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海洋低氧区正在全球蔓延(海洋中氧气含量低、难以储存电及其他能源)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-06-14 12:44   点击:183  编辑:jing 手机版

1. 海洋中氧气含量低、难以储存电及其他能源

地球上的氧气百分之九十来自海洋,海洋中有一种海藻是氧气的提供者;另一方面,蒸发的部分海水也被阳光分解为氢气和氧气。

海洋中含有丰富的资源。海洋生物资源、海水化学资源、海洋矿产资源、海洋能源以及海上航运交通皆对人类的生存发展和世界文明的振兴进步有着重大的影响。除了蕴藏丰富的海洋资源以外,辽阔的海域还是交通的通道、防御外敌入侵的天然屏障,开发利用海洋、发展海洋事业与人类的文明发展息息相关。

2. 海洋产生氧气比例

海面到水下10000米,各水层都有什么?下面来看看。海洋的水层从垂直方向可划分为:

海洋上层:从海面到水下200米。

海洋中层:水层深度为水下200-1000米。

海洋深层:水深1000-4000米。

海洋深渊层:水深4000-6000米。

海洋超深渊层:水深6000-11000米。

上层:绝大多数生物汇聚于此

在上层水域,由于阳光充足,浮游植物可以充分进行光合作用,因此该层又叫光合作用层。这些生产者为海洋生态系统注入了源源不断的生产力,磷虾吃浮游生物,小鱼吃磷虾,大鱼吃小鱼,虎鲸和鲨鱼又吃大鱼,整个食物网欣欣向荣。

最大的动物:蓝鲸

我们知道的大型海生动物如各种海豚、鲸鱼、鲨鱼和金枪鱼等,绝大多数都处在这个水层中。举一些具有代表性的例子:最大的动物——超过200吨的蓝鲸,最大的鱼类——40多吨的鲸鲨,最大的掠食性鱼类——可达3吨的大白鲨,最长的水母——触手长达36.6米的狮鬃水母,最大的双壳贝类——壳长1.37米、软组织重333千克的大砗磲。

触须可达37米的狮鬃水母

中层:深潜者的乐园

往下是200-1000米深度的海洋中层,作为透光的上层和完全黑暗的深层之间的过渡带,本就微弱的光线在这个水层随着深度增加而逐渐消失,而些许的光线也不足以进行光合作用。中层带的生物群落普遍体型较小,像灯笼鱼科、褶胸鱼科、头足类、磷虾和其它甲壳类动物通常只有几厘米到十几厘米的样子。

斑点灯笼鱼

由于该层无法进行光合作用,这里环境较上层严苛得多,食物网的维系有赖上层供给营养,许多生物抓住一切机会摄取上层水域降落下来的有机物质。上层有机物质主要以絮状物形式沉降下来,在探照灯照射下像极了雪花,我们形象地将其称之为"海雪"。

不过,处于中层的海洋生物还可以通过另一种途径吸收上层水域的养分,那就是晚上垂直迁移到表层,在富含养分的上层水域觅食,白天再回到深水,躲避更大的掠食者。因此,这个生态系统在碳循环上可以说是极具效率的,它拥有极高多样性和生物量的鱼类、头足类和甲壳类,能够为远洋地区的上层大型掠食者提供重要的食物来源,比如一些远洋鲨鱼、鲸豚有时会下潜数百米前往中层水域进食头足类和鱼,而抹香鲸这样的深潜型鲸鱼为了觅食更是频繁进入中层,可以视作中层生物群落的过渡成员。

最重的硬骨鱼:翻车鱼

虽说比不上表层,中层带也有巨型海生动物,现今最重的硬骨鱼——重达2.3吨的翻车鱼过去一般被认为是典型的上层鱼,但近年来有研究显示翻车鱼比以往认为的更频繁地潜入中层;最长的硬骨鱼——长达8米的皇带鱼就可以算作中层鱼(严格地说它是上层中层都有分布);而两种巨型鱿鱼——275千克的大王鱿和将近500千克重的南极中爪鱿在这个深度已有分布,当然,两者的生境也包括下一个水层。

大王鱿,中层水域的顶级掠食者

深层:吞噬者之乡

接着是水深1000-4000米的深海层,这里一片黑暗,生物发光是唯一的光源,如果说中层水域的动物们尚且具备强壮的肌肉进行追捕和长距离迁徙,这一深度的大多数生物,其肌肉已经松弛到只适合原地等待猎物主动送上门,极为缓慢的代谢也正是对这种恶劣环境的适应。

约氏黑角鮟鱇

深层水域的主要鱼类是小型钻光鱼和鮟鱇鱼,尖牙鱼、蝰鱼也较常见,这些鱼体型很小,许多在10厘米左右,很少超过25厘米,它们大部分的时间都花在停留于水柱耐心地等待猎物出现。相比中层水域,这里的生物不能太指望上层飘落多少养分,毕竟,上层产生的有机物有20%落到中层,但轮到深层就只有5%了。

在这片贫瘠之海,许多深海鱼类必须想办法吃掉任何能遇到的东西,哪怕对方比自己还大,其中有一些种类也确实为了达到这种目的而演化出了超强的吞噬能力。黑叉齿龙䲢,栖息深度为700-2745米,可能是把吞噬大法修炼到极致的动物,一只体长19厘米的黑叉齿龙䲢曾经吞下84厘米长的黑刃魣蛇鲭,受害者整整是它的4.5倍长。

黑叉齿龙䲢可能是有记录最夸张的吞噬者

体长可达一米的吞噬鳗在这个水层可以算得上小巨无霸了,但真正引人注目的是它那不成比例的超大嘴巴,松松垮垮的颌骨构造可以使这张巨嘴张到很大,再加上具有伸缩性的胃,足以让吞噬鳗吞下比自己还大的猎物。

深海小巨无霸:吞噬鳗

不过,这里还是存在一些真正巨人的,几种巨大的鲨鱼栖息于这个水层(它们在上层和中层皆有分布),比如可达6米的灰六鳃鲨,达到甚至超过6米、体型比之大白鲨也不遑多让的几种睡鲨,抹香鲸、喙鲸等深潜型鲸鱼虽说进入这个深度的频次远不如中层,但它们有时也会来到这个区域搜寻潜在的食物。

硕大的灰六鳃鲨

深渊层:以海雪为生的底栖拾荒者

4000-6000米是深渊层,这里是一个食物极端匮乏的地带,栖息在底部的深海平原上的底栖生物是主流,包括小型鱼类、海参海胆、多毛蠕虫、各种甲壳类和双壳贝类,上层沉降的海雪是它们的美餐。

海雪是由表层生物碎屑、粪便颗粒、死去的浮游生物聚集而成的絮状物,几天之内即可沉降到海底,极大地提高了表层有机物的传递速率。相比之下单个浮游生物沉降速度很慢,每天一米,需要超过十年才能沉到底部,通常到不了海底就被分解者分解掉了。

北冰洋深海的海雪

海雪源源不断从表层转运有机物质,这种以生物为媒介,通过生物生产、消费、分解和沉降作用,将表层有机物传递给底层的过程,我们称之为海洋生物泵。在没有光合作用的深渊水域,以海雪为主的海洋生物泵就是深海生物的主要食物来源,构成了深海小食物网的基石。

海底生物个头小,代谢低,所需的食物并不多,偶尔如果碰到比海雪大很多的食物,就能够解决它们几年甚至几十年的伙食问题,比如在海面上大量繁殖后死亡并迅速沉底的藻类,以及进食藻类后快速繁殖、大量聚在一起并在死亡后下沉的樽海鞘,又或者沉入海底的鲸鱼尸体,这些都可以算得上底栖生物们的深海盛宴了。

水下四千多米的海底,一大群海参铺满了海床

在海底的某些地区,比如洋中脊,能够形成热液喷口,此处的养分较为丰富,海底微生物可进行初级生产将化学能固定为生物能,在没有光合作用的情况下也能维持许多底栖生物。

超深渊层:高压寒冷的黑色荒漠

最后一层,超深渊层,是海洋中最深的地带,存在于海底狭长的海沟中,水深6000-11000米,可谓深渊中的深渊。超深渊栖息地在全球海洋中数量不多,总共也仅有46个(33条沟壕和13处洼地),这些海沟的平均深度约为8216米,其中最深的是11034米的马里亚纳海沟。

在这里,生存条件之严酷已无需赘言,物种多样性和生物量已大大降低,但还是有一些生命在此地顽强生存着,包括鱼类、海参、多毛类、双壳类、等足类、腹足类和端足类动物。目前拍到的活体鱼类最深纪录为钝口拟狮子鱼——8178米,可达23.8厘米,鱼类被捕获的最深纪录为神女底鼬鳚——最大体长16.5厘米,捕获深度8370米。

拍摄于水下7400米的拟狮子鱼,相当可爱

3. 海水中氧气含量

自身产生的,因为海里面有藻类的植物,而且海里还有很多的细菌,在太阳的照射下,细菌也会产生氧气,藻类则通过平常的光合作用来释放氧气,海里的氧气都是微乎奇妙的存在,人类很难观察到。

海浪在翻滚的过程中也会产生水花,水和水在打击的过程中也有很多的氧气被卷入到盖里面,但是都漂浮在海的上层,主要还是通过海藻的光合作用,除了海洋依靠光合作用,陆地上也是依靠光合作用的,所以要保护绿水青山。

4. 海洋氧气占比

海洋里的蓝藻等生物制造的氧气占地球所有氧气生产量的70%-80%,而陆地上的植物却低.因为对陆地而言,海洋的面积更大,虽然蓝藻个体小,单个生物量的确小,但是数量大,而且没有很强的呼吸作用,所以耗氧少.而陆地植物虽然个体大,个体生物量大,但面积小,有很强的呼吸作用,相比之下,净产生氧气量大大小于海洋.

5. 海里氧气含量

氧气在水中的含量随着温度的升高而减小。具体来讲就是温度越高,水中氧气的含量就越低,温度越低,水中的含氧量就越高。例如:20℃的水,100升可以溶解3升的氧气,当温度下降到零度时,100升的水里就可以溶掉5升的氧气。

水的温度越高,鱼类以及水中生物的代谢、呼吸速率都会加快,对氧气含量就比平时需求多,水中的含氧量自然而然就会减少。水中氧气少,鱼类的活跃程度就会减弱,鱼类为了应付氧气量少的情况,就会直接浮出水面呼吸大气中的氧气,这就是人们常说的“浮头”。

溶氧量与水的深浅有关系。因为氧气是由大气通过水的表层往下渗透,越往下渗透速度越慢,而且水的内部压力并不低于大气压,因此渗进深层的氧气含量极少,这就是为什么我们养鱼时水太过深并无益处的原理所在,以2~3米的水深为好,因为在这个深度的水中含氧量是很高的。

水中氧气的含量与水的面积有关。水的表面积越大,含氧量越高,水的表面积越小,含氧量越低。所以在同等的条件下,小水面的鱼“翻(泛)塘”的机率大得多,比如像湖泊这样的大水面就不会出现“翻(泛)塘”的情况。

水面的波动会引起水中氧气含量的变化。比如刮风时水面的波浪接触空气,起伏的波浪面积要大于平时静水时的表面积。因此刮风时水中的含氧量就要比平时高。所以,人们说的“风吹水动,水动鱼动”就是指的这时的状况。

其实,增氧机就是根据水的流动性与空气接触会增加水中氧气含量的原理,而将空气(氧气)溶入到"浪花"中进而又吸收到水体中去。

6. 海洋中氧气含量低难以储存电及其他能源

需要,海水中是存在氧气的。

大海里的鱼需要氧气来呼吸,但是它们不需要像陆地上的动物那样通过肺部吸入氧气。相反,它们通过鳃呼吸,将水从嘴巴中吸入,然后通过鳃片过滤出氧气并将二氧化碳排出体外。这个过程被称为水生呼吸。因此,大海里的鱼需要水中的氧气来生存,而不是空气中的氧气。

鲸鱼和海豚都是哺乳动物,它们需要呼吸空气来维持生命。但是它们不像陆地上的动物那样通过肺部呼吸空气,而是通过鼻孔呼吸。鲸鱼和海豚的鼻孔位于它们头部的顶部,被称为“喷气孔”。当它们需要呼吸时,它们会将喷气孔露出水面,吸入空气,然后将喷气孔再次关闭,将呼出的二氧化碳排出体外。这个过程被称为“喷气”,通常会伴随着喷出水汽的现象。鲸鱼和海豚可以在水下停留很长时间,但它们仍然需要定期上浮呼吸空气。

7. 海洋中氧气含量低,难以储存电及其他能源的原因

因为太空是真空状态的,自宇宙大爆炸以来,太空发生了很多次次自燃现象,所以就没有氧气了。

其次,地球的氧气的由来是产生厌氧细菌的交换结果。由于大气层的保护,地球上的氧气也无法到太空去,

地球的氧气分子是从远古开始积累起来的。自从地球上出现了蓝细菌等低单细胞植物的时候,大海海水就开始溶解大量的氧气,直到饱和,然后释放到水表面的空气中。就这样,氧气分子慢慢积累。另外,要聚集氧气必须得有引力。太空中氧气分子因为没有受到足够大的引力,来让它们聚集,所以太空中不可能有氧气。之所以在宇宙中不会有流水,是因为宇宙的强辐射,高温的环境,不适应,存在液态水,很容易被蒸发。

8. 海洋中的氧气含量

海洋具有氧气再分配作用,其吸收4/5的太阳能,一年可产氧360亿吨,大气中70%的氧是海洋生产的。

9. 海洋含氧量下降

鱼鳍

鱼类在水中主要依靠鳍来自由游动。鱼的鳍分为背鳍、胸鳍、腹鳍、臀鳍、尾鳍。胸鳍2片,生在头的后方、鱼体前部的两侧,每侧1片,两侧对称,其主要作用是改变鱼的游动方向,如向上、向下、左右转弯等,同时还用于保持鱼体的平衡。背鳍生在鱼的背部,有的种类为1片,有的种类为一前一后2片。腹鳍生在鱼的腹侧前部,有的种类左右各1片,有的则合二为一。臀鳍生在鱼的腹部后方、肛门附近,一共2片。背鳍、腹鳍、臀鳍的主要作用是保持鱼在水中身体状态稳定,防止侧翻。尾鳍生在鱼的尾部,只有1片,有的呈桨状,有的为开叉状,尾鳍的功能最多,对鱼的运动也最重要,其左右摆动是鱼向前游动的主要动力,此外还有控制鱼的前进方向、保持鱼体稳定等作用。

鱼的各种鳍

鱼鳔

鱼类的身体比重一般都略大于水,之所以能在水中自由地沉浮,主要是通过体腔内一个叫做“鳔”的囊状器官来进行调节。大多数鱼的腹腔内都生有鳔,鱼鳔为长椭圆形囊状器官,分为前后两个室。鱼类可以通过部分腺体从血液中分离出气体填充至鳔内,以调节鱼体的比重。鱼需要上浮时,向鳔内充气,使鱼体的比重小于水;鱼类需要下沉时,则排出鳔内一部分气体,使鱼体的比重大于水。同时鱼还可以通过调节鳔前后两个室的充气量大小,使鱼体的前后侧浮力不等,从而使鱼在水中能呈现头部上仰或者尾部上翘等不平衡状态,以协助其能向上或向下快速游动。

鱼鳔

有些深水鱼(如金枪鱼类)体腔内没有鳔,平时只能依靠在水中不停地游动才能保持漂浮状态,一旦停止游动很快就会下沉。鲨鱼虽然也没有鳔,但其肝脏很大,可通过调节肝脏的比重来调节其沉浮。

陆地生物的呼吸器官主要是肺,肺组织直接与空气进行气体交换,有些陆地生物种类的皮肤也能参与呼吸功能。而鱼类的主要呼吸器官是鳃,通过鳃与水进行气体交换,吸收溶于水中的氧,排出体内的二氧化碳。海水通过鱼的口进入口腔,再通过两侧的鳃流出体外。海水在经过鳃时,与鳃组织进行气体交换,溶于水中的氧透过鳃组织薄膜进入血液,鱼体内代谢产生的二氧化碳等废物则通过鳃组织薄膜排入水中。鱼类呼吸系统的气体交换效率要比陆上生物高得多,陆上生物进行呼吸时一般仅能吸收空气中所含氧的20%左右,而鱼类则可吸收水中溶解氧的80%。这是由于水中溶解的氧比空气中氧的含量要低很多,空气中含氧量约21%,而水中的溶解氧的含量仅有5~7毫克/升,水中的含氧量仅为空气含氧量的几万分之一。

10. 海底氧气含量

有氧气。

任何水都有氧气,只是含量多少而已。水中可以溶解微量的氧气,就像二氧化碳溶于水的汽水一样。

据科学测试,水中的氧气含量大大低于空气中的氧气含量。空气中的含氧量为18%,水中氧气含量为6/1000000,可见水的溶氧量是相当低的。

水中氧气是怎么来的呢?来自两个方面:

1、是水中植物。这些水中植物由于阳光的照射而形成的光合作用,使植物吸收二氧化碳,释放出氧气。水中氧气的60%来自于水生植物;

2、是由大气补充。在大气压的作用下,空气中的氧向水中渗透。当水的氧气的浓度达到饱和状态后水也会向空气中释出多余的氧气。光照的强弱、气压的大小、气温的高低都会影响到水的溶氧量。水温越高,氧气的溶解度越低,因此说,水中的溶氧量是在不断变化的。溶氧量的变化会影响到鱼的生活状态。

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