты и глубины искусственного дренажа, прокладываемого при осушении.

Болота имеют большое народнохозяйственное значение. Добываемый после их осушения торф используется как топливо, удобрение, сырьё для химической промышленности (производство дёгтя, аммиака и т.д.), подстилка скоту. Промышленные месторождения торфа на Земном шаре имеют площадь около 100 млн. га, причём 75% приходится на СНГ (в основном Западная Сибирь).

апвеллинг рыбный промысел болото

Список использованных источников:

1. Общая гидрология. Садогурский С.Е. Учеб. пособие. - Ялта: ЯИМ, 2003. - 233 с.

Размещено на Allbest.ru