Биологические ресурсы и перспективы их использования

  В холодных и умеренно холодных прибрежных водах биомасса бентоса из-за обилия пищи максимальна и может превышать 1000 г/м², в теплых шель-фовых водах она снижается до 1-10 г/м-, так как здесь значительно меньшее количество органического вещества достигает дна. Наибольшая плотность донного населения - в Северном Ледовитом океане. Она в 3 раза выше, чем в Атлантике и в 7 раз превосходит среднюю величину для Мирового океана.[4,133c].

  По  значению и объему использования  ведущее место занимает нектон, в  биомассе которого 80— 85 % составляет рыба. Около 10—15 % общей биомассы нектона приходится на головоногие моллюски (кальмары) и ракообразные (креветки), а менее 5 % составляют морские млекопитающие (киты, ластоногие).[11,151c]. Бентос используется пока в небольших объемах. Из представителей зоо-бентоса хозяйственное значение имеют двухстворчатые моллюски (мидии, устрицы, гребешки), ракообразные (крабы, омары, лангусты), иглокожие и другие донные животные. Из всего фитобентоса практическое значение имеют бурые, красные и зеленые водоросли, некоторые цветковые растения. Планктон используется в меньшей степени. Активно осваивается один из видов планктонных ракообразных — криль. Промышленная добыча фитопланктона пока не ведется.

  При освоении биологических ресурсов используют оценки их общей сырьевой базы, при прогнозах учитывают промысловый запас. Сырьевая база — часть выявленных биологических ресурсов, использование которых на современном уровне технико-экономического развития является рентабельным и не наносит ущерба их воспроизводству. Промысловый запас - объем максимально допустимого вылова и добычи определенных видов без нарушения процесса их нормального воспроизводства.

Биологически  активные районы составляют 37 % акватории океана. Средняя биологическая продуктивность Мирового океана составляет 180 кг/км², при этом на шельфе она значительно выше (до 2500 кг/км²), на материко вом склоне почти в 3 раза ниже (65 кг/км²), а в зоне пелагиали — минимальна (7 кг/км²). Наиболее высокопродуктивные зоны (соответствующие лесам и пахотным землям) занимают всего 17 % площади океана, а малопродуктивные (на уровне пустынь суши) — 63 %. Потенциальные биологические ресурсы океана колеблются от 80 до 240 млн т в год. Сырьевая база мировых уловов рыбы оценивается в 140— 150 млн т в год. Рыба и рыбопродукты дают человечеству около 1/4 белковой пищи животного происхождения.[11,151c]. 
 
 

1.2 Биотический круговорот

  Основными источниками создаваемого в океане первичного органического вещества являются фотосинтезирующие растения - автотрофы ( продуценты). Они стоят в начале солнечного излучения, улавливая ее с помощью хлорофилла и других пигментов. Из простых элементов - углерода, водорода, кислорода, а также питательных солей, соединений азота, фосфора биотического круговорота. Растения используют энергию, кремния кальция и др. — автотрофы вырабатывают сложные органические соединения.

  Консументы  (гетеротрофные животные) питаются готовым органическим веществом - растениями, другими животными, органическими остатками, продуктами жизнедеятельности. Первичная продукция растений используется растениеядными животными (консументами первого порядка) в качестве сырья для построения своего тела, а также как источник энергии жизнедеятельности. Хищники (консументы более высоких порядков) пожирают растениеядных животных, чтобы получить материал и энергию для своих нужд.

Структура пищевых связей в конкретных сообществах океана может быть простой, в виде одного ряда трофических звеньев, и сложной, когда трофические связи организмов переплетаются в сложную сеть. Примером простой цепочки может служить известная своей высокой продуктивностью экосистема области апвеллинга в Тихом океане у берегов Перу. Обильно развивающийся в богатых биогенами водах фитопланктон служит пищей рыбам (анчоусу), которыми в свою очередь кормятся многочисленные птицы, образующие на берегу крупнейшие в мире «птичьи базары». Помет этих птиц, благодаря сухому климату, накапливается в огромных количествах, уплотняется и превращается в гуано - ценное, богатое фосфором сельскохозяйственное удобрение. Промысел анчоусов в этом районе дает самую большую долю в мировом улове рыбы.

  Правило 10%. В процессе питания в экосистеме осуществляется передача вещества и энергии с одного трофического уровня на другой. Часть вещества и энергии при этом теряется. В среднем каждое последующее звено в цепи питания содержит вещества и энергии в десять раз меньше, чем предыдущее звено (правило 10% Линдемана). Например, для нагула 1 кг веса крупной океанической рыбе требуется около 10 кг мелких рыб, которыми она питается, 100 кг зоопланктона - корма для мелких рыб и 1000 кг фитопланктона - корма для зоопланктона.

  Трофическую структуру можно изобразить в виде экологической пирамиды, основанием которой служит первый уровень (уровень продуцентов), а последующие уровни образуют этажи и вершину пирамиды.

  Традиционный  способ использования биологических ресурсов океана - рыболовство. Объектом промысла в основном служат крупные хищные рыбы, занимающие верхние звенья пищевой цепи. Теория подсказывает, что такой путь использования биологических ресурсов мало эффективен. Переход на каждую ступень вниз по трофической цепочке сулит увеличение биомассы на порядок. Примером могут служить названный выше анчоус, а также криль - ракообразные планктона приантарктических районов.

   Заметим, что в открытом океане перераспределение энергии питания в экосистеме принципиально отличается от такового на суше. В наземных экосистемах господствуют крупные многолетние растения - деревья, травы, кустарники. Их биомасса составляет более 90% общей биомассы сообщества; на долю животных приходятся единицы процентов. Только незначительная часть растений потребляется растениеядными животными; большая часть разлагается грибами и бактериями. В море только на мелководьях, где распространены заросли крупных морских водорослей и трав, распределение энергии подобно наземному. Экосистема открытого океана полностью основана на первичной продукции одноклеточных водорослей, входящих в состав фитопланктона. Почти весь фитопланктон быстро выедается мелкими растениеядными животными, входящими в состав зоопланктона.

  Парадокс  перевернутой пирамиды объясняется  очень высокой продуктивностью фитопланктона, который способен удваивать биомассу путем деления клеток в течение одного-двух дней. Свидетельством тому, что одноклеточные водоросли очень эффективно используют жизненное пространство, является обнаружение их огромных скоплений, способных придавать морской воде зеленый, бурый или даже красный цвет (синий цвет воды всегда свидетельствует о ее высокой прозрачности и бедности жизнью). Благодаря высокой продуктивности автотрофов в Мировом океане производится примерно столько же первичной продукции, сколько ее дают все наземные растения, включая сельскохозяйственные угодья. Годовой урожай фитопланктона составляет 550×10⁹ т.[2,94c].

  Зоопланктон воспроизводит потомство в течение двух-трех недель. Годовой урожай зоопланктона 53×10⁹ т, нектона - около 0,2×10⁹ т.[2,94c]. Таким образом трофическая пирамида гидробионтов имеет весьма устойчивое широкое основание.

2. Роль  мирового океана в обеспечении продовольственных потребностей населения земли

     Развитие  человеческого общества непосредственно связано со все более полным использованием всех источников продовольственного сырья на планете. Продовольствие – необходимая часть фонда жизненных средств человека, производство продуктов питания является самым первым условием жизни непосредственных производителей и всякого производства вообще.

       В настоящее время на общемировом уровне наблюдается углубление разрыва между производством продовольствия и спросом на него. На протяжении последнего десятилетия производство сельскохозяйственной продукции росло в среднем на 2.75% в год, в то время как реальная потребность в ней – на 3.5% в год.[3,65c]. Вследствие такого разрыва хроническое недоедание и голод, которые и в прошлом были постоянным уделом беднейших слоев населения, в последние 10-15 лет приобрели беспрецедентные масштабы.

     По  оценкам Продовольственной и  сельскохозяйственной организации  ООН (ФАО), в первой половине 80-х годов  рацион питания жителей Азии и  Африки был в среднем на 3-4% ниже самых минимальных физиологических  потребностей; хронически голодает около 4% населения развитых капиталистических стран.[3,65c]. Особенно значителен дефицит ценнейшего компонента человеческого рациона – белка животного происхождения.

     Хотя  продовольственная проблема затрагивает  беднейшие слои населения как менее развитых стран, так и индустриальных стран капитализма, ее современные масштабы определяются прежде всего положением в развивающихся странах. Дефицит продуктов питания – неизбежный спутник, унаследованной от колониального прошлого нищеты широких масс населения – стал характерной чертой развития значительного числа стран Азии, Африки и Латинской Америки. Необходимо отметить, что непосредственное проявление проблемы – энергетическая недостаточность (т. е. разрыв между калорийностью потребления и фактическими затратами энергии человеком) и биологическая несбалансированность рациона (дефицит белков, углеводов, витаминов). Особую роль играют белки, являющиеся основой для построения тканей человеческого тела и биологическими катализаторами. Нехватка белковосодержащей пищи ведет к тому, что организм не усваивает и другие нужные ему питательные вещества. Наиболее важны белки животного происхождения, питательная ценность которых наилучшим образом отвечает потребностям человека. Между тем от нехватки а пище белка страдает ныне каждый второй человек в мире.

     Социалистические  страны добились крупных успехов  в решении продовольственной  проблеме: голод и недоедание здесь  давно ликвидированы, калорийность питания в государствах Восточной  Европы – одна из наиболее высоких в мире. Продовольственная проблема стоит перед этими государствами в плане обеспечения высококачественного и сбалансированного рациона. Причем подчинение экономики социализма интересам более полного удовлетворения материальных и культурных потребностей людей ставит эту задачу а ряд важнейших.

     Необходимость обеспечения продовольствием огромных масс людей является серьезной глобальной проблемой современности. В основе этой проблемы лежит не только ряд  общих для всего человечества естественноисторических предпосылок, но и комплекс специфических, качественно отличных для каждой общественной системы социально-экономических факторов. Анализ этих предпосылок производится в ряде работ ученых-марксистов. Пути решения продовольственной проблемы различны, но общее их условие – рациональная эксплуатация всех естественных источников продовольствия. Все большую актуальность в этой связи приобретают биоресурсы Мирового океана.

     Ценность  рыбы и других морепродуктов как  продукты питания обусловлена высоким  содержанием белка, жира, витаминов В, А и С и микроэлементов при достаточной калорийности. Содержание белка в данных продуктах колеблется от 15 до 20% их чистого веса, содержание жира – от 0.6 до 20%. Белок морской пищевой продукции имеет хорошо сбалансированный для потребления состав незаменимых аминокислот, усваивается человеком быстрее, чем мясо теплокровных животных. Это делает морские продукты чрезвычайно эффективными для дополнения пищевого рациона.

     Особенности распространения  морских биоресурсов  таковы, что высокое потребление водных объектов может оказаться доступным и тем странам, уровень экономического развития которых пока невысок. Поскольку себестоимость рыбы в среднем почти в 5 раз меньше себестоимости мяса, то и цена этих продуктов различна.

     Во  второй половине ХХ в. роль океана в обеспечении населения мира продовольствием существенно возросла. Проведение широких рыбохозяйственных исследований, внедрение достижений научно-технического прогресса в рыбопромысловую технику и другие факторы способствовали тому, что темпы прироста объема мирового промысла на протяжении послевоенного периода превышали темпы роста народонаселения. В настоящее время на рыбу приходится  около 20% мирового потребления белка животного происхождения.[3,67c]. При учете (с соответствующим коэффициентом пересчета) рыбной муки доля продукции водного промысла в общем потреблении населением животного белка достигает 24%.

     Особенно  большое значение рыба имеет в  рационе жителей многих прибрежных развивающихся стран. Для более  чем половины из них рыба обеспечивает треть того скудного объема животного белка, который они получают. В странах Юго-Восточной Азии на морепродукты приходится более 50% общего потребления животного белка.