Световой режим водоемов
Света в воде гораздо меньше, чем в воздухе. Часть падающих на поверхность водоема лучей отражается в воздушную среду. Отражение тем сильнее, чем ниже положение Солнца, поэтому день под водой короче, чем на суше. Быстрое убывание количества света с глубиной связано с поглощением его водой. Лучи с разной длиной волны поглощаются неодинаково: красные исчезают уже недалеко от поверхности, тогда как сине-зеленые проникают гораздо глубже. Сгущающиеся с глубиной сумерки имеют сначала зеленый, затем голубой, синий и сине-фиолетовый цвет, сменяясь, наконец постоянным мраком. Соответственно сменяют друг друга с глубиной зеленые, бурые и красные водоросли, специализированные на улавливание света с разной длиной волны. Окраска животных меняется с глубиной так же закономерно. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели литоральной и сублиторальной зон. Многие глубинные организмы, подобно пещерным, не имеют пигментов. В сумеречной зоне широко распространена красная окраска, которая является дополнительной к сине-фиолетовому свету на этих глубинах. Дополнительные по цвету лучи наиболее полно поглощаются телом. Это позволяет животным скрываться от врагов, так как их красный цвет в сине-фиолетовых лучах зрительно воспринимается как черный.
Поглощение света тем сильнее, чем меньше прозрачность воды, которая зависит от количества взвешенных в ней частиц. Прозрачность характеризуют предельной глубиной, на которой еще виден специально опускаемый белый диск диаметром около 20 см (диск Секки). Самые прозрачные воды — в Саргассовом море: диск виден до глубины 66,5 м. В Тихом океане диск Секки виден до 59 м, в Индийском — до 50 м, в мелких морях — до 5-15 м. Прозрачность рек в среднем 1-1,5 м. Поэтому граница зоны фотосинтеза сильно варьирует в разных водоемах.
Количество света в верхних слоях водоемов сильно меняется в зависимости от широты местности и от времени года. Длинные полярные ночи сильно ограничивают время, пригодное для фотосинтеза, в арктических и приантарктических бассейнах, а ледовый покров затрудняет доступ света зимой во все замерзающие водоемы.[6]
Виды декоративного освещения водоемов, советы по выбору и инструкция по установке
Открытые бассейны, декоративные пруды, импровизированные водопады и фонтаны украшают участки в частных владениях. При дневном свете вода своим видом умиротворяет, её прохлада радует в зной.
При наступлении сумерек картинка меняется, водоём с окружающей его растительностью погружается во тьму.
При использовании освещения в зонах купания и ландшафтного декорирования эффект будет другим. Вечером пруд и бассейн станут местом притяжения.
Что включает в себя понятие?
Декоративное ландшафтное оформление водоёма состоит из нескольких видов осветительных приборов:
- Один из них находится на поверхности и очерчивает границу между водной гладью и сушей.
- Вторая группа – подводные светильники, они размещаются на дне водоёма и его стенках, ярусах. Используются и надводные декоративные светильники, они не входят в общую систему освещения, не зависят от электричества – работают за счёт накопления энергии в солнечной батарее.
Какую декоративную подсветку можно установить?
Для пруда используются несколько видов наземных, подводных и плавающих светильников. В светильниках прибрежной зоны используются лампы разные лампы. Самый экономичный и долговечный способ освещения – светодиоды. Эти светильники имеют множество форм и цветов яркого, но не слепящего, света.
Длинные гибкие гирлянды со светодиодами, как правило, используются для того, чтобы обозначить периметр водоёма. Они размещаются в непосредственной близости к воде, что требует обратить внимание при выборе на материал, из которого изготовлен корпус.
А идеале им должно быть оптоволокно. Оптоволоконные гибкие проводники свечения работают по принципу передачи потока от источника к рассеивателю.
В качестве источника используют лампы:
- галогенные;
- металлогалогенные;
- накаливания;
- светодиодные.
Устанавливают оптоволоконные гибкие ленты у:
- бассейнов;
- прудов;
- ручейков;
- фонтанов;
- водопадов для подсветки струй воды изнутри.
Оптоволоконные светильники прокладываются и на дно водоёма в виде причудливых фигурок. Ими же выделяют ярусы декоративного пруда, подчёркивая красоту группы прибрежных водных и наземных растений.
Для освещения бассейнов нередко используют галогенные лампы, помещённые в герметичные плафоны. У этого типа ламп тоже большая цветовая гамма за счёт использования светофильтров.
Можно ли обойтись?
Красота и журчание воды успокаивающее действуют на нервную систему. Белые ночи бывают только в Санкт-Петербурге и прилегающих районах.
Но и здесь во второй половине лета следует подумать об освещении зоны отдыха у воды, чтобы наслаждаться её красотой. В противном случае, придётся довольствоваться созерцанием декоративными растениями и искрящимися в лучах солнца брызгами воды только в дневные часы.
Без подсветки пруда и бассейна, рядом с которым установлены наружные источники света – прожектора или фонари, обойтись можно, при условии, что пруд разбит для разведения карпов или других пород рыб, яркое декоративное освещение вообще не уместно. Особенно учитывая тот факт, что преломление световых лучей в воде непредсказуемо.
Для глубокого пруда, где нет живности чувствительной к свету, подбирать осветительные приборы для дна следует мощные, чтобы вся толща воды была прозрачной, а установленный декор внутри водоёма оказался выгодно подсвеченным.
Общие требования
Практически все типы светильников с высокой степенью защиты от проникновения воды к источнику тока подходят для использования в качестве подсветки воды в фонтанах и водопадах.
Главное правило, чтобы электрические провода были исправными и изолированными от воды специальным коробом, который прокладывается в грунт под изоляционный слой рукотворного водоёма ещё на стадии его строительства.
К поверхностным водным светильникам предъявляются те же требования безопасности, которые соблюсти проще, ведь большинство из плавающих световых композиций работают от солнечных батареек.
Безопасными в использовании должны быть и наземные осветительные приборы, расположенные вблизи водоёма. Надёжная изоляция проводов и низковольтных источников питания – единственный способ избежать удара током при соприкосновении с водой.
Ни малейшего отрезка проводки не должно быть в водоёме. Учитывая то, что оптоволоконные светящиеся ленты получают сигнал от лампы, находящейся за пределами самого корпуса, получается, что это самый безопасный вид водного светильника для плавательного бассейна, фонтана, водопада и прочих источников воды, с которыми можно контактировать.
Разновидности и способы иллюминации
Разберем каждый тип отдельно:
Лампы накаливания. Являются самыми мощными. Их особый вид выпускается и для подсветки поверхности воды изнутри.
Минусы решения использовать этот источник света в том, что лампы накаливания дают тёплый жёлтый свет.
Светильники с многоцветными гранями светодиодов. Система RGB, работают в нескольких режимах. Смена цвета освещения тоже производится с пульта д/у. К сожалению, не все цвета одинаково подходят для подсветки воды, красный и жёлтый свет создают эффект мутности воды.
Объемное изображение. Особым способом декорирования бассейнов, прудов и других водных объектов на участке является создание объёмного изображения. Оно создаётся за счёт светильников с поворотным механизмом.
Как выбрать?
Способ освещения лучше подбирать ещё на стадии проектирования водоёма, чтобы была возможность беспрепятственного подведения электричества на участок. После наполнения пруды водой или заливки бетонной чаши бассейна такой возможности уже не будет.
Придётся довольствоваться светильниками малой мощности. Недостаток такого решения в том, что заглубление проводки будет недостаточно глубоким, а часть её будет выходить на поверхность в виде грунтовых светильников с розеткой для подключения.
Способ освещения водоёма зависит от нескольких факторов:
- габаритов и глубины;
- желаемого результата;
- возможности подведения электросети 220V или маломощной;
- от наличия или отсутствия оригинального декора под толщей воды;
- близости загородного дома к водоёму;
- оформления прибрежной зоны.
Какие типы светильников можно применять?
Надводные плавающие светильники – группа, которая видна издалека. Конструкция их проста – верхняя декоративная часть уравновешивается основанием или противовесом, которые предотвращают их опрокидывание при сильном ветре, но не мешают фонарикам свободно перемещаться по водной глади.
Минус поверхностных водных фонарей в том, что их единственным источником питания является солнечная батарея. В пасмурные дни этот элемент не способен накопить достаточного количества энергии.
Значит, свечение будет тусклым и недолгим. Этот тип освещения используется для декорирования поверхности, декоративные плафоны будут отражаться в воде как в зеркале. Вглубь воды свет их не проникает.
Наземная группа освещения около водоёма состоит из точечных светильников, гибких лент по периметру и встраиваемых грунтовых. У каждой из этих категорий есть своё назначение:
- Оптоволоконная лента очерчивает поверхность водоёма – его чётких геометрических линий и плавных изгибов, узнаваемых и абстрактных форм.
- Точечные светильники на солевых, алкалиновых, солнечных и других батарейках устанавливаются на деревьях, вспомогательных объектах, где скрыты насосы и другие приборы, не имеющие эстетического вида.
- Среди высаженных в прибрежной зоне декоративных влаголюбивых растений устанавливают декоративные глиняные фигурки, пластиковые грунтовые светильники на колышках в виде фонариков или цветов. Минус этой группы в частой необходимости замены батареек или недостаточном заряде солнечных.
- Встраиваемые грунтовые работают от бытовой сети. Минус в необходимости прокладывания кабеля под землёй.
В зависимости от типа фонарей
Белые светодиоды выгодно подсвечивают, не искажая цвета:
- высокорослые декоративные травы.
- кустарники.
- деревья.
Красные и жёлтые лампы дают для воды эффект заиленности, а для цветущие растения в таком свете смотрятся искусственными или увядшими.
От вида пруда
Подводные лампы устанавливают на глубине 60-100 см от верхнего края воды. Это обеспечит равномерность распределения света в неглубоком пруду и фонтане.
Для глубокого пруда выгоднее сделать многоярусное освещение, верхний ряд светильников будет соответствовать по высоте рекомендованному уровню.
При необходимости погружения светильников на большую глубину следует выбрать лампы большей мощности, то есть, экономичные LED светильники придётся заменить галогенными или лампами накаливания.
Мелкую чашу фонтана, глубиной не более 50 см, целесообразно подсвечивать исключительно поверхностными плавучими фонарями. Светильники можно зафиксировать на определённых местах при помощи грузил достаточного веса, чтобы слабый ветерок не перемещал светильники, но не настолько тяжёлых, чтобы утянуть декоративные плафоны в воду.
Встраиваемые светильники с поворотным механизмом и системой смены цвета освещения – это прекрасное решение, если необходимо подсветить струю воды и разлетающиеся при столкновении с чашей брызги воды. Возможностей наклона прибора на кронштейне должно хватить для полноценной подсветки от основания струи до её излёта.
Осветительные приборы распределяют равномерно по всему периметру чаши. Это обеспечивает объём иллюминации. При необходимости получения панорамного эффекта, светильники устанавливаются только на ½ или 2/3 чаши.
Для невысокого фонтанчика, с умеренным распылением воды, применяют вертикальную подсветку, когда водонепроницаемый светильник устанавливается на одном уровне с форсункой. Подобные принципы действуют и при оформлении бассейнов, водопадов.
Принципы выбора
Для правильного выбора ламп следует сопоставлять глубину водоёма с мощностью осветительного прибора. Не следует упускать из виду и тот эффект, который данный цвет лампы окажет на вид воды в сумерках.
Учитывая изменение преломления лучей, придётся выбрать светильники, направление света которых можно регулировать. Основной момент – совпадение мощности электросети с потребляемой осветительным прибором.
Правила и схемы установки своими руками
Не рекомендуется брать для внутреннего оформления чаши водоёма силиконовую осветительную ленту, если она защищена только с внешней стороны.
Если источник света имеет всестороннюю защиту в виде шланга, то его можно использовать, но в том случае, если не придётся сращивать несколько лент.
Силикон на концах светильников не даёт надёжной защиты от проникновения воды. Провода, даже заизолированные, в идеале должны находиться за пределами воды. Светодиодная подсветка для бассейна имеет ограничения по метражу. Не следует сращивать ленты сверх 10-20 метров. Следует рассчитать пропускную мощность, чтобы шланг оставался работоспособным.
Какие инструменты, приспособления нужны?
Для сращивания светодиодного шланга понадобятся:
- груз небольшого диаметра;
- нитка;
- пылесос;
- тройник, подходящий по диаметру к шлангу.
Пошаговая инструкция по организации
Для каждого отдельно взятого случая найдутся рекомендации, которые помогут безо ошибок собрать систему освещения.
В зависимости от наличия проводов
- Проводные системы требуют обязательного подведения электричества, установки на каждую отдельную линию автоматического предохранителя.
- Для плавучих светильников никакой дополнительной подготовки не потребуется.
- Специальные поверхностные плавающие светильники готовы к использованию сразу после установки их в нужном месте. Светиться они начнут при наступлении сумерек.
От типа светильников
Одиночные подводные светильники устанавливаются при помощи закладных элементов или на кронштейны. Лента крепится в держателях так, чтобы не повредить прозрачный защитный шланг.
От вида водного пространства
Готовая фигурная чаша бассейна или пруда – это хороший диэлектрик, но установка подводных фонарей требует сверления армированной купели.
Закладные элементы, в отличие от бетонных чаш, устанавливаются в ней снаружи. Для этого в утеплителе вырезаются отверстия, намечаются места для установки светильников.
В середине диаметра высверливается отверстие внутрь чаши – это ориентир для того, чтобы сделать, «коронкой» соответствующего диаметра, отверстие под выход проводов. Оно сверлится изнутри, чтобы избежать сколов.
Закладные устанавливаются за пределами чаши, внутри находится только надёжно защищённая от проникновения воды фара со светодиодным, галогенным или другим источником света.
Возможные сложности
При установке закладных элементов могут возникнуть затруднения в том, что намеченный под установку светильника, участок может содержать рёбра жёсткости и другие металлические элементы каркаса.
Их трогать нельзя, чтобы не ослабить сопротивление чаши напору воды. В этом случае фонарь следует сместить вверх или вниз. А вслед за ним откорректировать и высоту остальных осветительных приборов этой линии.
Средние расходы
Для каждого водоёма расчёт стоимости придётся производить самостоятельно, учитывая:
- количество светильников каждой группы;
- удалённость водоёма от точки электропитания;
- необходимости приобретения расходных материалов и инструментов;
- найма специалистов.
Сами источники освещения и сопутствующие материалы для их установки могут стоить от нескольких десятков рублей до сотен тысяч, что зависит от системы, наличия вторичной оптики, системы RGB, дающей возможность использования одного осветительного прибора в 19 разных режимах.
Заключение
Выбор освещения для бассейнов, прудов, фонтанов в большей степени зависит от желаемого эффекта и выделенного бюджета. Аналогичные по действию светильники, разных производителей, по стоимости могут в разы отличаться, но это не говорит ни о разнице в качестве, ни о сроке службы.
Качественное освещение водоёма на своём участке можно сделать и за 10 000 рублей, и за полмиллиона. Большая толика средств расходуется на разработку дизайна и подбор светильников именитых фирм. Зная принципы подбора светильников и получения визуальных эффектов, можно экономить!
Световой режим водоемов и распространение в них растений.
Особый световой режим складывается в водоемах. Он зависит от общей освещенности над водой, степени отражения водной поверхностью, поглощения и рассеяния света в воде. На него сильно влияют гидродинамические показатели — турбулентность, прозрачность, цветность и мутность воды.
При высоком стоянии солнца гладкая водная поверхность в среднем отражает 6 % падающего света, при сильном волнении — около 10%. При низком стоянии Солнца отражение значительно
увеличивается и большая часть света в воду не проникает. Поэтому под водой день короче, чем на суше.
Вода ослабляет радиацию намного сильнее атмосферы. Длинноволновые тепловые лучи поглощаются уже в верхних миллиметрах водяного слоя, инфракрасная радиация — в верхних сантиметрах. УФ-лучи проникают на глубину от нескольких дециметров до метра. Но ФАР достигает больших глубин. С глубиной интенсивность радиации убывает экспоненциально. Свет поглощается и рассеивается водой, растворенными веществами, взвешенными частицами и планктоном. В мутных водах уже на глубине около 0,5 м количество света может уменьшиться до 7 % (как под пологом темного елового леса). Разные глубины характеризуются и разной освещенностью, и разным спектральным составом света (рис. 6.12). Красное излучение, как правило, не проникает ниже 34 м, желтая часть спектра задерживается на глубине около 177 м, а зеленая — на глубине 322 м. На больших глубинах царит слабое зеленовато-голубоватое освещение. Глубже 500 м не проникают даже синие и фиолетовые лучи.
Слой воды ниже границы обитания автотрофных растений называется дисфотической зоной, а выше ее — эуфотической. В прозрачных озерах 1 % падающей ФАР может достигать глубины 5—10 м, поэтому высшие растения могут встречаться там на пятиметровой глубине, а прикрепленные ко дну водоросли и на глубинах до 20 130 м.
зоны лежит глубже. Так, в прибрежной полосе Средиземного моря 1 % радиации проникает до глубины 60 м, а в прозрачных водах океана — до 140 м.
Разные группы водорослей неодинаково относятся к спектральному составу достигающего их света. В процессе фотосинтеза одни из них (зеленые, бурые, диатомовые) преимущественно используют красные и в меньшей степени синие лучи спектра. Другие во-
Рис. 6.12. Ослабление в воде цветных
лучей (по G. Clarke, 1957).
Лучи: УФ-Ф — ультрафиолетовые — фиолетовые, С, Г — синие и голубые, 3 — зеленые, Ж — желтые, О — оранжевые, К — красные. Шкала по оси абсцисс логарифмическая
доросли (красные и цианобактерии), наоборот, больше используют синие и в меньшей степени красные лучи. Они активно фотосинтезируют благодаря присутствию красного пигмента фико- эритрина. Представители красных водорослей доходят в морях и океанах до самых больших глубин, а распространение большинства зеленых водорослей, имеющих фотосинтетические пигменты, поглощающие ту же часть спектра, что и наземные растения, ограничено поверхностными водами. Т. Энгельман назвал это явление хроматической комплементарной адаптацией водорослей.
Некоторые организмы (например, цианобактерии) изменяют свою окраску под влиянием цвета освещающих лучей и интенсивнее усваивают С02 в дополнительных к их окраске лучах спектра. Это явление связано с развитием других пигментов, особенно фикобилинов и каротиноидов. Так, если эти организмы выращивать на красном свету, у них будет преобладать фикоцианин, а при освещении зеленым светом главное место займет фикоэрит- рин. Способность к хроматической адаптации обнаружена не у всех водорослей. Некоторые выживают на глубине благодаря синтезу большего количества пигмента.
К количеству света водоросли в целом очень нетребовательны. Обычно они довольствуются очень слабым освещением, гораздо меньшим, чем наземные растения.
Распространение в глубину фитобентоса часто зависит не только от количества проникающего света, но и от возможностей его использования. Степень использования света зависит от сопряженного действия целого ряда факторов: температуры, характера грунта, содержания в воде минеральных и органических веществ. Так, интенсификации фотосинтеза способствует постоянное обновление водных масс. Косвенно это подтверждает тот факт, что бентосные водоросли наиболее пышно развиваются именно в местах с интенсивным перемешиванием воды (в реках и ручьях — на перекатах, где вода течет с большой скоростью, в морях — в проливах с течениями, в прибрежной прибойной зоне). Глубина, на которой разрастаются бентосные растения, в разных водоемах неодинакова. Дно глубоких бассейнов свободно от фотоавтотроф- ных водорослей. Глубина, на которую они опускаются в разных морях, неодинакова. Например, в северном регионе граница встречаемости бентосных растений лежит на незначительных глубинах, около 40 — 50 м, у берегов Флориды морские водоросли опускаются до глубины 100 м, а в отличающемся прозрачностью Средиземном море они растут на глубине 130 и даже 180 м (Л.Л. Великанов и др., 1981).
Световой режим
На водные организмы большое влияние оказывают световой режим и прозрачность воды. Интенсивность света в воде сильно ослаблена (рис. 5.25), так как часть падающей радиации отражается от поверности воды, другая поглощается ее толщей. Ослабление света связано с прозрачностью воды. В океанах, например, с большой прозрачностью на глубину 140 метров еще падает около 1% радиации, а в небольших озерах с несколько замкнутой водой уже на глубину 2 м — всего лишь десятые доли процента.
В связи с тем, что лучи разных участков солнечного спектра неодинаково поглощаются водой, с глубиной изменяется и спектральный состав света, ослабляются красные лучи (рис. 5.26). Сине- зеленые лучи проникают на значительные глубины. Сгущающиеся с глубиной сумерки в океане имеют вначале зеленый, затем голубой, синий, сине-фиолетовый цвета, сменяясь в дальнейшем постоянным мраком (рис. 5.27). Соответственно сменяют друг друга с глубиной и живые организмы.
Так, растения, живущие на поверхности воды, не испытывают недостатка света, то погруженные и особенно глубоководные относят к «теневой флоре». Им приходится адаптироваться не только к недостатку света, но и к изменению его состава выработкой дополнительных пигментов. Это прослеживается на известной закономерности окраски у водорослей, обитающих на разных глубинах. В мелководных зонах, где растениям еще доступны красные лучи, которые в наибольшей степени поглощаются хлорофиллом, как правило, преобладают зеленые водоросли. В более глубоких зонах встречаются бурые водоросли, имеющие кроме хлорофилла бурые пигменты фикофеин, фукок- сантин и др. Еще глубже обитают красные водоросли, содержащие пигмент фикоэритрин. Здесь четко прослеживается способность к улавливанию солнечных лучей с разной длиной волны. Данное явление получило название хроматической адаптации.
Рисунок 5.26 — Ослабление цветных компонентов белого света в воде с увеличением глубины (по G. Clarke, 1957)
Лучи: к — красные, о — оранжевые, ж — желтые, з — зеленые, г — голубые, с — синие, ф — фиолетовые. Шкала по оси абсцисс логарифмическая
Глубоководные виды имеют ряд физических черт, свойственных теневым растениям. Среди них следует отметить низкую точку компенсации фотосинтеза (30- 100 лк), «теневой характер» световой кривой фотосинтеза с низким плато насыщения, у водорослей, например, крупные размеры хроматофо- ров. Тогда как у поверхности и плавающих форм эти кривые более «светлого» типа.
Для использования слабого света в процессе фотосинтеза требуется увеличенная площадь ассимилирующих органов. Так, стрелолист (Sagittaria sagittifolia) формирует разные по форме листья при развитии на суше и в воде (рис. 5.28).
В наследственной программе закодирована возможность развития в том и другом направлении. «Пусковым механизмом» для развития «водных» форм листьев служит затенение, а не непосредственное действие воды.
Нередко листья водных растений, погруженные в воду, сильно рассечены на узкие нитевидные доли, как, например, у роголистника, урути, пузырчаток (рис. 5.29), или имеют тонкую про-
Рисунок 5.27 — Освещенность в водной экосистеме
Рисунок 5.28 — Стрелолист (Sagittaria sagittifolia) формирует разные по форме листья при развитии на суше (А) и в воде (Б, В) (по Б. Уоллес и др., 1964)
свечивающую пластинку — подводные листья кубышек, кувшинок, листья погруженных рдестов.
Рисунок 5.29 — Пузырчатки: Utricularia grafiana (на переднем плане) и U. minor (по А. Кернеру, 1896)
Данные черты характерны и для водорослей, таких, как нитчатые водоросли, рассеченные талломы харовых, тонкие прозрачные талломы многих глубоководных видов. Это дает возможность гидрофитам увеличить отношение площади тела к объему, а следовательно, развивать большую поверхность при сравнительно небольших затратах органической массы.
У частично погруженных в воду растений хорошо выражена ге- терофплия, т. е. различие строения надводных и подводных листьев у одного итого же растения. Это хорошо просматривается у водного лютика разнолистного (рис. 5.30). Надводные имеют черты, обычные для листьев надземных растений (дорзовентральное строение, хорошо развитые покровные ткани и устьичный аппарат), подводные — очень тонкие или рассеченные листовые пластинки. Гетерофилия отмечена также у кувшинок и кубышек, стрелолиста и других видов.
Рисунок 5.30 — Гетерофилия у водного лютика разнолистного Ranunculus diversifolius (из Т. Г. Горышиной, 1979)
Листья: 1 —надводные, 2— подводные
Показательным примером является поручейник (Slum latifolium), на стебле которого можно видеть несколько форм листьев, отражающих все переходы от типично наземных до типично водных.
Глубина водной среды оказывает влияние и на животных, их окраску, видовой состав и т.д. Например, в озерной экосистеме основная жизнь сосредоточена в слое воды, куда проникает количество света достаточное для фотосинтеза. Нижняя граница данного слоя носит название компенсационного уровня. Выше этой глубины растения выделяют больше кислорода, чем потребляют, и избыточный кислород могут использовать другие организмы. Ниже этой глубины фотосинтез не может обеспечить дыхание, в связи с этим организмам доступен только кислород, который поступает с водой из более поверхностных слоев озера (рис. 5.31).
В светлых, поверхностных слоях воды обитают ярко и разнообразно окрашенные животные, глубоководные же виды обычно лишены пигментов. В сумеречной зоне океана обитают животные, окрашенные в цвета с красноватым оттенком, что помогает им скрываться от врагов, так как красный цвет в сине-фиолетовых лучах воспринимается как черный. Красная окраска характерна для таких животных сумеречной зоны, как морской окунь, красный коралл, различные ракообразные и др.
Поглощение света в воде тем сильнее, чем меньше ее прозрачность. Прозрачность воды в свою очередь обусловлена наличием в
Рисунок 5.31 — Озерная экосистема в середине лета
Компенсационный уровень — глубина, на которой проникающего света уже недостаточно для фотосинтеза: I — планктон, 2 — щука обыкновенная, 3 — окунь обыкновенный, 4 — мотыли, 5 — ондатра, 6 — лягушка зеленая, 7 — черепаха расписная, 8 — плавунец, 9 — улитка прудовая, 10 — чирок синекрылый
ней частиц минеральных веществ (глина, ил). Уменьшается прозрачность воды и при бурном разрастании водной растительности в летний период или при массовом размножении мелких организмов, находящихся в поверхностных слоях во взвешенном состоянии. Прозрачность характеризуется предельной глубиной, где еще виден специально опускаемый диск Секки (белый диск диаметром 20 см). В Саргассовом море (самые прозрачные воды) диск Секки виден до глубины 66,5 м, в Тихом океане — до 59, в Индийском — до 50, в мелких морях — до 5-15 м. Прозрачность рек не превышает 1-1,5 м, а в среднеазиатских реках Амударье и Сырдарье—нескольких сантиметров. Отсюда и границы зон фотосинтеза сильно колеблются в разных водоемах. В самых чистых водах зона фотосинтеза, или эуфотическая зона, достигает глубины не свыше 200 м, сумеречная (дисфотическая) простирается до 1000-1500 м, а глубже, в афотическую зону солнечный свет совсем не проникает.
Световой день в воде значительно короче (особенно в глубоких слоях), чем на суше. Количество света в верхних слоях водоемов меняется в зависимости от широты местности и от времени года. Так, длинные полярные ночи сильно ограничивают время, пригодное для фотосинтеза в арктических и приантарктических бассейнах, а ледовый покров затрудняет доступ света зимой во все замерзающие водоемы.