Океан и круговорот воды в природе

Океан и облака Землю, как известно, называют «Планета воды». И это справедливо, потому что поверхность Земли почти полностью покрыта водой. Это также, вероятно, самый важный химический элемент на планете. Хотя мы, возможно, даже не задумываемся об этом, но именно присутствие воды позволяет нам и другим формам жизни существовать на планете. В данной статье мы рассмотрим влияние океана на круговорот воды в природе.


Вода и ее уникальные свойства определяют большую часть атмосферных условий на Земле. Она определяет глобальную и местную погоду, а водяной пар является важнейшим парниковым газом, который регулирует температуру на Земле. Вода присутствует в почве и водоносных горизонтах и обеспечивает влажность воздуха. Вода, земля и воздух взаимосвязаны между собой, и взаимодействие между ними создает то, что мы называем погодой и климатом. Области, где вода встречается с землей, представляют особый интерес и называются зонами соприкосновения. Взаимодействие между водой, сушей и воздухом играет важную роль в трансформации и перемещении воды по земной поверхности.

Круговорот воды в природе 

Поскольку вода циркулирует вокруг нашей планеты, происходит то, что мы называем круговоротом воды в природе. Большая часть воды Земли присутствует в океане. При нагревании Солнцем воды она испаряется. По мере того как каждая молекула воды на поверхности океана испаряется в воздух, другая молекула воды приходит ей на смену на поверхность. Теперь эта следующая молекула воды подвергается воздействию тепла и тоже испаряется. Когда молекулы воды испаряются, соль, которая в них содержится, остается в океане. По мере испарения воздух становится все более влажным. Этот водяной пар является невидимым газом и может быстро перемещаться. По мере своего движения он часто проходит вглубь материков — переносится потоками воздуха (ветром).

Когда влажный воздух набирает высоту, его молекулы становятся холоднее и конденсируются, превращаясь в жидкость. По мере того как все больше и больше этих молекул воды конденсируются, они объединяются вокруг крошечных частиц (в основном взвешенной пыли) в атмосфере и образуют облака.

Некоторым может показаться, что облака образуются, высасывая воду из земли. Они могут быть озадачены, являются ли облака газом или жидкостью. Однако облако состоит из капель жидкой воды, поэтому их можно увидеть, по сравнению с водяным паром — невидимыми молекулами газообразной воды, присутствующими в атмосфере.

Когда масса молекул воды становится достаточно большой, из облаков выпадают осадки в виде дождя, снега или льда в зависимости от температуры окружающего воздуха. Когда осадки выпадают на сушу, они сливаются в ручьи, которые, в свою очередь, сливаются в реки. Затем реки продолжают движение к самой низкой топографической точке, где они объединяются и впадают в озера или океаны. В водоемах процесс испарения воды продолжается, что, собственно, и представляет собой основополагающий круговорот воды в природе.

Круговорот воды в природе
Круговорот воды в природе (гидрологический цикл) — процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Состоит из испарения воды, переноса паров воздушными течениями, их конденсации, выпадения в виде осадков и переноса воды реками и другими водоёмами. Источник

При более тщательном рассмотрении круговорота воды видно, что вода иногда выводится из этого цикла испарения, конденсации и выпадения осадков. Она может просачиваться в землю, или использована растениями и животными.

Вода просачивается сквозь почву и породу в подземные хранилища воды. По мере того, как она просачивается сквозь слои породы, большая часть загрязнений из воды удаляется. Подземные воды содержатся в так называемых «водоносных горизонтах» и ценятся как важный источник чистой питьевой воды. Когда люди бурят водяные скважины, они пытаются добраться до этих водоносных горизонтов. Редкий случай в круговороте воды — это когда твердая вода в виде льда или снега сублимируется в водяной пар при очень теплом и ярком солнце.

Сублимация (физ.) или возгонка — переход вещества из твёрдого состояния в газообразное без пребывания в жидком состоянии

Сублимация обычно происходит в снежных горах весной, когда лед превращается непосредственно в водяной пар.

Вода также может использоваться растениями для фотосинтеза и клеточного дыхания. Растения впитывают большую часть воды своими корнями и испаряют со своих наружных органов, таких как листья, стебли и цветки. Когда вода испаряется из растений, чтобы снова вступить в круговорот воды, это называется транспирацией. Вода необходима для жизнедеятельности растения, но только небольшая ее часть, поступающая через корни, используется непосредственно растением для нужд роста и метаболизма.

Вода также используется животными для клеточного дыхания и выводится из организма через мочеиспускание, дыхание и потоотделение. По мере того как вода выходит из живых существ, она может испаряться и возвращаться в основной водный цикл. Таким образом, все живые существа являются частью круговорота воды!

Понятие водораздела

По мере того, как пресная дождевая вода или вода от тающего снега спускается по водоразделу под действием силы тяжести, она размывает и уносит породы вниз по течению. Эти породы включают в себя мелкие частицы почвы, разлагающиеся материалы растительного и животного происхождения, или неестественные загрязнения, такие как химические вещества и мусор. Во время шторма, когда объем и сила потока воды намного больше, он может переносить большие камни, ветки и даже упавшие деревья.

Водоразде́л — условная топографическая линия на земной поверхности, разделяющая водосборы двух или нескольких рек, озёр, морей или океанов, направляя сток атмосферных осадков по двум противоположным склонам.

Например, Уральские горы являются водоразделом между бассейнами рек Волги и Оби. С западной стороны стекают ручьи, речушки и реки, питающие Волгу, а восточный склон принадлежит обской стороне. Что интересно, две великие и соседние реки текут в противоположные стороны: к югу — Волга, а Обь — на север. Многие водоразделы состоят из небольших водоразделов. Водораздел реки Миссисипи состоит из водоразделов рек Арканзас, Огайо, Ред, Теннесси и Миссури, и это лишь небольшая их часть! Водораздел реки Миссисипи занимает более чем три миллиона квадратных километров, неся загрязнения и породу со всех водосборных бассейнов ее притоков в Мексиканский залив.

Карта реки Миссисипи
Карта реки Миссисипи. Миссисипи полностью располагается на территории США, но ее бассейн распространяется и на Канаду. Водораздел реки Миссисипи занимает четвертый по величине речной бассейн в мире. Он покрывает полностью или частично 31 Американский штат и две Канадских области. Полный водораздел реки Миссисипи занимает почти 40% суши Соединенных Штатов. 

По мере того, как потоки воды несут в себе камни и почву, содержащиеся в них минералы растворяются и смываются вниз по течению, достигая, в конце концов, океана. Это способствует повышению солености океанов.

Океан является важным фактором, определяющим погоду и климат, но прежде, чем продолжить изучение этого вопроса, давайте подробнее рассмотрим некоторые свойства воды, суши и воздуха.

Молекулярные свойства воды

Некоторые из особых свойств воды можно лучше понять, если присмотреться к структуре самой молекулы. Вода состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Каждый из атомов водорода соединен под углом с атомом кислорода в Y-образной конфигурации. Форма молекулы напоминает голову Микки Мауса, а атомы водорода представляют собой уши персонажа. Химики иногда в шутку называют ее молекулой Микки Мауса. Из-за этой архитектурной особенности водородных связей более положительно заряженные атомы водорода образуют слегка положительную сторону молекулы, в то время как более отрицательно заряженный атом кислорода образует слегка отрицательную сторону. В целом же, молекула является стабильной, ионно уравновешенной, что означает, что она не может легко связываться с другими молекулами или элементами.

Взаимодействие между собой молекул воды

Взаимодействие между собой молекул воды включает в себя формирование звеньев, различающихся по прочности и протяженности.

Такое распределение положительного и отрицательного зарядов, позволяет молекуле воды вести себя как магнит, при этом отрицательная (кислородная) сторона притягивает положительно заряженные атомы или молекулы, а положительная (водородная) сторона притягивает отрицательные атомы или молекулы. Это означает, что вода может действовать как мощный растворитель. Растворители — это вещества, которые хорошо растворяют другие химические вещества и частицы. Например, обычная поваренная соль, NaCI, представляет собой ионное соединение, состоящее из положительно заряженного атома Na+ (натрия) и отрицательно заряженного атома Cl- (хлора). В воде эта твердая соль может растворяться. Na притягивается к кислородной стороне молекулы воды, а Cl притягивается к положительно заряженной водородной стороне. В результате молекула соли распадается: она растворяется в мощном растворителе — воде.

Отрицательная (кислородная) сторона молекулы воды также может слегка связываться с положительной (водородной) стороной других молекул воды — явление, известное как водородная связь. В этом случае полярность молекул воды приводит к свойствам, известным как когезия или поверхностное натяжение. Когезия — это притяжение молекул воды друг к другу. Из-за этого свойства молекулы воды склонны склеиваться. Когезия позволяет воде протекать через ткани растений и кровеносные сосуды благодаря капиллярному действию. На поверхности контейнера или лужицы вода приобретает куполообразную форму. Это поверхностное натяжение связано с когезией молекул воды.

Вода — довольно тяжелое вещество. Этот вес ощущаешь, когда поднимаешь ведро с водой или чувствуешь разницу между влажными и сухими пляжными полотенцами. На воду постоянно воздействует сила тяжести, тянущая ее вниз. Чем больше воды имеется в наличии и чем быстрее она движется, например, во время наводнений и штормов, тем больше ее сила. Прибрежные скалы избиты постоянными ударами волн. Речные камни, гладко отполированные водой, часто используются в декорациях. Одно из самых удивительных природных чудес нашей планеты, Большой Каньон, который настолько велик, что его можно увидеть из космоса, был создан на протяжении тысячелетий во многом благодаря силе речной воды.

Гранд Каньон, Аризона, США.
Река Колорадо вырезает подковообразный изгиб в Большом Каньоне (Grand Canyon) на севере штата Аризона, США.

Благодаря растворяющему свойству воды, многие вещества, такие как соли и газы, растворяются в ней, образуя раствор. Другие материалы, от огромных сучьев деревьев до крошечных кусочков глины, плавают в воде, как на ее поверхности, так и под ней. Эта смесь воды и других твердых веществ известна как суспензия.

Как и все соединения, молекула воды может существовать в виде твердого тела (льда), жидкости или газа (водяного пара). Уникальность воды в том, что это единственное вещество, которое естественным образом встречается во всех трех агрегатных состояниях при нормальной температуре. На самом деле это довольно удивительно. Изменения температуры и давления влияют на то, насколько близко молекулы спрессовываются и как быстро или активно они могут перемещаться. При низких температурах и высоком давлении вода существует как лед. Средние температуры и давления, которые встречаются на большей части поверхности Земли, позволяют воде существовать в виде жидкости.

При высоких температурах и низком давлении вода обычно существует в виде газа или водяного пара. (При экстремальных температурах и давлениях вода также может существовать в виде плазмы, однако такие явления на Земле встречаются очень редко).

Земля

Земля имеет свойства, отличные от воды, и поэтому ведет себя по-другому. Земля не состоит из одной однородной молекулы, как вода. Она состоит из различных минералов и элементов, в зависимости от того, где она находится. Некоторые земли состоят из рыхлых почв, в то время как другие — из твердых пород. Земля также реагирует на тепло иначе, чем вода.

Океан
Когда солнечный свет пробивается сквозь облака, он нагревает поверхность океана и повышает температуру воды.

Почва, песок и камни не удерживают тепло так, как вода. Как правило, земля быстро нагревается и быстро теряет тепло. Влага также испаряется с суши легче и быстрее, чем с поверхности океана.

Какие свойства имеет воздух

Наконец, воздух. Воздух состоит из газов и поэтому технически считается жидкостью. Молекулы жидкости быстро вибрируют и постоянно находятся в движении. Поэтому на молекулы легко влияют изменения температуры или высоты над уровнем моря. Тепло заставляет молекулы ускоряться, в то время как холод заставляет их замедляться. Мы видим это при кипячении воды. Когда чайник или кастрюля с водой доводится до кипения, крышка на кастрюле дребезжит по мере того, как нагретые молекулы воды превращаются в водяной пар и начинают быстрее двигаться. Дребезжание прекращается, когда тепло отключается, в результате чего молекулы замедляются.

Воздух также обладает огромной способностью удерживать водяной пар. В пустынях содержание воды в воздухе довольно низкое. Несмотря на то, что воздух там может быть очень горячим, люди воспринимают его как сухой жар — прямо как в сауне с низкой влажностью.

В прибрежных районах или во время шторма содержание воды в воздухе значительно выше, поэтому здесь ощущается влажное тепло. Высокая влажность больше похожа на паровую баню, если она достаточно протоплена. Помня о круговороте воды, многие молекулы воды испаряются (из океана, рек и озер) и присутствуют в воздухе, и именно эти испарившиеся молекулы определяют влажность воздуха.

Океан, погода и климат

Погода, в основном, оределяется водой, циркулирующей между атмосферой, сушей и океаном. Погода зарождается в нижнем слое атмосферы, известным как тропосфера. Это область, в которой находится водяной пар. В круговороте воды солнце нагревает океан (или любой другой водоем), в результате чего молекулы воды испаряются и попадают в атмосферу. Молекулы воды в виде жидкости (например, в облаках) или пара переносятся на большие расстояния в атмосфере как по вертикали, так и по горизонтали.

При определенных обстоятельствах на суше, в океане или в атмосфере могут возникнуть подходящие условия для выпадения осадков. Например, в тропиках излучение солнца очень интенсивное, что приводит к большому испарению и поэтому воздух здесь влажный. Если вода испаряется достаточно быстро, она перемещается вверх в атмосфере, где охлаждается, и конденсируется в облаках. Благодаря высокой теплоемкости воды верхние слои океана поглощают и удерживают гораздо больше энергии, чем атмосфера. Солнечная энергия вызывает испарение, приводя в движение вертикальные и горизонтальные перемещения молекул воздуха (включая водяной пар) в атмосфере.

Горизонтальные перемещения — это преобладающие ветры, которые управляют движением воздушных масс и погодных условий.

Обширные массивы суши также могут влиять на воздушные потоки и, следовательно, на погоду. Поскольку облака, сформировавшиеся над испаряющимся океаном, движутся вглубь суши, они часто встречаются с горами. По мере приближения влажного воздуха к горам, он поднимается вверх, охлаждаясь по ходу движения. Затем воздух достигает критической точки охлаждения (известной как точка росы), когда молекулы воды становятся слишком холодными, они конденсируются и выпадают в виде осадков. Если нет гор, а земля внизу ночью достаточно теплая, то облака могут нести содержащуюся в них воду на очень большие расстояния, прежде чем выпадут осадки.

Преобладающие ветры в атмосфере, вызванные разным нагревом и круговоротом воды, несут облака и штормы, что приводит к возникновению определенной погоды. Энергия и водяной пар тропического океана приводят к развитию штормов. Фактически, большая часть дождей, выпадающих на сушу, испаряется в тропическом океане. Поскольку в основном погода зависит от испарения, происходящим над океаном, говорят, что океан контролирует погоду и климат на планете.

Эль-Ниньо — это один из океанских феноменов, который показывает, насколько тесно связаны океан и атмосфера. Феномен Эль Ниньо заключается в резком повышении температуры (на 5-9 градусов) поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана на площади около 10 млн кв. км,

Эль-Ниньо также известен как ENSO (англ. El Niño – Southern Oscillation). Его название происходит от испанского термина El Niño – малыш, мальчик,  «ребенок Христа», потому что это явление часто начинает происходить накануне Рождества, когда люди празднуют рождение Иисуса.

Как рождается Эль Ниньо? Около тихоокеанского побережья Южной Америки существует холодное Перуанское течение, возникающее вследствие пассатов. Обычно вдоль всего тихоокеанского побережья Южной Америки температура поверхностного слоя воды колеблется в небольших сезонных рамках – от 15°С до 19°С. Приблизительно раз в 3-10 лет сила пассатов ослабевает на 1-6 месяцев. Из-за этого, в конечном счете, холодное течение затухает, и к берегам Южной Америки направляются потоки теплой воды. Температура океанской поверхности в прибрежной зоне повышается на 6-10°С. Это явление и называется Эль Ниньо. Теплые воды более склонны к испарению и «накачивают» атмосферу энергией. Над поверхностью прогретого океана образуются облака. На западные побережья Северной, Центральной и Южной Америки обрушиваются дожди и ураганы.

Эль-Ниньо
Эль-Ниньо — это природный феномен, для которого характерно аномальное повышение температуры поверхностного слоя воды в центральной и восточной зонах экваториальной части Тихого океана. Во время Эль-Ниньо нарушается обычный характер атмосферных осадков и атмосферной циркуляции в тропических зонах, что вызывает экстремальные климатические явления во всем мире.

Огромная энергия Эль Ниньо может привести к возмущениям всю атмосферу Земли. Это явление причастно к многочисленным погодным аномалиям в тропиках, приводящих к немалым материальным убыткам и человеческим жертвам.

Природное явление противоположное Эль-Ниньо — это Ла-Ниньо. Здесь, наоборот, в тропической зоне Тихого океана, в его восточной части, наблюдается падение температуры поверхностного слоя воды ниже климатической нормы. В восточной части Тихого океана тогда устанавливается необычно прохладная погода. При образовании Ла-Ниньо заметно крепчают восточные ветры с западных побережий обеих Америк. Под действием ветров области теплой воды смещаются, а область холодных вод вытягивается на 5000 км, занимая аккурат то пространство (Эквадор — острова Самоа), где при Эль-Ниньо простирается полоса теплой воды.

Феномен Эль-Ниньо
Феномен Эль-Ниньо заключается в резком повышении температуры (на 5-9 градусов) поверхностного слоя воды на востоке Тихого океана на площади около 10 млн кв. км.
Ла-Нинья — противоположность Эль-Ниньо — проявляется как снижение поверхностной температуры воды ниже климатической нормы на востоке тропической зоны Тихого океана.

При рождении Ла-Ниньо, на Индокитай, Индию и Австралию со страшной силой обрушиваются муссонные дожди, а в США и Странах Карибского бассейна беснуются смерчи и свирепствует засуха. Ла-Ниньо и Эль-Ниньо чаще всего происходят с декабря по март. Различие между ними в том, что Эль-Ниньо появляется примерно один раз в 3-4 года, а Ла-Ниньо — раз в 6-7 лет. Оба этих «ребенка» приносят жестокие ураганы, но во время Ла-Ниньо их бывает в несколько раз больше, чем при Эль-Ниньо.

Накануне бури
В преддверии бури. Центральная Америка

Это подводит нас к важному выводу: климат — это среднестатистические погодные условия на больших территориях и в течение длительных периодов времени, например, десятилетий и столетий. Погода, напротив, — это сиюминутные условия температуры, ветра, барометрического давления и осадков в определенном месте. Хотя Эль-Ниньо создает условия, которые влияют на погоду в течение нескольких месяцев, а иногда и нескольких лет, он не меняет общий климат. Эль-Ниньо — это изменение в океане, которое влияет на изменение атмосферы в течение короткого периода времени, а не на постоянное ее состояние. Если бы это было постоянное состояние или хотя бы то, что существовало бы десятилетиями, тогда можно было бы сказать, что оно также влияет на климат.

Климат — это среднестатистические погодные условия на больших территориях и в течение длительных периодов времени, например, десятилетий и столетий. Погода, напротив, — это сиюминутные условия температуры, ветра, барометрического давления и осадков в определенном месте.

Место, где реки встречаются с морем

Границы, где пресноводные воды рек встречаются с морской водой известны как эстуарии (estuaries). Термин «эстуарий» происходит от латинских слов «aestus» («прилив») и «aestuo» («кипение»), что указывает на эффект, возникающий при слиянии морских приливов и речного стока. Эстуарии, часто просто называемые «местами, где реки встречаются с морем», характеризуются границей между двух типов воды: пресной речной водой и соленой морской. В результате их смешивания образуется полусоленая вода. В общем смысле эстуарии определяются границами солености, а не географическими границами.

Эстуарий

Этот эстуарий образовался там, где река Паркер встречается с Атлантическим океаном в Национальном заповеднике дикой природы Паркер-Ривер, Массачусетс, США (Parker River National Wildlife Refuge, Massachusetts).

Пресная вода переносит органические (растительные и животные) и неорганические (камни, минералы, химикаты) материалы вниз по течению в эстуарий. В среднем в эстуариях биологически более богатая среда, чем в близлежащей реке или море, потому что в них особый тип циркуляции воды, задерживающей питательные вещества для роста растений. Будучи легче соленой, пресная вода, имеет тенденцию к образованию отчетливого слоя, который находится на поверхности эстуария. На границе между пресной и соленой водой наблюдается бурное перемешивание, вызванное потоком пребывающей пресной воды, а также приливом и отливом. Время от времени дополнительное перемешивание может вызываться сильными ветрами и волнами вдоль границы раздела между пресной и соленой водой.

Многие прибрежные объекты, называемые по-разному, на самом деле являются эстуариями. Например, различные прибрежные заливы, такие как Чесапикский залив (Chesapeake Bay ) и Залив Галвестон (Galveston Bay) в Соединенных Штатах, также являются эстуариями, потому что там пресная и соленая вода подвергаются значительному смешиванию. Более того, большинство фьордов в мире (таких как самый большой фьорд в мире Скорсби, Гренландия) и большие прибрежные болота (такие как Ваттовое море у берегов Нидерландов) являются эстуариями.

Кроме того, эстуарии включают устья рек (как в случае реки Миссисипи, Луизиана, или дельта реки Сакраменто), грязевые отмели (залив Морро, Калифорния), заливы (залив Сан-Франциско, Калифорния), внутренние водоемы за песчаными косами (Hurst Spit, Англия), барьерные пляжи (Ninety Mile Beach, Австралия), или лагуны (Малибу, США). В случае с песчаными косами и барьерными пляжами определения лагун и эстуариев частично совпадают.

Чесапикский заливЧесапикский залив со спутника

Фотографии Чесапикского залива со спутника

Формирование эстуариев определяется размером и течением реки, впадающей в океан, типом горных пород, а также тем, насколько территория подвержена воздействию открытого океана. Эти различные физические характеристики в значительной степени определяют динамику внутри каждого эстуария. 

Если эстуарий расположен вокруг крутых скал, то река слабо будет нести осадочные породы и другие предметы к океану, резко также сократится площадь перемешивания океанской и пресной воды.

Если эстуарий находится в пологих холмах, то у пресной воды будет больше возможностей для сбора и переноса осадочных отложений и других природных материалов, а океанские волны будут дальше заходить вглубь эстуария.

Если эстуарий имеет глубокое дно, то будут наблюдаться зоны расслоения — с менее плотной пресной водой, плавающей над более плотной соленой водой, и, возможно, со средним слоем смешанных вод, если приливное движение достаточно, чтобы вызвать турбулентность и смешивание (аналогично расслоению вод в открытом океане, обсуждаемом в предыдущей статье). Если эстурарий неглубокий, эти зоны расслоения могут отсутствовать.

В обычном эстуарии наблюдаются нормальные приливно-отливные и сезонные колебания. Вдоль большей части Западного побережья США каждый день наблюдается два прилива и два отлива. Во время прилива соленые воды океана перемещаются вверх по течению. Опять же, физическая конфигурация конкретного эстуария определяет, насколько далеко они продвинутся вверх. Если есть островки, образующие барьеры, то соленая вода не будет перемещаться так далеко, как это может быть в эстуарии, где нет препятствий, особенно, если река длинная и с небольшим изменением высоты над уровнем моря. Во время приливов и отливов соленые океанские воды идут вверх по течению и вода естественным образом становится соленой.

Во время отливов океан отступает, обнажая большие участки дна эстуария. В грязевых равнинах и солончаках, во время приливов и отливов кормятся многие виды птиц, охотящихся там, так как для них упрощается доступ ко всякой живности, живущей там в грязи. Как и следовало ожидать, в сезон дождей и весеннего таяния снега, в эстуарии наблюдается гораздо больший приток пресной воды, чем в засушливые месяцы. В более сухие периоды, особенно во время засухи, в этих районах может быть очень мало пресной воды. В пределах эстуария может даже возникнуть отсутствие циркуляции воды, когда появляются песчаные отмели (при недостатке стока пресной воды), блокирующие движение воды, а также в результате деятельности человека, например, при строительстве причалов.

Крокодил на охоте
Эстуарии богаты биоразнообразием.  Животные, которые живут в эстуариях, уникально приспособлены к их солоноватой воде. Эстуариевый крокодил, самая большая рептилия в мире, является хищником, обитающим в тропических устьях Австралии и Юго-Восточной Азии. Эти животные одинаково приспособлены для выживания в соленой и пресноводной экосистемах. Они также адаптированы к сезонным изменениям. В сезон дождей эстуарии затопляются пресной водой. Крокодилы питаются в основном рыбой, ракообразными и другими водными рептилиями. В сухой сезон речной сток превращается в небольшие ручейки, а эстуарий сжимается и становится более соленым. Крокодилы, которые могут оставаться без пищи до месяца, в такой сезон питаются наземными животными, такими как эти утки в национальном парке Какаду, Австралия.

Помимо смешивания двух типов вод, отличительной чертой эстуариев является то, что они оказывают замечательную услугу планете. Это может показаться удивительным, поскольку эстуарии часто выглядят как пустоши. Если взглянуть на это быстро и поверхностно, можно увидеть лишь изменяющийся уровень воды, кустарниковую растительность, часто плавающий в воде мусор и, возможно, сделать вывод, что эстуарий бесполезен.

На самом же деле, эти кустарниковые растения позволяют эстуариям вносить огромный вклад в здоровье нашей планеты. Эстуарии обеспечивают буферную зону между пресной водой и океаном. Эта буферная зона обеспечивает защиту от прямого действия волн, которое влияет на рельеф местного пляжа, качество воды и биологическое разнообразие среды обитания. Во время штормов эстуарии могут вмещать лишнюю воду и спасать близлежащие регионы от наводнений. Эта буферная зона также заставляет воду в верхнем течении профильтровываться прежде чем выйти в море. Пока вода находится в эстуарии, она просачивается между порами осадочных пород и разлагающийся органический материал.

По мере того, как вода просачивается сквозь осадочные породы, происходит процесс естественной фильтрации, удаляются химические вещества и примеси в воде. Кроме того, многие виды растений в эстуариях способны поглощать химические вещества, в том числе токсичные металлы, и преобразовывать их в безвредные соединения. Чем дольше вода остается в эстуарии, тем больше она фильтруется местными видами растений и геологическими процессами.

Вода в эстуарии испытывает сильное воздействие окружающей среды — выше по течению и примыкающей к нему местностью. Сточные воды промышленных предприятий и сельского хозяйства, а также нефть, мыло, пестициды и гербициды, сточные воды, используемые людьми, живущими выше по течению, повышают нагрузку на фильтрующую способность эстуария. Пестициды и гербициды, используемые для защиты садов, также убивают растения и животных в эстуарии. Химические вещества, такие как фосфор в моющих средствах, ипользуемые нами для мытья автомобилей, и масло, стекающее на улицы, также добавляют вредные химические смеси в эстуарии.

Эвтрофикация, или насыщение водоёмов биогенными элементами, также вредит эстуариям. Все лишние дополнительные питательные вещества, включая фосфор, могут способствовать быстрому росту водорослей (цветению водорослей). Когда водоросли отмирают, уровень кислорода в воде значительно снижается, подвергая опасности другие организмы, живущие в эстуарии. Более высокие уровни углекислого газа в результате увеличения выбросов от автомобилей и промышленности делают наши воды более кислыми. Многие организмы, живущие в воде и рядом с ней, имеют оболочки из карбоната кальция (похожего на мел), которые в кислых водах растворяются.

Многие эстуарии также страдают от вторжения чужеродных видов растений и животных, которые попадают в воду через балластные воды, используемые большими судами для придания им лучшей устойчивости и на корпусах кораблей. Поскольку у них нет местных естественных врагов, эти неаборигены конкурируют с аборигенными видами, и сбалансированная пищевая сеть становится несбалансированной.

Восприятие эстуариев как пустошей поставило их под угрозу. Калифорния потеряла около 90% своих водно-болотных угодий в результате урбанизации и развития сельского хозяйства. По мере роста спроса на землю эти незастроенные территории активно покупались и осваивались. Естественная способность эстуариев отфильтровывать примеси из воды до того, как она достигнет океана, была серьезно нарушена сокращением площадей и повышением уровня токсинов, поступающих в воду. Это значит, что в океан попадает все больше загрязняющих веществ. Уменьшение площади водно-болотных угодий повлияло также на дикую природу, которая зависит от эстуариев как районов кормления и гнездования.

Активный обмен пресной и соленой водой в эстуариях оказывает значительную услугу нашей планете. Дождевые воды и растаявший снег, проходящие вниз по течению, собирают минералы, органические материалы, химикаты и мусор по дороге и отфильтровываются. Эта отфильтрованная вода возвращается в океан, где она испаряется и снова начинает свое путешествие по круговороту воды. Этот постоянный круговорот жидкости, газа (пара) и твердой воды (снега/льда) подпитывается энергией солнца. Различия в способности удерживать тепло водой и землей приводят к изменению воздушных потоков. Эти ветры перемещают как водные массы, так и воздушные, распределяющие дождь по континентам.

Океан управляет Земной погодой и оказывает огромное влияние на наши климатические зоны.

c-sin






Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *