В настоящее время еще не все составные части баланса этой экологической системы изучены и выражены количественно. В Институте океанологии АН СССР разработана математическая модель экосистемы (сообщества организмов + среда) верхних слоев тропической пелагиали. В ней учтены: приход энергии, баланс фосфатов и солей азота, фотосинтез, выедание фитопланктона зоопланктоном, размножение зоопланктона и т. д. Слои максимальной концентрации планктона оказались на глубинах 25‑ 40 и 70–90 м. Их обычная толщина 5–10 м. Близ зон подъема вод происходит накопление энергии, а «ниже по течению» — ее расходование (рис. 5).
Рис. 5. Схема круговорота биогенных элементов и органического вещества в пелагическом сообществе тропических вод (по М. Е. Виноградову, 1971) 1 — подъем в зоне апвелинга; 2‑многократное использование; 3 — погружение на глубину; 4 — турбулентный подъем; 5 — включение поднявшихся веществ в циклы поверхностного сообщества
Одна из наиболее примечательных рыб — летучая стала символом тропических вод. Как и другие рыбы пелагиали, она темно–синяя со спины и серебристая снизу. Поэтому ее трудно заметить сверху, на фоне океанской синевы, и снизу, когда серебристое брюшко сливается со светлой, мерцающей поверхностью воды. Перед скачком в воздух она разгоняется в воде, выходит на поверхность. Затем отрывается от воды и планирует над поверхностью, иногда касаясь воды хвостом и получая дополнительный разгон. Полет длится около 10 сек. на расстояние до 200–300 м. В экваториальной зоне часто встречаются значительные стайки летучих рыб. Основные враги их — золотистая макрель (корифена) и кальмары. Летучая рыба охотно идет на свет. Поэтому нередко залетает ночью на палубы и даже в открытые иллюминаторы судов.
Рис. 5. Схема круговорота биогенных элементов и органического вещества в пелагическом сообществе тропических вод (по М. Е. Виноградову, 1971) I — подъем в зоне апвелинга; 2‑многократное использование; 3 — погружение на глубину; 4 — турбулентный подъем; 5 — включение поднявшихся веществ в циклы поверхностного сообщества
Другая характерная рыба пелагиали — тунец. Это красивая крупная или среднего размера хищная рыба. Тунцов несколько видов и даже родов. Чтобы обеспечить себя пищей в довольно–таки пустынном тропическом океане, тунец должен все время искать. Эти рыбы — отличные пловцы, с идеально обтекаемым мощным, мускулистым телом. Они постоянно в движении. Поэтому расход энергии очень велик, и температура их тела на несколько градусов выше, чем воды.
Мелкие виды тунцов (полосатый, малый, пятнистый) и молодь крупных плавают стаями в поверхностных теплых (водах, часто выпрыгивая из воды. Крупные тунцы — синий, до 3 м длины, весом 375 кг, желтоперый, длинноперый и большеглазый (более метра длиной, по нескольку десятков килограммов веса) — держатся поодиночке или очень небольшими группами и ищут пищу близ слоя скачка температуры, в нем самом и даже несколько ниже. Соответственно они могут обитать в более глубоких слоях воды (100–200 м), при температуре 20° и даже ниже. Все тунцы питаются различными рыбами и кальмарами. Нерестятся в основном в экваториальных водах, но летом уходят довольно далеко от экватора, особенно синий тунец.
Приблизительно в сходных условиях обитают еще более эффектные хищники: меч–рыба с очень длинной верхней челюстью, похожей на меч; рыба–парусник, с более коротким «копьем», но зато с огромным спинным парусообразным плавником; марлины (несколько видов) — очень крупные, до 5 м длины и 700 кг веса (уничтожают даже тунцов). Эти рыбы (как и тунцы) обладают превосходными гидродинамическими данными, имеют серповидный хвост, могут развивать огромную скорость — до 130 км/час. Меч–рыба иногда нападает на корабли и шлюпки, причем обшивку деревянных судов пробивает насквозь. «Копье» или «меч», видимо, существенно уменьшает лобовое сопротивление воды при быстром движении. Эти рыбы больших скоплений, естественно, не образуют. Их промышляют у берегов Флориды, Кубы, Калифорнии, Австралии, у островов Тихого океана.