ЭКОЛОГИЯ ЧАСТЬ 2
е. стратифицирована. Но многое определяется глубиной,
размерами озера и географическим положением. Чем глубже и
больше озеро, тем лучше выражена стратификация. Если же
озеро неглубокое и небольшое, то слой перемешивания достигает
дна и температура воды оказывается однородной по всей
толще озера. Такое состояние называют гомотермией. Во многих
озерах оно отмечается весной и летом.
В озерах умеренной зоны и высоких широт зимой под покровом
льда наблюдается обратная стратификация — с глубиной
температура воды увеличивается. Это связано с уникальной
особенностью воды иметь наибольшую плотность при температуре
+4 °С. Более плотная вода с такой температурой
стремится ко дну, а более холодная (следовательно, и более
легкая) поднимается вверх к ледяному покрову, где ее температура
приближается к 0 °С.
В озерах, как и в океане, под воздействием ветра развиваются
поверхностные течения, возможны подъемы глубинных
Трудности оценки массы воды озер связаны с непрерывным изменением
их размеров, а также с наличием на Земле бесчисленного количества
малых озер, которые никто никогда не измерял.
7.2. Геосферные оболочки Земли 247
вод и возникновение придонной циркуляции. Дополнительные
течения вызываются втекающими и вытекающими из озера
реками.
Озера очень разнообразны по набору и концентрации растворенных
веществ, и в этом они ближе к подземным водам,
чем к океану. Минерализация озер подчиняется географической
зональности: Землю опоясывают солоноватые и соленые
озера, характерные для засушливой и пустынной зон. Соленые
озера часто бывают бессточными, т. е. они принимают в себя реки,
но из них водные потоки не вытекают, а приносимые реками
растворенные вещества постепенно накапливаются в озере
в результате испарения воды с его поверхности. Вода некоторых
озер настолько насыщена солями, что те кристаллизуются, образуя
корки разных оттенков на ее поверхности или осаждаясь
на дно. Одно из самых соленых озер обнаружено в Антарктиде —
озеро Виктория, вода в котором в 11 раз солонее океанской.
Озера обычно моложе вмещающих их форм рельефа. Известны
случаи образования озер в историческое время. В наше
время крупное озеро, названное Сарезским, образовалось на
Памире. Оно возникло при землетрясении в 1911 г. в долине
реки Мургаб в результате гигантского обвала, перегородившего
реку. Площадь озера всего 86,5 км, но ее глубина составляет
примерно 505 м. Палеогеографические исследования свидетельствуют,
что Средиземное море в недалеком прошлом неоднократно
превращалось в озерный водоем и даже полностью
испарялось, о чем свидетельствуют мощные толщи солей в его
донных отложениях.
Особенно изменчива жизнь озер в зонах, прилегающих к ледникам
моренных озер. Существуют эфемерные озера, которые регулярно,
но ненадолго появляются в одних и тех же местах.
Болота. Следующей по размерам малой составляющей гидросферы
являются болота, представляющие собой промежуточное
состояние между озерами и подземными водами. Они
отличаются особым растительным сообществом, приспособленным
к избыточному увлажнению и недостатку кислорода
в воде. Болота умеренных и высоких широт — своеобразные
ловушки органического углерода, где происходит его накопление
и захоронение, прежде всего в виде торфа, состоящего из
неполностью разложившихся остатков растительности.
В тропических районах болота имеют вид переувлажненных
земель, где органическое вещество в основном разлагается и торф
не накапливается. В прибрежных морских районах болота и переувлажненные
земли могут быть солеными и солоноватыми.
248 Глава 7. БИОСФЕРА
Общая площадь болот и переувлажненных земель оценивается
в 3 млн км2 , а масса воды определена недостаточно точно,
хотя она весьма невелика и обычно принимается равной
1 • 105 млрд т.
Почвенные воды. Они играют огромную роль в биосфере,
так как обеспечивают влагой растительный покров и внутри-
почвенные организмы. Благодаря воде в тонком слое почвы
идет интенсивная биогеохимическая работа, обеспечивающая
ее плодородие. По интенсивности обмена с подземными водами
и атмосферой эта малая составляющая гидросферы подобна
поверхностным водам, по вмещающей среде и воздействию в
основном капиллярных сил — подземным водам, а по содержанию
растворенных веществ, газов, органического материала
и организмов — это совершенно особая среда. Ее масса оценивается
в (8—10) • 103 млрд т.
Реки. Они имеют наименьшее количество воды среди прочих
малых составляющих гидросферы. Единовременно в руслах
всех рек присутствует всего (1,2—2,0) • 103 млрд т. Однако
реки являются быстрыми транспортерами воды, поэтому при
сравнительно малом единовременном ее запасе в своих руслах
реки за год доставляют к устьям 45 • 103 млрд т воды, что в 30—
40 раз больше, чем другие малые составляющие гидросферы.
Реки чрезвычайно разнообразны по размеру (табл. 7.8),
глубине и скорости течения. Большая часть рек — это средние,
малые и совсем небольшие речушки, длина которых может измеряться
метрами. Крупных рек с длиной в тысячу километров
и более на Земле немного — чуть больше полусотни. Общая
протяженность их русел составляет 180 тыс. км, а площадь,
с которой они собирают воду, — примерно половину
площади суши.
Речные воды обычно пресные, их минерализация приведена
в табл. 7.9. Общая минерализация речных вод неустойчива,
она меняется по территории и по времени года. На Севере минерализация
составляет около 50 мг/л, а на Юге — 500 мг/л.
Однако существуют реки с солоноватой и даже соленой водой,
являющиеся редким исключением. На севере России есть река
Солянка с такой водой. Минерализация речных вод в среднем
почти в 200 раз меньше, чем у морской воды. Реки текут обычно
по тектонически унаследованным понижениям рельефа.
Однако порой они создают новые русла или даже меняют направления
течения.
7.2. Геосферные оболочки Земли 249
Таблица 7.8
Крупнейшие реки мира
Название реки
Амазонка
(с Мараньоном)
Миссисипи
(с Миссури)
Нил
Янцзы
Обь (с Иртышом)
Хуанхэ
Меконг
Амур
Лена
Конго
Длина,
км
6437
5971
6670
5800
5410
4845
4500
4444
4400
4370
Площадь
бассейна,
тыс. км
6915
3268
2870
1808
2990
771
810
1855
2490
3820
Расход воды
в устье,
м3/с
200 000
18 000
3000
34 000
12 800
1500
14 800
10 900
16 800
41 000
Континент
Южная
Америка
Северная
Америка
Африка
Азия
То же
» »
» »
» »
» »
Африка
Таблица 7.9
Среднее содержание ионов в водах некоторых
пресных наземных водотоков и водоемов
Название реки,
водоема
Амур (около Хабаровска)
Волга (пос. Поляна)
Москва (около Звенигорода)
Урал
Нил
Нева
Байкал
Содержание ионов, мг/л
Са2+
9,4
48,9
41,3
76,7
15,8
7,8
15,2
Мд2 +
2,1
10,1
9,4
14,1
8,8
2,5
4,2
2,4
11,9
2,3
20,7
11,8
2,8
6,1
17,3
63,7
79,4
83,9
84,6
13,9
59,2
3,6
61,9
7,7
42,5
46,7
5,0
4,9
3,2
14,9
4,4
53,0
3,4
4,6
1,8
2 5 0 Глава 7. БИОСФЕРА
Атмосферная влага. Из водяного пара в атмосфере Земли
образуются облака, туманы, росы, изморозь, а также жидкие
и твердые осадки. Все эти явления объединяют гидросферу
с атмосферой.
Единовременно в атмосфере присутствуют 14,0 • 103 млрд т
воды, но эта часть гидросферы постоянно возобновляется
и «течет» вместе с воздушными потоками быстрее, чем вода в
реках (нередко со скоростью в десятки метров в секунду), что
позволяет водяному пару обогнуть земной шар всего за несколько
дней. Масса атмосферной воды мала, но ее значение
для гидросферы и биосферы в целом очень велико.
Атмосферная вода всегда пресная, так как она образуется
в результате испарения с водной или увлажненной поверхности,
а также при транспирации воды растениями. При этом
в воздухе всегда содержится некоторое количество примесей,
в число которых входят и водорастворимые вещества. Образующиеся
в воздухе капельки растворяют одни и захватывают
другие (нерастворимые) примеси, поэтому возможно выпадение
дождей различного химического состава, наиболее известными
из которых являются кислотные дожди, частой причиной
образования которых является присутствие в атмосфере
S02 , NOx , HC1.
До середины XX в. считалось, что выше тропосферы атмосфера
сухая. Позже спектрографические исследования показали,
что в слое от высоты 10,5 км и до верхней границы атмосферы
воды содержится столько же, сколько и в двухкилометровом
приземном слое. При этом в высоких слоях
атмосферы важно не просто количество воды, а ее роль в протекающих
разнообразных химических реакциях, определяющих
стабильность структуры и термического режима в атмосфере.
размерами озера и географическим положением. Чем глубже и
больше озеро, тем лучше выражена стратификация. Если же
озеро неглубокое и небольшое, то слой перемешивания достигает
дна и температура воды оказывается однородной по всей
толще озера. Такое состояние называют гомотермией. Во многих
озерах оно отмечается весной и летом.
В озерах умеренной зоны и высоких широт зимой под покровом
льда наблюдается обратная стратификация — с глубиной
температура воды увеличивается. Это связано с уникальной
особенностью воды иметь наибольшую плотность при температуре
+4 °С. Более плотная вода с такой температурой
стремится ко дну, а более холодная (следовательно, и более
легкая) поднимается вверх к ледяному покрову, где ее температура
приближается к 0 °С.
В озерах, как и в океане, под воздействием ветра развиваются
поверхностные течения, возможны подъемы глубинных
Трудности оценки массы воды озер связаны с непрерывным изменением
их размеров, а также с наличием на Земле бесчисленного количества
малых озер, которые никто никогда не измерял.
7.2. Геосферные оболочки Земли 247
вод и возникновение придонной циркуляции. Дополнительные
течения вызываются втекающими и вытекающими из озера
реками.
Озера очень разнообразны по набору и концентрации растворенных
веществ, и в этом они ближе к подземным водам,
чем к океану. Минерализация озер подчиняется географической
зональности: Землю опоясывают солоноватые и соленые
озера, характерные для засушливой и пустынной зон. Соленые
озера часто бывают бессточными, т. е. они принимают в себя реки,
но из них водные потоки не вытекают, а приносимые реками
растворенные вещества постепенно накапливаются в озере
в результате испарения воды с его поверхности. Вода некоторых
озер настолько насыщена солями, что те кристаллизуются, образуя
корки разных оттенков на ее поверхности или осаждаясь
на дно. Одно из самых соленых озер обнаружено в Антарктиде —
озеро Виктория, вода в котором в 11 раз солонее океанской.
Озера обычно моложе вмещающих их форм рельефа. Известны
случаи образования озер в историческое время. В наше
время крупное озеро, названное Сарезским, образовалось на
Памире. Оно возникло при землетрясении в 1911 г. в долине
реки Мургаб в результате гигантского обвала, перегородившего
реку. Площадь озера всего 86,5 км, но ее глубина составляет
примерно 505 м. Палеогеографические исследования свидетельствуют,
что Средиземное море в недалеком прошлом неоднократно
превращалось в озерный водоем и даже полностью
испарялось, о чем свидетельствуют мощные толщи солей в его
донных отложениях.
Особенно изменчива жизнь озер в зонах, прилегающих к ледникам
моренных озер. Существуют эфемерные озера, которые регулярно,
но ненадолго появляются в одних и тех же местах.
Болота. Следующей по размерам малой составляющей гидросферы
являются болота, представляющие собой промежуточное
состояние между озерами и подземными водами. Они
отличаются особым растительным сообществом, приспособленным
к избыточному увлажнению и недостатку кислорода
в воде. Болота умеренных и высоких широт — своеобразные
ловушки органического углерода, где происходит его накопление
и захоронение, прежде всего в виде торфа, состоящего из
неполностью разложившихся остатков растительности.
В тропических районах болота имеют вид переувлажненных
земель, где органическое вещество в основном разлагается и торф
не накапливается. В прибрежных морских районах болота и переувлажненные
земли могут быть солеными и солоноватыми.
248 Глава 7. БИОСФЕРА
Общая площадь болот и переувлажненных земель оценивается
в 3 млн км2 , а масса воды определена недостаточно точно,
хотя она весьма невелика и обычно принимается равной
1 • 105 млрд т.
Почвенные воды. Они играют огромную роль в биосфере,
так как обеспечивают влагой растительный покров и внутри-
почвенные организмы. Благодаря воде в тонком слое почвы
идет интенсивная биогеохимическая работа, обеспечивающая
ее плодородие. По интенсивности обмена с подземными водами
и атмосферой эта малая составляющая гидросферы подобна
поверхностным водам, по вмещающей среде и воздействию в
основном капиллярных сил — подземным водам, а по содержанию
растворенных веществ, газов, органического материала
и организмов — это совершенно особая среда. Ее масса оценивается
в (8—10) • 103 млрд т.
Реки. Они имеют наименьшее количество воды среди прочих
малых составляющих гидросферы. Единовременно в руслах
всех рек присутствует всего (1,2—2,0) • 103 млрд т. Однако
реки являются быстрыми транспортерами воды, поэтому при
сравнительно малом единовременном ее запасе в своих руслах
реки за год доставляют к устьям 45 • 103 млрд т воды, что в 30—
40 раз больше, чем другие малые составляющие гидросферы.
Реки чрезвычайно разнообразны по размеру (табл. 7.8),
глубине и скорости течения. Большая часть рек — это средние,
малые и совсем небольшие речушки, длина которых может измеряться
метрами. Крупных рек с длиной в тысячу километров
и более на Земле немного — чуть больше полусотни. Общая
протяженность их русел составляет 180 тыс. км, а площадь,
с которой они собирают воду, — примерно половину
площади суши.
Речные воды обычно пресные, их минерализация приведена
в табл. 7.9. Общая минерализация речных вод неустойчива,
она меняется по территории и по времени года. На Севере минерализация
составляет около 50 мг/л, а на Юге — 500 мг/л.
Однако существуют реки с солоноватой и даже соленой водой,
являющиеся редким исключением. На севере России есть река
Солянка с такой водой. Минерализация речных вод в среднем
почти в 200 раз меньше, чем у морской воды. Реки текут обычно
по тектонически унаследованным понижениям рельефа.
Однако порой они создают новые русла или даже меняют направления
течения.
7.2. Геосферные оболочки Земли 249
Таблица 7.8
Крупнейшие реки мира
Название реки
Амазонка
(с Мараньоном)
Миссисипи
(с Миссури)
Нил
Янцзы
Обь (с Иртышом)
Хуанхэ
Меконг
Амур
Лена
Конго
Длина,
км
6437
5971
6670
5800
5410
4845
4500
4444
4400
4370
Площадь
бассейна,
тыс. км
6915
3268
2870
1808
2990
771
810
1855
2490
3820
Расход воды
в устье,
м3/с
200 000
18 000
3000
34 000
12 800
1500
14 800
10 900
16 800
41 000
Континент
Южная
Америка
Северная
Америка
Африка
Азия
То же
» »
» »
» »
» »
Африка
Таблица 7.9
Среднее содержание ионов в водах некоторых
пресных наземных водотоков и водоемов
Название реки,
водоема
Амур (около Хабаровска)
Волга (пос. Поляна)
Москва (около Звенигорода)
Урал
Нил
Нева
Байкал
Содержание ионов, мг/л
Са2+
9,4
48,9
41,3
76,7
15,8
7,8
15,2
Мд2 +
2,1
10,1
9,4
14,1
8,8
2,5
4,2
2,4
11,9
2,3
20,7
11,8
2,8
6,1
17,3
63,7
79,4
83,9
84,6
13,9
59,2
3,6
61,9
7,7
42,5
46,7
5,0
4,9
3,2
14,9
4,4
53,0
3,4
4,6
1,8
2 5 0 Глава 7. БИОСФЕРА
Атмосферная влага. Из водяного пара в атмосфере Земли
образуются облака, туманы, росы, изморозь, а также жидкие
и твердые осадки. Все эти явления объединяют гидросферу
с атмосферой.
Единовременно в атмосфере присутствуют 14,0 • 103 млрд т
воды, но эта часть гидросферы постоянно возобновляется
и «течет» вместе с воздушными потоками быстрее, чем вода в
реках (нередко со скоростью в десятки метров в секунду), что
позволяет водяному пару обогнуть земной шар всего за несколько
дней. Масса атмосферной воды мала, но ее значение
для гидросферы и биосферы в целом очень велико.
Атмосферная вода всегда пресная, так как она образуется
в результате испарения с водной или увлажненной поверхности,
а также при транспирации воды растениями. При этом
в воздухе всегда содержится некоторое количество примесей,
в число которых входят и водорастворимые вещества. Образующиеся
в воздухе капельки растворяют одни и захватывают
другие (нерастворимые) примеси, поэтому возможно выпадение
дождей различного химического состава, наиболее известными
из которых являются кислотные дожди, частой причиной
образования которых является присутствие в атмосфере
S02 , NOx , HC1.
До середины XX в. считалось, что выше тропосферы атмосфера
сухая. Позже спектрографические исследования показали,
что в слое от высоты 10,5 км и до верхней границы атмосферы
воды содержится столько же, сколько и в двухкилометровом
приземном слое. При этом в высоких слоях
атмосферы важно не просто количество воды, а ее роль в протекающих
разнообразных химических реакциях, определяющих
стабильность структуры и термического режима в атмосфере.