Дипломная работа: Геологическое прошлое Черного моря
Для поддерживания и увеличения их численности в России строятся и функционируют специальные заводы, где проводят искусственное оплодотворение икры, ее инкубацию и выращивание личинок.
Третья группа черноморских рыб (восемь видов) тоже состоит из реликтов былых времен. В подтверждение своего северного происхождения эти рыбы сохранили привязанность к холодной воде, поэтому держатся в основном в придонных слоях. В качестве их представителей можно назвать шпрота, мерлана, глоссу и катрана.
Четвертую основную по численности группу рыб составляют средиземноморские переселенцы. Их насчитывают свыше ста видов. Это рыбы, проникшие сюда на протяжении последних 5-6 тысячелетий через Дарданеллы и Босфор. Они довольствуются на всех этапах жизни глубинами не более 150-180 метров.
К средиземноморским вселенцам относятся такие известные рыбы, как хамса, сарган, кефаль, луфарь, ставрида, султанка, скумбрия, камбала и другие.
Итак, рыбы образуют третью ступень черноморской экологической пирамиды, ибо они питаются беспозвоночными, составляющими вторую ее ступень. Последняя же ступень представлена потребителями рыб - дельфинами и некоторыми птицами.
В действительности в Черном море существует как минимум три основных экологических пирамиды - для дна, для водной толщи, и для поверхностной пленки. Одна их важных задач науки состоит в том, чтобы определить четкие качественные и числовые характеристики этих пирамид, ибо охрана живых ресурсов моря и их увеличение сводится в значительной степени к "ремонту" или надстройке ступени пирамид. Причем любое ухудшение условий жизни в водоеме отражается, прежде всего, на верхних ступенях пирамиды, так как высокоорганизованные существа, в общем, более уязвимы, чем низкоорганизованные, если же какой-то фактор поражает основание пирамиды, то большие изменения настигают всю пирамиду.
Главные богатства Черного моря - его климатические факторы, принесшие самому теплому из морей нашей страны заслуженную известность всесоюзной здравницы, а запасы биологического сырья должны эксплуатироваться в такой степени, чтобы не ставить под угрозу нормальное существование водоема. В этом собственно и заключается основная сущность принципа рационального использования природных ресурсов, которому уделяется большое внимание в народнохозяйственных планах России.
Черное море - и богатейшая кладовая всевозможных минералов и металлов. В морской воде они находятся, в основном, в виде солей.
Основные компоненты солевого состава воды Черного моря можно изобразить следующим образом:
| Поваренная соль | Сульфаты | Магний | Карбонаты | |||||||||||||||||||||
| Кальций | ||||||||||||||||||||||||
| Калий | ||||||||||||||||||||||||
| Др. элементы | ||||||||||||||||||||||||
| 85% | 7% 4% | 1,4% 0,7% | 0,6% | 0,5% | ||||||||||||||||||||
Все остальные компоненты, вместе взятые, составляют менее полутора процентов от общей массы.
На северо-западном шельфе Черного моря ведется разведка газа и нефти. Эксплуатация этих даров недр сопряжена, обычно, со значительным загрязнением воды и соответствующим ущербом для биологических ресурсов моря и курортного использования. Поэтому в интересах соблюдения принципа рационального природопользования необходимость добычи в Черном море таких видов сырья, как нефть, должна быть строго и всесторонне обдумана.
Особенности современного состояния слоя существования кислорода с сероводородом в Черном море
Окисление сероводорода происходит в основном в слое его существования с кислородом (С-слое), который является верхней границей анаэробной зоны Черного моря. Хотя скорости окисления сероводорода тионовыми бактериями в придонном слое и в зоне хемосинтеза на глубине 150-500 метров не оценены, по-видимому, они составляют лишь незначительную часть от скорости окисления сероводорода в С-слое. Толщина С-слоя, глубина залегания его границ, форма их рельефа, характер распределения в нем кислорода и скорости окисления последнего зависят от тонкостной стратификации вод, гидродинамических условий интенсивности массопереноса, скорости сульфатредукции и, могут быть использованы в качестве показателей состояния и тенденций кислородного режима анаэробной зоны изменение концентрации кислорода на стандартном горизонте 50 м - верхней границе основного пикноклина. Обобщение материалов наблюдений за кислородным режимом открытой части моря, показало, что диапазон годовых изменений концентрации кислорода на горизонте 50 м составляет 1,79 мл. л-1 , среднее содержание его по месяцам года колебалось от минимального в апреле (4,73 мл. л-1 ) до максимального в сентябре (6,98 мл л-1 ), глубины с относительным содержанием кислорода в воде 10% (менее 1мл. л-1 ) составляли 70-150 м и сохранялись практически постоянными в течение года. Исследования по моделированию окислительной трансформации соединений серы и сероводорода в Черном море связывались в первую очередь с изучением актуального вопроса подъема верхней границы сероводородной зоны и влияние многих факторов среды обитания на положение этой границы в море. На ранних этапах исследования проблемы внимание уделялось:
Изучению механизма окисления форм серы и сероводорода в морской воде и разработке математической модели окислительной трансформации соединений серы.
Моделированию тонкой химической структуры и распределения форм серы и кислорода в слое существования кислорода и сероводорода (С-слое).
Решению обратной задачи и расчету по вертикальному распределению реагентов скоростей реакции и массопереноса, а также изменчивости концентрации веществ в с-слое в мелководной части морской экосистемы.
Формализации зависимости скорости окисления сероводорода от соотношения кислорода: сероводород для корректного расчета динамики С-слоя и положения верхней границы анаэробной зоны.
Выявлению воздействия основных факторов (интенсивность потребления кислорода, мощность источников сероводорода и вертикального обмена) на динамику верхней границы анаэробной зоны и исследованию возможности ее выхода на поверхность.
Анализу социально-экологических аспектов проблемы динамики сероводородной зоны в Черном море.
Анализу факторов, определяющих положение С-слоя по вертикали на мелководных участках моря.
Основная цель текущих исследований связывается с формализацией существующих теоретических представлений об условиях формирования анаэробной зоны и имитацией с помощью математического моделирования ретроспективной картины ее развития и эволюции. Решение этого вопроса позволит на качественно новом уровне рассматривать многие дискуссионные вопросы (временной масштаб формирования анаэробной зоны в Черном море; выраженность и значимость основных гидрологических и гидрохимических процессов при образовании анаэробной зоны; основные потоки реагентов и их баланс), а также прогнозировать кратко - и долгосрочную динамику верхней границы анаэробной зоны при меняющихся естественных условиях среды и сложившихся антропогенных воздействиях.
Полученные результаты по исследованной проблеме: построена математическая модель для изучения ретроспективной картины образования анаэробной зоны Черного моря на основе всей известной информации о формировании соленостной структуры моря, скоростях процессов сульфатредукции и окисления сероводорода в глубинных водах. Рассчитываемые в модели изменения солености морской воды, происходящие в море со времен образования Нижнебосфорского течения, меняют вертикальное распределение коэффициента турбулентной диффузии, который определяет распределение по вертикали кислорода и сероводорода. Получены и анализируются расчетные профили изменчивости концентраций кислорода и сероводорода, отражающие динамику процессов формирования в геологическом прошлом (за последние 10 тыс. лет) на разных этапах формирования анаэробной зоны Черного моря. По результатам этих расчетов анализируются основные потоки.
Отравит ли Черное море ложка яда?
Жители планеты стали свидетелями того, какой кошмар случился на Дунае в результате сброса румынами в пену отравленных технических вод. Но ведь Дунай впадает в Черное море! Значит, теперь эта беда с дунайскими волнами приплывет и в него?
На этот вопрос вроде бы и отвечать не надо. Слили в морю сотню тысяч кубометров растворов солей тяжелых, ядовитых металлов и еще спрашивают, не пострадает ли оно?!
Но я бы сказала: практически нет! Пострадало бы любое море, кроме Черного. Потому что именно это море изначально, самой природой отравлено настолько, что ему эта сотня тысяч кубометров дополнительной отравы - почти ничто.
Можно полагать, что вода, насыщенная сероводородом, более ядовита, чем насыщенная солями металлов. Так что Черное море при добавлении к его природной ядовитости менее ядовитой румынской добавки лишь станет чуть-чуть чище. И это не ерничество. Думается, соли тяжелых металлов заведомо тяжелее сероводорода и, попав в Черное море, они уже никогда не всплывут, а останутся в его донной части. Поднять их в поверхностные воды сможет, пожалуй, лишь сильнейшее землетрясение, но и в этом случае гораздо большую опасность будет представлять природный сероводород, которого в морских глубинах неизмеримо больше.
На больших глубинах Черного моря погибли резина, кабели, разъедались алюминиевые сплавы. Так что лежащие на дне металлические корабли, а тем более упавшие самолеты, исчезают быстро. Строить поперек Черного моря подводные трубопроводы в этой связи нельзя - они растворятся быстрее, чем их построят! Но все это - в глубинах!
Человек и Черное море
Природные богатства Черного моря люди используют по разному. Одни ресурсы эксплуатируются издавна и настолько основательно, что нужно срочно сбавить темпы и помочь природе восстановить потерянное. Другие, наоборот, добываются в масштабах гораздо более скромных, чем это допустимо. А третью еще ждут своей очереди.
Курортные возможности черноморского побережья используются еще далеко не полностью.
Если обратиться к эксплуатации биологических ресурсов, то из водорослей промышляется, в основном, филлофлора, из которой получают агароид, широко применяемый в пищевой, медицинской промышленности и для других целей.