Найти в Дзене
Океанология

Биологическая важность уровня соли в воде

Под соленостью понимается содержание соли в морской воде. Для наших целей соленость можно просто определить как общий вес (в граммах) неорганических солей, растворенных в 1 кг морской воды. Однако соленость не измеряется по весу, поскольку высушивание всех солей в морской воде является трудным и утомительным делом. Соленость легче и регулярнее определять с помощью салинометра, который измеряет электропроводность, которая увеличивается с увеличением содержания соли. Основные элементы в виде ионов с преобладанием натрия и хлорида. Некоторые из них, такие как кислород и углекислый газ, существуют в виде растворенных газов и будут рассмотрены позже. Элементы, связанные с биологическими процессами (например, азот в виде нитратов), в отличие от ионов, перечисленных в таблице, характеризуются очень разными концентрациями. Хотя в морской воде также присутствуют растворенные органические соединения, их концентрация слишком мала, чтобы повлиять на соленость. Поскольку концентрации большинст

Под соленостью понимается содержание соли в морской воде. Для наших целей соленость можно просто определить как общий вес (в граммах) неорганических солей, растворенных в 1 кг морской воды. Однако соленость не измеряется по весу, поскольку высушивание всех солей в морской воде является трудным и утомительным делом. Соленость легче и регулярнее определять с помощью салинометра, который измеряет электропроводность, которая увеличивается с увеличением содержания соли.

источник: Яндекс.Картинки
источник: Яндекс.Картинки

Основные элементы в виде ионов с преобладанием натрия и хлорида. Некоторые из них, такие как кислород и углекислый газ, существуют в виде растворенных газов и будут рассмотрены позже. Элементы, связанные с биологическими процессами (например, азот в виде нитратов), в отличие от ионов, перечисленных в таблице, характеризуются очень разными концентрациями. Хотя в морской воде также присутствуют растворенные органические соединения, их концентрация слишком мала, чтобы повлиять на соленость.

Поскольку концентрации большинства основных компонентов не подвержены существенному воздействию биологических и химических реакций, считается, что они проявляют консервативное поведение. Это свойство приводит к постоянству состава морской воды. То есть общая соленость может колебаться, но относительная доля каждого крупного иона в общем объеме остается стабильной, как и соотношение концентраций каждого крупного иона к другим. Эти ионные соотношения отклоняются от нормы только в локализованных регионах, таких как эстуарии, которые получают приток пресной воды, содержащей различные относительные доли крупных ионов.

Изменчивость солености связана с глобальным климатом. Соленость поверхностных вод повышается за счет изъятия воды путем испарения, и она уменьшается в основном за счет добавления пресной воды в виде осадков, либо в виде дождя или снега, либо за счет притока из рек.

В более высоких широтах соленость также снижается из-за таяния льдов и снега. Средняя соленость океанов составляет около 35. Значения солености близко следуют кривой испарения за вычетом осадков. Отметим, что самые высокие значения солености находятся примерно на широте 20-30° в обоих полушариях, в районах с высоким испарением и малым количеством осадков.

Низкая соленость наблюдается в полярных районах с большим количеством осадков и тающего льда, а также в районах, подверженных влиянию полярных вод. Некоторые морские районы имеют соленость, выходящую за пределы акватории открытого океана. Как правило, они встречаются в прибрежных и мелководных районах, подверженных воздействию прибрежного стока или речного притока или имеющих ограниченное смешение с открытым морем.

Диапазон солености поверхностных вод намного шире, чем в более глубоких слоях, поскольку колебания обусловлены главным образом взаимодействиями поверхности моря и атмосферы. Область, где соленость быстро изменяется с глубиной, называется галоклин. Такие зоны существуют в низких и средних широтах и лежат от дна смешанного слоя примерно до 1000 м. Ниже этой глубины соленость воды составляет 34,5-35 м на всех широтах.

Суточные колебания солености обычно очень малы, за исключением приливно-отливных зон или мелких лагун, где испарение и осадки могут иметь интенсивные последствия. Сезонные колебания уровня сырости также очень малы, за исключением прибрежных мелководий. Среднегодовой разброс солености поверхности открытого океана составляет около 0,3.

У большинства морских беспозвоночных и примитивных рыб (акул, скатов) содержание соли в крови и жидкостях организма примерно такое же, как и в морской воде средней солености. В костных рыбах (телескопических) концентрация соли в крови составляет лишь около 30-50% от содержания соли в окружающей среде. Это имеет несколько физиологических последствий. Поскольку существует тенденция перемещения воды через полупроницаемые мембраны из зоны низкой концентрации соли в зону высокой концентрации (процесс называемый осмосом), морские рыбы-телеосты, как правило, теряют воду и тем самым повышают свою внутреннюю концентрацию соли.

источник: Яндекс.Картинки
источник: Яндекс.Картинки

Эти животные развили различные физиологические механизмы осморегуляции, которые противодействуют этой проблеме. Большинство морских рыб, например, выделяют очень небольшое количество мочи и выделяют соли через жабры. Этот вид активного транспорта, при котором почки работают вопреки нормальному осмотическому тренду, требует затрат энергии. Морские черепахи, морские птицы и морские млекопитающие также демонстрируют различные способы поддержания осмотического баланса со своей средой обитания.

Виды, способные переносить широкий диапазон солености, называются эвригалином, и они могут обладать различными способами осмотического контроля от простой непроницаемости (например, закрытие моллюсков) до сложных форм активного транспорта. Те животные, которые могут переносить только узкий диапазон солености, называются стеногалином.