На моря и океаны солнечной энергии приходится примерно в 2,5 раза больше, чем на сушу. Мощность плодородного слоя на суше не превышает 0,5—1 м, а в морях и океанах она составляет 100—200 м. Значит, в мировом океане образование органического вещества имеет гораздо большие масштабы, чем на суше. Подсчитано, что в морях и океанах в процессе фотосинтеза образуется органической массы в 5—6 раз больше, чем на суше. Не следует ли из этого, что моря и океаны могут и должны стать для человечества мощным источником средств существования?
Жизнь в океанах и морях более многообразна, чем на суше. Это видно хотя бы из распределения мест обитания на Земле 63 классов животных и 33 классов растений (табл. 13).
Таблица 13.
|
Место обитания |
Количество классов |
|
| животных | растений | |
| Море | 37 | 5 |
| Море и пресная вода | 14 | 10 |
| Пресная вода | 3 | 3 |
| Суша (воздушная среда) | 6 | 15 |
| Во всех средах | 3 | — |
В океанах и морях плотность жизни, т. е. количество особей в единице объема, сильно изменяется и в вертикальном и в горизонтальном направлении. В вертикальном направлении от поверхности до глубин она уменьшается в тысячи раз. Наиболее населен поверхностный слой толщиной 200—300 м, т. е. тот слой, через который проникают солнечные лучи. В прибрежных местах морей и океанов на этой глубине широко развита донная растительность (фитобентос). Например, у берегов Мурманского побережья водоросли ламинарии высотой 3—4 м образуют настоящие подводные джунгли. В более глубоких местах растительные организмы представлены свободно плавающими видами (фитопланктон). В горизонтальном направлении плотность жизни изменяется лишь в сотни раз.
В тропических морях и океанах жизнь представлена более многообразными формами, чем в морях холодного и умеренного климата, но плотность жизни изменяется в обратном порядке. Последнее объясняется тем, что в умеренных и холодных морях по сравнению с теплыми происходит более интенсивное вертикальное перемешивание воды, в результате чего верхние слои воды обогащаются питательными веществами. Но используются они далеко не полностью: по имеющимся подсчетам, растительностью верхнего слоя морей и океанов за год потребляется не более 0,01% запасов минеральных питательных веществ, хранящихся в глубинах.
Основными продуцентами органического вещества в морях и океанах являются одноклеточные водоросли — планктон; они продуцируют в год от 2 до 15 т/га сухого органического вещества. На суше масса зеленой растительности во много (возможно, в тысячи) раз превышает массу животного мира. В морях, наоборот, животный мир по своей массе несколько превышает растительный. В сравнении с наземными растениями морские водоросли во много раз быстрее восстанавливают свои запасы, несмотря на усиленное выедание их морскими обитателями. Годовой урожай водорослей планктона в 5—10 раз превышает их собственный вес.
Биомасса водорослей в мировом океане оценивается в 1,7, а животных в 32,5 млрд т; из последней цифры на долю рыбы и крупных морских животных приходится 1 млрд т. Кроме того, в океане много мертвого органического вещества.
Из морей и океанов добываются водоросли и другие растения прибрежных мест, многочисленные беспозвоночные животные, рыба и ряд млекопитающих животных. Морские водоросли содержат белки, углеводы, витамины и многие соли. Все эти вещества используются в пищевых, кормовых, медицинских и технических целях, а также в качестве удобрений. Один килограмм высушенных водорослей по кормовой ценности соответствует 1 кг концентрированных кормов. Народы восточных стран употребляют в пищу до 60 видов морских водорослей в свежем, вареном и сушеном виде. Из морских водорослей добываются йод, сода, калий, агар-агар и другие вещества. Мировая добыча морских водорослей в 1962 г. составила 660 тыс. т, из которых 500 тыс. т приходится на долю Японии. В этой стране широко распространены подводные «огороды», где выращиваются багряные водоросли, идущие в пищу.
Расширяется потребление беспозвоночных морских животных. Они используются в пищу в свежем виде (устрицы), в вареном и жареном (крабы, омары, креветки, головоногие, двухстворчатые и брюхоногие моллюски), в сушеном (креветки, трепанги), в консервированном (крабы и другие ракообразные моллюски). Все это высококачественные продукты питания. Мясо беспозвоночных животных содержит много белка, а по калорийности выше мяса рыбы. До 160 видов одних только двухстворчатых моллюсков употребляется в пищу. Общее количество моллюсков в океане оценивается величиной порядка 4—5 млрд т. В 1962 г. было добыто 25,3 млн ц моллюсков, 2,6 млн ц раков и 180 тыс. ц прочих беспозвоночных животных. В Италии в заливе Торонто ежегодный улов мидий составляет 1215 кг со 100 м2. Больше половины улова — нежное мясо, богатое белком, витаминами и углеводами; отходы — раковины — в размолотом виде используются для подкормки домашней птицы. В Одесской области СССР для кормления скота вылавливаются мидии и креветки. В США имеется 190 заводов по консервированию мяса беспозвоночных животных; его едят люди, им кормят птицу и скот.
Рыба является сейчас основной пищевой продукцией морей и океанов. Со времени второй мировой войны рыбная промышленность сделала шаг в своем развитии более значительный, чем за всю предшествующую историю. Только за последние 15 лет морской улов рыбы увеличился почти в 2 раза. В 1963 г. мировая добыча рыбы в морях и океанах составила 460 млн ц. Частично рыба используется в сельском хозяйстве и промышленности: примерно 6—7 млн т рыбы (в живом весе) потребляется на удобрения.
Из млекопитающих животных в морях и океанах добываются китообразные (синий и гренландский киты, полосатик, кашалот, дельфин, белуха), ластоногие (морской котик, гренландский тюлень, морской заяц, нерпа, морж). В 1950 г. во всем мире было добыто 55 795 китов. Почти все части тела кита используются: мясо (консервы), кожа, кости (удобрения), жир (для технических целей). Общая масса добытых в 1962 г. китов составила 25,7 млн ц.
Однако, по имеющимся подсчетам, в настоящее время извлекаемые из морей и океанов пищевые средства составляют только 13% белковой пищи животного происхождения и 3% всех потребляемых человечеством жиров. Отсюда видно, насколько незначительно используются ресурсы океана для пополнения пищевой базы человечества.
Масштабы морского промысла неодинаковы в разных морях и океанах: 65% промысла приходится на районы умеренного пояса Северного полушария, 15% — на тропическую зону, 5% —на умеренную зону Южного полушария, 4%—на арктические районы. Антарктика практически промыслом не охвачена (за исключением китобойного). Атлантический океан и его моря дают 47% всей морской добычи, Тихий океан с его морями — 50%, Индийский океан — 2,1%. Общая площадь морского промысла составляет в наши дни 15% площади мирового океана. Но даже из этих 15% освоены главным образом прибрежные районы. На глубинах до 200 м добывается 88,7% всей вылавливаемой в океане рыбы.
Теперь уже ясно, что для повышения продукции рыбного промысла мало знать рейсы миграции рыб, надо научиться планировать эксплуатацию рыбных богатств мирового океана так, чтобы они постоянно возрастали. Плановая эксплуатация еще более необходима для промысла млекопитающих животных. По мнению советских специалистов, только за счет рационализации рыболовства улов рыбы можно увеличить на 30—40% и довести в ближайшие десятилетия мировой улов рыбы до 600— 800 млн ц. По прогнозам ФАО, имеется возможность увеличить к 1980 г. улов рыбы и других объектов морского промысла до 600 млн ц. По соображениям канадского ученого Каса, к 2000 г. мировой улов рыбы в океанах и морях может достигнуть 1 млрд ц.
Отсюда ясно, что человечество может увеличить использование морского органического вещества во много раз. Некоторые ученые считают, что уже в сравнительно недалеком будущем из мирового океана будут получать пищевых продуктов в десятки раз больше, чем сейчас. В годы после второй мировой войны рыбная ловля в морях и океанах технически полностью перевооружилась: используются подводные лодки, водолазная техника, подводное телевидение, батискафы, синтетические материалы, из которых изготовляются орудия лова; построены рыбопромышленные суда, оборудованные новейшей техникой. В поисках рыбных угодий участвует авиация. Но, с другой стороны, по своей сущности методы использования богатств мирового океана еще сильно отстают от методов земледелия. И это понятно. На суше человечество уже несколько тысяч лет занимается земледелием, уничтожая дикие растения и выращивая нужные ему сельскохозяйственные культуры, а морской промысел до сих пор сводится к тому, чтобы брать от моря то, что создается в нем без участия человека. И надо признать, что изысканию путей повышения использования пищевых ресурсов океана уделяется мало внимания. Сейчас довольно отчетливо определены методы увеличения средств питания на суше, но как это сделать на море, остается неясным.
Очевидно, только в будущем человечество сумеет полностью овладеть способами увеличения массы и продуктивности органического вещества морей и океанов, научится изменять фауну водяного мира, научится культивировать морские растения и создавать новые, в первую очередь в прибрежных областях. Правда, и теперь уже начаты работы по акклиматизации в ряде районов мирового океана новых видов рыб. Возможно, будет целесообразно поставить задачу организованного уничтожения морских хищников, поедающих рыб. К ним относится, например, касатка, истребляющая огромные количества рыбы в морях Дальнего Востока. В Тихом океане у берегов Южной Америки очень много рыбы истребляют рыбоядные птицы, особенно бакланы. Количество уничтожаемой ими рыбы достигает 10% мирового улова.
Не исключено, например, что для увеличения содержания питательных веществ в сфере планктона будет производиться искусственное перемешивание воды в вертикальном направлении вплоть до извлечения питательных веществ из донного ила. Представляется важным изыскание искусственных удобрений, пригодных для морской воды и обладающих свойством оставаться в поверхностном слое, т. е. в сфере водорослей планктона. Шотландский институт, занимающийся изучением морских растений, провел любопытные опыты по удобрению водной среды. Длина и вес мелкой камбалы, переведенной в удобряемый фиорд, увеличивались соответственно в 4 и 16 раз быстрее, чем у камбалы, оставленной на прежнем месте обитания.
Некоторые специалисты считают, что «морское земледелие» может быть не менее эффективным, чем земледелие на суше. Бернал, например, высказал мнение, что для ведения регулируемого рыбного хозяйства очень подходящая береговая зона тропических морей, окаймленная лагунами. Здесь вполне возможно применение удобрений для повышения производительности планктона — исходного органического вещества для питания рыбы.
В небольшом лимане около Одессы проведены интересные опыты по выращиванию водорослей с применением удобрений; за 1 год урожай водорослей снимали 15 раз.
Английский ихтиолог Люкас считает, что при рациональном ведении рыбного хозяйства с 1 га моря можно получать рыбы вдвое больше, чем получается мяса с 1 га лучшего пастбища. Например, на береговом мелководье производится улов мидий в таком количестве, что калорийность их мяса в три раза превышает калорийность животного мяса, которое может быть получено с лучшего пастбища равной площади.
Из всего этого мы можем сделать заключение, что в перспективе, правда еще далекой, человечество будет получать из моря пищевые продукты не в меньшем количестве, чем дает ему суша.