Примерная оценка ежегодных глобальных экосистемных благ и услуг в ценах 2000 г

Экосистемы	Площадь, млн га	Цена, долл./га	Полная цена, млрд долл.
Открытый океан
Эстуарии рек
Дно с водорослями
Шельф
Леса
Луга
Болота, поймы
Озера, реки
Сельхозугодья

 

Благодаря способности трансформировать солнечную энергию в энергию химических связей растения и живые организмы выполняют мощную средообразующую функцию. Эта функция регулирует и обеспечивает необходимые для жизни состав атмосферы, радиационный и тепловой режим на планете, водный баланс и климатические особенности больших пространств, самоочищение воздуха и рек, поддержание плодородия почв.

Любая хозяйственная деятельность должна оцениваться в таких показателях, которые позволяют ответить на вопрос: чего же больше получит общество от той или иной деятельности – вреда или пользы. Например, одно дело оценить ущерб, наносимый лесной отрасли, другое дело оценить ущерб, наносимый лесу как водорегулирующей экосистеме. Зачастую в последнем случае ущерб оказывается больше.Прав был Шатобриан, сказавший: «Леса предшествовали человеку, пустыни следовали за ним».

Каждый житель планеты должен признавать, что «услуги природы» рентабельны, что они имеют стоимость, так как улучшают здоровье, повышают производительность труда, удовлетворяют психические и художественные потребности человека. Социализм как общественно-политический строй рухнул потому, что его цены не отражали экономическую реальность. Сегодняшний капитализм также может погибнуть, но уже по другой причине – оттого, что его цены не отражают экологическую реальность.

 

Водные экосистемы и «черные курильщики»

Лимитирующие факторы водных экосистем: температура воды, соленость, глубина проникновения солнечных лучей, количество растворенного кислорода, доступность питательных элементов. Океаны участвуют в основных биогеохимических круговоротах. В океанах обитает около 250 тыс. морских растений и животных (рис. 5.10). Океаны являются гигантскими резервуарами диоксида углерода.

Рис. 5.10. Основные зоны жизни в океанической экосистеме

В океанах выделяют прибрежную зону – континентальный шельф, на который приходится 10% общей площади океана и в которой сосредоточено 90% океанической биомассы. В освещенной солнцем зоне обитают микроскопические продуценты – фитопланктон, который служит пищей для зоопланктона, который поедается мелкими промысловыми рыбами (сельдь, сардины, анчоусы). Эти вторичные консументы, в свою очередь, поедаются крупными хищными рыбами (тунец, макрель, рыба-меч).

Планктон – это разнородные в основном мелкие организмы, населяющие толщу водоемов и неспособные противостоять переносу течениями. Планктон составляют многие бактерии, диатомовые и некоторые другие водоросли, личинки рыб и многих беспозвоночных животных. Наибольшую продукцию в океане обеспечивает пикопланктон (0,2–2 мкм) – бактерии и наиболее мелкие одноклеточные водоросли. По рахным данным фитопланктон вырабатывает от 50 до 80% кислорода в атмосфере.

Зоопланктон является наиболее многочисленной группой гидробионтов. Бактерии и зоопланктон населяют всю толщу вод до максимальных глубин. Планктон никогда не будет обитать в загрязненных водах, где условия не подходят для нормальной жизнедеятельности. Не случайно планктон называют индикатором чистоты природы.

В прибрежных зонах тропических широт, где температура воды превышает 20^оС, встречаются коралловые рифы. Они сложены красными и зелеными водорослями и нерастворимыми соединениями кальция, выделяемыми небольшими животными – кораллами. Здесь обитает треть всех видов морских рыб.

У некоторых побережий пассаты уносят теплые воды в океан. Их замещают холодные придонные воды, обогащенные питательными веществами (явление апвеллинга). Здесь из-за обилия питания отмечаются огромные популяции планктона, рыб и рыбоядных птиц.

Рис. 5.11. Экосистема озера

Озера – естественные водоемы, образующиеся при заполнении впадин земной поверхности водами осадков или поверхностного стока (рис. 5.11). Озера с небольшим содержанием питательных веществ называются олиготрофными, с малым – эвтрофными. Антропогенная эвтрофикация обусловлена поступлением сточных вод, смывом удобрений и отходов животноводства.

Водохранилища – искусственные водоемы, которые сооружаются для регулирования стока рек. Территория, с которой вода и наносы выносятся в главную реку и затем в море, называется водосборным бассейном.

Рис. 5.12. Три участка стока поверхностных вод

Поверхностный сток воды можно разбить на три участка (рис. 5.12). Вначале с крутых склонов стекают водопадами и порогами мелкие ручьи с холодной чистой водой. Этот турбулентный поток поглощает большое количество кислорода. В такой воде водится форель. На втором участке стока водотоки верховий сливаются и образуют водотоки предгорий. В долинах эти водотоки объединяются в широкие реки. В устье река может образовывать множество проток – дельту, представляющую собой скопление аллювиальных наносов. Далее речная вода в эстуарии смешивается с морской водой. Эстуарии и прибрежные заболоченные территории относятся к числу наиболее продуктивных экосистем. Здесь нерестятся лосось, креветки, устрицы. В то же время многие ошибочно считают, что это бесполезные земли.

Речные воды на протяжении миллионов лет преобразуют земную поверхность, образуя глубокие каньоны в одних местах и холмы из наносов в других местах. Смыв органических питательных веществ (нитратов, фосфатов) с поверхности суши в водные системы поддерживает жизнь водных растений и животных в реках, озерах и эстуариях. Смываемая почва отлагается на дне и, в конце концов, водная экосистема превращается в экосистему суши.

На глубинах континентального подножья (до 3500 м) и в ложе океана (до 6000 м) живут сообщества бактерий, связанные с выходом горячих гидротермальных и холодных сульфидно-метановых источников. Эти сообщества живут за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений: закисного железа, соединений серы и др. Подобный процесс образования бактериями органических веществ из диоксида углерода называют хемосинтезом.Хемосинтезирующие бактерии наряду с фотосинтезирующими растениями составляют группу автотрофных организмов.

Например, существуют серобактерии, которые окисляют сероводород до серы или серной кислоты: H₂S + 2O₂→H₂SO₄. Существуют нитрифицирующие бактерии, которые окисляют аммиак до азотной кислоты: NH₃→HNO₃. Существуют тионовые бактерии, которые способны окислять сульфиты, сульфиды и молекулярную серу до серной кислоты. Тионовые бактерии способны окислять двухвалентное железо и выщелачивать тяжелые металлы из руд. Именно такие бактерии живут в гидротермальных постройках в ложе океана (рис. 5.13).

Рис. 5.13. «Черные курильщики»

Гидротермальные постройки – это конусообразные башни высотой в десятки метров, на вершинах которых располагаются кратеры, из которых выходят струи горячей воды черного или белого цвета. Поверхности башен сложены шлакоподобным материалом, на котором располагаются термофильные скопления различных бактерий, а также группы организмов ярко-красного цвета – гигантских трубчатых червей длиной более 1,5 м.

Гидротермальный флюид имеет высокую температуру. Это вода, профильтровавшаяся через базальты и ставшая горячим насыщенным рудоносным раствором. Весь объем океана проходит через гидротермальные системы примерно за 1 млн лет.

Черный дым – это взвесь сульфидов железа, меди и цинка, которая возникает при охлаждении горячего раствора. Верхний этаж постройки сложен белым ангидритом, образующимся при контакте горячего раствора с морской водой. В дальнейшем ангидрит замещается сульфидами металлов.

Так в рифтовых зонах океанов из горячих рудоносных растворов образуются месторождения меди и других металлов. Металлоносные осадки развиты вблизи активных зон спрединга и характеризуются повышенным содержанием железа, марганца и др. В настоящее время известно более 100 гидротермальных полей, которые окружены металлоносными осадками.