Морские экосистемы Арктики и Антарктиды на

Морские экосистемы Арктики и Антарктиды : на стыке льдов, воды и суши

Если растопить весь лед Антарктиды уровень океана поднимется на 70 м Если растопить весь лед Арктики (вместе с ледовым щитом Гренландии) уровень океана поднимется на 9 м

Феномен биполярности Биполярные ареалы свойственны видам или группам, приуроченным в своем распространении к полярным или умеренным водам Северного и Южного полушарий и не встречающимся в тропических и субтропических водах Тихого, Атлантического и Индийского океанов. Южный кит – северные и южные популяции пребывают в изоляции около 3 млн лет и возможно достигли видового статуса

Гнездовой ареал северного полярного поморника Гнездовые колонии южного полярного поморника

Средние температуры воздуха летом в арктическом бассейне от 0 до - 1 о. С, максимальные +4 - +5 о. С; На побережье бывает до +20 - + 25 о. С. Зимой на севере Баренцева моря средняя температура – 25 о. С, в сибирском секторе – 30 - 35 о. С. .

Климат Антарктиды значительно более суров по сравнению с Арктикой. Даже на антарктическом побережье летом температуры обычно не превышают 0°С Средняя годовая температура во внутренних районах Антарктиды -57°С, т. е. на 42°С ниже, чем в области Сибирского полюса холода (-15°С) и на 29°С ниже температуры внутреннего района Гренландии, лежащего почти на той же высоте (3000 м над у. м. ). На полюсе холода в Антарктиде бывает до - 89°С.

Морская вода замерзает при – 1, 8 о. С и только после того, как до этой температуры охладится водная толща до глубины 100 -150 м. В арктическом бассейне температура открытой воды в течение круглого года примерно +2 о. С.

В переохлажденной морской воде очаги замерзания располагаются по всей ее толще, а не только у самой поверхности

Замерзание моря. Дельта Лены. Видны подводные очаги образования льда.

В пресной воде нижняя поверхность льда выглядит плоской

Поры морского льда дают убежище миллионам микроскопических организмов

Диатомовые водоросли – основа фитопланктона в водах Арктики и Антарктиды, составляют около ¼ биомассы всех живых организмов на Земле. Хлорофилл маскируется каротиноидами, поэтому они бурые, а не зеленые. Одноклеточные. , но у многих видов при размножении новые клетки не отделяются, а сливаются в длинные цепочки (нити)

Весной начинается бурное размножение диатомовых на нижней поверхности льдов. Это приводит к «цветению» льда, которое охватывает большие площади и убыстряет его таяние. Со льдины размером 10— 15 м 3 снимали до 10— 15 кг сырой биомассы диатомовых водорослей.

Многие диатомовые водоросли, будучи одноклеточными, срастаются друг с другом и образуют длинные волокна, свисающие с нижней поверхности льда

Там, где побольше света (возле полыней), могут развиваться зеленые водоросли

Антарктический криль питается диатомовыми водорослями на нижней поверхности льда

Самое крупное скопление криля в водах Антарктиды занимало площадь около 100 кв. км и по приблизительным подсчетам содержало 2 млн тонн рачков при средней плотности 2000 экз/м 3. В 60 -70 годы – период максимизации промысла криля за один час траления вылавливали от 2 до 8 тонн. Общий годовой вылов превысил 500000 тонн.

Максимальные запасы криля сосредоточены на шельфе Антарктиды, по мере удаления от берегов запасы криля быстро уменьшаются

За одно наполнение горбач отцеживает около 8 кг криля, за минуту он успевает проделать это дважды. Кит-горбач с наполненной ротовой полостью

Галапагосский пингвин Пингвин Гумбольдта Распространение пингвинов. Известно 18 -20 видов, большинство - в Антарктиде

Астаксантин – каротиноид, синтезируемый микроводорослями для защиты от УФ излучения

Люрик – обитатель высокой Арктики, одна из самых многочисленных птиц на Земле. Общая численность более 60 млн. Питаются исключительно планктоном.

На Шпицбергене за период выкармливания птенцов люрики перемещают из моря на сушу от 250 до 1100 тонн зооплактона. За один раз люрик в своем подъязычном мешке может доставить до 3000 рачков. Нуждаются в очень плотных скоплениях планктона, где можно захватывать рачков не по одному, а сразу несколько.

Огромные колонии люриков имеются в Гренландии, на Шпицбергене и на севере Новой Земли

Большая конюга Конюга-крошка Конюги – специализированные планктонофаги Северной Пацифики. В Беринговом море их общая численность составляет свыше 10 млн особей Малая конюга Наиболее многочисленна конюга-крошка. На о. Св. Лаврентия и на о. Крузенштерна – колонии по миллиону особей.

Тюлени-крабоеды – самые многочисленные млекопитающие Земли. Численность – до 10 – 15 миллионов, в 4 раза больше, чем всех остальных тюленей Арктики и Антарктиды вместе взятых.

Зубной ряд тюленя-крабоеда представляет собой отличный фильтр для отцеживания планктона.

Питание планктоном требует от позвоночных животных не только умения плавать и нырять, но и специфических морфологических приспособлений, позволяющих овладевать очень мелкой добычей в условиях водной среды. Жить за счет рыбы, дополняя рацион кальмарами, намного проще, поэтому среди морских птиц и млекопитающих количество видов-ихтиофагов намного превышает число планктонофагов. рыбы птицы , и млекопитающие зоопланктон (тюлени, усатые киты) кальмары

Главный компонент ихтиофауны в водах Антарктики составляют представители отряда нототениевых. Some nototheniid fish native to the Southern Ocean that have been studied in the laboratory. (a) The antarctic silver fish (Pleuragramma antarcticum) 12– 17 cm long; (b) Notothenia neglecta 25– 40 cm long. (c) The emerald rockcod (Trematomus bernacchii) about 20 cm long, (d) The toothfish (Dissostichus mawsoni) up to 1. 25 m long, is the largest fish in antarctic coastal waters.

Нототения (широколобка) Антарктика (вес до 9 кг) Антарктический клыкач (вес до 170 кг)

Сайда мойва

Громадные косяки сайды и мойвы летом подходят на нерест, к берегам где рискуют быть выброшенными на сушу сильными штормами.

Арктические чистиковые и антарктические пингвины – яркий пример конвергентной эволюции неродственных групп в сходных условиях среды.

Тонкоклювые кайры, Арктика Императорские пингвины, Антарктида

Императорский пингвин ныряет на глубину до 560 м.

Прыгая из воды на лед, пингвины преодолевают высоту до 180 см.

Тюлень Уэдделла – длина тела до 3, 5 м. Численность – около 800000 особей. Питается рыбой и кальмарами. Экспериментально установлена способность нырять на глубину до 400 м и проводить под водой до 60 минут. Концентрация гемоглобина в крови тюленя в среднем в 2 раза больше, чем у человека, а на единицу веса мышечной ткани обеспеченность гемоглобином у тюленя почти в 30 раз выше. Тело тюленя почти наполовину состоит из подкожного жира (источник энергии, средство теплоизоляции, механизм плавучести).

Подводная ледяная пещера – убежище и уборная тюленей Уэддела

Морские звезды и другие бентосные животные, пирующие на экскрементах тюленей в подводной ледовой пещере

Белая чайка – специализированный пагофил, самая северная птица

Моевка – многочисленный обитатель Арктики

Обыкновенный чистик

Снежный буревестник – самый «южный» вид среди всех животных на Земле

Снежные буревестники гнездятся плотными колониями в горах центральных районов Антарктида на удалении до 320 км от моря и на высоте до 2400 м над уровнем океана.

Нарвал – самый северный представитель китообразных. Держатся обычно у кромки льдов, зимой часто оказываются Блокированными в полыньях. Питается головоногими моллюсками, рыбой. Кормится на большой глубине (возможно до 1 км). Бивень – верхний зуб, вырастающий у самцов до 2 -3 м.

Белуха – также самый северный представитель китообразных (наряду с нарвалом). Держатся обычно у кромки льдов, нередко стада белух попадают в «ледовый плен» , будучи блокированными льдами в полыньях. Питается рыбой.

Южный малый полосатик – самый маленький из усатых китов, что в сочетании с очень узким рострумом позволяет ему эффективно поддерживать и использовать «продухи» и вести практически подледный образ жизни

ЗАПРИПАЙНАЯ ПОЛЫНЬЯ - Пространство чистой воды и молодых льдов, расположенное непосредственно за кромкой припая и образованное в основном под действием ветра, отжимающего плавучие льды. Стационарные 3 априпайные Полыньи наблюдаются зимой и весной в Карском море, море Лаптевых, Бофорта, Баффина и др. , а также в водах близ шельфовых ледников Антарктиды. Они замерзают и вновь взламываются, но нередко непрерывной полосой шириной в десятки и длиной в сотни километров окаймляют припай или ледник. Зимой в 3 априпайных Полыньях происходят интенсивное льдообразование, осолонение вод, конвекция и сильная теплоотдача в атмосферу. С ними связано явление парения моря. Весной 3 априпайные Полыньи — мощный аккумулятор тепла в море: поглощая солнечное тепло, вода в 3 априпайных Полыньях арктических морей прогревается иногда до 5 — 10°С. Используется для плавания судов задолго до начала навигации в замерзающих морях.

Стационарная заприпайная полынья «парит» .

Заприпайные полыньи – место расположения колоний пингвинов в Антарктиде

Полоса разрушения льда на стыке ледовых полей, возникающая под действием течений и ветра

Длина тела до 10 м при массе около 8 тонн. Косатка – «кит-убийца» , главный хищник в водах Антарктики и Арктики. Два биологических типа: рыбоядные и плотоядные (охотники за тюленями, дельфинами, пингвинами и даже китами). Длина зубов до 13 см.

Морской леопард – наряду с косаткой, доминирующий хищник в водах Антарктиды. Добычей служат молодые тюлени и пингвины. Известны случаи нападения на людей, стоящих на краю льдины.

Типичный охотничий прием леопарда. Так же он нападает и на людей.

Белый медведь – узко специализированный хищник, идеально «вписанный» в экосистему высокой Арктики

Добычу белого медведя составляют арктические тюлени всех видов.

Кольчатая нерпа – самый многочисленный, самый широко распространенный и самый маленький тюлень Арктики. Типичный представитель пагетодных тюленей, вся жизнь которых проходит среди льдов. В питании белых медведей занимает центральное место.

«Продух» кольчатой нерпы

Морской заяц (лахтак) – один из самых крупных тюленей весом до 360 кг (в фауне России – самый крупный) Встречается по всей Арктике. Регулярно добывается белыми медведями.

Гренландский тюлень – самый многочисленный в атлантическом секторе Арктики. Регулярная добыча белых медведей.

Мидии – излюбленная пища гаг. Добывают корм на глубине 2 -4 м в литоральной зоне

В юрском периоде Антарктида была частью суперконтинента Гондваны. На эту эпоху пришелся расцвет динозавров. Появление птиц и первые этапы существования млекопитающих.

Среди многих этнических групп, населяющих берега Северного Ледовитого океана, только «морские чукчи» Чукотки и эскимосы Аляски отважились сделать морской зверобойный промысел главным источником своего существования. Полагают, что чукчи жили на Чукотке уже в IV – III вв до нашей эры.

По данным ООН, разведанные запасы арктической нефти составляют 100 млрд т газа — 50 трлн кубометров. А согласно исследованию ученых из геологических служб США и Дании, опубликованном в журнале Science в 2009 году, подо льдами Арктики залегает около 83 млрд баррелей нефти, что составляет 13% от мировых неразведанных запасов. Этого количества достаточно для того, чтобы обеспечивать весь мир на протяжении почти трех лет при среднем ежегодном потреблении 30 млрд баррелей. Но доминирует в структуре углеводородных запасов Арктики не нефть, а природный газ. Природного газа в Арктике, по данным ученых, около 1550 трлн кубометров (достаточно для удовлетворения мировых потребностей в течение 14 лет). Большая часть неразведанных запасов нефти залегает вблизи берегов Аляски, а почти все арктические запасы природного газа — у берегов России.

Температурные аномалии (потепление) за последние 10 лет наиболее резко были выражены в Арктике

Годовые изменения минимальной площади ледового покрова Арктики

Последний медведь на последней льдине … Сохраним ли мы Арктику?