18.Исследование экологического состояния Мирового океана средствами дистанционного зондирования.

Нефтяное загрязнение и органические пленки

Нефтяное загрязнение морской поверхности обнаруживается на космических снимках благодаря тому, что нефтяная пленка сдерживает волнение и вызывает появление сликов.

Слики (от англ slick - гладкий, блестящий) – это гладкие зеркальные полосы или пятна на поверхности океанов, морей или внутренних водоемов, которые имеют на радиолокационных изображениях практически черный цвет. При легком бризе они могут иметь вид пятен, а при ветре более 5 м/с разбиваются на узкие полосы. Основная причина их появления – пленки различных органических соединений, в том числе поверхностно-активных веществ (ПАВ). Источниками органического вещества в океане являются животные и растения, а также естественные источники сырой нефти. Вещества биогенного происхождения образуют на поверхности моря пленки в несколько мономолекулярных слоев толщиной 10-7-10-6 см, скапливаясь в районах высокой биологической активности.

Биогенные пленки - результат жизнедеятельности морских организмов и растений, главным образом, фито и зоопланктона, а также бактерий; они образуются в море при сложных биохимических реакциях в процессе жизнедеятельности и разложения морских организмов, и не могут считаться загрязнениями в прямом смысле слова. Органические пленки сохраняются в море при слабых ветрах в течение продолжительного времени и начинают разрушаться, когда скорость ветра превышает 6-7 м/с. После прекращения действия сильного ветра органические вещества снова выносятся на поверхность и образуют слики.

Отрицательное воздействие нефтяных загрязнений на морские экосистемы связано как с нарушением процессов взаимодействия океана с атмосферой, так и с накоплением в них вторичных загрязнений. Пленки нефти и СПАВ оказывают существенное влияние на ряд гидрохимических и гидробиологических процессов в океане. Бактериальное разложение и естественное окисление нефти и нефтепродуктов затруднено.

Все возрастающее антропогенное загрязнение океана нефтью становится проблемой высокой общественной значимости. Поверхностные загрязнения антропогенного происхождения в основном связаны с разливами нефти и нефтепродуктов, а также с выбросом в море спектра весьма разнообразных веществ бытового и промышленного происхождения. Для обнаружения и исследования пленочных загрязнений моря применяются пассивные и активные датчики в ультрафиолетовом, видимом, инфракрасном и радио-диапазонах.

Цвет воды и концентрация фитопланктона

Цвет морской воды, наблюдаемый из космоса и регистрируемый датчиками, определяется, главным образом, содержанием в ней фитопланктона. Морской фитопланктон представляет собой одноклеточные микроскопические растительные организмы размером от 1 мкм до 1 мм и включает представителей многих групп водорослей: диатомовых (Bacillariophyta), динофлагеллят (Pirrophyta), кокколитофорид (Coccolithus), кремнежгутиковых (Silicoflagellata), криптомонад (Cryptophyta), хризомонад (Chrysophyta), зеленых (Chlorophyta) и сине-зеленых (Cyanophyta) водорослей. Из них первые три группы обычно преобладают в морских биоценозах.

Морской фитопланктон представляет значительный интерес ввиду его повсеместного распространения и большого значения в биологической продуктивности Мирового океана. В его состав входят автотрофные (фотосинтезирующие), гетеротрофные (использующие растворенное органическое вещество) и фаготрофные (питающиеся отдельными частицами) организмы. Автотрофные организмы, имеющие хлорофилл, часто преобладают по численности и являются важными продуцентами первичной органической продукции, синтезируемой при фотосинтезе. Как начальное звено пищевой цепи, фитопланктон обеспечивает пищу зоопланктону и др. организмам пищевых цепей.

Значительное скопление в поверхностном слое мельчайших морских организмов вызывает изменение его окраски, которое называют цветением моря . Часто наблюдается обильное цветение воды за счет развития фитопланктона, когда популяция достигает 108-1010 клеток на 1 л. Оно бывает красного, коричневого, желтого, молочно-белого и др. цветов. Наблюдается цветение в виде обширных пятен или полос большой протяженности, часто хорошо видимых из космоса.

Периодически прибрежные воды Норвегии в Норвежском и Баренцевом морях приобретают меловой или молочно-зеленоватый цвет благодаря вспышке развития кокколитофорид (Coccolithus huxleyi).