Лекции по природоведческой микробиологии - Заварзин Г.А.
ISBN 5-02006454-8
Скачать (прямая ссылка):
ные эффекты. В первом приближении атмосфера представляет наилучшим
образом перемешанную природную среду. Но на самом деле она неоднородна, о
чем легко судить по прямым наблюдениям за содержанием водяных паров и
распределением облачности. Для отдельных газов равномерность их
распределения в атмосфере зависит от длительности пребывания в ней.
Во взаимодействии микроорганизмов и атмосферы нужно различать две
проблемы. Первая, биогеохимическая и главная из них, заключается в том,
что газовый состав атмосферы, в первую очередь ее реакционноспособных
компонентов, зависит от функционирования микробной системы, и эта
проблема может быть сформулирована как "бактерии и состав атмосферы".
Современный состав атмосферы был сформирован благодаря деятельности
микроорганизмов около 2 млрд лет назад. Впоследствии кислород-углекислот-
ный цикл был видоизменен количественно под действием растений и животных.
Бактерии способны метаболизировать все компоненты атмосферы, за
исключением инертных газов. Вторая проблема, зависящая от первой, состоит
в том, что газовый состав атмосферы через парниковый эффект влияет на
климат, и может быть обозначена как "бактерии и климат". Очевидно, что
обе проблемы отражают разные стороны одного процесса (см. Лекцию 4).
Циркуляция вод океана зависит от циркуляции атмосферы и поверхностных
течений, вызванных господствующими ветрами. Поверхностные течения
обусловливают перераспределение масс воды
Нижняя
стратосфера
Тропопауза
Тропосфера
Приземный слой Смешанный слой
2 года
1 ГОД
50 лет
1 месяц
. .f. .
1 час
t
1.год |
т п1
Термоклин Глубокий океан
Пацифика
Атлантика
2,5 лет
1000 лет 100 лет
2,5 лет
25
глубинными течениями и предполагают области опускания поверхностных вод
(даунвеллинг) и подъема глубинных (апвеллинг). Эти области зависят от
распределения континентов. Для биоты течения в океане являются
определяющими вследствие поступления питательных веществ с глубинными
водами, создающими области повышенной продуктивности. Большее значение
для биоты имеет вертикальное распределение водных масс, стратификация вод
океана, обусловленная разным удельным весом теплой и холодной воды.
Поверхностные воды океана находятся в равновесии с газами атмосферы, и
благодаря вертикальной циркуляции газы переносятся вниз. Если бы не было
обусловленной поверхностными течениями циркуляции, то нагрев
поверхностных вод Солнцем вызвал бы состояние стратификации с крайне
медленным вертикальным переносом. Такие состояния океана наблюдались в
геологическом прошлом, а сейчас моделью их считается Черное море.
Циркуляция вод океана определяет поступление питательных веществ и
соответственно развитие фитопланктона. Центральные области океанов в
середине циклонических течений обеднены биотой и представляют
олиготрофные зоны. Помимо горизонтальной циркуляции с поверхностными
течениями для океана первостепенное значение имеет вертикальный перенос с
глубинными течениями. Подъем глубинных вод - апвеллинг - обогащает
продукционную фотическую зону биогенными элементами, в первую очередь
нитратом. Поэтому биологическая продуктивность океана весьма
неравномерна. В ней существуют зоны повышенной продуктивности и бедные
зоны. Они подробнее рассмотрены в Лекции 5.
Химический состав вод океана нормируется по солености, под которой
подразумевается содержание CI-иона. Биота контролирует
Рис. 1.7. Распределение ландшафтов
Ландшафт определяется, во-первых, климатом, во-вторых, тектоникой.
Быстрые тектонические процессы идут на границах плит. Внутри плит
тектоника определяется рифто-генезом и горячими точками подъема (up-lift)
с вулканической активностью. Примерами рифтогенеза служат Восточно-
Африканский Рифт или область Байкала. Кратоны представляют тектонически
спокойные и стабильные континентальные области. К ним относятся щиты, где
эрозия обнажила старую кристаллическую основу; платформы, где плоские
щиты перекрыты осадочной оболочкой или же интракратонными бассейнами с
толстыми отложениями осадков; пассивные окраины континентов. Между
кратонами и горными поясами располагаются предгорные бассейны
седиментации. Согласно Ронову (1980) интракратонные бассейны, пассивные
окраины, предгорные области представляют места долговременного накопления
осадков. Базу для седиментации дает уровень океана. Если бы время было
достаточным, то континенты уплощились бы до уровня океана. Однако уровень
океана претерпевает эвстатические колебания. Уровень океана отмечается
террасами. Короткопериодичные колебания связаны с оледенением и климатом
и имеют амплитуду около 100 м с перераспределением воды между океаном и
гляциосферой. Интракратонные бассейны Северной Америки, Русской
платформы, Бразилии указывают на отложение с амплитудой в 100-200 м и
периодичностью 10-80 млн лет. Длительные низкие стояния океана в 300-400
м были в кембрии и триасе-юре. В геологии аналогом ландшафта служат
фации, и фациальный анализ дает исходную базу для реконструкции ландшафта
