Причины сокращения биоразнообразия

Найбільшу біомасу одного виду на Землі має криль (рачки) — 400— 500 млн. т. 
Найбільшими хребетними тваринами є сині кити (довжина — 32 м). Вони — планктонофільтрувальні, живляться переважно рачками. До продуцентів належить фітопланктон (діатомові, джгутикові, синьо-зелені водорості, коколітофориди й силікофлягеляти), до первинних консументів — зоопланктон (70 % його — рачки). Найближчими десятиліттями біомаса Світового океану відіграватиме велику роль у житті людства, якщо воно своєю діяльністю не спричинить деградації морських екосистем (як це відбувається на континентах). Тому їх охорона, як і водних екосистем суші, — одне з найпріоритетніших завдань сьогодення.

Охорона вод Світового океану.

Стан вод Світового океану сьогодні викликає велику тривогу. Його забруднюють  переважно річки, з водами яких щороку надходить понад 320 млн. т заліза, 6,5 млн. т фосфору та ін. Дуже багато забруднень потрапляє в океани також  з атмосфери: 200 тис. т свинцю, 1 млн. т вуглеводнів, 5 тис. т ртуті й т. д. Майже третина мінеральних добрив, що вносяться в грунт, вимивається з нього дощовими водами й виноситься річками в моря та океани; лише азоту й фосфору таким шляхом потрапляє у Світовий океан близько 62 млн. т щорічно. Ці речовини викликають бурхливий розвиток деяких водоростей, що вже неодноразово спричиняло появу «червоних припливів», виникнення різних інших типів «цвітіння» води. Під час «цвітіння» водорості виділяють у воду високоотруйні токсини, що призводить до масової загибелі інших гідробіонтів. 
До найшкідливіших забруднювачів Світового океану належать нафта й нафтопродукти. Щорічно їх потрапляє сюди 5—10 млн. т, здебільшого в результаті втрат під час добування нафти з морських родовищ, аварій танкерів, берегового стоку тощо.

Так, унаслідок аварії танкера «Екссон  валдіз», що сталася в1990 р. поблизу  узбережжя Аляски, в море потрапило 40 тис. т нафти. Величезні нафтові  плями рознеслися морськими течіями  й вітром далеко від місця аварії, забруднивши великі ділянки узбережжя материка та островів і спричинивши загибель тисяч тюленів, морських птахів, риби тощо. 
В 1991 р. під час війни між Кувейтом та Іраком (відомої як операція «Буря в пустелі») нафта, що вилилася з підірваних танкерів і нафтопроводів, покрила 1550 км2 поверхні Перської затоки й 450 км берегової смуги, де загинуло багато морських черепах, птахів, крабів та інших тварин.

Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує  життєдіяльність морського фітопланктону  — одного з головних постачальників кисню в земну атмосферу, порушує тепло- й вологообмін між океаном і атмосферою, губить мальків риб та інші морські організми.

Більш як половину біологічної піраміди, яку вінчає людина, становлять морські  організми. Якщо вони загинуть, піраміда завалиться, зникне всяка основа життя на суші і у повітрі. Наземне життя дедалі більше залежить від життя в океані: мертвий океан — мертва планета. (Т. Хейєрдал). 
Моря й океани забруднюються також твердими відходами — промисловими й побутовими. їх у Світовому океані нагромадилося вже понад 20 млн. т. Більшість із них містять сполуки важких металів та інші шкідливі речовини, які згубно діють на морську біоту.

У Світовий океан потрапило дуже багато радіоактивних речовин унаслідок  випробувань атомної зброї, роботи атомних реакторів військових підводних човнів і криголамів, скидання контейнерів із відходами атомних електростанцій тощо.

Загальне радіоактивне забруднення  Світового океану з вини людини становить 1,5 * 109 Кі, тоді як чорнобильська аварія «збагатила» біосферу на 5 * 107 Кі, тобто у Світовому океані сьогодні міститься 300 Чорнобилів!

Найсильнішого забруднення зазнає мілководна зона Світового океану. Шельф океану — це район, де багато морських організмів проводить значну частину свого життя; до того ж саме тут рибалки заробляють собі на хліб насущний, а мільйони людей відпочивають.

Глобальні кліматичні зміни, зокрема  потепління морських вод, спричиняють  негативні процеси в морських екосистемах.

Так, восени 2002 р. в центральній  частині Японського моря виявлено медуз-мутантів незвичайних розмірів. Одна з найбільших медуз була діаметром 3 м і масою понад 150 кг (вид Зіотоіориз потигаі). Екземпляри близько 1 м у діаметрі тисячами потрапляють у рибальські сітки. Потепління клімату призвело також до появи в Німеччині тропічних фімелів (фіолетові фімелі — теслі).

Проблема захисту Світового  океану нині стала однією з найактуальніших, вона стосується всіх країн, навіть тих, що не мають безпосереднього виходу до океану. З огляду на це ООН розробила  й ухвалила кілька важливих угод, які регулюють судноплавство, рибальство, видобування корисних копалин із морських родовищ тощо. Найвідомішою з них є угода, підписана більшістю країн світу в 1982 р., — «Хартія морів».

Антропогенний вплив  на гідросферу

Стоки промислових і сільськогосподарських виробництв

Споконвіків ріки вважалися головним джерелом прісної води. Однак у  результаті втручання людини вони чимраз більше забруднюються відходами. Ці відходи різними руслами стікають у моря й океани. У вигляді стічних  вод повергається в ріки й водойми використана річкова вода. Сьогодні очисні споруди не можуть стовідсотково задовольнити потреби промислового виробництва. Але все не так просто. Навіть якщо провести найдосконаліше очищення, практично всі неорганічні розчинені речовини і близько 10 % органічних забруднюючих речовин зберігаються в так званих очищених водах. Ці води можна буде використовувати тільки при багаторазовому розведенні чистою природною водою. Тому людині важливо знати точне співвідношення абсолютної кількості стічних вод, хоча б і очищених, і водного стоку річок.

Підраховано, що на усі види водокористування витрачається 2200 км3 води на рік. Щоб розбавити  стоки, необхідно практично 20 % ресурсів прісних вод світу. Ученими було підраховано, що до 2000 року повинні були скоротитися норми водоспоживання, однак реальність довела, що, як і раніше, людству необхідно приблизно 30—35 тис. км3 прісної води, щоб мати можливість розбавити стічні води. Це свідчить про те, що незабаром ресурси світового річкового стоку будуть практично вичерпані. Хоча кількість прісної води не стає меншою, але якість її погіршується. Скоро її неможливо буде вживати для пиття.

Багато  районів не повністю забезпечені  водою. Це південь і південний  схід європейської частини СНД, Прикаспійська низовина, південь Західного Сибіру й Казахстану і деякі інші райони Середньої Азії, південь Забайкалля, Центр Якутії; у нашій країні це, зокрема, південні області — Одеська, Кримська. Найбільш забезпечені водою північні райони СНД, Прибалтика, гірські райони Кавказу, Середньої Азії, Саянів і Далекого Сходу.

Обмежені  й навіть мізерні в багатьох країнах  запаси прісних вод значно зменшуються  через забруднення. Забруднюючі  речовини поділяють на кілька класів у залежності від їхньої природи, хімічної будови й походження.

Органічні матеріали потрапляють із побутових, сільськогосподарських або промислових  стоків, їхнє розкладання відбувається під дією мікроорганізмів І супроводжується  споживанням розчиненого у воді кисню. Якщо кисню у воді достатньо і кількість відходів невелика, то аеробні бактерії вельми швидко перетворюють їх на порівняно нешкідливі залишки. У протилежному випадку діяльність аеробних бактерій пригнічується, вміст кисню різко падає, розвиваються процеси гниття. При вмісті кисню у воді нижче за 5 мг на 1 літр, а в районах нересту — нижче за 7 мг, багато видів риб гинуть.

Хвороботворні мікроорганізми й віруси знаходяться в погано оброблених або зовсім не оброблених каналізаційних стоках населених пунктів І тваринницьких  ферм. Потрапляючи в питну  воду, патогенні мікроби й віруси є збудниками різних епідемій, таких як спалахи сальмонельозу, гастроентериту, гепатиту й ін. Розвинуті країни сьогодні можуть з полегшенням зітхнути, вони практично позбулися поширення епідемій через громадське водопостачання Однак існує небезпека зараження через харчові продукти, наприклад овочі, що вирощуються на полях, які удобрюються шламами (від нім. Schlamme — буквально «бруд») після очищення побутових стічних вод.

Поживні елементи, в основному сполуки  Нітрогену й Фосфору, потрапляють у водойми з побутовими й сільськогосподарськими стічними водами. Підвищення вмісту нітритів і нітратів у поверхневих і підземних водах стає причиною забруднення питної води й розвитку деяких захворювань, а зростання кількості цих речовин у водоймах породжує їх посилену евтрофікацію (підвищення запасів біогенних і органічних речовин, через шо бурхливо розвиваються планктон і водорості, поглинаючи весь кисень у воді).

Різновидом  неорганічних і органічних речовин  є сполуки важких металів, нафтопродукти, пестициди (отрутохімікати), синтетичні детергенти (миючі засоби), феноли. Вони надходять у водойми з відходами промисловості, побутовими й сільськогосподарськими стічними водами. Чимало з них у водному середовищі або взагалі не розкладається, або цей процес занадто повільний, тому ці речовини здатні накопичуватися в харчових ланцюжках.

Одним із наслідків урбанізації є збільшення донних осадів. Число їх у водоймах невпинно зростає через ерозію грунтів, що виникає через неправильне  ведення сільського господарства, вирубку лісів і завантаженість річкових стоків. Усе це стає причиною виникнення екологічного дисбалансу водних систем і має негативний вплив на донні організми.

Підігріті стічні води є джерелом теплового  забруднення. Збільшення температури природних вод стає причиною зміни природних умов для організмів, що живуть у водах, а також зменшує кількість розчиненого кисню, змінюючи при цьому швидкість обміну речовин. Врешті-решт більшість мешканців водойм гине, чимало з них припиняє свій розвиток.

Нафтові плями

Найпоширенішим явищем на сьогодні є нафтове забруднення Світового  океану. Нафтова плівка безперестанку  знаходиться на 2—4 % водної поверхні Атлантичного й Тихого океанів. Щороку в моря скидають приблизно 6 млн т  нафтових вуглеводнів. Половина цієї кількості є результатом транспортування й розробки родовищ на шельфі. Континентальне нафтове забруднення потрапляє в океан через річковий стік. Ріки світу щороку переносять у морські й океанічні води більше 1,8 млн т нафтопродуктів.

У морі нафтове забруднення буває різних форм. Воно може тонкою плівкою покривати поверхню води, а при розливах товщина нафтового покриття спочатку може складати кілька сантиметрів. Поступово формується емульсія нафти у воді або води в нафті Потім з'являються грудочки важкої фракції нафти, нафтові агрегати, які можуть протягом тривалого часу плавати на поверхні моря. До грудочок мазуту, прикріплюються різні дрібні тварини, якими охоче годуються риби і вусаті кити. Разом із ними вони ковтають І нафту. Одні риби від цього гинуть, інші насичуються нафтою і стають непридатними для вживання в їжу через неприємний запах і смак

Усі компоненти нафти токсичні для  морських організмів. Нафта впливає  на структуру угруповання морських тварин. При нафтовому забрудненні  трансформується співвідношення видів і знижується їхня розмаїтість. Швидко формуються мікроорганізми, що харчуються нафтовими вуглеводнями, а біомаса цих мікроорганізмів отруйна для багатьох морських жителів. Уже відомо, що дуже небезпечним є тривалий вплив навіть невеликих концентрацій нафти. При цьому поступово знижується первинна біологічна продуктивність моря. До неприємних побічних дій нафти можна зарахувати те, що її вуглеводні можуть розчиняти в собі ряд інших забруднюючих речовин, таких як пестициди, важкі метали, які разом із нафтою накопичуються в приповерхневому шарі й ще більше отруюють його. В ароматичній фракції нафти знаходяться речовини мутагенної й канцерогенної природи, наприклад бензпірен. Зараз є безліч підтверджень тому, що бензпірен є причиною мутагенних ефектів забрудненого морського середовища. Він активно циркулює у морських харчових ланцюжках і опиняється в їжі людей.

Найбільша кількість нафти сконцентрована в тонкому приповерхневому шарі морської води, що відіграє значну роль для різних аспектів життя океану. У ньому знаходиться безліч організмів, цей шар відіграє роль «дитячого садку» для багатьох популяцій. Поверхневі нафтові плівки розладнують газообмін між атмосферою й океаном. Відбуваються великі зміни в процесах теплообміну, розчинення й виділення кисню, вуглекислого газу, трансформується відбивна здатність (альбедо) морської води.

Хлоровані вуглеводні, які широко застосовуються для боротьби зі шкідниками сільського і лісового господарства, з переносниками інфекційних  хвороб, уже багато десятиліть разом із стоком рік і через атмосферу попадають у Світовий океан. ДДТ і його похідні, поліхлорбіфеніли й інші стійкі сполуки цього класу зараз виявляються всюди у Світовому океані, включаючи Арктику й Антарктику. Вони досить легко розчиняються в жирах, тому концентруються в органах риб, ссавців, морських птахів. Це ксенобіотики, тобто речовини, які є повністю штучними. Вони не розкладаються, поступово накопичуючись у Світовому океані. Ці речовини дуже токсичні. Відомим є їхній вплив на кровотворну систему, вони пригнічують ферментативну активність і сильно впливають на спадковість.

Річкові стоки зносять в океан  і важкі метали, які є дуже токсичними. Загальна величина річкового стоку  дорівнює 46 тис. км3 води на рік. Разом  із ним у Світовий океан потрапляє  до 2 млн т свинцю, до 20 тис. т кадмію і до 10 тис т ртуті. Найбільш забрудненими виявляються прибережні води і внутрішні моря. Атмосфера теж впливає на забруднення. Відомо, що приблизно 30 % ртуті й 50 % свинцю надходить в океан через атмосферу.

Особливо небезпечною для морського  середовища є ртуть. Токсична неорганічна ртуть у результаті мікробіологічних процесів стає сильно токсичною формою органічної ртуті. Накопичені завдяки біоакумуляції у рибі або в молюсках сполуки Меркурію стають джерелом прямої загрози життю й здоров'ю людей.

Ртуть, кадмій, свинець, мідь, цинк, хром, миш'як та інші важкі метали не тільки накопичуються в морських організмах, отруюючи у такий спосіб морські продукти харчування, але й мають негативний вплив на мешканців моря. Коефіцієнт накопичення токсичних металів, тобто концентрація їх на одиницю ваги в морських організмах відносно морської води, коливається в широких межах — від сотень до сотень тисяч, у залежності від природи металів І видів організмів. Ці коефіцієнти показують, як накопичуються шкідливі речовини в рибі, молюсках, ракоподібних, планктонних та інших організмах

Масштаби забруднення продуктів  морів і океанів настільки  великі, шо в багатьох країнах визначені  санітарні норми на вміст у  них тих або інших шкідливих  речовин. Слід зауважити, шо при концентрації ртуті у воді, тільки в 10 разів більшій за її природний вміст, забруднення устриць уже перевищує норму, що встановлена в деяких країнах. Це зайвий раз переконує в тому, що близькою є та межа забруднення морів, через яку не можна буде переступити без шкідливих наслідків для життя й здоров'я людей.