Введение [ править ]
Биологическая океанографии является изучение того , как организмы влияют и зависят от физики , химии и геологии в океанографической системы . Биологическую океанографию можно также назвать экологией океана, в которой корнем слова «экология» является oikos (oικoσ), что означает «дом» или «среда обитания» на греческом языке. Имея это в виду, неудивительно, что основное внимание в биологической океанографии уделяется микроорганизмам в океане; глядя на то, как на них влияет их окружающая среда и как это влияет на более крупных морских существ и их экосистему. [1] Биологическая океанография похожа на морскую биологию., но отличается из-за перспективы, используемой для изучения океана. Биологическая океанография использует подход снизу вверх (с точки зрения пищевой сети ), в то время как морская биология изучает океан с точки зрения сверху вниз. Биологическая океанография в основном фокусируется на экосистеме океана с акцентом на планктон: их разнообразие (морфология, источники питания, подвижность и метаболизм); их продуктивность и то, как это играет роль в глобальном углеродном цикле ; и их распространение (хищничество и жизненный цикл). [1] [2] [3]
Некоторые из основных вопросов, на которые пытаются ответить биологи-океанологи, могут включать: какие виды организмов населяют различные сектора и глубины океана и почему? Многие биологические океанографические исследования изучают производство органического вещества океанической жизнью и изучают, какие факторы влияют на их рост и, как следствие, скорость производства органического вещества.. Некоторые биологи-океанографы изучают взаимоотношения между самими организмами, от микробов до китов, а некоторые смотрят на отношения между определенными организмами и химическими или физическими характеристиками океана. Биологи-океанологи также стремятся ответить на вопросы, которые имеют более непосредственное и непосредственное влияние на людей, например, спрашивают, чего мы можем ожидать от морского промысла, и как погода, времена года или недавние стихийные бедствия могут повлиять на промысел. Некоторые из основных вопросов на данный момент и на будущее связаны с тем, как изменение климата повлияет на биоту океана .
История [ править ]
В 325 году до нашей эры греческий географ Пифей из Массалии исследовал большую часть побережья Англии и Норвегии и разработал способ определения широты по склонению Полярной звезды . Его описание приливов и отливов также является одним из самых ранних отчетов, предполагающих связь между ними и Луной. Эти отношения были позже развиты английским монахом Беде в De Temporum Ratione ( Расчет времени ) около 700 года нашей эры.
Знакомство с океаном началось с общих исследований и торговых путешествий. Некоторые заметные события, близкие к нашему времени, включают исследование океана принцем Генрихом Мореплавателем в 1400-х годах. В 1513 году Понсе де Леон описал Флоридское течение . В 1674 году Роберт Бойль исследовал взаимосвязь между соленостью, температурой и давлением в глубинах океана. Поездки капитана Джеймса Кука были ответственны за сбор обширных данных о географии, геологии, биоте, течениях, приливах и температуре воды в Атлантическом и Тихом океанах в 1760-х и 1770-х годах. В 1820 году Александр Марсеотметили различный химический состав морской воды в разных океанах. Вскоре после этого, в 1843 году , британский натуралист Эдвард Форбс заявил, что морские организмы не могут существовать глубже 300 саженей (хотя многие уже собирали организмы гораздо глубже, многие следовали влиянию Форбса). Теория Форбса была окончательно признана массами неверной, когда подводный кабель был поднят с глубины 1830 м и покрыт животными. Эта находка положила начало планам экспедиции «Челленджер» .
Экспедиция « Челленджер» сыграла решающую роль в биологической океанографии и океанографии в целом. Экспедицию «Челленджер» возглавлял Чарльз Вивилл Томсон в 1872–1876 годах. [1] В экспедицию также входили два других натуралиста, Генри Н. Мозли и Джон Мюррей . До экспедиции океан, хотя и был интересен многим, считался непредсказуемым и в основном безжизненным водоемом, и эта экспедиция заставила их пересмотреть свое отношение к океану. Эта экспедиция проводилась по указанию Королевского общества.чтобы посмотреть, смогут ли они проложить кабели по дну океана. Они также принесли оборудование для систематического сбора данных о биологических, химических и геологических свойствах океана. [1] Они нанесли на карту океанические отложения и собрали данные. [1] Данные, собранные во время этого рейса, доказали, что жизнь существовала в глубоких водах (5500 метров) и что состав воды в океане неизменен. [1] Успех экспедиции Челленджера привел к большему количеству экспедиций немцев, французов, США и других британских исследователей.
Мотивация [ править ]
Океаны занимают около 71% поверхности Земли. В то время как средняя глубина океанов составляет около 3800 м, самые глубокие части - почти 11000 м. Общий объем морской среды (приблизительно 1370 x 10 6 км 3 ) в 300 раз больше для жизни, чем объем суши и пресной воды вместе взятых. [1] [4] Считается, что самые ранние организмы возникли в древних океанах задолго до того, как на суше появились какие-либо формы жизни. В биологии океана преобладают организмы, которые фундаментально отличаются от организмов на суше, а временные масштабы океана сильно отличаются от атмосферы (в то время как атмосфера глобально обменивается каждые 3 недели, океан может длиться 1000 лет). [2]По этим причинам мы не можем делать предположения о жизни в океане, основываясь на том, что мы знаем из моделей суши и атмосферы. Разнообразие жизни в океане - одна из основных причин продолжения изучения биологической океанографии. Такой разброс в разнообразии означает, что существует потребность в разнообразном оборудовании и инструментах, используемых для изучения разнообразия. Поскольку океанические организмы намного более недоступны и нелегко наблюдать (по сравнению с земными организмами), наблюдается более медленный рост знаний и постоянная потребность в дальнейших исследованиях и изучении.
Второй основной мотив продолжающегося изучения биологической океанографии - это изменение климата . Биологическая океанография тесно связана с физической и химической океанографией, и детали, которые мы узнаем из биологической океанографии, дают нам информацию о более широкой картине и помогают нам строить модели более масштабных процессов. Такие модели становятся еще более важными, когда глобальная среда меняется с беспрецедентной скоростью. Существуют глобальные закономерности в условиях окружающей среды, такие как изменения pH, температуры, солености и CO 2 , но не везде наблюдаются одинаковые изменения. Океан делает Землю пригодной для жизни за счет регулирования климата Земли и таких процессов, как первичное производство.которые обеспечивают кислород в качестве побочного продукта. Биология играет центральную роль в содействии некоторым из этих процессов, но с изменением климата и антропогенными воздействиями окружающая среда океана постоянно меняется, что требует постоянных и постоянных исследований.
См. Также [ править ]
- морская жизнь
- Морской микроорганизм
- Океанография
- Фитопланктон
- Зоопланктон
- Физическая океанография
- Химическая океанография
- Изменение климата
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f г Лалли, Кэрол М. и Тимоти Р. Парсонс. "Вступление." Биологическая океанография: Введение. Издание первое изд. Тарритаун, Нью-Йорк: Пергамон, 1993. 7–21. Распечатать.
- ^ a b Менден-Деуэр, Сюзанна. "Информация о курсе". OCG 561 Биологическая океанография. < http://mendendeuerlab.com/ >
- ^ Миллер, Чарльз Б. и Патриция А. Уиллер. Биологическая океанография. Второе изд. Чинчестер, Западный Суссекс: John Wiley & Sons, 2012. Печать.
- ^ Манн, KH; Lazier, JRN (2006). Динамика морских экосистем (Третье изд.). Департамент рыболовства и океанов, Бедфордский институт океанографии, Дартмут, Новая Шотландия, Канада: Blackwell Publishing.
