Что такое апвеллинг?
Апвеллинг - это явление, возникающее в океане, когда сильный ветер переносит более холодную и плотную воду с нижней поверхности океана на верхнюю поверхность. При этом более теплая вода, находящаяся на поверхности, перемещается на дно и заменяется более прохладной водой. Более прохладная, плотная вода, которая перемещается во время процесса апвеллинга, обычно богата питательными веществами, в отличие от воды на поверхности, питательные вещества которой обычно истощаются морской флорой и фауной. Интенсивность процесса зависит от того, насколько силен ветер. В некоторых регионах процесс апвеллинга носит сезонный характер. В этих регионах морская продуктивность также носит сезонный характер.
Механизмы, лежащие в основе апвеллинга
Три механизма, лежащие в основе процесса апвеллинга, включают ветры, перенос Экмана и эффекты Кориолиса. Эти три механизма играют важную роль в возникновении различных форм апвеллинга. Как правило, ветер дует по поверхности воды, что приводит к смешиванию воды с ветром и в конечном итоге приводит к процессу апвеллинга. Ветер приводит к переносу воды со скоростью 90 градусов в сторону от направления ветра - явление, вызванное эффектами Кориолиса и переносом Экмана. Транспортировка Экмана отвечает за перемещение слоя воды на поверхности примерно на 45 градусов от направления ветра. Движение воды вызывает трение между самым верхним слоем и нижним слоем. Это трение заставляет последующие слои двигаться в том же направлении, что и самый верхний слой, что приводит к спиралеобразному движению воды. Силы Кориолиса отвечают за направление, в котором движется вода. Если апвеллинг происходит в северном полушарии, сила Кориолиса перемещает воду в правую сторону от ветра, в то время как в южном полушарии вода перемещается в левую сторону от направления ветра
Типы Апвеллинга
Существует несколько типов апвеллинга, включая прибрежный апвеллинг, широко распространенный апвеллинг, топографически связанный апвеллинг, апвеллинг, связанный с вихрями, и крупномасштабный апвеллинг, вызванный ветром.
Водовороты возникают, когда вода в водоеме движется круговым движением, вызывая апвеллинг. Это явление, однако, не является распространенным, как другие типы апвеллинга. Наиболее популярными из типов апвеллинга являются те, которые обсуждаются ниже.
1. Прибрежный апвеллинг
Самым популярным апвеллингом является прибрежный апвеллинг. Это также непосредственно влияет на деятельность человека в морской среде. Большинство популярных рыболовных угодий в океанах зависят от прибрежного апвеллинга. На этот тип апвеллинга также косвенно влияет вращение земли. Водные потоки выталкиваются сильными интенсивными ветрами. Эффект Кориолиса заставляет воды отклоняться вправо от направления ветра в северном полушарии и влево в южном полушарии. Силы Экмана отвечают за движение вод под углом 90 градусов. Скорость, с которой происходит весь процесс апвеллинга, обычно составляет от 5 до 10 метров в день. Скорость полностью зависит от интенсивности ветра.
Наиболее популярные апвеллинговые прибрежные районы включают Канарское течение, которое влияет на апвеллинг в прибрежной зоне Северной Африки, Бенгальское течение в Южной Африке, Калифорнийское течение, которое влияет на апвеллинг у калифорнийского и орегонского побережья, и Течение Гумбольдта у берегов Перу, Чили и Эквадора. Наличие плотного фитопланктона на побережье может означать возникновение прибрежного апвеллинга в регионе.
2. Экваториальный апвеллинг
Возникновение апвеллинга на экваторе отличается от его возникновения в других регионах. На процесс на экваторе влияет зона Межтропической конвергенции. На экваторе обычно нет сил Кориолиса. Если на экваторе вообще присутствуют силы, ответственные за процесс апвеллинга, то они обычно очень минимальны. Апвеллинг все еще происходит, несмотря на отсутствие сил Кориолиса. Апвеллинг на экваторе толкает воду в разные стороны в двух полушариях. В северном полушарии воды выталкиваются вправо от направления ветра, тогда как в южном полушарии они выталкиваются влево от направления ветра. Апвеллинг на экваторе наблюдался только в Тихом и Атлантическом океанах. В экваториальной области Тихого океана обычно наблюдается высокая концентрация фитопланктона. Это достаточное доказательство того, что апвеллинг происходит на экваторе.
3. Крупномасштабный апвеллинг
Когда в районе, окружающем Антарктиду, дуют западные ветры высокой интенсивности, это увеличивает приток воды на северной стороне Антарктиды. Вода из этого апвеллинга поступает с больших глубин, потому что между оконечностью Антарктического полуострова и Южной Америкой нет массивов суши. Этот тип апвеллинга обычно популярен на западных побережьях континентов Северной и Южной Америки, Южной Австралии, Юго-Западной и Северо-Западной Африки. Все эти регионы связаны с циркуляцией океанического субтропического высокого давления.
Значение процесса апвеллинга
Как уже говорилось ранее, вода, которая поднимается вверх, обычно богата питательными веществами. Среди наиболее популярных питательных веществ в поднявшихся водах - нитраты, фосфаты и кремниевая кислота. Эти питательные вещества обычно образуются в результате разложения мертвого разлагающегося органического вещества. Питательные вещества отвечают за развитие морских растений. Первичные производители, такие как фитопланктон, являются единственными бенефициарами процесса апвеллинга. Эти питательные вещества вместе с поглощенным CO2, используются для ускорения процесса фотосинтеза. Первичная продуктивность увеличивается с увеличением областей апвеллинга. Увеличение первичной продуктивности напрямую приводит к увеличению жизнеспособных промысловых угодий. Районы апвеллинга составляют примерно половину наиболее жизнеспособных земель в морских регионах. Апвеллинг также отвечает за перемещение морских животных. Это в большей степени применимо к морским животным, которые в основном являются беспозвоночными. Это помогает животным находить новые жизнеспособные места размножения и более спокойные места обитания.
Отрицательный эффект апвеллинга
Хотя регионы апвеллинга важны для продуктивности морской среды, известно, что этот процесс снижает шансы на выживание некоторых морских видов. Районы апвеллинга привлекают больше коммерческих рыбаков, которые могут истощить и значительно сократить морскую флору и фауну региона. Чрезмерный вылов рыбы в районе апвеллинга приведет к истощению одного или нескольких видов морских животных, что впоследствии приведет к разрушению экосистемы. Кроме того, если вода перемещается, она иногда перемещается с личинками или яйцами яйцекладущих видов. Рассеивание яиц и личинок в разные места из районов размножения нарушает процесс размножения.
