Мексиканский залив , является продуктивной, крупной морской экосистемой и обеспечивает около 20% объема товарного рыболовства в США. Производит 23% от всего объема американской нефти и 7% добываемого природного газа. Это девятый по величине водоем в мире и поддерживает большое разнообразие теплых умеренных и тропических морских видов.
Экосистема северной части Персидского залива претерпела значительные изменения в результате деятельности человека: поступление питательных веществ и пестицидов, изменение характера переноса и осаждения наносов из рек Миссисисипи и Ачафалая, быстрое разрушение прибрежных заболоченных территорий, интродукцию инвазивных видов, интенсивное рыболовство и развитие, связанное с интенсивной нефтегазовой деятельностью, включая разливы.
Местоположение
Мексиканский залив это полузакрытое теплое умеренно-тропическое море площадью около 1,5 млн. км2 , соединяющееся с Карибским морем к северу и югу от острова Куба и граничащее с Соединенными Штатами на севере и с Мексикой на западе и юге. Континентальный шельф у западного побережья Флориды, большей частью Техаса и Луизианы, а также полуострова Юкатан широк, но шельф сужается вблизи выхода реки Миссисисипи.
Северный шельф Персидского залива разделен речными каньонами, в частности Миссисисипи и Де Сото. Наиболее обширные склоны расположены у северо-востока Мексики, в заливах Кампече, Техас и Луизиана и состоят в основном из иловых отложений, полученных в результате континентальной эрозии. Подстилающие соляные диапиры обеспечивают определенную топографическую сложность, яркими примерами чего являются берега Цветочного сада у берегов Техаса и Луизианы, вершины Миссисисипи и Алабамы.
Они влияют на местную и мезомасштабную океанографию, поскольку глубоководные течения, как правило, определяются рельефом дна. Большая часть стока наносов реки Миссисисипи продолжается вниз по склону через Миссисисипский желоб и Каньон, который разделяет континентальный склон близко к своей самой узкой точке. Абиссальная равнина залива (менее 3000 м), длинная ось которой ориентирована с юго-запада на северо-восток, имеет максимальную глубину около 4000 м в пределах Зигсбинской впадины и составляет около 20% площади залива.
Почвы
Наиболее продуктивные биотопы встречаются на глубинах менее 20 м и составляют 38% площади Персидского залива. Морское дно в основном представляет собой грязи в северной части центрального залива, а также некоторые терригенные пески вдоль барьерных островов.
Эрозия является основным источником наносов в северной, западной и юго-западной частях залива, биогенные карбонатные пески, полученные из кораллов, моллюсков и водорослей, преобладают на морском дне у западной Флориды и полуострова Юкатан. Боковые барьерные острова на большей части побережья Персидского залива США, а тепловодные коралловые рифы встречаются на юге Флориды и у побережья Техаса и полуострова Юкатан.
На северном внешнем континентальном шельфе имеется множество утопленных рифов и берегов, включая соляные диапиры, с твердым дном и эпибиотой, которые могут способствовать сохранению популяций рифовых рыб.
Климат
Север Мексиканского залива в значительной степени подвержен влиянию полу постоянных погодных условий в западной части Атлантического океана, а именно Бермудского антициклона в течение большей части года, а также сухого, более холодного континентального воздушного потока зимой с севера. Летние ветра, как правило, идут с южного направления.
Высокие показатели Бермудских островов приводят к преобладающему юго-восточному притоку воздуха в Мексиканский залив. Эти ветры и ежегодный цикл инсоляции создают заметную сезонность в северной части Персидского залива: быстрое потепление с обильным стоком с суши весной; спокойное жаркое лето с периодическими ветрами; быстрое охлаждение осенью с возможностью возникновения крупных тропических бурь; и умеренные зимы с периодическими вспышками холодного воздуха с севера. Температура воды составляет около 13-15 мкм в самые холодные месяцы и около 29-31 мкм в самые теплые месяцы, варьируя в зависимости от года и местоположения.
Среднегодовая температура поверхности моря колеблется от 26 до 27 мкм. Как и в других местах, долгосрочное изменение климата оказывает воздействие на регион Персидского залива. Например, в Мобильном заливе начало весеннего цветения фитопланктона сейчас примерно на 2 недели раньше, чем в 1947 г., что согласуется с потеплением климата.
Особенности течений
Основными особенностями циркуляции воды в Мексиканском заливе являются:
- Большая, удлиненная циркуляция по часовой стрелке, течение Луп, доминирующее в восточном заливе, которое протекает через пролив Юкатан и распространяется на север до выхода из него между южной оконечностью Флориды и Кубой;
- Крупные вихри, доминирующие в центральной и западной частях Мексиканского залива;
- Вихри сливаются с течения Петли в восточном заливе и перемещаются на запад вдоль края континентального шельфа, в результате чего происходит обмеление и деградация в северо-западном заливе .
Преобладающие юго-восточные ветры также способствуют образованию вихрей в северной части Персидского залива.
Взаимодействия вихрей друг с другом и с краем шельфа по мере их перемещения на запад имеют важные последствия для местной биологической продукции, поскольку они связаны с подъемом (в холодных вихревых потоках) и спуском (в теплых вихревых потоках) и их ролью в переносе питательных веществ и организмов на сушу и на море.
Представляется вероятным, что глобальное потепление ослабит течение цикла и связанные с ним вихри в течение этого столетия, что может существенно изменить пелагическую экологию. В заливе наблюдается медленная циркуляция против часовой стрелки на глубине менее 2000 м. Циркуляция поверхностных вод на континентальном шельфе достаточно изменчива и контролируется в основном местными ветровыми полями, но также и стоком крупных рек,
Влияние глубоководной циркуляции и, в меньшей степени, приливов. Средняя скорость течения поверхностных вод составляет до 0,7 м/сек. Течения на северном континентальном шельфе залива можно разделить на летнее и остальное время года.
Средние летние поверхностные течения обычно слабые и переменные на большей части залива, но на внешнем шельфе от дельты реки Миссисисипи через центральную Флориду протекают сильные восточные течения. Эта картина меняется в конце лета, и наиболее сильные течения наблюдаются на западе на внутреннем шельфе западной Луизианы и Техаса до следующего лета.
Фронты шельфа, где встречаются водные массы с различной температурой, соленостью или взвешенными твердыми телами, встречаются в районе северного побережья залива, с севера Мексики через Флориду, а также вдоль северных частей полуострова Юкатан. Шельфовые фронты могут быть важными районами скопления планктона, нектона и морских пелагических хищников.
Более 150 рек обеспечивают пресной водой залив. Река Миссисисипи является крупнейшим источником и обеспечивает более половины общего годового объема пресной воды, превышающего 10 3 1011 м3 , поступающей в залив. Залив является относительно высоким бассейном первичной продуктивности (250-300 гК/м2 /год) по сравнению с другими частями Мирового океана, хотя в пределах региона годовые темпы варьируются от 100 до 500 гК/м2 /год ).
Существует два основных градиента биологической массы и активности в Персидском заливе:
- продуктивность является самой высокой на континентальном шельфе, уменьшаясь, как правило, в открытом море;
- продуктивность и биомасса уменьшаются с глубиной;
Эти градиенты отражают поддерживающую первичную продуктивность фотосинтеза, который является самым высоким на мелководье вблизи суши, где много питательных веществ и света, и в открытом море в хорошо освещенных поверхностных водах выше глубины компенсации, где фотосинтез больше, чем дыхание.
Как и следовало ожидать из этой модели продуктивности, изобилие и биомасса живых организмов быстро уменьшается с глубиной. На севере Мексиканского залива первичная продуктивность наблюдается круглогодично, но обычно выше весной и в начале лета , что совпадает с пиковым стоком рек в прибрежные воды. За весенним цветением фитопланктона следует пик изобилия зоопланктона. На первичную и вторичную добычу на северном континентальном шельфе существенное влияние оказывает река Миссисисипи из-за питательных веществ в речном стоке), а также, возможно, из-за плавучести плюма, удерживающего фитопланктон у поверхности.