Здавалка
Главная | Обратная связь

Структури розподілу суходолу й океану



Поряд із зональними структурами, про які йшлося вище, тобто такими, що залежать від сферичності Землі та надходження сонячної радіації, на Землі існують й інші структури, спричинені азональними властивостями середовища. Найбільшими з них є серединні океанічні пасма, що утворюють суцільну лінійну структуру протяжністю 60 тис. км. Ці пасма мають переважно однотипну будову й генезис. За сучасними переконаннями, вони утворились у результаті розширення океанів, що, в свою чергу, свідчить про один з двох можливих варіантів розвитку Землі — тектоніку літосферних плит або ж загальне розширення Землі.

Циркумконтинентальні структури.Крім горизонтальної і висотної зональності ландшафтних комплексів зазначають концентричну структуру (її також часто називають зональністю), описану в працях Б. Б. Родомана, А. Ю. Ретеюма, К. М. Дьяконова, А. В. Донче-вої. Вона проявляється у формуванні зон навколо гірських утворень, льодовиків, озер, міст, промислових зон, материків, океанів та інших об'єктів.

Циркумконтинентальна (лат. circum — навколо) структура проявляється в змінах донних аквальних комплексів при віддаленні від узбережжя. Збільшення глибини моря і відстані від материка призводить до зменшення надходження сонячного світла і теригенного матеріалу, біомаси, кількості видів організмів. Великомасштабним структурним рівнем, що притаманний земній кулі, є циркумконтинентальні структури Світового океану та циркумокеанічні — суходолу.

Циркумконтинентальні структури розташовані в океані, огинаючи континенти. Найвідомішою в землезнавстві циркумконтинентальною структурою є материкова відмілина, або шельф. Утворення шельфів, що за будовою є прямими продовженнями континентів (і мають континентальну земну кору), найчастіше пов'язують з евстатичними підняттями рівня Світового океану, що начебто виплеснувся на суходіл. Втім, останні геофізичні дослідження свідчать про складніше походження шельфів, що за сучасними даними є структурами обвалу, спричиненими контрастом між материковою та океанічною земною корою.

Іншим відомим проявом циркумконтинентальності є просторова структура донних вілклалів на дні океану. В найближчій до континенту зоні це переважно теригенні відклади — тобто такі, що утворюються за рахунок твердого стоку з суходолу та руйнування берегів прибоєм. Тут же трапляються біогенні утворення (біогерми) — з них найвідомішими є бар'єрні рифи Австралії та кількох острівних архіпелагів. У деяких місцях виникають хемогенні відклади, які також залежать від відстані до суходолу (через те, що вони виникають за рахунок випадіння в морській воді певних компонентів іонного стоку річок, які в ній коагулюють (марганець, залізо тощо). В центральних частинах Світового океану відкладаються незначні за потужністю мули, складені із залишків планктонних організмів, та залізо-марганцеві конкреції.

Чітко помітна циркумконтинентальна структура в розподілі океанських течій та зон апвелінгу й даунвелінгу. Самостійне значення має біологічна структура Світового океану, тісно пов'язана з його циркумконтинентальною структурою через неоднорідність екологічних умов, спричинену залежністю від відстані до суходолу, про що йшлося. Панівна частина біоти Океану перебуває в прибережній зоні.

На рис. 7.9 показано просторову структуру біологічної продуктивності Світового океану. Тут видно прояви циркумконтинентальної структури (біля берегів континентів біопродуктивність найвища), та планетарної контактної структури, насамперед у вигляді Головного океанічного фронту, що динамічно існує між поверхневими водними масами Океану Північної та Південної півкуль.

Циркумокеанічна структурапроявляється в збільшенні континентальності вглиб материка, в зменшенні кількості морських солей, що потрапляють на материк з атмосферними опадами. Циркумокеанічна структура проявляється на суходолі (та в атмосфері) залежно від віддалення до Океану. Її чинниками є надходження з Океану вологи й тепла, існування стійких систем переносу (географічних теплових машин) та відповідні режими й ознаки погоди. Зважаючи на суттєву зумовленість структури й процесів на суходолі від того, якою частиною континенту вона є (передусім — західною чи східною залежно від географічного поясу), можна виділити:

• циркумокеанічну структуру західних окраїн континентів у межах західного переносу повітряних мас; приклад — помірні широти Європи;

- циркумокеанічну структуру східних окраїн континентів у межах західного переносу повітряних мас; приклад — помірні широти сходу Північної Америки;

- циркумокеанічну структуру західних окраїн континентів у межах переважання східного переносу повітряних мас; приклади — субтропічні західні окраїни Південної Америки (пустеля Атакама) та Африки (Наміб), а в арктичному поясі — Західна Гренландія;

- циркумокеанічну структуру східних окраїн континентів у межах переважання східного переносу повітряних мас; приклад — південно-східна Азія;

- мішані структури, в яких відбувається посезонна зміна характеру переносу (це субтропічні та субарктичні широти континентів), а також приекваторіальна частина жаркого поясу, де утворюються посезонні перетоки повітря з зимової півкулі в літню (екваторіальні мусони); приклад — Гвінейське узбережжя Африки.

Контактні зони

По суті географічна оболонка є гігантською контактною зоною між космосом і Землею. Отже, більшість властивостей географічної оболонки зумовлені її розташуванням у структурі всесвіту: наскрізний характер потоків енергії, замкнені кругообіги речовини, «пристосувальні» механізми та структури, що зменшують залежність стану системи від зовнішніх впливів.

Всередині географічної оболонки є безліч контактних зон різного рангу. Зонами глобального рівня є поверхня суходолу та поверхня Океану. Кожна з них, у свою чергу, має складну ієрархічну будову, що її доцільно розглянути на прикладі поверхні Океану.

Звичайне мислення людини неспроможне правильно оцінити масштаби та співвідношення явищ. Наприклад, якщо Землю зменшити до розмірів шкільного глобуса, то товщина Океану буде меншою за шкуринку цибулі. Отже, саме поверхневу зону Океану зовсім не можна виразити в розумних співвідношеннях з , масштабами глобальних утворень, але за своїм значенням вона колосальна.

Як свідчить Ф. Макінтайр (1979 р.), поверхневий шар Океану завтовшки 1 мм має майже таке саме значення, як уся інша його товща через те, що тут відбувається газообмін з атмосферою та випаровування води, здійснюється перенос тепла і, насамперед, регулюється газовий склад атмосфери через набуття стану термодинамічної рівноваги в розчиненні газів.

Саме тут, у верхньому шарі води, зосереджена найбільша частина мікроорганізмів, так званий нейстон — найдрібніші складові планктону, від яких розпочинається довгий та складний харчовий ланцюг усього Океану. Нейстон, по суті, утворює поверхневе середовище життя: поглинає частину СО2, виділяє (і частково використовує на дихання) О2, іонізує гази й солі, сприяючи певною мірою перегрупуванню іонів та активізації біохімічних процесів тощо. Нейстон навіть механічно переміщує верхній шар води, приводячи її в рух (на мікроскопічному рівні) джгутиками, що безперервно рухаються.

Додамо, що поверхнева плівка Океану (часто лише молекулярна — до 10-10 м) утримує основні забруднювачі — нафту та поверхнево активні речовини, отже, має вирішальне екологічне значення, бо таким чином регулюється обмін з атмосферою й активність біоти.

Контактною зоною в Океані є термоклін і галоклін — поверхня контакту різних за солоністю водних мас, а також межі водних мас, або океанські фронти, та придонні шари води.

Однією з найактивніших є берегова контактна зона — узбережжя разом із прилягаючою до нього частиною моря. Ця зона має не лише фізико-географічне, а й економічне, геополітичне та культурно-історичне значення. За словами відомого економіко-географа П. Хаггета (1979 р.), «вся історія людства пов'язана з узбережжям, з розмежувальною лінією між сушею й морем... Ще в глибоку давнину людина використовувала узбережжя як шлях сполучення. В епоху Відродження береги були трампліном для колонізації та завоювання нових земель. Тепер, у другій половині XX ст. людина мурує у береговій зоні найбільші свої міста: адже 3/4 найкрупніших міст Світу з населенням понад 4 млн жителів кожне розміщено на узбережжях морів та озер. Більшість решти великих міст тяжіють до берегів великих рік».

Принадливою властивістю узбережжя є більша порівняно із суходолом різноманітність умов життя, доступних засобів існування та територіального підходу. Важливе й те, що узбережжя більш привабливе в естетичному відношенні — також через розмаїття зовнішніх форм і станів, що їх воно набуває час від часу.

Звернемо увагу й на те, що узбережжя є множинною границею, оскільки тут зустрічаються, крім води, суші й повітря, також і інші субстанції, навіть таке специфічне утворення, як морські бризки (з них потім випаровується сіль, що утворює найтонший аерозоль) та морська піна (в ній відбуваються миттєві біогеохімічні реакції).

На відміну від берегової зони, центральні райони Океану часто мають збідніле життя, насамперед через брак контактних поверхонь (наприклад, обмаль детриту). В таких місцях можливо навіть активізувати біоту, створюючи штучні поверхні, що можуть бути субстратом розташування дрібних організмів.

На суходолі контактними зонами є саме поверхня ґрунту, або гірських порід, поверхня льоду, снігу, зона аерації в ґрунті й гірських породах (до рівня постійних підземних вод) тощо. Величезне значення має ґрунт, що сприймає панівну частину сонячної радіації та бере участь у безлічі різних відомих процесів, та рослинність, оскільки вона виконує функції світлофільтра і чинника обміну мінеральною речовиною, вологою й повітрям з атмосферою тощо. Додамо, що зазначені контактні зони мають складну ієрархічну структуру (наприклад, у ґрунті є поверхні ґрунтових горизонтів).

Джерелами активної взаємодії є контактні зони суходолу й Океану в місцях впадання великих річок — дельтах, екстуаріях, а також морських затоках. Тут відбуваються складні біогеохімічні процеси, відтворюється біота, відбувається активне самоочищення — отже, відновлюється середовище.

Бар'єри

Невід'ємною складовою просторової структури географічної оболонки є наявність бар'єрів.

Бар'єри — це такі ділянки географічної оболонки (тіла, поверхні, лінії, точки), що суттєво впливають на поля та потоки речовини й енергії, затримуючи, трансформуючи, послаблюючи або підсилюючи їх.

Типи бар'єрів.В основі кожного з бар'єрів лежить певна відмінність, що спричиняє прояв інших відмінностей та диференціювання процесів. Це свого роду перешкоди, утворені різними субстанціями. Назвемо основні типи бар'єрів за походженням провідного чинника:

механічні — перешкоди, що заважають фізично вільному поширенню явищ; приклад — гірські системи, нерівності океанського дна тощо;

термодинамічні — пов'язані з відмінностями фізичного стану суміжних мас повітря, води тощо; приклад — атмосферний або океанський фронт;

геохімічні — пов'язані з відмінностями хімічних властивостей контактних середовищ (відмінності рН тощо); проявляються насамперед на межах природних ландшафтів, а також між природними й техногенними утвореннями;

біологічні — спричинені відмінностями в стані зовнішнього середовища життя, через що організми не здатні перетинати бар'єр або ж роблять це лише за екстремальних умов; межі природних зон, межі угідь — приклади таких бар'єрів.

Через повсюдний зв'язок природних явищ жоден з бар'єрів не проявляється у чистому вигляді, тобто наявність одного з них, що є первинним чинником, спричиняє низку похідних бар'єрних ефектів.

Нарешті, людська діяльність також спричиняє утворення бар'єрів, тому виділяють іще техногенні бар'єри; наприклад, межі міста, шляхи, трубопроводи, штучні угіддя тощо.

Просторовий ранг бар'єрів.Бар'єри певною мірою інваріантні стосовно ієрархічного положення структур, що розглядаються: вони проявляються на планетарному, регіональному, локальному та ще дрібнішому рівнях.

Бар'єром планетарного рівня, наприклад, є екватор: насамперед, стосовно екватора міняється напрямок рухів повітря й води, тому вони нечасто перетинають екватор, а системи течій, циркуляційних систем симетричні відносно екватора. Бар'єрами планетарного рівня, що проявляються переважно у тропосфері, є субтропічні максимуми атмосферного тиску, бо від них повітря поширюється в протилежні боки.

Бар'єрами регіонального рівня є атмосферні та деякі океанічні фронти (частина фронтів має вищий планетарний ранг), а також границі географічних зон (стосовно біоти), гірських систем та рівнин (комплексний бар'єр) тощо.

Бар'єрами локального рівня є зона аерації (від поверхні до рівня постійних підземних вод) у верхній частині земної кори, межі природних ландшафтів, де утворюються ландшафтно-геохімічні та біологічні бар'єри.

Кожне підвищення рельєфу, нерівність призводять до зміни напрямку руху повітря та перерозподілу поверхневого стоку, отже, має й геоекологічне значення.

Бар'єрами нанорівня (нижчого за локальний) є поверхня тіла рослин та тварин, агрегатів ґрунту тощо.

Специфічними є геохімічні бар'єри — поверхні різкої зміни властивостей субстрату, що впливають на міграцію та диференціацію потоків речовини. Геохімічні бар'єри виконують роль своєрідних мембран, бо на них відбувається вибіркова взаємодія середовищ, що ними розмежовуються. Залежно від характеру зміни середовища виділяють кисневі, відновні, глейові, сірководневі, квасні, лужні та інші бар'єри.

Дислокаційний характер просторової структури.Майже всі форми просторової диференціації ландшафтів мають дислокаційний характер (Б. Б. Родоман, І. Н. Гарцман, Е. Г. Коломиц). Це означає, що розподіл ландшафтів по зонах є результатом просторового накладення зональності окремих факторів: атмосферних опадів, температури повітря, переносу і накопичення твердого матеріалу тощо.

Наприклад, найвідоміша широтна зональність утворюється як наслідок перетину теплових поясів і зон атмосферних опадів. Розподіл ландшафтів передгір'я і гір є наслідком накладання широтної зональності, бар'єрного розподілу опадів, зміни температури з висотою і деякими іншими факторами.

На рис. 7.10 показано розподіл первинної біологічної продуктивності Землі (жива маса, кг/м2) за К. К. Марковим. Видно, що розподіл первинної біологічної продуктивності є насамперед функцією географічної поясності, а також сполучення інших чинників: циркумконтинентальності і циркумокеанічності (на океанській поверхні і суходолі відповідно), а також бар'єрних ефектів різного рангу й просторової розмірності.

Незвичайний характер має просторова структура, що виникає на схилі пагорбів, пасом і невеликих хребтів. Зміна ландшафтних комплексів по схилу внаслідок невеликої його висоти пов'язана не зі зменшенням температури і збільшенням опадів, як в умовах гір, а з комплексом інших причин: зміною по схилу денудаційних та акумулятивних процесів, характером перерозподілу вологи по схилу за рахунок поверхневого і ґрунтового стоку і хуртовинного переносу снігу, перерозподілом пухкого матеріалу тощо, тобто має структурно-функціональну природу.

Надмірне розширення поняття зональності (наприклад, Ф. Н. Мільковим, 1990 р.) призводить до того, що з зональністю починають пов'язувати майже будь-які просторові зміни ландшафтних комплексів, через що поняття втрачає своє евристичне значення. Доцільно під зональністю розуміти лише такий просторовий розподіл ландшафтів, коли вони відрізняються протяжністю ареалів. Саме цю просторову закономірність було зафіксовано А. Гумбольдтом і В. В. Докучаєвим, що й підштовхнуло їх сформулювати закон зональності.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.