Глубоководные экосистемы. Абиссальная зона

Эти экосистемы недоступны для дайверов, но благодаря батискафам и подводным роботам, вы можете увидеть этот мир своими глазами или на экранах мониторов. Скорее всего, вы уже видели его по телевизору, ведь самые впечатляющие документальные съемки, например, про «Титаник» или «Бисмарк», были сделаны именно в области глубоководных экосистем.

В глубокой части океана, за пределами континентального шельфа, солнечный свет и тепло никогда не достигают дна, и средняя температура воды составляет 2оС. Без солнечного света нет фотосинтеза, следовательно, на большей части глубоководной зоны океана нет первичной продукции. В отсутствие первичной продукции глубоководная зона получает opганику сверху, главным образом в виде морского снега. Морской снег - это постоянно падающие из верхних слоев океана останки погибших животных, фекалии и прочая органика. Органический «дождь» из приповерхностных слоев является основой большинства, хотя и не всех, глубоководных экосистем. Вы уже знаете, что в большинстве экосистем развитие ограничивается количеством биогенов, а не энергии. В глубине океана, однако, ситуация обратная.

Абиссальная зона.Большая часть глубоководной зоны океана — это абиссальная зона, которая занимает около 30% площади поверхности Земли. Абиссальные равнины — одни из самых ровных и плоских поверхностей на Земле - лежат на глубинах от 3.000 до 4.000 метров. В отсутствие первичной продукции, обитателей на абиссальных равнинах немного. Разнообразие видов, однако, велико.

Морской снег равномерно распределяется по дну океана, обогащая его питательными веществами. Без фотосинтеза в экосистеме недостаточно энергии, чтобы поддерживать обилие многоклеточных организмов.

Значительная часть глубоководных животных - это иглокожие: морские лилии, ежи и голотурии. Концентрации крупных животных встречаются редко. Однако со спускаемых аппаратов специалисты наблюдали химер, 1лубоководных колючих акул, ракообразных, моллюсков и других глубоководных животных.

Наибольшее разнообразие в глубоководной зоне наблюдается среди мейофауны. Как и в песке на пляже, в глубоководном грунте можно найти представителей почти всех типов организмов. Плотность заселения и общее количество обитателей здесь меньше, чем на мелководьях, зато по разнообразию местная фауна не уступает мелководной.

Китовые туши.Хотя пустынные абиссальные равнины представляют собой типичную картину глубоководной жизни, есть несколько важных исключений, в том числе китовые туши — опустившиеся на дно тела погибших китов.

Туши китов приносят большое количество органики в те области, которые обычно получают ее лишь из морского снега. Ученые полагают, что это приводит к развитию отдельной локальной экосистемы, которая проходит через три стадии.

Первая стадия - когда собираются падальщики. Они объедают мягкие ткани кита в течение нескольких месяцев. Миксины, макрурусы, глубоководные крабы-пауки и колючие акулы - лишь некоторые из них. Вторая стадия продолжается около года. Черви, мелкие ракообразные и другие организмы питаются остатками мягких тканей, оставшихся на костях и разбросанных вокруг в виде детрита. Биологи пока еще не выяснили, как эти организмы находят путь к китовой туше.

Заключительная стадия - разрушение китового скелета. Оно продолжается несколько лет или даже десятилетий. Кости, разлагаясь, являются постоянным источником сульфидов, благодаря которым существуют хемосинтетические бактерии. Эти бактерии интересны, поскольку не фотосинтезируют, но являются автотрофами, - они создают углеводы из неорганических компонентов, используя химическую энергию, а н энергию света. Хемосинтез - единственный способ создания первичной продукции в глубине океана. Хемосинтетическими бактериями питаются черви, ракообразные, брюхоногие и двустворчатые моллюски. Эти бактерии, скорее всего, идентичны тем, что живут в горячих и холодных источниках (об этом далее). Есть гипотеза, что именно китовые туши сделали возможным заселение этих экосистем, что делает их роль в истории формирования глубоководной фауны очень важной.

В качестве примера мы рассмотрели случай именно с китовой тушей, но на самом деле тело любого крупного животного, опустившись на океанское дно, создаст вокруг себя такую экосистему. Даже бревна, кельпы или саргассы, также как и туши крупных рыб, приносят количество органики, достаточное для существования локальных экосистем в течение нескольких месяцев или лет.

Горячие и холодные источники.Гидротермы — это горячие минеральные источники, расположенные в глубине океана. В нагретой воде этих источников растворены минеральные вещества, которые создают на дне океана очаги высокой первичной продуктивности. Хемосинтетические бактерии, живущие на растворенных сульфидах, являются основой этих экосистем - они служат пищей нескольким уровням организмов, создавая в итоге богатое жизнью сообщество.

Принципиально схожи с гидротермами холодные источники - места, где подземные воды, богатые сульфидами и углеводородами, просачиваются из трещин в океанском дне. Они называются «холодными», потому что по сравнению с гидротермами температура воды в них ниже. Однако эта вода тоже подогрета подземным теплом. Подобно гидротермальным, холодные источники порождают экосистемы, основанные на хемосинтезе. В зависимости от минерального состава подземных вод, основой экосистемы могут служить те же сульфид-окисляющие бактерии или же бактерии, окисляющие метан и другие углеводороды.

Ультраабиссальные зоны - океанские желоба.Ультраабиссаль - это самые глубокие океанские впадины, расположенные там, где океанские тектонические плиты сталкиваются с континентальными. Глубины этих впадин— от 5-6 до 11 тысяч метров.

Мы мало знаем об ультраабиссальной зоне — главным образом из-за недостатка технологий. На этих глубинах давление воды колоссально, поэтому производство спускаемых аппаратов или роботов, способных здесь работать, оказывается очень сложным и дорогим. Существует считанное число аппаратов, работающих на ультраабиссальных глубинах, а на максимальную известную глубину был произведен лишь один-единственный спуск обитаемого батискафа.

Именно поэтому сведения ученых о жизни на этих глубинах весьма отрывочны. Главным образом они получены при помощи подводных роботов и в ходе непродолжительных спусков обитаемых аппаратов. В ходе этих исследований живые организмы были обнаружены даже в Марианской впадине (самое глубокое место в океане), но характер и распространение ультраабиссальных сообществ остаются в целом неизвестными.