Факультет

Студентам

Посетителям

Послеледниковая морская экология

Конец дегляциации и начало послеледниковья характеризовались нарастанием температур воздуха и водной поверхности.

Резкие изменения в развитии природной среды океана произошли во время глобального улучшения климата около 10,4 тыс. лет назад. Граница голоцена хорошо выражена, в частности, на пыльцевых диаграммах новейших отложений побережья Евразии, на которых изменение спектров отражает переход от почти безлесных ландшафтов позднего дриаса к березовой и сосновой растительности послеледниковья. На общем фоне ритмичных и направленных изменений ледникового периода голоцен, т. е. современный исторический этап, по существу является межледниковой эпохой.

Многие исследователи считают, что голоцену были присущи три крупные климатические фазы, самые общие черты которых следующие. В начале голоцена происходило быстрое улучшение климата и экологической обстановки в океанах и на материках. В условиях потепления интенсивно деградировали оставшиеся материковые ледники. Окончательный распад Скандинавского и Лаврентьевского ледниковых покровов примерно 8 тыс. лет назад, вероятно, происходил во время так называемого климатического оптимума (5—8 тыс. лет назад). В это время и в северном и в южном полушариях средние температуры воздуха и океанических вод были выше современных. Где-то между 5 и 3,5 тыс. лет назад отмечается крупное изменение климата во многих полярных и высокогорных областях. Последние 2—3 тыс. лет установился слабопеременный климат.

В голоценовый период сформировались современные морские флора и фауна, сложились современные экологические системы в морях и океанах. По мере наступания бореального и особенно атлантического периодов деятельный слой океана, опресненный талыми водами, постепенно прогрелся и стал более соленым, что вызвало быстрое заселение бассейнов теплолюбивыми морскими организмами. Несомненно, расселение современной флоры и фауны на подводных континентальных окраинах и за их пределами в открытом океане протекало почти синхронно с распадом последнего ледникового покрова на земной поверхности. По мере окончания деградации материкового льда в бореальный период (8,3—8,9 тыс. лет) и наступления самого теплого и влажного атлантического периода в океане происходило резкое перемещение на север и юг от экватора климатических и биогеографических зон. За последние 4—5 тыс. лет, т. е. во второй половине послеледниковья, имевшие место вековые климатические колебания не повлекли за собой принципиальных перестроек экологической обстановки Мирового океана. С тех пор, вероятно, принципиально мало изменились ареалы и пути миграций арктической и бореальной фауны, и в частности морских рыб, а также зоны повышенной биологической продуктивности океана.

Как признают в настоящее время большинство исследователей, в ходе деградации на шельфе материкового льда, исчезновения явлений океанического и морского перегляциала, усиления напора Гольфстрима и других теплых течений закономерно нарастала экспансия арктической, а затем и бореальной флоры и фауны в Северную Атлантику и североевропейские моря. Вероятно, первоначально северные миграции морских животных из Средиземного моря происходили в основном вдоль внешнего края шельфа Северо-Западной Европы, где в послеледниковье находилась береговая зона. Не исключено, что отдельные арктические формы моллюсков, обитающие при положительных температурах, близких к 0°, могли переживать ледниковые эпохи в верхней части материкового склона Норвежско-Гренландского бассейна. Затем оттуда они возвращались на шельф.

В большинстве колонок со дна Баренцева моря отчетливо выделяется климатический оптимум, наблюдавшийся от 6,8 до 4,5 тыс. лет назад. В это время температура воды могла повышаться на 2—2,5°. В осадках это выразилось общим увеличением североатлантического комплекса микрофауны, обилием карбоната кальция и основных химических элементов. Своего кульминационного развития расселение бореальных морских организмов в восточном и северном направлениях достигло в атлантический период. Вся последующая история формирования планктонных и донных биоценозов протекала в прямой зависимости от вековых изменений климата и напора теплых атлантических вод, температура которых сейчас не ниже +4°, соленость — 35‰.

Существующая ныне природная обстановка океанов в полярных и умеренных областях северного полушария сохраняется в общих чертах на протяжении последних тысячелетий. Гидрологический и гидрохимический режимы полярного водоема, основные процессы жизнедеятельности населяющих бассейн растений и животных, естественно, определяются комплексом абиотических (свет, температура, биогенные элементы, органическое вещество) и биотических (кормовая база, физиологическое состояние) факторов. Лимитирующим фактором в полярных водах является свет. Настоящие зоогеографические границы гляциальных шельфов и материковых склонов в конечном счете обусловлены пересеченным рельефом морского дна, сложной системой постоянных течений, активной деятельностью полярных фронтов в зонах соприкосновения существенно различающихся по своим свойствам теплых и холодных масс, вызывающих глубокое перемешивание и обогащение поверхностных слоев биогенными веществами, мощной адвекцией атлантического и тихоокеанского тепла и солей, всем ходом предшествующей истории развития гляциальных шельфов евразийских и североамериканских морей.

В голоцене биологическая продуктивность вод высоких и умеренных широт была более чем на порядок выше, чем в позднеледниковье. Об этом можно судить по вещественному составу и скорости накопления современных отложений, обогащенных карбонатным и кремнистым веществом. Содержание карбонатов порой достигает 60—100%, тогда как в послеледниковых осадках их не более 4%. Сейчас биогенные осадки покрывают более половины площади дна океанов. Они состоят из скелетных остатков животных и растительных организмов и органического вещества. На шельфе эти осадки представлены главным образом раковинами и скелетами бентосных организмов, в то время как на материковом склоне по мере удаления от берегов возрастает доля планктонных остатков — диатомовых водорослей, радиолярий и особенно фораминифер.

На шельфе среди биогенных осадков господствуют карбонатные пески (со средним содержанием CaCO3 70— 90%), состоящие целиком из остатков моллюсков и ракообразных. Такие осадки содержат (до 10%) остатки фораминифер и иглокожих, а также известковистые водоросли, мшанки. Фораминиферовые осадки, например, широко распространены на шельфе в заливе Св. Лаврентия, в Норвегии, юго-западной части Баренцева моря. В биопродуктивных западных районах баренцевоморского шельфа существенную часть песчаной фракции осадков составляют раковины фораминифер, в бореальном бентосном комплексе которых доминируют Trifarina angulosa и Gassidulina obtusa. В арктических сравнительно опресненных водах (с температурой меньше + 1°С и соленостью 34%о) северной и восточной частей Баренцева моря господствуют денные сообщества фораминифер Elphidium clavatum. Современные планктонные фораминиферы малочисленны и представлены в основном видом Clobigerina paebiderma.

Как уже отмечалось, Норвежское и Баренцево моря стали заселяться планктонными флорами, радиоляриями и фораминиферами уже в конце позднего дриаса. Однако по сравнению с позднеледниковьем в голоцене продуктивность планктонных фораминифер была большей, а бентосных фораминифер, наоборот, меньшей. С моренами дриаса сопряжены гляциоморские глинистые осадки, содержащие Portlandia arctica, Goldiella lenlicula, Bathyarca glacialis. В донных осадках подводных фьордов Юго-Западной Норвегии (район Бергена) выделяются три экологически обусловленные ассоциации фораминифер:

1. Cassidulina crassa — Non ion labradoricum, существовавшие в условиях арктического морского климата позднеледннковья (10,9 тыс. лет назад);

2. Unigerina peregrina Cassidulina laevigata, существовавшие в обстановке повышения температуры воды и уменьшения воздействия пресных вод в раннем голоцене;

3. Uvigerina peregrina — Bulimina marginata, формировавшиеся в условиях, близких к современным. В открытом океане планктонные формы морских организмов доминируют в вещественном составе донных осадков. Карбонатные осадки срединно-океанических хребтов и абиссальных равнин почти полностью состоят из скелетных остатков планктонных фораминифер, продукция которых особенно велика в зонах подъема глубинных вод океана. На подводных горах и материковом склоне до глубин 400 м заметную осадкообразующую роль играют раковины бентосных фораминифер. В меньших количествах они встречаются в осадках ложа океана. Основными продуцентами кремнистого материала являются микроскопические диатомовые водоросли, радиолярии, кремниевые губки, жгутиковые водоросли силикофлагелляты. Кроме карбоната и кремнезема морские биоценозы продуцируют фосфатные частицы.

Биогенные осадки накапливаются путем осаждения органогенных частиц непосредственно в месте обитания (бентосные организмы) или после прохождения через толщу воды (пелагические организмы). В последнее время установлена большая роль морских организмов в образовании плотных агрегатов частиц, которые затем осаждаются на дно. Много глины поступает на океаническое дно с фекальными комочками морских организмов, фильтрующих через себя воду. Такая глина связана с пищевыми частицами. Планктонные животные прежде всего захватывают дисперсные органические частицы, обрывки растений, гуминовые соединения, которые, пройдя через пищеварительный тракт, превращаются в фекальные пелиты. Этот механизм транспортировки является очень важным агентом в процессе седиментации в океане.

Мы уже видели, что биологические процессы, которые с большой интенсивностью протекают в эвфотической зоне океана и на его дне, вносят свой существенный вклад в формирование современных форм рельефа и донных отложений. Большая часть морского дна кишит бентосными организмами, оставляющими на его поверхности различные следы жизнедеятельности. Скелеты бентосных животных (губок, мшанок, кораллов, брахиопод, морских ежей, моллюсков) слагают мощные толщи голоценовых осадков во многих районах шельфа. Значительное количество известкового и кремнистого материала приносят в осадки планктонные организмы. Процессом глобального геохимического значения считают биологическую переработку (биотурбацию) мягких осадков на морском дне.

В общем биологическая эрозия выступает заметным фактором, видоизменяющим микрооблик поверхности континентальных окраин и ложа океана. В результате жизнедеятельности многочисленных групп морских организмов происходит механическая переработка рыхлых отложений, нарушается их текстура, возникают биогермы — мелкие формы рельефа дна типа коралловых и гидроидных построек, губковых холмов, ракушечных полей, поверхностей обрастания и т. п. На илистой и глинистой поверхности морского дна особенно заметна деятельность роющих организмов-ракообразных, многощетинковых червей, гастропод, пелеципод, которые оставляют следы зарывания и ползания (борозды, поры). Густой сетью ходов полихетилоедов пронизаны от поверхности до глубины 2—3 м глинистые и алевритовые осадки в Баренцевом и других северных морях. Темпы биоэрозии зависят от состава ассоциаций морских организмов, направления и скорости течений, уровня приливов и других природных факторов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: