Các khu sinh nước mặn gồm các ựầm phá, vịnh nông ven bờ, biển và ựại dương. Các khu sinh học nước mặn khác với các khu sinh học trên cạn là do nó ắt phụ thuộc vào khắ hậu; tắnh ựặc trưng của khu sinh học nước mặn là ựộ sâu lớn, nên có sự phân bố sinh vật theo chiều sâu và sự quang hợp của sinh vật chỉ có thể thực hiện ựược ở tầng sản xuất hay tầng xanh, nơi mà tầng nước nhận ựược ánh sáng Mặt Trời.
6.2.1. đặc ựiểm chung về nước
Nước bao phủ 73% bề mặt Trái đất (71% là ựại dương và 2% là nước ngọt), lượng nước bao phủ chiếm trên 97% tổng khối lượng nước. Sự phân biệt giữa nước ngọt và nước mặn là nồng ựộ muối NaCl có trong nước: Nước ngọt có ựộ muối dưới 5 phần ngàn, nước biển có nồng ựộ muối từ 30 (32)- 40 phần ngàn; giữa nước biển và nước ngọt là nước lợ ( 0,5phần ngàn ựến 30 phần ngàn). Nước có nồng ựộ muối trên 40 phần ngàn là nước qúa mặn, nó ựặc trưng cho những hồ ven biển ở nơi có khắ hậu khô hạn và ở biển ỘchếtỢ.
6.2.2. đặc ựiểm chung về biển và ựại dương
Biển và ựại dương chiếm 71% bề mặt Trái đất. đó là những hệ sinh thái khổng lồ, có quan hệ với nhau nhờ những dòng chảy ở biển, nên chúng ắt bị chia cắt như lục ựịa. Diện tắch của biển và ựại dương là 361.106 km2, phân bố có ựộ sâu tối ựa là 11.034m, còn ựộ sâu trung bình của Thái Bình Dương là 3.710m. Tổng khối lượng nước là 13.700.1014 tấn nước mặn và là nơi sống của khoảng 200.000 loài ựộng thực vật thủy sinh, trong ựó có gần 20.000 loài cá. đại dương là cỗ máy khổng lồ ựiều hòa khắ hậu cho toàn hành tinh.
đặc trưng chắnh của ựại dương là chứa nước mặn (ựộ mặn trên 30 phần ngàn), có hệ thống dòng phức tạp trên biển và dưới sâu, hoạt ựộng của gió, thủy triềuẦ Tất cả chúng ựã tạo nên những biến ựổi phức tạp về các ựiều kiện vật lý, hải dương, khắ tượngẦ trên mỗi vùng biển; ựồng thời còn tác ựộng mạnh lên lục ựịa và khắ quyển.
Sự tương tác lục ựịa - biển Ờ khắ quyển ựã ựiều hòa cân bằng nhiệt Ờ ẩm kéo theo mọi ựiều kiện khác nữa của môi trường trên phạm vi toàn cầu, tạo cho toàn sinh quyển tồn tại và phát triển bền vững. Tuy nhiên, biển và ựại dương cũng không ựồng nhất về cấu trúc, như ựịa hình, khắ tượng, thủy văn, về mối quan hệ tương tác lục ựịa- biển-khắ quyển và về sự phân bố của sự sống. Do ựó, ựại dương ựược chia thành 2 phần chắnh là phần ựáy (benthic) và khối nước (pelagic) với các tiểu vùng khác nhau.
6.2.3. đặc ựiểm chung về sinh vật
Sinh vật ở biển và ựại dương thắch ứng với nồng ựộ muối 30-38 phần ngàn. Thực vật giới nước mặn rất nghèo nàn về thành phần loài so với thực vật trên cạn, gồm vi khuẩn, tảo; tuy nhiên, khối lượng của vi khuẩn, tảo lại rất lớn, chiếm gần 90% khối lượng thực vật trên thế giới, gồm các loài thực vật nổi, các tảo lớn.
Vi khuẩn và tảo có khối lượng lớn là vì diện tắch biển chiếm tới 71% diện tắch bề mặt Trái đất và tảo biển lại rất phát triển. Giới động vật rất phong phú, có hầu hết các nhóm ựộng vật (trừ sâu bọ là loại chuyên sống ở trên cạn).
* Phân loại sinh vật dựa vào phương thức vận chuyển: Sinh vật ở nước mặn ựược chia thành 3 nhóm là sinh vật nền ựáy, sinh vật nổi, sinh vật tự bơi.
+ Sinh vật nền ựáy (Benthos) gồm những sinh vật chỉ sống chủ yếu trên nền ựáy (mặt ựất) của biển và ựại dương: Thực vật có tảo nâu, ựỏ, lục, thực vật có hoa rất hiếm; ựộng vật có bọt biển, hải quỳ, cầu gai, cua, tôm, cáẦ
+ Sinh vật nổi (Plankton) gồm những sinh vật chỉ sống nổi trên mặt biển và ựại dương là chủ yếu, như vi khuẩn sống nổi, thực vật nổi (gồm các loài tảo ựơn bào), ựộng vật nổi (trùng lỗ, sứa ống, sứa dù, sứa lược, giáp xác nhỏẦ), ấu trùng của các ựộng vật ựáy như thân mềm, da gai.
+ Sinh vật tự bơi (Nekton) gồm bò sát biển, thú, chân ựầu, giáp xác caoẦ
6.2.4. Sự phân chia biển và ựại dương
Biển và ựại dương ựược phân chia thành 3 kiểu: 1.Theo mặt phẳng ựứng; 2.Theo ựộ sâu của nền ựáy; 3.Theo mặt phẳng ngang.
6.2.4.1 Sự phân chia biển và ựại dương theo mặt phẳng ựứng (theo sức xuyên của
ánh sáng): Tùy thuộc vào ựộ trong của nước, sức xuyên của ánh sáng (gồm nhiều
loại bước sóng ) vào nước có khác nhau, và từ ựó dẫn ựến sự thắch ứng với mỗi loại tia sáng ựể quang hợp của thảm thực vật ở mỗi tầng sẽ khác nhau, cùng với nó là hệ ựộng vật cũng sẽ khác nhau. Nước mặn gồm: tầng trên, tầng giữa, tầng dưới.
Tầng trên (tầng sáng, tầng tạo sinh). Có ựộ sâu không quá 100m, là tầng có ựủ các loại tia sáng nhìn thấy, từ tia tắm (380-430 n.m) cho ựến tia ựỏ (600-780 n.m), ựó là những tia bảo ựảm cho thực vật quang hợp, sinh trưởng và phát triển tốt. Vì vậy, vùng này là vùng thực vật ở nước phát triển nhất. Tảo ở ựây có sự phân bố theo ựộ sâu, thứ tự là tảo lục, tảo nâu, tiếp ựến là tảo ựỏ (hấp thu chủ yếu là tia sáng ựỏ).
Sự phân chia của các loài tảo như trên ựã hạn chế ựược sự cạnh tranh giữa chúng và tận dụng ựược hết các loại tia sáng ựể quang hợp. Tầng giữa (tầng ắt có ánh sáng), có ựộ sâu không quá 150m. Ở ựó chỉ có các tia có bước sóng ngắn và cực ngắn (dưới 380n.m, tia cực tắm), thực vật không phát triển ựược. Tầng dưới (tầng tối), là tầng ở dưới sâu, không có tia sáng nào lọt xuống ựược, vì vậy, tầng này không có thực vật, do chúng không có ánh sáng ựể quang hợp và phát triển ựược.
Ở ven biển, khi ựi từ mép nước xuống ựáy sâu, lần lượt chúng ta gặp các ựai: tảo lục, tảo lam rồi ựến các ựai tảo nâu và cuối cùng là tảo ựỏ với ỘláỢ rộng bản.
6.2.4.2. Sự phân thành các vùng hải dương theo ựộ sâu của nền ựáy (vỏ Trái đất bao quanh lấy khối nước hải dương) từ gần bờ ra ngoài biển khơi, gồm 3 vùng: vùng thềm lục ựịa, dốc lục ựịa và nền ựáy ựại dương.
+ Vùng thềm lục ựịa là vùng nước nông, ắt dốc, có ựộ sâu tới gần 200m, nằm kề lục ựịa, ựáy có ựộ dốc nhỏ và tương ựối bằng phẳng, chiếm khoảng 11% diện tắch ựáy ựại dương, ựược phủ chủ yếu bởi trầm tắch có nguồn gốc lục ựịa. Trên nền ựáy vùng thềm lục ựịa là khối nước gần bờ (neritic), chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của mối tương tác: lục ựịa Ờ biển Ờ khắ quyển. Vùng thềm lục ựịa ứng với vùng triều và vùng dưới triều.
Vùng thềm lục ựịa là nơi ựược chiếu sáng ựầy ựủ, giàu muối dinh dưỡng, là vùng có tiềm năng tạo năng suất sinh học lớn. Hơn nữa, thềm lục ựịa còn chứa ựựng nhiều hệ sinh thái có giá trị vào bậc nhất hành tinh như các hệ sinh thái cửa sông, chuỗi các ựầm phá, vũng vịnh nông, rừng ngập mặn, các thảm cỏ biển và rạn san hô.
Cùng với phần dốc lục ựịa, vùng thềm lục ựịa ựã cung cấp tới 95% tổng sản lượng hải sản khai thác ựược trên toàn thế giới.
+ Vùng dốc lục ựịa có ựộ sâu từ 200-3000m, ứng với vùng ựáy dốc, là nơi chuyển tiếp giữa thềm lục ựịa và lòng chảo của ựáy ựại dương, chiếm khoảng 7% tổng diện tắch, xuất hiện nhiều rãnh, vực, bề mặt gồ ghề, nhiều ựảo, ựảo ngầm.
+ Vùng nền ựáy ựại dương có ựộ sâu từ 3.000m trở xuống nền ựáy, nó gồm 2 vùng: 1.Vùng lòng chảo (từ 3.000-6.000m); 2.Các hố sâu của ựại dương (>6.000m). Lòng chảo ựại dương bằng phẳng hơn, nhưng nó cũng có những hố rất sâu, hố sâu nhất là Marianas ở viền phắa ựông - ựông bắc quần ựảo Philippin với ựộ sâu 11.023m
132
và kéo dài tới 2.550 km. Lòng chảo ựại dương chủ yếu ựược phủ bởi trầm tắch sinh học, ựặc biệt là xác trùng phóng xạ, trùng lỗẦ
6.2.4.3. Sự phân thành các vùng hải dương theo mặt phẳng ngang (của bề mặt ựại dương), gồm 2 vùng lớn là: 1.Vùng ven bờ; 2.Vùng khơi.
* đặc ựiểm vùng ven bờ.
Vùng ven bờ là vùng thềm lục ựịa, tương ựối bằng phẳng và ắt dốc, có ựộ sâu từ 0 ựến 200m. Quần xã vùng ven bờ thay ựổi tùy theo vùng hải dương. Nó có vùng triều và vùng dưới triều. Vùng triều (littoral) là vùng bờ hải dương trong biên ựộ dao ựộng của thủy triều, từ ựộ sâu 0m tới mức cao nhất của thủy triều.
Vùng dưới triều (sublittoral) là vùng có ựộ sâu ựạt tới 200m. Vùng ven bờ có ánh sáng, nước không sâu, luôn chịu ảnh hưởng của thủy triều và sóng nước.
đặc ựiểm môi trường vùng ven bờ là có sự biến ựộng rất lớn về nhiệt ựộ, ựộ mặn và nguồn thức ăn, nhất là những vùng cửa sông, nơi có nước ngọt từ các con sông trong ựất liền ựổ ra biển, cùng với một lượng chất hữu cơ lớn và giàu phù sa, các chất dinh dưỡng làm nguồn thức ăn phong phú cho sinh vật phát triển. Nguyên nhân biến ựộng về nhiệt ựộ và ựộ mặn của vùng ven bờ là do vùng này có ựộ sâu của nước ắt hơn, lại tiếp giáp gần với ựất liền, nên chịu ảnh hưởng lớn của ựất liền. Sự phân chia các vùng hải dương (hình 19).
Hình 19. Sự phân chia các vùng hải dương (Paradia, 1979).
Nhiệt ựộ vùng ven bờ dễ thay ựổi và chịu ảnh hưởng về tắnh lục ựịa, nó có thể biến ựổi theo mùa, ngày ựêm, nhất là vùng triều. độ mặn vùng ven bờ thường không ổn ựịnh và biến ựổi tùy theo mùa mưa hay mùa khô, do nó chịu ảnh hưởng của nước ngọt trong lục ựịa chảy ra cũng biến ựổi theo mùa, nhất là vùng cửa sông.
đặc ựiểm quần xã vùng ven bờ biển nhiệt ựới là có thảm thực vật rất phát triển tạo thành rừng ngập mặn với những loài ựước chiếm ưu thế, còn ở vùng ven bờ biển ôn ựới thì tảo lại chiếm ưu thế. Trong các quần xã vùng ven bờ thì quần xã vùng triều, nhất là vùng cửa sông có ý nghĩa kinh tế rất quan trọng và khu sinh học cũng có nhiều ựặc ựiểm rất ựáng chú ý.
+ Các hệ sinh thái vùng cửa sông (Estuary).
Vùng cửa sông là nơi chuyển tiếp sông - biển, trong ựó có sự xáo trộn của nước ngọt và nước biển do hoạt ựộng của thủy triều. Do vậy, ựộ mặn của nước vùng cửa sông là trung gian giữa nước ngọt và nước mặn: 0,5 phần ngàn ựến 30 phần ngàn, dao ựộng theo chu kỳ mùa của khắ hậu và hoạt ựộng của thủy triều. độ mặn tăng vào mùa khô hoặc khi thủy triều lên và giảm vào mùa mưa hoặc khi thủy triều xuống.
đảo ngầm Tầng nước cực sâu Tầng nước sâu Tầng nước giữa Tầng nước mặt 10oC 4oC đáy ựại dương Lòng chảo 3000- 6000m Các hố sâu của ựại dương >6000m Dốc lục ựịa 200-3000m Thềm lục ựịa 0-200m
Vùng khơi ựại dương Vùng nước ven bờ Vùng triều đảo Bờ biển 20 00 -3 00 0 m 7 00 -1 00 0 m T ần g t ố i v ĩn h c ử u T ần g s án g
Vùng cửa sông ựược hình thành do nhiều nguyên nhân, do sự sụt lún một phần của lục ựịa ven bờ hay do sự nâng tương ựối của mực nước biển. đầm phá cũng là một dạng ựặc biệt của vùng cửa sông. đặc trưng chung của hệ sinh thái vùng cửa sông là nằm ở cửa các con sông và các vùng lân cận cửa sông. điều kiện môi trường, nhất là ựộ mặn luôn biến ựổi do hoạt ựộng của sông và của thủy triều. Sinh vật ở vùng cửa sông là những loài biến thẩm thấu, chủ yếu có nguồn gốc biển.
Sinh vật vùng cửa sông chắnh thức có số lượng loài không nhiều; về mặt lịch sử phân bố thì chúng có tuổi trẻ hơn so với các sinh vật trong các hệ tự nhiên khác, nhưng do chúng lại có số lượng cá thể của quần thể ựông, nên ựã tạo ra sản lượng khai thác lớn. Năng suất sinh học vùng cửa sông tương ựương với rạn san hô và rừng mưa nhiệt ựới. Con ựường vận ựộng của vật chất và năng lượng chắnh, trong các hệ cửa sông là chuỗi thức ăn khởi ựầu bằng phế liệu (detrit) mùn bã hữu cơ. Do ựó, sản phẩm khai thác chắnh trong vùng, ựặc biệt ở các vùng cửa sông nhiệt ựới là tôm, thân mềm, cá ựáy các loại.
Hệ sinh thái vùng cửa sông là hệ sinh thái giàu có, ựồng thời cũng là hệ hỗ trợ duy trì tiềm năng cho vùng biển xa bờ. Vùng cửa sông hiện tại ựang bị sức ép của con người rất lớn, như sự khai thác ựánh bắt quá mức, ựắp ựập, làm thủy ựiện, ô nhiễm...
Sinh vật vùng triều là những sinh vật có ựời sống cố ựịnh (bám chặt xuống ựáy nước); hoặc chúng phải là những sinh vật bơi rất giỏi trên sóng nước, ựể không bị thủy triều cuốn ựi, nhất là cuốn ra vùng khơi, xa bờ.
Nói chung, sinh vật vùng ven bờ có chu kỳ hoạt ựộng ngày ựêm thắch ứng với hoạt ựộng của thủy triều và có khả năng chịu ựựng ựược sự thiếu nước khi nước triều rút. Nhiều loài hai mảnh vỏ, như con sò khép 2 mảnh vỏ lại và nằm trên mặt bùn ở ven bờ hay bãi triều và có thể còn bị phơi nắng, khi nước triều rút.
* đặc ựiểm quần xã vùng khơi. Sự phân chia các vùng hải dương.
Quần xã vùng khơi là vùng ở phắa ngoài vùng ven bờ, hay ngoài thềm lục ựịa. Nó bắt ựầu từ sườn dốc lục ựịa trở ra, có ựộ sâu từ trên 200m. Do cách xa bờ, nên vùng khơi ắt chịu ảnh hưởng của lục ựịa hơn so với vùng ven bờ. Sức xuyên của ánh sáng khác nhau dẫn ựến sự phân tầng nước theo chiều thẳng ựứng: tầng mặt (epipelagic) và tầng tối (aphotic).
Tầng mặt hay tầng trên là tầng ựược chiếu sáng (photic), còn tầng ở phắa dưới là tầng tối vĩnh viễn. Nhiệt ựộ nước giảm từ tầng mặt tới tầng ựáy, tầng ựáy nước lạnh và có nhiệt ựộ ổn ựịnh hơn. Áp suất cột nước tăng dần khi xuống sâu hơn, với tỷ lệ cứ 10m sâu tăng 1 atm. Nhiệt ựộ tầng mặt biến thiên là do phụ thuộc vào nhiệt ựộ khắ quyển và vào vĩ ựộ ựịa lý. Hoạt ựộng của thủy triều cũng là ựặc trưng nổi bật của các ựại dương.
Thực vật giới gồm các thực vật nổi có số lượng ắt hơn ở vùng ven bờ. Chúng di cư hàng ngày theo ựường thẳng ựứng từ trên xuống dưới, ở mức sâu hơn. động vật nổi sử dụng thực vật nổi làm thức ăn cũng có số lượng giảm, càng xuống sâu số lượng loài ựộng vật càng giảm: tôm cua chỉ có ở ựộ sâu 8000m, cá: 6000m, mực: 9000- 10.000m. động vật tự bơi có thể di chuyển ở các ựộ sâu nhất ựịnh, chúng ăn sinh vật nổi, ựộng vật ựáy và vật chết ở ựáy sâu. động vật ăn thịt rất hiếm, vì nguồn thức ăn chủ yếu là vi khuẩn, xác sinh vật và các vụn chất hữu cơ.
Nhìn chung, sinh vật ở biển và ựại dương có nhiều nét khác biệt so với trên cạn. Chúng có tuổi lịch sử cổ cao hơn so với sinh vật sống trên cạn. Chúng có số lượng loài sinh vật ắt hơn, nhưng lại có sự biến dị, di truyền cao, nhất là các sinh vật ở vùng ven bờ. Sinh vật sản xuất chắnh là các tảo ựơn bào sống trôi nổi trong các tầng nước.
134
Hàng năm, biển và ựại dương cung cấp cho con người khoảng 100 triệu tấn hải sản, trong ựó thềm lục ựịa ựóng góp tới 70 Ờ 80% tổng sản lượng, ựồng thời còn là nơi khai khoáng, khai thác dầu mỏ và khắ ựốt, là ựịa bàn phát triển giao thông ven biển và mở mang du lịch sinh thái.
Ớ Biển nước ta
Nằm bên bờ biển đông, biển nước ta có bờ biển dài trên 3.260 km và một thềm lục ựịa rộng lớn, với diện tắch gần gấp 3 diện tắch ựất liền, ước tắnh khoảng một triệu km2, cùng với trên 3.000 ựảo và quần ựảo lớn nhỏ, trong ựó lớn nhất là quần ựảo Hoàng Sa và Trường Sa, ựưa nước ta trở thành quốc gia biển rộng lớn trong khu vực.