|
При знакомстве с геохимией океана впервые осознается огромная, планетарная геохимическая деятельность живых организмов.
«Живое вещество» — термин непривычный. Как можно называть веществом живой организм; ведь это не вещество, а существо? Но чтобы оценить с позиций геохимии деятельность огромного числа живых организмов, населяющих Мировой океан, надо учесть суммарный эффект от деятельности каждого организма по поглощению и связыванию химических элементов. В этом случае все разнообразие морских организмов выступает как единый, мощный геохимический фактор. Наш знаменитый соотечественник, один из замечательных ученых XX в. — Владимир Иванович Вернадский создал особую науку о геохимической роли живых организмов — биогеохимию. Он и ввел в научный лексикон этот термин — «живое вещество», — давно утвердившийся во всем мире.
Как сильно насыщен океан живыми организмами, живым веществом? Мнения по этому поводу самые противоположные. Безбрежная морская гладь, необходимость запасаться питьевой водой и провиантом для далеких путешествии породили у мореплавателей XVI—XVIII вв. представления о пустынности океана. Значительные успехи в изучении океана в XX в. способствовали преувеличенной оценке насыщенности моря живыми организмами. В настоящее время имеются данные, позволяющие объективно судить о количестве живого вещества в Мировом океане и о результатах его геохимической работы.
В. И. Вернадский установил, что, чем мельче живой организм, тем больше суммарная масса таких организмов и тем большую геохимическую работу они производят. Действительно, масса крупных позвоночных животных, обитающих в море, резко уступает количеству простейших организмов. Они преимущественно населяют верхние слои океанической воды. Поэтому существует понятие об активном слое океана, т. е. поверхностной толще воды от 0 до 100 м, где плотность живого вещества достигает наибольшего значения.
Поверхностный слой океана содержит огромное количество простейших организмов, как животных, так и растительных. Значение их биологической массы приведено в таблице 15. Среди этого населения особенно важное геохимическое значение имеет группа простейших зеленых растительных организмов, осуществляющих реакцию фотосинтеза, т. е. синтезирующих органическое вещество за счет расщепления молекул воды, откуда заимствуется водород, и поглощение углекислого газа; при этом в качестве физиологического отброса выделяется кислород: СО 4- 2НО живое вещество.
Поверхностный слой воды представляет наиболее благоприятную среду для фотосинтезирующей деятельности. Мировой океан занимает почти 71% всей поверхности Земли, поэтому две трети достигающей ее солнечной энергии приходится на его долю. Несмотря на это, суммарная годовая продуктивность растительности суши превосходит продуктивность растительных организмов Мирового океана. Это объясняется низкими концентрациями элементов питания в морской воде. Согласно подсчетам различных ученых, растительная масса (фитомасса) океана составляет от 0,2 до 2 млрд. т сухого органического вещества. Эта масса по планетарным масштабам небольшая. Она сильно уступает содержанию некоторых химических элементов, растворенных в воде. Так, например, количество растворенного в Мировом океане натрия составляет 14000000 млрд. т, стронция —11 ООО млрд. т, фтора — 1800 млрд. т и т. д. Но в отличие от растворенных химических элементов организмы являются непрерывно действующими геохимическими микро-лабораториями. Характерной особенностью планктонных организмов океана является короткий цикл их жизни, быстрое воспроизводство. Так, например, фитопланктон, имеющий массу 1 - 1010 т (или около 2 - 10е т сухого органического вещества), воспроизводит в год примерно в 100—300 раз большую массу. Живое вещество проделывает огромную геохимическую работу. Организмы избирательно поглощают определенные химические элементы и после отмирания выводят в осадок такие элементы, которые не могут осаждаться по законам химии благодаря своей низкой концентрации. Так образуются огромные массы осадков карбонатов кальция и магния, некристаллического оксида кремния и т. д., о чем говорилось раньше.
|