Биоокеанолог

Материал команды idХХХ название_команды - творческий тур ДОО по Биологии 2007 "Незнакомая биология"

Биоокеанология - наука о исследованиях морских сообществ, в том числе: биологического разнообразия населения морей, структуры популяций и сообществ морских беспозвоночных, типичных особенностей биологии видов, позволяющих оценить их функциональную роль в экосистеме. Биоокеанология изучает физико-химические свойства воды, перемешивание, волновые процессы, приливы, колебания уровня, морские течения, морские льды, водные массы.

Зачем люди изучают океаны?

• Океаны дают нам пищу, поэтому нужно принять как факт нашу зависимость от океанов и использование их в качестве источника питания для человечества.
• Способы транспортировки, которые можно применять в океанах и атмосфере благодаря текучести среды, во многих отношениях превосходят наземный транспорт, но для эффективного их использования необходимы крупномасштабные исследования течений и ветров.
• Океаны - важный источник минеральных ресурсов: от соли до таких экзотических элементов как магний, и от фосфатных удобрений до прозрачного песка.
• Морская вода во всех фазах - жидкой, твердой и парообразной служит основной средой, через которую тепловая энергия распространяется по всей планете. Поэтому исследования погоды и климата теснейшим образом связано с изучением океанов.
• Морская вода, благодаря её способности разлагать сложные молекулярные структуры, содержит практически все известные элементы. Однако сама сохраняет свою химическую стабильность, так что никогда не бывает ни слишком кислой, ни слишком щелочной. Эта "автоподстройка" играет важнейшую роль в способности морской воды поддерживать жизнь. Действительно только в океанах. как приянто считать, возможно было развитие "живых" молекул на Земле.
• Морская вода в силу своих абсорбционных свойств поглощает и выделяет газы, обмнеиваясь ими с атмосферой; тем самым она косвенно включена в процес переноса лучистой энергии, происходящей между землёй и космическим пространством.
• океаны занимают более 70% земной поверхности, и испарение воды из них превышает поступление её с атмосферными осдками. поэтому именно они приводят в действие гидрологический цикл - круговорот воды в природе, - от которого полностью зависит вся наземная жизнь. Океан и в тропиках, и вблизи полюсов - нагревается и остывает сверху вниз; его тепловой баланс почти полностью определяется процессами, происходящими только на его поверхности. Атмосферная же циркуляция наоборот приводится в действие снизу вверх, так как испаряющаяся морская вода поступает в атмосферу в основани воздушного столба.
• Океаны в любой момент содержат заначительную долю всей кинетической энергии, получаемой Землёй от Солнца. Иными словами, количество солнечной энегии, запасённой водным столбом с единичной площадью сечений, значительно превосходит величину этой энергии, содержащейся в равном по площади сечения столбе горных пород суши или атмосферного воздуха. Поэтому, пытаясь найти источники энергии, альтернативные минеральному топливу, мы должны основное внимание направить на океаны.
• Океаны и суша распределены на земной поверхноти нессиметрично. Это обстоятельство, будучи результтом сложной геологической истории Земли, имеет важнейшее значение для динамики как океана, так и атмосферы; оно же решительно повлияло на развитие человечества.
• Океаны, если говорить о спообности потдерживать живые сообщества, предоставляют почти в 80 раз больше пространства для жизни, чем наземный мир. Однако из-за того, что жидкость, заполняющия океанические бассейны, способна легко перемешиваться - во времени и протранстве, - число различных видов организмов в окане гораздо меньше чем на суше.
• морская вода, благодаря её высокой удельной теплоёмкости, сохраняет сравнительно постоянную температуру, несмотря на то, что оказыватеся в в весьма широком диапазоне условий - от тропических зон с их избыточным солнечным нагревом до полярных зон с избыточным охлаждением, происходящим также путём излучения. Постоянство температыру оказывает огромное влияние на образ жизни морских организмов, делая его совершено отличным от способа существования наземных видов.
• морская вода в тысячу раз плотнее воздуха, в котором обитает большинство наземных организмов, и поэтому формы жизни, существующие в океане, в среднем имеют значительно меньшие размеры, чем те, что встречаются на суше. Популярное изречение о том что "при такой жизни лучше быть маленьким", особенно подходит для условий жизни в море. Однако в океане живут и крупнейшие из животных, когда-либо обитавших на Земле, - синие киты.
• Окраины океанических бассейнов, где суша встречается с морем, относятся к областям Земли с самой высокой продуктивностью органического вещества. Их продуктивность обусловлена тем, что это зоны сближения энергии и массы: океаны несут к своим берегам энергию волн, собираемую с обширных просторов водной поверхности, подверженной действию ветра, а реки несут химическое сырьё, без которого невозможна жизнь.
• Люди также устремляются к окраинам океанов, не только создавая на побережье множество поселений, но и перенся в заселённые прибрежные районы большую часть всего органического материала, производимого сельским хозяйством, горными работами и промышленностью во внутрених областях материков.
• Полярные океаны ("последний рубеж"), - быть может, важнейшие области, обеспечивающие продолжение нашего существования. постоянство климата на Земле зависит от энергии перехода между жидкой и твёрдой фазами воды и от альбедо (способности отражать солнечные лучи) покрытых людом частей океана.

В рамках этого обоснования исследований океана заключено великое множество сложных процессов: физических, биологичесикх, химических, геологических, метеорологических и др. В ткань перечисленных процессов вплетается и человеческая деятельность. Задача океанологии - "распустить" эту ткань на отдельные нити, описать каждую нить качественно и количественно, а затем снова соединить их.

Морскую воду можно сравнить с жидкой рудой, в которой растворена вся таблица Менделеева. Нужно только найти дешевые методы добычи необходимых природных элементов. А какие запасы энергии хранит в себе океан? Приливная энергия только одного Охотского моря могла бы троекратно обеспечить потребности всей России и стран СНГ.

Значение Мирового океана для человечества переоценить невозможно, и в будущем оно может только возрастать. Поэтому накопление океанологической информации и добывание новых знаний имеет непосредственное практическое значение. Но ценность информации об океане, как, впрочем, и любой другой информации, в значительной степени зависит от умения ее использовать при решении соответствующих практических задач. Вот некоторые из этих задач:

• выбор района лова рыбы: рыболовные суда направляются в тот район, где состояние среды (например, температурный режим) наиболее благоприятно для скопления рыбы определенной породы;
• выбор маршрута плавания в ледовых условиях: из возможных вариантов маршрута выбирается тот, условия плавания, по которому наиболее легкие;
• строительство гидротехнических сооружений: характеристики сооружений выбираются такими, чтобы обеспечить их функционирование при любом состоянии морской среды в данном районе и т.д.

Биоокеанология изучает процессы от планетарных до мелкомасштабных, она выступает как совершенно самостоятельная академическая, так и обеспечивающая народное хозяйство прикладная наука. Его связи с другими науками несомненны. Без знания процессов, протекающих в морях и океанах невозможно грамотно решать современные проблемы, связанные с экологией, бизнесом, маркетингом и другими ныне модными отраслями хозяйствования.

В развитие биоокеанологии внесли свой вклад многие ученые. Вот некоторые из них:

Ширшов Петр Петрович (1905-1953,) – гидролог, доктор географических наукдействительный член АН СССР с 1939г. Участник экспедиций на «Сибирякове» (1932), «Челюскине» (1935), «Красине» (1936), первой советской дрейфующей станции СП-1 (1937-1938), Герой Советского Союза (1938). П.П.Ширшов создал новые представления о происхождении глубинных арктических вод, взаимодействии водных масс океана, структуры нансеновского поверхностного слоя, развитии жизни подо льдом, геоморфологии донных осадков Полярного бассейна. Его работы по фитопланктону арктических морей в те годы были новаторскими и не утратили актуальности в настоящее время.

Богоров Вениамин Григорьевич (1904-1971,) – биоокеанолог, доктор биологических наук, член - корреспондент АН СССР (1958), лауреат Государственной премии (1951), лауреат Ломоносовской премии (1965). Выдающийся биоокеанолог, один из основных создателей Института океанологии и первого океанского научно - исследовательского судна «Витязь». Возглавлял несколько первых рейсов «Витязя» в дальневосточные моря, а затем – его большие океанские рейсы в Тихий и Индийский океаны. Награжден орденом Ленина, орденом Красной Звезды, дважды – орденом Трудового Красного Знамени, медалями. В 1951 г. за океанологические исследования на «Витязе» удостоен Государственной премии СССР.

Ушаков Георгий Алексеевич (1901-1963) – географ, полярник, доктор географических наук (1950), заместитель директора Института океанологии (1945-1948), действительный член Географического общества СССР с 1926 г., Заслуженный полярник СССР. Его имя многократно увековечено на карте Мира: остров в Карском море, мыс и поселок на острове Врангеля, ледник, река и мыс на Северной Земле, гора в Антарктиде. Основные аспекты деятельности в Институте океанологии: создание филиала на Черном море в Голубой бухте Геленджика; получение и переоборудование п/х «Экватор» в первое научное судно Института «Витязь»; организация геологических и водолазных работ на Каспийском и Черном морях. Награжден орденом Трудового Красного Знамени, орденом Ленина, орденом Красной Звезды.

Папанин Иван Дмитриевич (1894-1986) – доктор географических наук (1938), контр-адмирал (1943), дважды Герой Советского Союза (1937, 1940), руководитель первой советской дрейфующей станции СП-1 (1937-1938), начальник Главсевморпути (1939-1946), начальник Отдела морских экспедиционных работ АН СССР (с 1951). С конца 1948 г. заместитель директора Института океанологии по экспедициям. Добился передачи Институту нескольких малых судов Министерства рыбного хозяйства для исследования берегов Черного и дальневосточных морей. По его инициативе и с его деятельной помощью было принято решение Совета Министров СССР о проектировании и строительстве серии научно-исследовательских судов, два из которых – «Академик Курчатов» и «Дмитрий Менделеев» были переданы Институту океанологии. С его помощью организовывались экспедиции Института, приобреталось научное оборудование.

Зенкевич Лев Александрович (1889-1970) – биолог, член-корреспондент АН СССР (1953), действительный член АН СССР (1968), создатель Всесоюзного гидробиологического общества при АН СССР и его бессменный Президент (с 1952), заместитель академика-секретаря Отделения океанографии, физики атмосферы и географии АН СССР (с 1957); основатель и главный редактор журнала «Океанология» (с 1961), главный редактор многих томов трудов ИО АН СССР, многотомных изданий «Руководство по Зоологии», «Жизнь животных», монографии «Тихий океан», член ряда Советов по линии Юнеско, вице-президент СКОР (1956-1962). С 1917 сотрудник кафедры Зоологии беспозвоночных Московского университета, с 1930 профессор и заведующий этой кафедрой. С 1919 принимал активное участие в организации Плавучего морского научного Института, в постройке первого исследовательского судна «Персей», возглавлял многие экспедиции на «Персее» в наших северных морях. С 1946 заведующий Лабораторией бентоса Института океанологии, возглавлял комплексную Океанографическую экспедицию ИОАН по исследованию дальневосточных морей (1949-1952). За океанологические исследования на «Витязе» награжден Государственной премией СССР (1951). Опубликовал более 300 научных статей, более 10 книг и учебников, более 100 популярных статей. За монографию «Биология морей СССР» удостоен Ленинской премии (1965). Его знаменитая концепция биологической структуры океана стала методологической основой многолетних биологических исследований Института в масштабе всего Мирового океана. Награжден Ломоносовской премией МГУ (1954), Золотой медалью Альберта I Принца Монакского – высшей наградой Французского Океанографического института, а также двумя орденами Ленина, орденом Трудового Красного Знамени, медалью «За доблестный труд».

Безруков Пантелеймон Леонидович (1909-1981) – доктор геолого-минералогических наук (1947), член-корреспондент АН СССР (1969), трижды лауреат Государственной премии СССР (1946, 1951, 1977). Не получив формального высшего образования, участвовал в открытии крупнейшего в стране фосфоритоносного бассейна Каратау в Южном Казахстане (1937), по результатам исследования которого, минуя кандидатскую, ему присвоили ученую степень доктора геолого-минералогических наук и присудили Государственную премию. С 1946 г. работал в Институте океанологии, где организовал и возглавил Отдел геологии моря. Ему принадлежит заслуга постановки морских геологических работ и руководство ими на нис «Витязь» в первых научных рейсах в Дальневосточных морях (1948-1951), с 1954 г. – в Тихом океане, в 1959-1962 – в Индийском океане. Им создана отечественная школа морских геологов. Список работ включает 178 наименований, среди которых большие главы в монографиях и сборниках.

Бруевич Семен Владимирович (1894-1971, С.-Петербург) – гидрохимик, доктор химических наук (1936), профессор (1939), лауреат Государственной премии (1949), заслуженный деятель науки РСФСР. В 1921 г. в качестве химика участвовал в 1-ой полярной экспедиции на ледоколе «Малыгин» в Белое, Баренцево и Карское моря. С 1946 г. работал в Институте океанологии, где возглавлял Химический отдел. В 1949 г. возглавил первый рейс «Витязя» в Черном море. Ему принадлежат сводные работы по гидрохимии Белого, Баренцева, Аральского, Черного, Охотского и Берингова морей, обобщение по гидрохимии Тихого океана, работы по химическому балансу Мирового океана и обмену между океаном и атмосферой солевыми и газовыми компонентами. Им введено понятие «биогидрохимия». Автор более 200 опубликованных научных работ.

Штокман Владимир Борисович (1909 -1968) – океанолог, доктор физико-математических наук (1944), профессор (1947). В 1929 г. поступил на математическое отделение Физико-математического факультета Первого Московского университета, а после выделения из университета Гидрометеорологического института продолжал обучение в нем. В 1930 г. - практикант, а в 1932 г. - младший научный сотрудник Государственного океанографического института (ГОИН). Ему поручается провести экспедицию в Мотовской залив (Мурман), где он собирает интересные материалы. В 1934 г. он направляется в Баку для организации там Лаборатории физической океанологии при Азербайджанском филиале Всесоюзного Института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО).
В этот период в полной мере раскрылись его способности в организации и проведении оригинальных экспедиционных работ, в использовании новейших математических методов по обработке полученных материалов - во внедрении совершенно новых для того времени представлений о гидрологических полях в море как о полях случайных, подлежащих исследованию методами теории вероятности и случайных функций; в организации длительных наблюдений для получения рядов данных, пригодных для статистической обработки. Такого рода работы, проведенные впервые на Каспийском море, развились впоследствии в принцип "полигонных" исследований в океане, ставший в настоящее время основным методом океанологических натурных наблюдений.
В 1939 г. был приглашен в Отдел физики моря Института теоретической физики Академии наук СССР, возглавляемый О.Ю. Шмидтом. С началом Великой Отечественной войны эвакуировался в Красноярск, где некоторое время работал в Арктическом научно-исследовательском институте (АНИИ), а в 1943 г. перешел в Лабораторию океанологии АН СССР, которая, как и АНИИ, находилась в это время в Красноярске в эвакуации.
С Лабораторией океанологии, преобразованной в 1946 г. в Институт океанологии, связана вся дальнейшая жизнь ученого. Здесь он возглавлял Отдел физической океанологии, а затем Лабораторию динамики моря. В 1944 г. утвержден доктором физико-математических наук, а в 1947 г. получил звание профессора геофизики.
Основной круг научных интересов в Институте - морские течения и процессы перемешивания водных масс океана. Ему принадлежат такие фундаментальные достижения, как выяснение важной роли пространственной неравномерности поля ветра над океанами при формировании горизонтальной структуры океанских течений, объяснение противотечений в океанах и морях. Введение модели поля плотности воды позволило с использованием созданного им метода полных потоков получить скорости течений на отдельных горизонтах. Метод полных потоков дал возможность объяснить явление интенсификации течений у западных берегов океанов, т.е. объяснить причины возникновения Гольфстрима, Куросио. Весьма важные результаты получены при исследовании влияния рельефа дна и неравномерности ветрового поля на течения в морях и океанах. Оригинальные результаты получены по проблеме циркуляции вод вокруг островов. Ему принадлежит заслуга и во внедрении в океанологию метода температурных волн для исследования процессов вертикального обмена. Расчеты, основанные на уравнении теплопроводности, позволили объяснить интересные и казавшиеся в значительной степени загадочными особенности распространения теплых атлантических вод в Полярном бассейне.
Им опубликовано более 100 оригинальных исследований по динамике океана, в числе которых широко известная монография "Экваториальные противотечения в океанах"(1948).
Его по праву можно считать родоначальником большинства физических лабораторий ИО АН. Из его отдела еще при жизни выделились в самостоятельные подразделения Отдел физической океанографии, Лаборатория гидрологических процессов, Лаборатория морской метеорологии. У него всегда было много учеников, некоторые стали видными учеными - продолжателями дела своего учителя (члены-корреспонденты РАН Р.В. Озмидов, К.Н. Федоров, доктора наук В.М. Каменкович, С.А. Китайгородский, М.Н. Кошляков и другие). Созданная школа отечественных физиков-океанологов успешно живет и развивается.
В 1979 году построенное в Финляндии для Института океанологии научно-исследовательское судно названо «Профессор Штокман» в честь выдающегося ученого Владимира Борисовича Штокмана. Крупнейшее в мире Штокмановское газоконденсатное месторождение было открыто в результате исследований, выполненных Институтом океанологии на НИС «Профессор Штокман» в Баренцевом море.

Сысоев Николай Николаевич (1909-1964, с. Акуловка Новгородской области) - инженер-океанолог, заместитель директора Института океанологии (1951-1963), лауреат Государственной премии (1951). Работал в Государственном гидрологическом институте в Ленинграде, где руководил опытно-конструкторским отделом. С 1942 по 1946 гг. в рядах Советской Армии, где занимал должность зам. Начальника Центрального Конструкторского Бюро по гидрометеорологическому приборостроению. После демобилизации приглашен в Институт океанологии на должность главного инженера. В дальнейшем создал в Институте Отдел морской техники, Отдел морских экспедиционных работ. По праву считается основателем нового направления в океанологии – морской техники или технической океанологии. Являясь одним из организаторов Института океанологии, руководил работами по созданию самого крупного и самого совершенного в то время научно-исследовательского судна «Витязь». С 1951 года на протяжении 12 лет становления Института заместитель директора, а после смерти П.П. Ширшова несколько лет – исполняющий обязанности директора Института. Сысоев Н.Н. один из создателей новой стратегии океанологических исследований с крупных научно-исследовательских судов типа плавучих морских научных институтов. Впервые внедрил также практику проведения исследовательских работ с судна на якоре с постановкой на глубине до 9000 м и более, а также методику длительных (до года и более) исследований на автономных океанологических буях. Будучи руководителем методической секции Океанографической комиссии АН СССР много сделал для унификации методов исследования морей и океанов. За ряд работ по методике, аппаратуре и океанологическим исследованиям в 1951г. был удостоен Государственной премии СССР. За годы работы в Институте участвовал в 15 морских экспедициях, в том числе в 8 океанских на «Витязе». Автор 150 научных работ и более 70 оригинальных океанологических приборов.

Калиненко Василий Иосифович (1898-1973, Севастополь) – гидробиолог, доктор биологических наук (1945), профессор (1947). В 1927 г. окончил МГУ по специальности микробиология и физиология беспозвоночных животных. Работая во ВНИИ каучуконосов, сделал ряд открытий в области бактериальных поражений каучуконосных растений. В 1935 г. ему была присуждена ученая степень кандидата биологических наук. В 1941 г. академик П.П.Ширшов пригласил его в только что созданную Лабораторию океанологии при Академии наук СССР. К 1945 г. Калиненко В.И. закончил монографическое исследование морфологии, физиологии железобактерий и их роли в формировании железо-марганцевых конкреций. Он явился основоположником нового направления в учении о геохимической роли бактерий и прежде всего железобактерий в среде морей и океанов. Заведуя Лабораторией микробиологии в Институте океанологии, продолжил изучение специализированных групп микроорганизмов в водах озер, морей и океанов и их геохимической деятельности (железобактерий, нирификаторов, осадителей карбоната кальция). Работал на Черном море, на железорудных озерах Карелии, в Беринговом, Охотском Японском морях и в Тихом океане.

В различные годы работали и внесли огромный вклад в создание и развитие Института биоокеанологии Алексей Дмитриевич Добровольский, Сергей Васильевич Суетов, Василий Никитич Никитин, Петр Иванович Усачев.

Получить образование биоокеанолога можно в таких вузах:

• кафедра океанологии географического факультете Московского государственного университета (Москва);
• кафедра физики моря и вод суши физического факультета МГУ (Москва);
• кафедра термогидромеханики океана Московского физико-технического института (Москва);
• кафедра океанологии факультета географии и геоэкологии Санкт-Петербургского государственного университета (Петербург)
• океанологический факультет Российского государственного гидрометеорологического университета (РГГУ - Петербург);
• кафедра океанологии геофизического факультета Дальневосточного государственного университета (Владивосток);
• кафедра физической географии и океанологии Таврического национального университета (Симферополь);
• кафедра океанологии геолого-географического факультета Ростовского государственного университета (Ростов-на-Дону);
• кафедра географии океана Российского государственного университета им. Канта (Калининград);
• кафедра океанологии Одесского гидрометеорологического института (Одесса);
• Санкт-Петербургский военно-морской институт