Въведение в основите на подводната ландшафтознание
Проучването на подводните пейзажи е ново, възникващо направление в съвременната география.
Той е пряко свързан с разработването на обща стратегия за рационално използване на природните ресурси в крайбрежната зона на морето. Успехът на разработването на научните основи за рационално управление на природата в крайбрежната зона зависи преди всичко от адекватността на нашето разбиране за структурата и функционирането на природните системи и състоянието на околната среда и факторите, формиращи околната среда. Преценките за състоянието на околната среда на земните геосистеми се правят с относителна сигурност въз основа на преки наблюдения и като се вземе предвид многовековният опит на човечеството. За съжаление това не може да се каже за състоянието на подводните геосистеми, тъй като познанията ни за морето и състоянието на морската среда едва се формират.
Концепцията за подводния ландшафт, която разработваме, е свързана със земната ландшафтна наука чрез методологична общност. Понастоящем обаче сме принудени да заявим, че все още не е възможно категорично да се твърди, че разновидностите на геосистемите, които установяваме, чиито елементи описваме под името дънни природни комплекси, фациеси и ландшафти, могат с право да бъдат приписани на ландшафти според тяхното вътрешно съществено съдържание.
Разликата между морските "ландшафти" и сухоземните е свързана с редица физически и географски характеристики, специфични за морето. Тези различия са толкова дълбоки, че често сме принудени да се откажем от примамливата възможност да пренесем редица основни принципи на наземната ландшафтна наука в практиката на подводните изследвания. Дори изразите „морски пейзажи“ или „морска ландшафтна наука“ са не само етимологично тромави, когато се прилагат към подводни геосистеми, но също така са силно съмнителни в тяхната логическа структура.
Ние можемда наблюдаваме и снимаме директно само малък участък от морското дъно, разположен много близо пред нас, не по-голям от 2-3 м в диаметър, което е напълно недостатъчно, за да добием истинска представа какво се случва на морското дъно. Тук в буквалния смисъл се натъквате на формулата „не можете да видите лице лице в лице, голямо се вижда от разстояние“, докато разстоянието под водата просто не е дадено: при най-малкото разстояние всичко е покрито с кален воал. И ситуацията се развива като в известната притча за слона и слепите мъдреци, които описват слона като въже, колона, огромна бъчва, змия - зависи коя част от тялото на животното някой е успял да напипа.
Необходими са думи, за да се предаде информация. Както навсякъде другаде, една специална област се нуждае от специален език. За подводния свят и неговите пейзажи езикът, оказва се, също трябва да бъде разработен наново. Хората никога не са живели под водата, следователно исторически не са разработени специални думи и понятия, които характеризират подводния свят. Този проблем също трябва да бъде решен заедно с всички останали, повече или по-малко технически.
Необходимостта от разработване на ново обозначение за естествени асоциации на морското дъно, хомоложни на земните ландшафти, се усеща много остро. Същността на такова кардинално несъответствие се крие във факта, че в ландшафта на морското дъно няма почвен компонент, а автотрофите имат коренно различен начин на хранене в сравнение със сухоземните. Ако на сушата транспортирането на хранителни вещества до фотосинтетичния апарат на растенията се осъществява чрез кореновата система от почвата, тогава фотосинтетиците на морето (с изключение на морските треви) асимилират тези вещества с цялата им повърхност, през талуса, директно от морската вода. Водата е едновременно субстрат и преносител на всички видове енергия.
INекология, география, биология, най-важната от общите основни концепции, които осигуряват разбиране на условията за успешното съществуване на организмите, е това, което наричаме условия или фактори на околната среда. Представите за факторите на околната среда се формират въз основа на физиологични експерименти върху растения и животни и представляват списък от параметри на атмосферата, химията на водата и въздуха, както и на почвата, взети поотделно или в комбинация. Понякога те се разглеждат като синергично действащи начала. Често тези фактори или параметри се вземат заедно с физиологичните реакции на отделни организми или техни комплекси.
Един от най-важните въпроси на науката за подводния ландшафт е разработването на принципи за класификация. В зависимост от въведената база за сравнение, тези принципи могат да бъдат типологични или основани на предпочитания избор на един от разделителните признаци. Различните предложени решения на проблема с класификацията по отношение на подводните ландшафти се основават на енергийни, трофодинамични и хидродинамични класове. Т. В. Преображенская успешно тества обективността на идентифицирането на ландшафтни полета въз основа на проследяване на съвпадението на групи от бентосни фораминифери с бентосни ландшафтни участъци, както на базата на материали от Приморие, така и от Курилските острови.
Практическата стойност на подводните ландшафтни изследвания е абсолютно безспорна, по-специално за съставяне на общи балансови оценки на производителността на големи участъци от морските райони, за извършване на експертни оценки на национални икономически проекти и проектиране на разполагането на съоръжения за марикултура. Основните въпроси, свързани с последния аспект, са решени от В. А. Мануилов, В. Г. Папунов, В. В. Жариков. А. М. Мурахвери. Б. В. Преображенски. И.С.Арзамасцев и др.. Препоръките за разработване на номенклатурата на асоциациите на подводния ландшафт са многократно разглеждани в чуждестранната литература за рифовете (B. Rosen, D. Stoddart, J. Maragos), в многобройни трудове на B. V. Preobražensky, I. S. Arzamastsev и A. M. Murakhveri.
Когато мислите за морския подводен свят и управлението на неговите ресурси, неволно си спомняте приказката за цар Берендей, който, хванат за брадата от водния цар, му обещал за свобода това, което не знае у дома. И даде току-що родения си син на водника. Не е ли по същия начин някой да взема управленски решения относно използването на ресурсите на морското дъно, без да познава точно структурата и функционирането на екосистемите на морското дъно. Разпореждането с поземлени ресурси се смята за немислимо без поземлен кадастър. Когато става въпрос за морски зони, всъщност дори не е обичайно да се мисли за кадастър.
От гледна точка на потребителя на небиологични ресурси, живият филм, който непрекъснато покрива всички повърхности на морското дъно, може или просто да бъде пренебрегнат, или формално да направи учтиво кимване към внезапно модерната и вече скучна „екология“. За унищожаването на живи същества можете просто да платите такса и след това да забравите за тях.
Съвременните традиции в развитието на морската биология в Далечния изток ни привикнаха към фразата "биологично картографиране" или "биокартографиране". Това е линия на изследване, свързана с картографското показване на хидробиологична (екологична) информация. Като нямаме възражения срещу подобен подход, ние винаги сме се опитвали да сравняваме резултатите от картографските стремежи с получения картографски материал.
За съжаление специалисти по хидробиология, които нямат опит и достатъчно академични познания в областтатеория на картите, не успя да създаде хидробиологична карта. Това се дължи преди всичко на спецификата на картата като методологичен феномен в науката.
За практически цели не е необходима фациесна схема, а точна карта с граници, полета и точно картирани участъци. В този случай обектът първо трябва да се види, да се обозначи по някакъв начин, след това да му се даде адекватен списък от необходими и достатъчни характерни черти и след това всички тези характеристики да се анализират и комбинират. да интегрира и създаде определен номенклатурен и класификаторски последователен колективен образ. Това може да стане само въз основа на стриктно спазване на единна методическа схема, която няма да ни позволи да се отклоним от планирания курс.
Днес ландшафтният метод неочаквано се оказа интересен за археолозите, които въз основа на съществуващата типология на ландшафтните полета на характерните заливи и заливи на съвременния Приморие могат да създадат картографска основа за палеоландшафтна реконструкция на древни селища на различни хронологични секции, карти на човешката продуктивност и адаптация в контекста на енергийното снабдяване на древния човек. Оказа се, че е възможно да се създаде палеогеографска основа за изграждане на модели на икономическата крайбрежна адаптация на древното селище. Днес, въз основа на палеогеографски реконструкции на крайбрежната зона, е възможно да се създаде поредица от карти, за да могат да се начертаят селища, свързани с определен етап от колебанията на морското ниво, да се проследи промяната в морските пейзажи, теченията и продуктивността, свързани с промяната на морското равнище.
На ландшафтна основа трябва да се създават хидробиологични проби и карти. В това отношение досега са проведени доста успешни експерименти.
Не по-малък интерес под водатаЗа геологията ландшафтът е преди всичко източник на точни количествени знания за пространствената структура и функционирането на геосистемите на морското дъно, чиито материални следи геологът открива в дебелината на земните слоеве. Само въз основа на познаването на количествените отношения в такива системи ретроспективната прогноза на палеогеографските условия може да се превърне в реална основа за геоложката теория. Несъмнено акад. Л. Берг и проф. А. А. Борисяк, който неведнъж е изразявал идеята, че геологията не е нищо друго освен география на древни епохи.
Лабораторията по морски пейзажи на Тихоокеанския институт по география, Далекоизточен клон на Руската академия на науките, в хода на разработването на отделни връзки и полеви операции на подводната ландшафтна наука, натрупа голям дългогодишен материал за подводните ландшафти на южния и средния Приморие, тропическите и субтропичните райони на Световния океан. Разработени са полеви методи и процедури за съставяне на подводни пейзажни карти за избрани райони както на умерените, така и на субтропичните и тропическите морета. Тези методи днес позволяват да се добие представа за пространствената структура на морските екосистеми и да се извърши еколого-географска експертиза и мониторинг на морските подводни зони.
Развитието на обща теория на морския подводен ландшафт и изчислителната еколого-географска експертиза е ограничено от липсата на развитие на редица общи теоретични положения, които са включени в теорията на ландшафта като основни параметри.
Предполага се, че някои от тези параметри могат да бъдат директно измерени в природата, докато други изискват изчисление и експериментална проверка и симулация.
Частичната трофодинамична структура на полетата дава основание за изчисляване на общия системен трофодинамичен баланс на екосистемата. От тук, основнотоположения на теорията на изчислителната еколого-географска експертиза.
Проблемът е разделен на поредица от задачи, всяка от които изисква експериментална разработка.
1. Измерване на трофодинамичния баланс на ландшафтни участъци в статично пространство, класирани по отделни параметри:
а) в светлинното поле, изразено чрез статичната и динамичната индикатриса на интегралната осветеност;
б) в топлинно поле;
в) в хидродинамичното поле, изразено по отношение на показателите на интегралната стойност на въздействието на вятърната вълна върху морското дъно въз основа на изчислените стойности (коефициентът Eidi, изчислен за всяка точка от пространството на ландшафтното поле).
2. Трофодинамичен баланс в динамично променящо се ландшафтно поле, като се вземат предвид фенологичните условия и природните бедствия, водещи до образуването на „сукцесионен трион“.
Понастоящем Лабораторията по морски пейзажи на TIG FEB RAS е преминала към разработването на общ теоретичен модел на подводна ландшафтна система.
Липсващите звена във веригата от обяснения на отделни проблеми, които не са доведени до необходимата степен, включват проблема с компютърното моделиране на жизнените форми на най-важните систематични групи водни организми - кишечнополостни, двучерупчести, макрофитни водорасли.
Същността на проблема се състои в това, че във външния морфологичен аспект на проявлението на екологичната адаптация на организмите се разглеждат два аспекта - индивидуалната форма на живот на полимодален и единичен организъм като синекологичен адаптивен аспект на биологичната структура и интегралната форма на живот като елемент на ландшафта. Преди това разработихме теоретичен модел на представяне на атрактора като статистическа конфигурация на форми на живот на различни структурни нива. ПроучванеПрограмата включва разработването на обща теория за формата на живот на полимодални и единични организми до нивото на компютърна симулация въз основа на общи теоретични изчисления и експериментално моделиране. Експерименталното моделиране се предполага в аквариумния експеримент и в естествените изследвания в процеса на пространствено изследване на разпространението на жизнените форми в ландшафтните полета.