Що таке гідросфера?
Гідросфера - переривчаста водна оболонка землі. Що входить до її складу? Яким чином вона розподілена на нашій планеті? Чому без неї немислиме життя?
Гідросфера являє собою одну з геологічних оболонок нашої планети. Вона включає в себе океани, моря, всі водні об'єкти суші (ріки, озера, болота і водосховища), підземні води, льодовики і сніговий покрив. Основним компонентом гідросфери є вода.
Часто гідросферу розглядають як глобальну відкриту систему, яка займає 75% поверхні земної кулі. Гідросфера містить 1,5 млрд. Км3 води, 96% з яких припадає на частку Світового океану. У підземних і ґрунтових водах, річках, озерах, болотах, водосховищах та льодовиках запаси води вимірюються мільйонами км3. В атмосфері води значно менше, і її обсяг не перевищує 15 тис. Км3.
Унікальні властивості води
Вода - єдине хімічна сполука, яка існує в природі у вигляді і рідини, і твердої речовини (лід), і газу (пари води). Всім добре відомо, що вода при нормальних умовах - безбарвна прозора рідина без запаху. Вона володіє цілим рядом дивовижних фізико-хімічних властивостей:
високим поверхневим натягом (з цією властивістю пов'язана значна капілярний підняття води, що сприяє харчуванню рослин по кореневим системам) -
високими температурами кипіння і замерзанія-
питомі ентальпії (теплосодержание) плавлення і випаровування вище, ніж у більшості речовин-
щільність води в рідкій фазі більше щільності льоду, тому лід плаває на поверхні води, і водойми не замерзають до дна.
Вода є прекрасним розчинником для багатьох речовин. Завдяки високій розчинюючої здатності води в ній містяться практично всі хімічні елементи, з яких найбільш важливі для живих організмів. Велика кількість розчинених елементів перетворює водне середовище в своєрідний «відьомський холодець», в якому можливі найфантастичніші перетворення енергії, речовини та інформації. Майже всі біохімічні процеси, що забезпечують життєдіяльність організмів, зводяться до реакцій у водних розчинах.
Межі гідросфери
У широкому сенсі кордону гідросфери визначаються межами поширення води як хімічної сполуки. Верхня межа виявлення води знаходиться на висоті 8-18 км, де молекули води розкладаються під дією УФ-випромінювання. Нижня межа водної оболонки розташовується на глибині близько 10 км нижче дна океану і на 6-14 км нижче рівня земної поверхні. За визначенням В. І. Вернадського, нижня межа гідросфери - це та область земної кори, де при високих температурах (до 1800 ° С) протікають не тільки процеси розкладання, але і синтез молекул води.
З точки зору екології, межі гідросфери визначаються більш чітко і збігаються з межами водних об'єктів: морських і прісноводних водойм і водотоків суші.
Гідросфера - динамічно активна оболонка. Горизонтальний перенос і перемішування мас води визначає постійне перерозподіл їх властивостей, передачу на величезні відстані і глибини.
Світовий океан як складова частина гідросфери
Як уже згадувалося, близько 96% обсягу гідросфери припадає на частку Світового океану. Його головною особливістю є консервативність і стійкість у часі. Особливо дивно збереження сталості сольового складу океанської води: процентне співвідношення в ній основних солей залишається незмінним в будь-якому районі океану і на всіх глибинах, незалежно від ступеня распресненія.
Велика теплоємність води згладжує крайні температури, веде до накопичення великої кількості тепла, що створює сприятливі умови для розвитку і поширення організмів по всій водній товщі.
Мала мінливість фізичних умов у Світовому океані сприяла свого часу зародженню життя, в даний час сприяє підтримці її найбільшої розмаїтості. З 33 класів рослин, відомих біологам, в гідросфері зустрічаються представники 18, а з 63 класів тварин - 60. Можна вважати, що гідросфера, і особливо Світовий океан, є сховищами видової різноманітності життя.
Слід зазначити, що хімічний склад крові всіх тварин (включаючи і людини) близький за складом до морської води. Вийшовши з «морської стихії» на сушу, живі істоти продовжують підтримувати у своїх кровоносних судинах звичну морське середовище. Функції крові і морської води в принципі однакові. Це - транспорт живих клітин, білково-вуглеводних комплексів і розчинених газів.
Важливими властивостями океанічного середовища, крім стійкості в геологічному масштабі часу, є також:
- Безперервність (на відміну від континентальних водойм) -
- Суцільна заселеність і майже повна відсутність неживих зон-
- Інтенсивна ціркуляція-
- Наявність припливів і відливів.
В океані можуть бути виділені дві основні групи місць існування (біотопів) рослин і тварин: це прибережні біотопи (зона шельфу) І біотопи відкритих вод (пелагіаль).
Прибережні біотопи мають достатньо виражені, окреслені межі. Зазвичай вони розміщуються по шельфу поясами (смугами), паралельними берегової лінії, які змінюють один одного в міру зростання глибини.
У пелагической частині океану структура біотопів залежить від режиму течій і особливостей циркуляції водних мас у кожному конкретному районі. При наявності стійких зв'язків всієї водної маси з дном (внаслідок інтенсивного гідродинамічного переносу) утворюється єдиний біотоп.
Набагато частіше, однак, в океані виникає ситуація, коли контрастні водні маси, що відрізняються фізико-хімічними режимом, розташовуються один над одним по типу листкового пирога. У цьому випадку доцільно розглядати їх як окремі біотопи. Загальними особливостями пелагічних біотопів є великі розміри і розмитість кордонів.
Особливості інших типів водойм, що утворюють гідросферу, будуть описані в наступній статті.
