Мировой океан населён древней флорой и фауной, в состав которых входят свыше 200 тыс. видов. Население суши в целом представляет собой геологически молодое производное от морского. О разнообразии морской фауны говорит тот факт, что из 63 классов животных в Мировом океане представлены 52, только морскими формами — 31. Несколько иная картина наблюдается у растений: из 33 классов в морях встречаются 10 и только в морях — 5. Это связано с тем, что в водной среде растения могут успешно существовать во взвешенном состоянии без развития опорных и проводящих элементов. В результате эволюционное развитие растений в море практически остановилось на уровне водорослей. Роль цветковых растений в море очень невелика, причем все они — вторичные вселенцы, подобно морским млекопитающим и рептилиям. К основным представителям морской флоры относятся одноклеточные водоросли (диатомовые, пе-ридиниевые, кокколитофориды), в значительно меньшей степени — многоклеточные, обитающие в прибрежной зоне (зеленые, бурые и красные), и грибы. Во всей толще воды и донных отложениях в огромном количестве встречаются бактерии и актиномицеты. Из животных наибольшее значение имеют фораминиферы и радиолярии, губки, кишечнополостные; полихеты, моллюски, мшанки, ракообразные, иглокожие, рыбы и млекопитающие. Ареалы обитателей Мирового океана могут быть широкими или узкими, сплошными или разорванными.

Флора морской пелагиали представлена преимущественно бактериями, грибами и водорослями, фауна в основном слагается из простейших, кишечнополостных, ракообразных, головоногих моллюсков, рыб и млекопитающих. Помимо этого, здесь находится огромное количество личинок донных беспозвоночных. Бактерии встречаются на всех глубинах от поверхности до дна, но основная масса их сосредоточена в эвфотическом слое, где достигает порядка 70—800 мг/м3 и составляет 16—91% от биомассы всего планктона; глубже количество бактерий уменьшается в 2—5 раз и более. Грибы в основном представлены фикомицетами, значительно реже встречаются архимицеты, аскомицеты и базидиомицеты. Среди фикомицетов наиболее многочисленны (60—70%) виды сем. Thraustochytridiales, ведущие сапрофитный образ жизни и встречающиеся на всех глубинах в количестве до нескольких тысяч экземпляров в 1 л воды. Водоросли в видовом отношении наиболее богато представлены перидиниевыми и диатомовыми, меньшее значение имеют золотистые, зеленые и синезеленые. Диатомовых в Мировом океане насчитывается около 3 тыс. видов, перидиниевых — 1,5 тыс., зеленых—300, синезеленых — 200. В отдельных районах океана встречается только часть их. Среди диатомовых наиболее распространен род Chaetoceras, виды которого встречаются от экватора до приполярных морей. К массовым диатомовым относятся также представители родов Nitzschia, Conscinodiscus, Rhizosolenia, Biddulphia и некоторые другие.

Под охраной гидросферы понимают не сохранение ее в исходном состоянии, а преобразование в интересах человека. Одна из предпосылок такого контроля заключается в ясности представлений о требованиях человека к природной среде, характере ее изменений при тех или иных антропогенных воздействиях и мерах предотвращения нежелательных последствий. Эти положения лежат в основе экологического анализа вопросов охраны гидросферы. Окультуривание, преобразование и конструирование водных экосистем осложняется комплексностью использования водоемов как природных тел. Необходим всесторонний взаимосвязанный учет интересов разных форм водопотребления, водопользования и других видов использования водоемов, который должен быть ориентирован на ближайшую и отдаленную перспективу и предусматривать изменение во времени рентабельности разных форм эксплуатации водных ресурсов. Например, рекреационная ценность водоемов сто лет назад практически не учитывалась, а сейчас принимается во внимание как весьма существенная величина. В дальнейшем курс рекреационных ценностей, несомненно, будет повышаться в первую очередь за счет уменьшения значения гидроэнергетики. Учитывая возрастающее значение туризма, то же можно сказать о водоемах как части ландшафта. Охрана вод, понимается как деятельность, способствующая социально-экономическому развитию общества путем оптимизации его взаимодействия с гидросферой, имеет три взаимосвязанных аспекта: оптимизацию водопотребления, водопользования и состояния гидроэкосистем.

Не всякое поступление загрязняющих веществ и аллохтонной органики сопровождается загрязнением или эвтрофикацией водоемов, поскольку биоценозы в известных пределах способны кондиционировать свою среду, противодействовать ее изменениям под влиянием внешних воздействий. Поэтому часто говорят о приемной емкости водоема — количестве загрязняющих веществ, которое он может воспринимать без возрастания их концентрации до уровня, вызывающего деформацию экосистемы и неприемлемого для человека. Различают емкость геофизическую, определяемую скоростью седиментации, геохимическую, обусловливаемую химическими превращениями, и биологическую, зависящую от темпа биоседиментадии и биодетоксикации загрязнений. Велико значение биологических процессов, влияющих на распределение в грунте загрязняющих веществ. К ним относятся биоотложения веществ (фекалии, псевдофекалии и др.), бионарушения (перекапывание грунта, закапывание, рытье нор, построение трубок, домиков и т. п.) и биостабилизация осадков (микробное склеивание частиц, укрепление корнями, ризоидами и т. д.). Гидробиоценозы представляют собой систему, противостоящую эвтрофикации и загрязнению водоемов, систему биологического самоочищения, направление и мощность работы которой в значительной мере определяют качество воды, ее биологическую полноценность.

В понятие «антропогенная эвтрофикация» разные исследователи вкладывают неодинаковый смысл. Наиболее часто под нею подразумевают связанное с деятельностью человека повышение уровня трофии водоемов, возникающее при некоторых условиях в результате избыточного поступления в них биогенов (азота, фосфора) и сопровождающееся характерным комплексом изменения экосистем. Наиболее существенные из них — ухудшение кислородного режима, возникновение и усиление контрастности послойного распределения биохимических процессов с обособлением верхней трофог-ен-ной области и глубинной трофолитической; соответственным образом распределяются окислительно-восстановительные условия и наиболее связанные с химическими реакциями концентрации кислорода, карбонатов, водородных ионов, биогенов. В результате антропогенной эвтрофикации повышается скорость новообразования органического вещества, продукция преобладает над деструкцией и биомасса экосистемы возрастает. Подобный процесс может происходить в результате естественной сукцессии водоемов, но в этом случае темп изменений неизмеримо ниже. Критерий скорости — один из самых надежных при диагностике антропогенной эвтрофикации, развитие которой измеряется не столетиями, что наиболее обычно для естественного процесса, а годами или десятками лет.

Огромны по своим масштабам последствия гидростроительства (зарегулирование, переброска части стока рек и др.), ведущегося в интересах энергетики, орошения земель, навигации и в других целях. Загрязнение водоемов в наибольшей степени связано со сбросом в них промышленных, сельскохозяйственных и бытовых стоков, с попаданием загрязняющих веществ из атмосферы, а также деятельностью человека на самих водоемах (судоходство, транспорт нефти, подводное бурение, лесосплав и др.). Во многих водоемах загрязнение настолько велико, что привело к полной деградации их как источников водоснабжения, рыбохозяйственных угодий, зон рекреации или в ином отношении, отрицательно сказывающемся на ресурсной ценности гидроэкосистем. Ресурсная деградация водоемов часто вызывается их антропогенной эвтрофикацией (повышением уровня трофии), сопровождающейся нарушением баланса веществ в экосистеме. В результате такой эвтрофикации, как правило, связанной с избыточным поступлением в водоемы биогенов, первичная продукция начинает резко превалировать над деструкцией, аэробные процессы все больше заменяются анаэробными, питьевые и гигиенические качества воды снижаются, ухудшается санитарное и рекреационное состояние водоемов. Значительное влияние на ресурсную ценность водоемов оказывает их термофиксщия (отепление). Обычно она связана со сбросом в водоемы подогретых вод из охлаждающих контуров тепловых и атомных электростанций.

Морских рыб выращивают главным образом для получения товарной продукции, реже для усиления естественного воспроизводства хозяйственно ценных видов (см. предыдущий раздел). Для ведения марикультуры используют естественные и искусственные водоемы, а также сетчатые садки, размещаемые в прибрежных водах. Наиболее часто рыб разводят в различных прибрежных водоемах, заполняющихся во время прилива и снабженных дамбами для удержания воды во время отлива. Иногда водоемы располагаются так низко, что не обсыхают во время отлива и поэтому необходимость сооружения дамб отпадает. В других случаях убыль воды восполняется работой насосов. Очень часто марикультура ведется в заливах и бухтах, отгороженных сетями: Как правило, выростные площади (емкости) зарыбляются молодью, отлавливаемой в море, реже — выращиваемой в питомниках. Питание рыб обеспечивается за счет естественной кормовой базы и (или) искусственной подкормки. Обычно садковая марикультура основывается на внесении естественного или искусственного корма извне. Подвижность воды (приливы и отливы) обеспечивает вынос из садков продуктов обмена и поступление кислорода. Из морских заливов и других участков для марикультуры часто используют те, которые подогреваются термальными водами силовых станций, сооружаемых на побережьях. Особенно широко распространена и эффективна марикультура в странах Юго-Восточной Азии. К основным объектам марикультуры здесь относятся желтохвост, ханос, кефали.

Предлагая вниманию читателя общие методические основы морфологического анализа почвы, оговоримся, что они даются здесь в аспекте содержания данной книги, т. е. с точки зрения исследования генезиса почв и диагностики процессов почвообразования. Важно подчеркнуть, что предлагаемые методические подходы не призваны заменить существующие пособия и указания по почвенной съемке и полевым почвенным исследованиям, а, наоборот, должны дополнить их в аспекте проведения глубоких почвенно-генетических исследований на базе морфологического анализа почвы. Морфологический анализ почвы, как и всякий научный анализ, должен быть всегда целенаправленным и соответствовать общей задаче каждого конкретного исследования с тем, чтобы сосредоточить внимание исследователя на наиболее существенных в данной задаче вопросах. Этот анализ требует, прежде всего, непредвзятого творческого подхода, привлечения профессиональных знаний специалиста, а часто и изобретательности. Внимание должно быть обращено на мельчайшие детали морфологии, которые так много могут сказать о генезисе почвы и ее особенностях при достаточно тщательном исследовании. Рутинный подход, схематичность, шаблон здесь совершенно недопустимы. Исходя из концепции уровней структурной организации почвы, концепции сопряженного макро-, мезо- и микроанализа, концепции элементарных почвенных процессов, морфологический анализ должен строиться с целью выяснения значения и генетического смысла тех или иных морфологических признаков.

Первые указания на существование морских течений встречаются у древних греческих ученых; Аристотель вполне определенно говорит о течениях в проливах Керченском, Босфор и Дарданеллах. Его ученик Теофраст упоминает о подобном же течении в Гибралтарском проливе. Потомки лучших мореплавателей древности финикиан—карфагеняне, по-видимому, имели какое-то представление о Саргассовом море, столь связанном с течениями северной части Атлантического океана. В средние века (XI, XII и XIII столетия) норвежцы открыли морской путь из северной Европы сперва в Исландию, а затем в Гренландию и Северную Америку. В этих плаваниях норманны познакомились с морскими течениями, как это видно по тем названиям, которые они давали встречавшимся по пути приметным местам, как например: о. Течений (Straumsoe), залив Течений (Straumfords), мыс Течений (Straumnass). Арабы, так много плававшие по Индийскому океану и установившие морское сообщение между Китаем, Месопотамией и Египтом, были знакомы с муссонными течениями. Арабы, несомненно,, опускались на юг вдоль берегов Африки, где также ознакомились с течением Мозамбикского пролива. В конце XIII столетия генуезцы и венецианцы вновь открыли Канарские острова, а в XIV столетии и Азорский архипелаг, причем они должны были ознакомиться и с океаническими течениями.

Если изобразить на чертеже ряд направлений течения на близких и постепенно увеличивающихся глубинах стрелками, длины коих пропорциональны скоростям течений на этих глубинах, то получится винтовая лестница все более и более укорачивающихся стрелок. Проведя через концы стрелок обертывающую кривую, получаем в проекции на плоскость XY логарифмическую спираль, как это видно на чертеже, где X и Y есть оси координат, а ось Z предполагается перпендикулярно к плоскости чертежа. На чертеже видно, что при быстром убывании скорости,с глубиною уже при повороте направления течения на 180° эта скорость составляет всего 1/23 скорости поверхностного течения (4,3%). Когда же с увеличением глубины направление течения повернется на 360°, то его скорость будет составлять только 1/535 скорости течения «а поверхности, т. е. практически на такой глубине течение прекращается. Глубину, на которой течение поворачивается на 180° и где оно имеет уже очень малую скорость, называют «глубиною дрейфового течения», или короче — глубиною трения, и обозначают буквою D. Глубина, на которую проникает дрейфовое течение, не велика и находится в зависимости от широты и от величины внутреннего трения в воде. Влияние широты на глубину трения D таково, что она сперва медленно, а затем быстрее увеличивается с уменьшением широты и на экваторе должна становиться бесконечно большою. Если предположить, например, что глубина трения D на полюсах равна 100 единицам, то на 60° ш. она будет 108, на 30°—141, на 10°—240.