Среди абиотических факторов различают космические и земные. Космические факторы - это, прежде всего, солнечное излучение, в состав которого входит 48% видимого света, до 7% ультрафиолетового и 45%
инфракрасного излучения. Благодаря солнечной радиации осуществляется фотосинтез водных растений - основной процесс образования органического вещества, а также повышается температура воды - важнейший экологический фактор жизнедеятельности водных организмов. Кроме того, на все живое на Земле, в том числе и на гидробионтов, действуют различные виды космического излучения, в частности в-лучи и другие радиоактивные факторы, а также магнитное поле Земли, периодически возмущается под влиянием взрывов на Солнце. Природный магнетизм играет значительную роль в миграциях водных млекопитающих (китов, кашалотов, дельфинов) и некоторых рыб (угрей).
Важнейшую экологическую роль играют силы всемирного тяготения, обусловливающие в океанах и морях приплдивно-отливные явления и, как следствие, - непостоянные условия жизни организмов шельфа и литорали, периодически обводнюеться и высыхает. Чередование дня и ночи и другие периодические явления, связанные с вращением Земли вокруг Солнца, влияют на поведение, образ жизни и процессы размножения водных животных.
Следствием приспособления гидробионтов к периодическим колебаниям космических факторов является формирование так называемых биологических часов (или циркадных ритмов), т.е. ритмических колебаний жизненных процессов водных животных в соответствии с колебаниями условий окружающей среды (ритмические колебания сохраняются и в тех случаях, когда гидробионты живут за пределами своей природной среды , например в аквариумах). Биоритмы известны даже у водорослей (в частности, в синезеленых водорослей осцилятории). Этот механизм выработан в ходе длительного эволюционного процесса и закреплен генетически. К чередование дня и ночи приспособились многие «ночных» животных, питающихся преимущественно ночью.
Сезонные изменения температуры воды связаны с вращением Земли вокруг Солнца и отражаются на всем составе гидробиоты: весенний, летний и осенний планктон в водоемах систематически сменяют друг друга. Процессы размножения гидробионтов привязаны к теплого периода, тогда как осенью жизни подавляется, а зимой замирает: значительная часть животных находится в состоянии анабиоза или откладывает устойчивы к внешним воздействиям яйца (споры, цисты), а растительные организмы отмирают. Рыбы основном не питаются и зимуют в неподвижном состоянии. Вспышки размножения гидробионтов (или «волны жизни», по В.И. Вернадскому) также привязаны к сезонным изменениям температуры и освещения. В целом, всю жизнь в воде полностью подчиненное влияния Солнца и связанных с ним ритмов физических, химических, гидрологических и других процессов.
Гидрологический режим водоемов определяет формирование специфических группировок организмов, приспособленных к условиям замедленного течения (стагнофильни группировки) или условиям проточности (реофильни группировки). Согласно формируются лентични или лотични экосистемы, которые существенно отличаются как по составу биоты, так и по особенностям протекания гидробиологических процессов.
На значительных глубинах океанов и морей важнейшим среди физических факторов является атмосферное давление.
К физико-химическим факторам относятся активная реакция среды (рН), окислительно-восстановительный потенциал (Eh), щелочность, жесткость, осмотическое давление.
Химические факторы - это содержание кислорода, диоксида углерода, других растворенных газов, минерализация, солевой состав, соленость, концентрация органических веществ, наличие загрязняющих веществ различного химического состава.
Для донных организмов важное значение имеют структура донных отложений, уровень заиленности, содержание органического вещества в илах и др..
Биотические факторы формируются в результате воздействия водных организмов на среду или друг на друга. К таким факторам можно отнести изменение условий (кондиционирования) среды доминирующими видами эдификаторы), например изменение содержания кислорода и углекислого газа в водоемах, заросших высшими водными растениями. Поедания одних видов другими (растений - животными, «мирных» животных - хищными), т.е. процессы, которые формируют трофические цепи (система «хищник - жертва»); паразитирования одних организмов на других, использование одних организмов как место обитания других и многие другие н "связей, которые складываются между обитателями водоемов течение длительного или короткого времени существования экосистемы.
Любой организм или совокупность организмов всегда существуют в системе экологических связей и сообщения (констелляции) нескольких факторов среды. Следствием такого взаимодействия становится или процветания, или подавленность, или смерть как на организменном, так и на популяционном и биоценотическом уровнях, хотя надорганизменного системы более устойчивы к колебаниям факторов, чем отдельные особи.
В XX веке наибольшее значение для водной среды имеют антропогенные факторы.
Хозяйственная деятельность человека, хищническое использование рыбных запасов, неограниченный промысел морских животных привели к резкому снижению численности полезных водных животных, к перестройке структуры биоценозов, вымиранию наименее защищенных видов.
К важнейшим антропогенных факторов, влияющих на весь ход биологических процессов в биосфере, принадлежат гидротехническое строительство (зарегулирования рек плотинами, межбассейновой переброски стока и др.)., Чрезмерное водопользование, загрязнение водоемов сточными водами различных производств и коммунально-бытовых стоков, нефтяное загрязнение морей и океанов вследствие аварий танкеров, а пресных вод - в результате судоходства и широкого использования моторных лодок для рекреации и рыболовства, биологическое загрязнение - перенос нежелательных организмов из одних водоемов в другие.
Среди антропогенных факторов, в наибольшей степени изменяют качество природных вод и снижают биологическую продуктивность водоемов, можно отметить следующие: эвтрофикация, обусловленная повышением содержания в воде биогенных веществ - азота и фосфора, приводит к чрезмерному развитию водорослей, а при их отмирании - до следующего самозабруднення водоемы; органическое загрязнение (сапробизация) токсическое загрязнение химическими веществами различного происхождения (токсификация), «тепловое» загрязнение вследствие сброса в водные объекты подогретых вод тепловых и атомных электростанций; кислотные дожди, которые изменяют активную реакцию воды - рН (ацидификация). В 50-70-е годы XX века, в результате многократного испытания атомной и термоядерного оружия, большое значение для биосферы в целом и гидросферы частности приобрело радионуклидное загрязнение, связанное также с авариями на атомных электростанциях (в Украине - это авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г.). В то же время, на водные организмы в течение всей геологической истории Земли влияла естественная радиоактивность горных пород, океанического дна и других природных источников.
Абиотические и антропогенные факторы поддаются количественной оценке и выражаются в соответствующих международных стандартизированных единицах измерения (табл. 3.1).
Каждый вид имеет свою шкалу приспособляемости к тем или других факторов (экологическая валентность). Такая шкала терминологически обозначается кодами: «олиго» - мало, «мезо» - умеренно, «поле»-много, а также «стено» - постоянно или стабильно и «евры» - везде.