Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

обусловленных деятельностью микроорганизмов. Наиболее интенсивно биологические процессы проходят в высокопродукционном фотическом слое океана. Почти невозможно (из-за невидимости агентов) осознать роль микроорганизмов в формировании водных масс, можно лишь косвенно оценить их роль, наблюдая, как образуются многометровые слои водной толщи. Казалось бы, что у микроорганизмов, в отличие от растений, структурная роль невелика из-за их дисперсности, однако события геологического и даже климатического масштабов определяют бактериальные сообщества как формообразующую глобальную экосистему. Истоки мегабиологического подхода Г.А. Заварзина несомненно восходят к работам предшественников - морских биологов, которые еще не достигли высоких научных технологий конца XX - начала XXI вв., но по косвенным характеристикам уже догадывались о ведущей роли вездесущих микроорганизмов, особенно когда речь шла о динамике растворенного кислорода в совершенно разных масштабах: от Мирового океана до озера Могильного. Кислородная машина метасистемы океан-атмосфера-биосфера представляется набором природных механизмов, которые поддерживают естественный баланс кислорода в этой системе. В отличие от такой же естественной тепловой машины, в работе которой участвуют главным образом атмосфера и океан, в кислородной машине важнейшее значение имеют поглощение световой энергии фототрофными организмами биосферы и круговорот органических и минеральных веществ посредством биохимической деятельности бактериопланктона, т.е. участия биосферы. Суммарным выражением изменения отрицательного бюджета кислорода, применяемым для количественного анализа оценки потребления кислорода ниже слоя фотосинтеза, является биохимическое потребление кислорода (БПК). Именно здесь, в отсутствии фотосинтеза, закономерности пространственных и временных изменений отрицательного бюджета кислорода выражаются наиболее явно, однако их нельзя рассматривать в отрыве от других важнейших деталей сложного механизма общей для живых и косных систем географической оболочки, образовавшейся в течение геологического времени благодаря работе кислородной машины. Стабильность оксигенной структуры поддерживается с одной стороны физическими процессами сорбции-десорбции, с другой - биологическими: автотрофным положительным и гетеротрофным отрицательным бюджетом растворенного в воде кислорода. Существуют различные мнения относительно преобладающего значения физических и биологических факторов, регулирующих количество кислорода в воде и воздухе. По-разному решаются и проблемы физических источников кислорода на Земле. В последние десятилетия, в связи с катастрофической антропогенной нагрузкой на геосферы, вопросы изучения источников и «стоков» кислорода особенно актуальны. Согласно современным представлениям, жизнь концентрируется в зонах раздела сред. В каждой из сред, составляющих геосферы, наблюдаются разделы второго порядка, например, границы между климатическими зонами либо между слоями, разделенными повышенными градиентами физических или гидрохимических свойств. Океаносфера состоит из такой среды, в которой не может быть резких границ раздела, подобных существующим на суше. На земле субстратом для растений служит почвенный слой, ограниченный снизу неподвижными геологическими породами, поэтому можно сказать, что распространение растений на суше происходит в двумерном пространстве с координатами (р, Л. В океане вертикальная координата значительно превосходит не только тончайший верхний слой литосферы, но и вертикальные размеры самых высоких деревьев. Способность подавляющего числа видов водных растений мигрировать - самое существенное отличие водной части биосферы от сухопутной. Растения суши, завоевывая ареал, должны достичь определенной стадии зрелости за длительный промежуток времени. Растительные же клетки, обитающие в водной среде, делятся ежесуточно и при этом переносятся как по горизонтали, так и по вертикали в поверхностном слое, который может служить аналогом почвенного слоя земли. Наиболее явным аналогом почвенного слоя в океане служит эуфотический слой воды. Его отличие от почвенного земного покрова заключается в отсутствии ограничения снизу неподвижной и непроницаемой для растений средой, а потому питательные соли и сами растительные организмы подвергаются не только горизонтальному, но и вертикальному перемещению в трехмерном пространстве (р, X, Н (широта, долгота, глубина). 29