Биологическая продуктивность океана

Для живых существ характерна способность саморегулируемого обмена веществ и энергии со средой и воспроизводства себе подобных. Получается своеобразная разность энерэнергетического потенциала по сравнению со средой. Биологическая продуктивность, начавшаяся со времени развития жизни, может рассматриваться в двух аспектах.

Во-первых, как продуктивность самих организмов и, во-вторых, как продуктивность океана или какой-либо его части. Как бы мы ни рассматривали биологическую продуктивность, она начинается с первичной продукции автотрофов — результат фотосинтеза и хемосинтеза. Но в океане фотосинтез настолько превалирует над хемосинтезом (Ю. И. Сорокин, 1957), что в процессе биологического продуцирования последний играет незначительную роль.

Созданное в процессе фотосинтеза органическое вещество служит основой питания всех гетеротрофсв: фитофагов, детритоедов и хищников разного порядка. Все эти животные создают вторичную продукцию. Пищевые взаимоотношения завершаются редуцентами—бактериями, минерализующими остатки отмерших организмов и их выделения.

В процессе биологического продуцирования главнейшее значение имеют: сами организмы и их взаимоотношения, обилие света и питательных солеи (для автотрофов). Так как в океане свет в достаточном для фотосинтеза количестве распространяется до глубины 100 м, то перемешивание, вызывающее подъем с глубины к поверхности вод, богатых питательными солями, имеет первостепенное значение. Это важнейшие условия формирования первичной продукции. В силу этого в районах подъема глубинных вод наблюдается большая продуктивность. Там, где господствует опускание поверхностных вод, продуктивность очень мала. Для вторичной (животной) продукции важны количество пищи и биоценотические отношения, а также некоторые физические условия, обеспечивающие формирование сообществ.

Необходимо особенно подчеркнуть, что в природных условиях каждая абиотическая особенность (физическая, химическая, геологическая) оказывает стимулирующее или подавляющее воздействие на величину продуктивности не изолированно, а в комплексе. Также и биотические особенности. Каждый вид в биоценозе влияет на общую продукцию не изолированно, а вместе, во взаимодействии всех видов. Кроме того, организмы влияют на среду и живут в условиях, которые сами изменяют.

Для ясности понимания дальнейшего укажу на следующее. Под биологической продуктивностью понимается производительность органического вещества всем сообществом организмов данного океана, моря или какой-либо части акватории в течение определенного времени, напр. за год. Поскольку сообщество организмов живет в неотделимой связи со всеми физическими, химическими и геологическими особенностями данного типа водоема, то можно говорить о продуктивности океана, моря, района и т. п. Таким образом, «продуктивность» отражает географический подход.

Другое дело продукция — она характеризует производительность определенной группы организмов или даже одного вида в течение года. Широко используется этот термин в определении «первичная продукция», «вторичная продукция», «продукция планктона», «продукция бентоса» или «нектона». Таким образом, продукция является преимущественно экологическим понятием, характеризующим определенные биоценозы.

Под биомассой понимают количество живых организмов (по весу или объему) в одном кубическом метре на или под одним квадратным метром поверхности. Однако за последнее время часто употребляется выражение «биомасса планктона, бентоса или нектона, отнесенная ко всей акватории или району», хотя для этого точнее говорить «общая масса...». В слове «биомасса» привлекает его краткость. Биомасса выражает некое статическое состояние, то есть количество живой массы организмов в данное время и в данном месте.

Говоря о биологических ресурсах данного водоема, подразумевают потенциальную продукцию полезных организмов, которая выше возможного объема вылова биологических продуктов. Рациональная эксплуатация биологических ресурсов требует разработки методов прогнозирования биологической продуктивности водоема и прогноза возможного вылова биологических продуктов. В качестве первого этапа этой задачи необходимо подойти к определению биомассы и продукции живых организмов, населяющих океан.

Благодаря международному сотрудничеству в различных районах океана за последние 10 лет проведены исследования количественного распределения животного и растительного населения Мирового океана. В этих работах большую роль сыграли и советские экспедиции, особенно на «Витязе» в Тихом и Индийском океанах и на других судах в Атлантическом океане, антарктических водах и окраинных морях.