Биоразнообразие или разнообразие жизни является еще одним важным атрибутом экосистемы. Его часто определяют как разнообразие родов, видов и экосистем в регионе. Биоразнообразие включает в себя различные действия организмов в экосистеме и то, как много различных видов их совершают. Экосистемы оптимизируются за счет естественного отбора на уровне видов для использования энергии там, где и когда она доступна.
Различные организмы играют разную роль в динамике экосистем посредством производства, потребления и переработки материалов, а также путем изменения среды обитания при различных обстоятельствах. Теплые, умеренные и субтропические воды северной части залива характеризуются большим разнообразием организмов, чем в холодных, умеренных водах на севере, но разнообразие в заливе не так велико, как в тропиках.
По оценкам, из в общей сложности 224 787 описанных в мире морских видов 15 419 встречаются в Персидском заливе. Для сравнения: в Европе их 26 927, на Гавайях - 6150, в Южной Африке - 10 836.
Разнообразие мест обитания в северной части Мексиканского залива вносит значительный вклад в биоразнообразие, и с потенциально более глубоким изучением и применением молекулярных методов можно ожидать значительного увеличения числа описанных видов.
В данном разделе описываются основные местообитания северной части Персидского залива на основе их физических характеристик и биологической активности, а также выделены репрезентативные виды с различных трофических уровней.
Обсуждаемые в каждой среде обитания виды составляют лишь небольшую часть от тысяч обитателей залива; они были выбраны по причине их экологической значимости для человека. Глубоководные среды обитания в центральной части Мексиканского залива недостаточно изучены, а экологических данных мало. Существуют некоторые заметные исключения, включая обширные геолого-геохимические данные, собранные для разведки нефти и уникальные хемосинтетические сообщества глубоководных нефтяных фильтратов, гидратов метана и рассольных просачиваний. Большая часть этих данных относится к континентальному склону, а не к бездневой равнине. На глубоководный океанский бассейн приходится около 20% площади залива.
Океаническая зона
Океаническая зона (к морю от разрыва шельфа) здесь идет разделение по двум категориям местообитаний: пелагическая и бентическая.
Пелагическая категория
Узкий континентальный шельф у реки Миссисисипи приносит океанические эпипелагические воды (глубиной 0-200 м), местообитания относительно близко к суше. Течения, мигрирующие вдоль шельфа, нарушают увлечение плюма реки Миссисисипи и переносят его в море, создавая богатую питательными веществами океаническую пелагическую среду обитания, поддерживая нектонических рыб и кальмаров, а также хищников высокого уровня, таких как кашалоты (Physeter macrocephalus), относительно близко к берегу.
Циклонические вихри с холодным сердечником, обычно имеют более высокие концентрации питательных веществ и хлорофилла, связанного с ними, и более мелкий по глубине максимум хлорофилла. Циклонические вихри также имеют более высокую биомассу зоопланктона, чем антициклонные.
Как и другие океаны и моря, океаническая среда обитания в северной части Мексиканского залива постепенно углубляется:
- эпипелагическая зона (0-200 м);
- мезопелагическая (200-1000 м);
- батипелагическая (1000-4000 м), где солнечный свет не проникает;
- абиссальная пелагическая (.4000 м).
Биомасса экосистемы быстро уменьшается ниже 200 м, нижней границы смешанного слоя. В заливе мезопелагические животные, входящие в глубоководный рассеивающий слой (названный в честь его акустической отражательной способности), днем находятся на расстоянии 450-550 м, избегая дневных наземных хищников, и ночью поднимаются близко к поверхности, питаясь более обильным планктоном.
Видимые организмы в глубоко рассеивающихся слоях включают копеподы, декаподы, мизиды, кутофоры, соль, туникаты, червей полихеты, креветки, кальмары и миктофиды (фонарные рыбы). Эти вертикально мигрирующие слои поддерживают разнообразие хищных рыб, кальмаров, ночных кормовых морских птиц и морских млекопитающих.
К крупным батипелагическим организмам, собранным в тралах и наблюдаемым из подводных аппаратов, относятся бристлемуты, креветки-декаподы, кальмары, стрекозы и гадюки. Батипелагический микронектон содержит большое количество видов, выводящих яйца, в то время как в более мелководной мезопелагической зоне их гораздо меньше. Очевидно, что выводки и прямое развитие являются адаптацией к среде, в которой пелагические личинки реже выживают.
Очень глубокое море (мезо- и батипелагические зоны) содержит богатое разнообразие одноклеточных организмов (простейшие), которые еще менее известны, чем многоклеточная фауна. Бактерии и архаи являются одноклеточными прокариотами, которые наряду с эукариотами образуют два больших подразделения клеточных организмов. Некоторые прокариоты фиксируют растворенный неорганический углерод, другие его метаболизируют.
Растворенное органическое вещество представляет собой огромный резервуар углерода, который в 200 раз больше, чем живая биомасса в океане. Растворенное органическое вещество находится в обратимом равновесии с микроскопическими гелями, которые обеспечивают среду обитания батипелагических протистов.
Кроме того, недавно в батипелагической зоне глубокой Атлантики были продемонстрированы скорости фиксации растворенного неорганического углерода, которые конкурируют со скоростями гетеротрофных микробов, а также, вероятно, будут играть ту же роль в глубоководных районах залива.
Среди архея - вблизи источников этого газа в изобилии встречаются виды-окислители метана, такие как естественные нефтяные просачивания. Это генетически разнообразное сообщество прокариот является источником питания для гетеротрофных нанофлагеллятов.
На поверхности залива произрастают два вида бурых макроводорослей Sargassum, образуют крупные плавучие плоты в конце весны и лета и представляют собой важную поверхностную среду обитания для различных существ, некоторые из которых встречаются только на этих плотах.
Среди распространенных здесь рыб можно встретить саргассуму (Histrio histrio), саргассуму (Sygnathus pelagicus), иглоголовую рыбу (Stephanolepus hispidus) и триггерную рыбу-саргассуму (Xanthicthys ringens).
Обычными беспозвоночными являются ракообразные, нудибранчи, гидрозоны и бризоаны. Саргассум также является хорошей средой обитания для молодых рыб, включая махи-махи (Coryphaena hippurus), кобию (Rachycentron Canadum) и ваху (Acanthocybium solandri), а также для морских черепах , обеспечение пищи и защиты от пелагических хищников.
Плавучие водоросли Sargassum особенно распространены в северо-западной части залива весной, а затем перемещаются на восток и попадают в Атлантический океан с июля. Общая биомасса саргассума в заливе через несколько лет может достигнуть 6 млн. тонн.
В открытых водах залива Саргассум может обеспечивать до 60% первичного производства в верхнем метре воды. Саргассум также часто вымывается на берег в заливе, добавляя питательные вещества в прибрежные среды обитания и обеспечивая возможности питания для прибрежных птиц и других диких животных по мере разложения и поглощения беспозвоночными.
Видные представители мегафауны океанической эпизодической зоны включают меч-рыбу (Xiphias Gladius), белого (Tetrapurus albidus) и синего (Makaira nigricans) марлина, синих бегунов (Caranx crysos), желтоперого (Thunnus albacorus) и синего (Thunnus thynnus sh.) тунцов (Thunnus thynnus), и кита. Есть также множество видов морских птиц, дельфинов и китов.
Атлантический синий тунец, культовый хищник, является одним из самых крупных и быстрых видов рыб в мире. Голубой тунец приспособлен к жизни в открытом океане, требующей больших энергетических затрат и отличающейся высокой мобильностью. Высокий уровень метаболизма, эндотермии и уникальных молекулярных адаптаций лежит в основе замечательной физиологии для устойчивого высокоскоростного плавания. Данные спутникового мечения указывают на смешение восточных и западных запасов по обе стороны центральной части северной части Атлантического океана.
Океаническая пелагическая часть залива является одним из двух известных мест нереста этого вида. На основе мечения и генетических данных было высказано предположение, что нерестовые запасы в Персидском заливе и Средиземном море отличаются друг от друга, однако консенсуса по этому вопросу достигнуто не было. Судя по распределению личинок, наибольшая нерестовая активность синего тунца происходит в связи с разрывом шельфа в северной части Персидского залива. Считается, что нерест ассоциируется с циклоническими вихрями. Фронтальные системы шельфа характеризуются наибольшей концентрацией личинок. Голубой тунец в заливе созревает в 8 лет, а средний возраст самок в нерестилищах - в 8 лет.
