Океан

Океан является крупнейшим из всех существующих водоёмов на Земле или непрерывной водной оболочкой планеты, он составляет большую часть всей гидросферы Земли. Мировой океан занимает более 70% от всей поверхности планеты Земля. Эти водоёмы имеют некоторые особенности, например, они являются средой обитания для множества живых существ, а также имеют целую систему регулирования течений. Все планетарные оболочки постоянно взаимодействуют с крупнейшими водоёмами Земли.

До недавнего времени у Мирового было четыре океана, но в 2000 году был выделен пятый океан, которую геологи назвали Южным океаном. Данная статья предназначена для того, чтобы рассказать обо всех 5 океанах, их особенностях, животных и растениях, для которых эти акватории являются средой обитания.

Сколько океанов на Земле и какие океаны существуют

Ответ на вопрос, сколько океанов в мире — 4 или 5 — разные ученые дают свой, несмотря на то, что с 2000 года официально признаны 5 океанов:

  • гигантский Тихий,
  • крошечный Индийский,
  • холодный, как сердце десептикона, Северный Ледовитый,
  • супер-соленый Атлантический,
  • Южный, появившийся на карте мира в 2000 году, когда Международная гидрографическая организация снова признала его океаном. Да-да, снова.

Так сколько океанов на Земле — 4 или 5 — и почему споры об этом не стихают до сих пор? Разговоры о пятом, Южном океане велись еще в XVII веке (правда, тогда он назывался «Неизвестным»), но официально его признали океаном только в 1937 году Британским Королевским географическим сообществом при открытии Антарктиды. Почему?

А потому, что под Южным, пятым океаном мира, на самом деле скрываются южные участки трех остальных океанов, не считая Ледовитого. При этом этот регион вод, окружающих Антарктиду, разительно отличается от остальных регионов Тихого, Индийского и Атлантического — особенностями течений, силой ветров, фауной и наличием айсбергов. Кроме того, если Северный Ледовитый признан отдельным океаном, а не северными частями Тихого и Атлантического, чем Южный хуже? Его, кстати, называли и Антарктическим, и Южным Ледовитым. Не обошлось в этом вопросе и без политики — без появления отдельного Южного океана при добыче ископаемых в Антарктиде возникла бы масса юридических проблем с подконтрольностью этих территорий, во многом этот факт помог снять политическую напряженность.

Итак, с количеством океанов на Земле разобрались. Сейчас их пять, во всяком случае, пока ученые снова не передумали.

А сколько всего морей на Земле? Тут тоже не все так просто. Сейчас признано 73 моря, не считая Аральского, Каспийского, Галилейского и Мертвого, так как по сути это озера. Тем не менее, есть небольшие моря, являющиеся частями других морей, а также множество отличающихся классификаций, поэтому количество морей зависит от того, какую классификацию вы применяете и что конкретно называете морем. Вот так все непросто.

На заметку: морем считается часть Мирового океана, обособленная сушей или подводным рельефом. Интересно: есть классификация, в которой океанов три, потому что Северный Ледовитый в ней считается частью Атлантического. Теперь рассмотрим, какие океаны существуют на Земле и в чем их особенности.

Тихий океан

Самый крупный океан на планете (площадь более 168,7 млн кв. м), его акватория больше суммарной площади всех континентов и островов вместе взятых.

Границы: на севере граничит с Северным Ледовитым, на юге — с Южным, находится между Евразией, Австралией, Северной и Южной Америкой.

Климат: разнообразный из-за размеров — от умеренного на севере и юге до тропического в экваториальных зонах, в Тихом океане формируются тайфуны и тропические циклоны.

Средняя соленость: 34,9 ‰. Средняя температура: около +19 °С.

Глубина: средняя — 3 984 м, максимальная — 11 022 м в Марианской впадине.

Органический мир: в Тихом океане — более половины биомассы Мирового океана. Здесь есть коралловые рифы, мангровые заросли, 1 300 видов одноклеточных водорослей, 4 000 видов водорослей, 29 видов цветковых растений. Животный мир в 3-4 раза разнообразнее, чем в других океанах. Здесь очень много древних видов.

Отличительные черты:

  • очень разнообразная топография и большое влияние на погоду в мире из-за большой площади;
  • один из самых старых океанов — самому древнему его участку более 180 млн лет;
  • в нем живет самое большое количество живых существ на Земле;
  • через этот океан в районе 180-го меридиана проходит линия перемены даты.

Это интересно: Тихий океан на самом деле никакой не тихий, потому что на дне этого океана повышенная тектоническая активность, что провоцирует большое количество штормов и ураганов.

Атлантический океан

Второй по величине океан площадью 85,13 млн кв. м., имеет S-образную форму.

Границы: Гренландия и Исландия — север, Африка и Европа — восток, Южная и Северная Америка — запад.

Климат: из-за того, что океан охватывает много меридианов, граничит со всеми остальными океанами и подвергается воздействию всех четырех главных атмосферных центров, его климат неоднороден. Верхние слои воды теплые на экваторе и постепенно охлаждаются по направлению к высоким широтам. Случаются мощные тропические ураганы.

Глубина: средняя — около 3,7 км, максимальная — 8 742 м в желобе Пуэрто-Рико.

Средняя соленость: 35,4 ‰.

Температура: около +16 °С.

Органический мир: в растительном мире преобладают бурые и красные водоросли, ламинарии. Здесь живет 245 видов фитопланктона, животный мир распределен по зонам. Разнообразие видов флоры и фауны не так богато, как в Тихом океане.

Отличительные черты:

  • Атлантический сливается со всеми остальными 4 океанами.
  • Фактурная береговая линия с отчетливым делением на заливы и моря.
  • Один из самых молодых океанов. Примерный возраст — 130 млн лет, зародившийся во времена распада суперконтинента Пангеи.

Индийский океан

Третий по размеру из ныне существующих на Земле пяти океанов. Его площадь — 70,56 млн кв. м. Это по размерам соответствует сумме трех материков. Границы: Азия, Африка, Австралия. Граничит с Тихим, Атлантическим и Южным океанами.

Климат: сильно отличается в разных регионах океана, муссонов много над экватором, часто возникают циклоны. Погода самая теплая среди других океанов. Осенью-весной преобладают восточные ветра, с конца весны по середину осени — западные и южные.

Глубина: средняя — 3,7 км, максимальная — 7 209 м.

Средняя соленость: 34,8 ‰.

Температура: около +17 °С.

Органический мир: большое разнообразие планктона, много светящихся в темноте организмов (от водорослей до медуз), бурых и зеленых водорослей, кораллов. Флора и фауна разнообразны. В Индийском океане из-за роста температуры воды заметно сокращается численность видов из-за снижения популяция фитопланктона на 20%.

Отличительные черты:

  1. Начал зарождаться после распада суперконтинента Гондваны 180 млн лет назад, но большинство его бассейнов не старше 80 млн лет.
  2. В Индийском океане меньше островов, чем в Тихом и Атлантическом.
  3. В северных регионах его толща, спрятанная под поверхностными слоями, очень слабо насыщается кислородом.
  4. В недрах Индийского океана — около 40% морских запасов нефти на планете.

Южный океан

Площадь этого молоденького океана, который появился на картах Земли только в 2000 году, составляет всего 21,96 млн кв м, что в 2 раза больше площади США. Он состоит из частей Тихого, Атлантического и Индийского океанов, ранее примыкавших к Антарктиде.

Границы: границу Южного океана часто определяют по океанологическому признаку — по линии, на которой холодные антарктические течения встречаются с более теплыми водами Индийского, Атлантического и Тихого океанов. В 2000 году МГО определило границы Южного океана с севера 60-й параллелью южной широты, а также Договором об Антарктике, подписанным 46 государствами в 1959 году.

Климат: морские температуры в этом океане колеблются в диапазоне от −2 до +10 °C. Региону характерны циклоны и штормы из-за разницы температур между льдами и открытым океаном. В местности около 40 градусов южной широты у полярного круга — самые сильные средние ветры на планете. Часто бывает плохая погода и штормы.

Глубина: средняя — 3,3 км, максимальная — 8 428 м.

Соленость: 34—34,2 ‰.

Температура: около 5 °С.

Органический мир: несмотря на суровый климат, флора и фауна разнообразны. В поверхностных водах органический мир отличается широтной зональностью, в глубинных слоях такой зональности нет. Среди фитопланктона преобладают диатомовые водоросли (около 180 видов). Здесь живет много зоопланктона, криля, иглокожих, несколько семейств рыб, а также киты, тюлени и птицы.

Отличительные черты:

  • По всей территории океана могут встречаться айсберги, независимо от времени года.
  • Самый молодой океан на Земле, в связи с чем плохо исследован по сравнению с другими.
  • Некоторые ученые по-прежнему не признают его океаном.
  • Самое мощное холодное поверхностное течение проходит именно в нем.
  • На севере у этого океана нет четких границ, обозначенных материками или островами.

Северный Ледовитый океан

Самый маленький и мелкий из существующих пяти океанов планеты — его площадь всего 15,55 млн кв. м., это всего 4% от Мирового океана.
Границы: Евразия, Северная Америка, граничит с Атлантическим и Тихим океанами.

Климат: принадлежность к полярному региону делает климат этого океана суровым и холодным из-за обилия льдов и недостатка солнечного света. Характерная особенность климата — низкие температуры, полярные ночи и полярные дни. Количество осадков небольшое, а испарение еще меньше. В связи с потеплением последних лет таяние льдов в летние месяцы больше не возмещается полностью за счет образования новых ледовых масс в зимние месяцы.

Глубина: средняя — 1,2 км, максимальная — 5 527 м.

Средняя соленость: 31,4 ‰.

Температура: около +1 °С

Органический мир: по сравнению с разнообразием органического мира в других океанах, флора и фауна бедны, за исключением Белого, Баренцева морей и Северо-Европейского бассейна. Связано это с климатом. Всего 200 видов фитопланктона, до 200 видов зоопланктона, 150 видов рыб, 30 видов птиц. Из млекопитающих — киты, тюлени, моржи, белый медведь.

Отличительные черты:

  • Океан полностью расположен в северном полушарии.
  • Из-за полярного расположения ледяной покров в центральных участках океана сохраняется в течение всего года, и этот покров подвижен.
  • В этом океане дрейфуют настоящие ледяные острова толщиной до 30-35 метров.
  • Большинство представителей фауны, проживающих в Северном Ледовитом океане, круглый год имеет белый окрас.
  • Северный полюс расположен в географическом центре этого океана.
  • Этот океан также признают не все океанографы из-за маленькой площади, одни ученые считают его частью Атлантического океана, другие считают его отдельным морем.

Состав морской воды

Вода в океане соленая. Соленый вкус придают содержащиеся в ней 3,5% растворенных минеральных веществ – главным образом соединения натрия и хлора – основные ингредиенты столовой соли. Следующим по количеству является магний, за ним следует сера; присутствуют также все обычные металлы. Из неметаллических компонентов особенно важны кальций и кремний, так как именно они участвуют в строении скелетов и раковин многих морских животных. Благодаря тому что вода в океане постоянно перемешивается волнами и течениями, ее состав почти одинаков во всех океанах.

Свойства морской воды

Плотность морской воды (при температуре 20° С и солености ок. 3,5%) примерно 1,03, т.е. несколько выше, чем плотность пресной воды (1,0). Плотность воды в океане меняется с глубиной из-за давления вышележащих слоев, а также в зависимости от температуры и солености. В наиболее глубоких частях океана воды обычно солонее и холоднее. Наиболее плотные массы воды в океане могут оставаться на глубине и сохранять пониженную температуру более 1000 лет.

Поскольку морская вода имеет низкую вязкость и высокое поверхностное натяжение, она оказывает относительно слабое сопротивление движению корабля или пловца и быстро стекает с различных поверхностей. Преобладающая синяя окраска морской воды связана с рассеянием солнечных лучей взвешенными в воде мелкими частицами.

Морская вода гораздо менее прозрачна для видимого света по сравнению с воздухом, но более прозрачна по сравнению с большинством других веществ. Зарегистрировано проникновение солнечных лучей в океан до глубины 700 м. Радиоволны проникают в толщу воды лишь на небольшую глубину, зато звуковые волны могут распространяться под водой на тысячи километров. Скорость распространения звука в морской воде колеблется, составляя в среднем 1500 м в секунду.

Электропроводность морской воды примерно в 4000 раз выше, чем электропроводность пресной воды. Высокое содержание солей препятствует ее использованию для орошения и полива сельскохозяйственных культур. Для питья она также непригодна.

Обитатели

Жизнь в океане необычайно разнообразна – там обитает более 200 000 видов организмов. Некоторые из них, например кистеперая рыба целакант, представляют собой живые ископаемые, предки которых процветали здесь более 300 млн. лет назад; другие появились совсем недавно. Бóльшая часть морских организмов встречается на мелководье, куда проникает солнечный свет, способствующий процессу фотосинтеза. Благоприятны для жизни зоны, обогащенные кислородом и питательными веществами, например, нитратами. Широко известно такое явление, как «апвеллинг» (англ. upwelling), – поднятие к поверхности глубинных морских вод, обогащенных питательными веществами; именно с ним связано богатство органической жизни у некоторых побережий. Жизнь в океане представлена самыми различными организмами – от микроскопических одноклеточных водорослей и крошечных животных до китов, превышающих в длину 30 м и превосходящих по размерам любое животное, жившее когда-либо на суше, включая самых крупных динозавров. Океаническая биота делится на следующие основные группы.

Планктон

Планктон представляет собой массу микроскопических растений и животных, не способных к самостоятельному передвижению и обитающих в приповерхностных хорошо освещенных слоях воды, где они образуют плавучие «кормовые угодья» для более крупных животных. Планктон состоит из фитопланктона (включающего такие растения, как диатомовые водоросли) и зоопланктона (медузы, криль, личинки крабов и пр.).

Нектон

Нектон состоит из свободно плавающих в толще воды организмов, преимущественно хищных, и включает более 20 000 разновидностей рыб, а также кальмаров, тюленей, морских львов, китов.

Бентос

Бентос состоит из животных и растений, обитающих на дне океана или вблизи него, как на больших глубинах, так и на мелководье. Растения, представленные различными водорослями (например, бурыми), встречаются на мелководье, куда проникает солнечный свет. Из животных следует отметить губок, морских лилий (одно время считавшихся вымершими), плеченогих и др.

Пищевые цепи

Более 90% органических веществ, составляющих основу жизни в море, синтезируется при солнечном освещении из минеральных веществ и других компонентов фитопланктоном, в изобилии населяющим верхние слои водной толщи в океане. Некоторые организмы, входящие в состав зоопланктона, поедают эти растения и в свою очередь являются источником пищи для более крупных животных, обитающих на большей глубине. Тех поедают более крупные животные, живущие еще глубже, и такая закономерность прослеживается до самого дна океана, где наиболее крупные беспозвоночные, например стеклянные губки, получают необходимые им питательные вещества из остатков отмерших организмов – органического детрита, опускающегося на дно из вышележащей толщи воды. Однако известно, что множество рыб и другие свободно передвигающиеся животные сумели приспособиться к экстремальным условиям высокого давления, низкой температуры и постоянной темноты, характерных для больших глубин.

Волны, приливы, течения

Как и вся Вселенная, океан никогда не остается в покое. Разнообразные природные процессы, в том числе такие катастрофические, как подводные землетрясения или извержения вулканов, вызывают движения океанических вод.

Волны

Обычные волны вызываются ветром, дующим с переменной скоростью над поверхностью океана. Сначала возникает рябь, затем поверхность воды начинает ритмично подниматься и опускаться. Хотя водная поверхность при этом вздымается и опускается, отдельные частицы воды движутся по траектории, представляющей собой почти замкнутый круг, практически не испытывая смещения по горизонтали. По мере усиления ветра волны становятся выше. В открытом море высота гребня волны может достигать 30 м, а расстояние между соседними гребнями – 300 м.

Подходя к берегу, волны образуют буруны двух типов – ныряющие и скользящие. Ныряющие буруны характерны для волн, зародившихся в удалении от берега; они имеют вогнутый фронт, их гребень нависает и обрушивается, как водопад. Скользящие буруны не образуют вогнутого фронта, и снижение волны происходит постепенно. В обоих случаях волна накатывается на берег, а затем откатывается обратно.

Катастрофические волны

Катастрофические волны могут возникать в результате резкого изменения глубины морского дна при образовании сбросов (цунами), при сильных штормах и ураганах (штормовые волны) или при обвалах и оползнях береговых обрывов.

Цунами могут распространяться в открытом океане со скоростью до 700–800 км/ч. При приближении к берегу волна цунами тормозится, одновременно увеличивается ее высота. В результате на берег накатывается волна высотой до 30 м и более (относительно среднего уровня океана). Цунами обладают огромной разрушительной силой. Хотя больше всего от них страдают районы, находящиеся вблизи таких сейсмически активных зон, как Аляска, Япония, Чили, волны, приходящие от удаленных источников, могут причинить значительный ущерб. Подобные волны возникают при взрывных извержениях вулканов или обрушении стенок кратеров, как, например, при извержении вулкана на о.Кракатау в Индонезии в 1883.

Еще более разрушительными могут быть штормовые волны, порожденные ураганами (тропическими циклонами). Неоднократно подобные волны обрушивались на побережье в вершинной части Бенгальского залива; одна из них в 1737 привела к гибели примерно 300 тыс. человек. Сейчас благодаря значительно усовершенствованной системе раннего оповещения имеется возможность заранее предупреждать население прибрежных городов о приближающихся ураганах.

Катастрофические волны, вызванные оползнями и обвалами, относительно редки. Они возникают в результате падения крупных блоков породы в глубоководные заливы; при этом происходит вытеснение огромной массы воды, которая обрушивается на берег. В 1796 на о.Кюсю в Японии сошел оползень, имевший трагические последствия: порожденные им три огромные волны унесли жизни ок. 15 тыс. человек.

Приливы

На берега океана накатываются приливы, в результате чего уровень воды поднимается на высоту 15 м и более. Основной причиной приливов на поверхности Земли является притяжение Луны. В течение каждых 24 ч 52 мин происходят два прилива и два отлива. Хотя эти колебания уровня заметны только у берегов и на отмелях, известно, что они проявляются и в открытом море. Приливами обусловлены многие очень сильные течения в прибрежной зоне, поэтому для безопасной навигации морякам необходимо пользоваться специальными таблицами течений. В проливах, соединяющих Внутреннее море Японии с открытым океаном, приливо-отливные течения достигают скорости 20 км/ч, а в проливе Симор-Нарроус у берегов Британской Колумбии (о.Ванкувер) в Канаде зарегистрирована скорость ок. 30 км/ч.

Течения

Течения в океане могут также создаваться волнением. Прибрежные волны, подходящие к берегу под углом, вызывают относительно медленные вдольбереговые течения. Там, где течение отклоняется от берега, его скорость резко возрастает – образуется разрывное течение, которое может представлять опасность для пловцов. Вращение Земли заставляет крупные океанические течения двигаться по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном. С некоторыми течениями связаны самые богатые рыболовные угодья, например в районе Лабрадорского течения у восточных берегов Северной Америки и Перуанского течения (или Гумбольдта) у берегов Перу и Чили.

Мутьевые течения относятся к наиболее сильным течениям в океане. Они вызываются перемещением большого объема взвешенных наносов; эти наносы могут быть принесены реками, явиться результатом волнения на мелководье или образоваться при сходе оползня по подводному склону. Идеальные условия для зарождения таких течений существуют в вершинах подводных каньонов, расположенных вблизи берега, особенно при впадении рек. Такие течения развивают скорость от 1,5 до 10 км/ч и временами повреждают подводные кабели. После землетрясения 1929 с эпицентром в районе Большой Ньюфаундлендской банки многие трансатлантические кабели, соединявшие Северную Европу и США, оказались поврежденными, вероятно, вследствие сильных мутьевых течений.

Берега и береговые линии

На картах хорошо видно необычайное разнообразие очертаний берегов. В качестве примеров можно отметить берега, изрезанные заливами, с островами и извилистыми проливами (в шт. Мэн, на юге Аляски и в Норвегии); берега относительно простых очертаний, как на большей части западного побережья США; глубоко проникающие и ветвящиеся заливы (например, Чесапикский) в средней части атлантического побережья США; выступающий низменный берег Луизианы около устья р.Миссисипи. Подобные примеры могут быть приведены для любой широты и любой географической или климатической области.

Эволюция берегов

Прежде всего проследим, как менялся уровень моря за последние 18 тыс. лет. Как раз перед этим бóльшая часть суши в высоких широтах была покрыта огромными ледниками. По мере таяния этих ледников талые воды поступали в океан, в результате чего его уровень поднялся примерно на 100 м. При этом оказались затопленными многие устья рек – так образовались эстуарии. Там, где ледники создали долины, углубленные ниже уровня моря, образовались глубокие заливы (фьорды) с многочисленными скалистыми островами, как, например, в береговой зоне Аляски и Норвегии. При наступании на низменные побережья море также затопляло речные долины. На песчаных побережьях в результате волновой деятельности сформировались низкие барьерные острова, вытянутые вдоль берега. Такие формы встречаются у южного и юго-восточного берегов США. Иногда барьерные острова образуют аккумулятивные выступы берега (например, мыс Хаттерас). В устьях рек, несущих большое количество наносов, возникают дельты. На тектонических блоковых берегах, испытывающих поднятия, которые компенсировали подъем уровня моря, могут образоваться прямолинейные абразионные уступы (клифы). На о.Гавайи в результате вулканической деятельности в море стекали лавовые потоки и формировались лавовые дельты. Во многих местах развитие берегов протекало таким образом, что заливы, образовавшиеся при затоплении устьев рек, продолжали существовать – например, Чесапикский залив или заливы на северо-западном побережье Пиренейского п-ова.

В тропическом поясе подъем уровня моря способствовал более интенсивному росту кораллов с внешней (морской) стороны рифов, так что с внутренней стороны образовывались лагуны, отделяющие от берега барьерный риф. Подобный процесс происходил и там, где на фоне подъема уровня моря происходило погружение острова. При этом барьерные рифы с внешней стороны частично разрушались во время штормов, и обломки кораллов нагромождались штормовыми волнами выше уровня спокойного моря. Кольца рифов вокруг погрузившихся вулканических островов образовали атоллы. В последние 2000 лет поднятие уровня Мирового океана практически не отмечается.

Пляжи

Пляжи всегда высоко ценились человеком. Они сложены преимущественно песком, хотя встречаются также галечные и даже мелковалунные пляжи. Иногда песок представляет собой измельченные волнами раковины (т.н. ракушечный песок). В профиле пляжа выделяются наклонная и почти горизонтальная части. Угол наклона прибрежной части зависит от слагающего ее песка: на пляжах, сложенных тонким песком, фронтальная зона наиболее пологая; на пляжах из крупнозернистого песка уклоны несколько больше, а наиболее крутой уступ образуют галечные и валунные пляжи. Тыловая зона пляжа находится обычно выше уровня моря, но порой огромные штормовые волны заливают и ее.

Различают несколько типов пляжей. Для берегов США наиболее типичны протяженные, относительно прямолинейные пляжи, окаймляющие с внешней стороны барьерные острова. Для таких пляжей характерны вдольбереговые ложбины, где могут развиваться опасные для пловцов течения. С внешней стороны ложбин находятся вытянутые вдоль берега песчаные бары, где и происходит разрушение волн. При сильном волнении здесь часто возникают разрывные течения.

Скалистые берега неправильных очертаний обычно образуют множество мелких бухточек с небольшими изолированными участками пляжей. Эти бухточки часто бывают защищены со стороны моря выступающими над поверхностью воды скалами или подводными рифами.

На пляжах обычны образования, созданные волнами, – пляжевые фестоны, знаки ряби, следы волнового заплеска, промоины, образующиеся при стоке воды во время отлива, а также следы, оставленные животными.

При размыве пляжей во время зимних штормов песок перемещается по направлению к открытому морю или вдоль берега. При более спокойной погоде летом на пляжи поступают новые массы песка, принесенные реками или образовавшиеся при размыве волнами береговых уступов, и таким образом происходит восстановление пляжей. К сожалению, этот компенсационный механизм часто нарушается вмешательством человека. Строительство плотин на реках или сооружение берегоукрепительных стенок препятствует поступлению на пляжи материала взамен размытого зимними штормами.

Во многих местах песок переносится волнами вдоль берега, преимущественно в одном направлении (т.н. вдольбереговой поток наносов). Если береговые сооружения (дамбы, волноломы, пирсы, буны и т.п.) преграждают этот поток, то пляжи «выше по течению» (т.е. расположенные с той стороны, откуда происходит поступление наносов) либо размываются волнами, либо расширяются за счет поступления наносов, тогда как пляжи «ниже по течению» почти не подпитываются новыми отложениями.

Рельеф дна океанов

На дне океанов находятся огромные горные хребты, глубокие расселины с обрывистыми стенками, протяженные гряды и глубокие рифтовые долины. Фактически морское дно не менее изрезано, чем поверхность суши.

Шельф, материковый склон и материковое подножье

Платформа, окаймляющая континенты и называемая материковой отмелью, или шельфом, не столь ровная, как это когда-то считалось. На внешней части шельфа обычны скальные выступы; коренные породы часто выходят и на примыкающей к шельфу части материкового склона.

Средняя глубина внешнего края (бровки) шельфа, отделяющей его от материкового склона, составляет ок. 130 м. У берегов, подвергавшихся оледенению, на шельфе часто отмечаются ложбины (троги) и впадины. Так, у фьордовых берегов Норвегии, Аляски, южного Чили глубоководные участки обнаруживаются вблизи современной береговой линии; глубоководные ложбины существуют у берегов штата Мэн и в заливе Св. Лаврентия. Выработанные ледниками троги часто тянутся поперек всего шельфа; местами вдоль них располагаются исключительно богатые рыбой отмели, например банки Джорджес или Большая Ньюфаундлендская.

Шельфы у берегов, где оледенения не было, имеют более однообразное строение, однако и на них часто встречаются песчаные или даже скальные гряды, возвышающиеся над общим уровнем. В ледниковую эпоху, когда уровень океана понизился вследствие того, что огромные массы воды аккумулировались на суше в виде ледниковых покровов, во многих местах нынешнего шельфа были созданы речные дельты. В других местах на окраинах материков на отметках тогдашнего уровня моря в поверхность были врезаны абразионные платформы. Однако результаты этих процессов, протекавших в условиях низкого положения уровня Мирового океана, были существенно преобразованы тектоническими движениями и осадконакоплением в последующую послеледниковую эпоху.

Удивительнее всего то, что во многих местах на внешнем шельфе все-таки можно обнаружить отложения, образовавшиеся в прошлом, когда уровень океана был более чем на 100 м ниже современного. Там же находят кости мамонтов, живших в ледниковую эпоху, а иногда и орудия первобытного человека.

Говоря о материковом склоне, необходимо отметить следующие особенности: во-первых, он обычно образует четкую и хорошо выраженную границу с шельфом; во-вторых, почти всегда его пересекают глубокие подводные каньоны. Средний угол наклона на материковом склоне составляет 4°, но встречаются и более крутые, иногда почти вертикальные участки. У нижней границы склона в Атлантическом и Индийском океанах располагается пологонаклонная поверхность, получившая название «материкового подножья». По периферии Тихого океана материковое подножье обычно отсутствует; его часто замещают глубоководные желоба, где тектонические подвижки (сбросы) порождают землетрясения и где зарождается большинство цунами.

Подводные каньоны

Эти каньоны, врезанные в морское дно на 300 м и более, обычно отличаются крутыми бортами, узким днищем, извилистостью в плане; как и их аналоги на суше, они принимают многочисленные притоки. Самый глубокий из известных подводных каньонов – Большой Багамский – врезан почти на 5 км.

Несмотря на сходство с одноименными образованиями на суше, подводные каньоны в своем большинстве не являются древними речными долинами, погруженными ниже уровня океана. Мутьевые течения вполне способны как выработать долину на дне океана, так и углубить и преобразовать затопленную речную долину или понижение по линии сброса. Подводные долины не остаются неизменными; по ним осуществляется транспорт наносов, о чем свидетельствуют знаки ряби на дне, и глубина их постоянно меняется.

Глубоководные желоба

Многое стало известно о рельефе глубоководных частей океанического дна в результате широкомасштабных исследований, развернувшихся после Второй мировой войны. Наибольшие глубины приурочены к глубоководным желобам Тихого океана. Самая глубокая точка – т.н. «пучина Челленджера» – находится в пределах Марианского желоба на юго-западе Тихого океана. Ниже приводятся наибольшие глубины океанов с указанием их названий и местоположения:

Северный Ледовитый – 5527 м в Гренландском море;
Атлантический – желоб Пуэрто-Рико (у берегов Пуэрто-Рико) – 8742 м;
Индийский – Зондский (Яванский) желоб (к западу от Зондского архипелага) – 7729 м;
Тихий – Марианский желоб (у Марианских о-вов) – 11 033 м; желоб Тонга (у Новой Зеландии) – 10 882 м; Филиппинский желоб (у Филиппинских о-вов) – 10 497 м.

Срединно-Атлантический хребет

О существовании большого подводного хребта, протянувшегося с севера на юг через центральную часть Атлантического океана, известно уже давно. Его протяженность почти 60 тыс. км, одно из его ответвлений тянется в Аденский залив к Красному морю, а другое заканчивается у берегов Калифорнийского залива. Ширина хребта составляет сотни километров; наиболее поразительную его черту представляют рифтовые долины, прослеживающиеся почти на всем его протяжении и напоминающие Восточно-Африканскую рифтовую зону.

Еще более удивительным открытием явилось то, что основной хребет пересекают под прямым углом к его оси многочисленные гребни и ложбины. Эти поперечные гребни прослеживаются в океане на протяжении тысяч километров. В местах пересечения их с осевым хребтом находятся т.н. зоны разломов, к которым приурочены активные тектонические подвижки и где находятся центры крупных землетрясений.

Гипотеза дрейфа материков А.Вегенера

Примерно до 1965 большинство геологов полагало, что положение и очертания материков и океанических бассейнов остаются неизменными. Существовало довольно смутное представление о том, что Земля сжимается, и это сжатие приводит к образованию складчатых горных хребтов. Когда в 1912 немецкий метеоролог Альфред Вегенер высказал идею о том, что материки перемещаются («дрейфуют») и что Атлантический океан образовался в процессе расширения трещины, расколовшей древний суперконтинент, эта идея была встречена с недоверием, несмотря на множество фактов, свидетельствующих в ее пользу (сходство очертаний восточного и западного побережий Атлантического океана; сходство ископаемых остатков в Африке и Южной Америке; следы великих оледенений каменноугольного и пермского периодов в интервале 350–230 млн. лет назад в районах, ныне расположенных вблизи экватора).

Разрастание (спрединг) океанического дна. Постепенно доводы Вегенера были подкреплены результатами дальнейших исследований. Было высказано предположение о том, что рифтовые долины в пределах срединно-океанических хребтов возникают как трещины растяжения, которые затем заполняются поднимающейся из глубин магмой. Материки и примыкающие к ним участки океанов образуют огромные плиты, движущиеся в стороны от подводных хребтов. Фронтальная часть Американской плиты надвигается на Тихоокеанскую плиту; последняя в свою очередь поддвигается под материк – происходит процесс, называемый субдукцией. Есть множество других свидетельств в пользу этой теории: например, приуроченность к этим районам центров землетрясений, краевых глубоководных желобов, горных цепей и вулканов. Эта теория позволяет объяснить почти все крупные формы рельефа материков и океанических бассейнов.

Магнитные аномалии

Наиболее убедительным доводом в пользу гипотезы разрастания океанического дна является чередование полос прямой и обратной полярности (положительных и отрицательных магнитных аномалий), прослеживающихся симметрично по обе стороны от срединно-океанических хребтов и следующих параллельно их оси. Изучение этих аномалий позволило установить, что спрединг океанов происходит в среднем со скоростью несколько сантиметров в год.

Тектоника плит

Еще одно доказательство вероятности этой гипотезы было получено с помощью глубоководного бурения. Если, как следует из данных по исторической геологии, разрастание океанов началось в юрском периоде, ни одна часть Атлантического океана не может быть старше этого времени. Глубоководными буровыми скважинами в некоторых местах были пройдены отложения юрского возраста (образовавшиеся 190–135 млн. лет назад), но нигде не встречены более древние. Это обстоятельство может считаться весомым доказательством; в то же время из него следует парадоксальный вывод о том, что дно океана моложе, чем сам океан.

Исследования океанов

Ранние исследования

Первые попытки исследовать океаны носили исключительно географический характер. Путешественники прошлого (Колумб, Магеллан, Кук и др.) совершали долгие утомительные плавания через моря и открывали острова и новые материки. Первая попытка исследовать сам океан и его дно была сделана британской экспедицией на «Челленджере» (1872–1876). Это плавание заложило основы современной океанологии. Метод эхолотирования, разработанный в годы Первой мировой войны, позволил составить новые карты шельфа и материкового склона. Специальные океанологические научные учреждения, появившиеся в 1920–1930-е годы, распространили свою деятельность на глубоководные области.

Современный этап

Настоящий прогресс в исследованиях, однако, начинается лишь после окончания Второй мировой войны, когда в изучении океана приняли участие военно-морские силы различных стран. В это же время получили поддержку многие океанографические станции.

Ведущая роль в этих исследованиях принадлежала США и СССР; в меньших масштабах подобные работы проводили Великобритания, Франция, Япония, Западная Германия и другие страны. Примерно за 20 лет удалось получить довольно полное представление о рельефе океанического дна. На опубликованных картах рельефа дна вырисовывалась картина распределения глубин. Большое значение приобрели также исследования дна океана с помощью эхозондирования, при котором звуковые волны отражаются от поверхности коренных пород, погребенных под рыхлыми осадками. Сейчас об этих погребенных отложениях известно больше, чем о породах континентальной земной коры.

Погружные аппараты с экипажем на борту

Большим шагом вперед в исследованиях океана явилась разработка глубоководных погружных аппаратов с иллюминаторами. В 1960 Жак Пикар и Дональд Уолш на батискафе «Триест» I осуществили погружение в самой глубокой из известных областей океана – «пучине Челленджера» в 320 км к юго-западу от о.Гуам. «Ныряющее блюдце» Жак Ива Кусто оказалось наиболее удачным среди аппаратов подобного типа; с его помощью удалось открыть удивительный мир коралловых рифов и подводных каньонов до глубины 300 м. Другой аппарат, «Алвин», спускался до глубины 3650 м (при проектной глубине погружения до 4580 м) и активно использовался в научных исследованиях.

Глубоководное бурение

Подобно тому, как концепция тектоники плит революционизировала геологическую теорию, глубоководное бурение произвело переворот в представлениях о геологической истории. Усовершенствованная буровая установка позволяет проходить сотни и даже тысячи метров в магматических породах. При необходимости замены затупившейся коронки этой установки в скважине оставлялась обсадная колонна, которую легко можно было обнаружить гидролокатором, укрепленным на новой коронке бурильной трубы, и таким образом продолжить бурение той же скважины. Керны глубоководных скважин позволили заполнить множество пробелов геологической истории нашей планеты и, в частности, дали множество доказательств правильности гипотезы спрединга дна океанов.

Ресурсы океана

По мере того как ресурсы планеты все с бóльшим трудом удовлетворяют потребности растущего населения, океан приобретает особое значение как источник пищи, энергии, минерального сырья и воды.

Пищевые ресурсы океана

В океанах ежегодно вылавливаются десятки миллионов тонн рыбы, моллюсков и ракообразных. В некоторых частях океанов добыча с применением современных плавучих рыбозаводов ведется очень интенсивно. Почти полностью истреблены некоторые виды китов. Продолжающийся интенсивный вылов может нанести сильный ущерб таким ценным промысловым видам рыбы, как тунец, сельдь, треска, морской окунь, сардина, мерлуза.

Рыбоводство

Для разведения рыбы можно было бы выделить обширные участки шельфа. При этом можно удобрять морское дно, чтобы обеспечить рост морских растений, которыми питается рыба.

Минеральные ресурсы океанов

Все минералы, которые находят на суше, присутствуют и в морской воде. Наиболее распространены там соли, магний, сера, кальций, калий, бром. Недавно океанологи обнаружили, что во многих местах дно океана буквально покрыто россыпью железомарганцевых конкреций с высоким содержанием марганца, никеля и кобальта. Найденные на мелководье фосфоритные конкреции могут использоваться в качестве сырья для производства удобрений. В морской воде присутствуют также такие ценные металлы, как титан, серебро и золото. В настоящее время в значительных количествах из морской воды добываются лишь соль, магний и бром.

Нефть

На шельфе уже сейчас разрабатывается ряд крупных месторождений нефти, например, у берегов Техаса и Луизианы, в Северном море, Персидском заливе и у берегов Китая. Ведется разведка месторождений во многих других районах, например у берегов Западной Африки, у восточного побережья США и Мексики, у берегов арктической Канады и Аляски, Венесуэлы и Бразилии.

Океан – источник энергии

Океан является практически неистощимым источником энергии.

Энергия приливов

Уже давно было известно, что приливные течения, проходящие через узкие проливы, можно использовать для получения энергии в такой же степени, как водопады и плотины на реках. Так, например, в Сен-Мало во Франции с 1966 успешно действует приливная гидроэлектростанция.

Энергия волн

Энергия волн также может использоваться для получения электроэнергии.

Энергия термического градиента

Почти три четверти солнечной энергии, поступающей на Землю, приходится на океаны, поэтому океан является идеальным гигантским накопителем тепла. Получение энергии, основанное на использовании разности температур поверхностных и глубинных слоев океана, могло бы проводиться на крупных плавучих электростанциях. В настоящее время разработка таких систем находится в экспериментальной стадии.

Прочие ресурсы

К другим ресурсам можно отнести жемчуг, который образуется в теле некоторых моллюсков; губки; водоросли, использующиеся в качестве удобрений, пищевых продуктов и пищевых добавок, а также в медицине как источник иода, натрия и калия; залежи гуано – птичьего помета, добываемого на некоторых атоллах в Тихом океане и используемого в качестве удобрения. Наконец, опреснение позволяет получить из морской воды пресную.

30 фактов об океане, от которых у вас захватит дух

1. Из-за океана большая часть нашей планеты находится в тени

Средняя глубина океанов составляет примерно 3,7 километра, и поскольку свет может проникать лишь на глубину 100 метров, то ниже этой точки царит темнота. А раз вода, как мы уже знаем, покрывает большую часть планеты, это означает, что большая часть Земли постоянно находится в полном мраке.

2. Один из самых громких звуков в истории исходил из океана

В 1997 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) зафиксировало один из самых громких звуков из когда-либо записанных, который они назвали «Bloop» («Бульк»). Звук был настолько громким, что его уловили датчики на расстоянии почти 5000 километров. Изначально ученым казалось, что звук исходит от животного, хотя достаточно большого животного, способного издать такой звук, просто не существует в природе. Спустя 15 лет NOAA пришло к выводу, что звук возник в результате ледового землетрясения, когда промерзлая земля трескается под сейсмическими воздействиями. Однако многие ставят это заключение под сомнение, и «Бульк» до сих пор является источником многочисленных теорий заговора.

3. В океаны есть каньоны гораздо крупнее Гранд-Каньона

Каньон Жемчуг, расположенный в Беринговом море, имеет вертикальный рельеф 2,6 километра – то есть, он примерно на 760 метров глубже, чем Гранд-Каньон.

4. Самые большие океанские волны находятся под водой

Самые большие океанские волны не получится увидеть с берега. По словам физика-океанолога Кима Мартини, самые большие волны в океане называются возникают между двумя слоями водной толщи водоема с разной плотностью. По мере того, как эти внутренние волны распространяются на тысячи километров, они могут вырастать до 200 метров в высоту.

5. Вода на дне океана очень горячая

В самых глубоких частях океана температура воды может составлять от 2 до 4 градусов по Цельсию, за исключением воды, выходящей из гидротермальных жерл на морском дне. Температура этой воды может достигать 400º по Цельсию. И только сильнейшее давление, способное раздавить человека, не дает воде закипеть.

6. В океане обитает почти 95% живых организмов

По данным Фестиваля науки и инженерии США 94% всей жизни на Земле обитает в воде. Это означает, что все мы, живущие на суше, являемся частью очень, очень небольшого меньшинства.

7. Кораллы производят свое собственное солнцезащитное средство

Слишком большое количество солнечного света может повредить водоросли, обитающие в кораллах на мелководье. Чтобы защитить водоросли, которые являются основным источником их существования, кораллы флуоресцируют. В результате они производят белки, которые действуют как своего рода солнцезащитный крем для водорослей.

8. В океане достаточно золота, чтобы каждому из нас досталось по четыре килограмма

В океанах находится около 20 миллионов тонн золота. Однако, по данным Национальной океанической службы, его концентрация составляет всего несколько частиц на триллион. На дне океана также есть нерастворенное золото, но добывать его неэффективно с точки зрения затрат. И все же, если все золото океана равномерно распределить между всеми людьми на Земле, каждый из нас получил бы по четыре килограмма.

9. В океане есть ледяной щит, размер которого превышает континентальную часть США

От последнего ледникового периода нашей планеты осталось всего два скопления льда: Гренландский ледяной щит и Антарктический ледяной щит. Площадь последнего составляет 14 миллионов квадратных километров, и это больше, чем континентальная часть США и Мексика вместе взятые.

10. У акул есть собственное подводное «кафе»

Не только людям нужен отпуск. В 2002 году ученые обнаружили район в отдаленной части Тихого океана, на полпути между Нижней Калифорнией и Гавайями, куда мигрируют зимой прибрежные белые акулы. Ученые назвали это место «Кафе белых акул», и обычно акулы проводят там несколько месяцев, прежде чем отправиться обратно на побережье.

11. Самая длинная горная система на планете находится под водой, и она в 10 раз длиннее Анд

Самая длинная горная система над водой – Анды, их длина составляет около 9000 километров. Однако на самом деле самый длинный горный хребет на Земле – это подводный Срединно-океанический хребет, который проходит между всеми континентами и насчитывает примерно 65 000 километров в длину.

12. Тихий океан шире луны

В самом широком месте, от Индонезии до Колумбии, Тихий океан гораздо шире Луны. Эта часть океана насчитывает 19 795 километров в поперечнике, что более чем в пять раз превышает диаметр Луны.

13. Один айсберг может обеспечить питьевой водой миллион человек сроком на пять лет

В крупном айсберге в Антарктиде содержится более 75 миллиардов литров воды, что потенциально может обеспечить питьевой водой один миллион человек сроком на пять лет. Одна компания в Объединенных Арабских Эмиратах планирует начать буксировку айсбергов из Антарктиды к побережью как раз по этой причине. В стране выпадает в среднем всего 10 сантиметров осадков в год, и в ближайшие 25 лет ей грозит серьезная засуха, но, возможно, вода из айсбергов поможет ОАЭ решить эту проблему.

14. Давление на дне океана раздавило бы человека как муравья

В Марианской впадине, где находится самая глубокая точка на планете (почти 11 километров), давление воды составляет 1086 бар, что более чем в 1071 раз превышает стандартное атмосферное давление на уровне моря. Если бы вы попали туда, вам бы казалось, что вы держите в руках около 50 гигантских реактивных самолетов.

15. На Луне побывало больше людей, чем в Марианской впадине

В истории человечества примерно дюжина человек побывала на Луне, но только трем людям удалось добраться до Марианской впадины из-за экстремальных условий в ней. Один из тех людей? Режиссер Джеймс Кэмерон, который написал о погружении статью для журнала National Geographic.

16. В океанах тоже есть реки и озера

Океан словно настоящий отдельный мир. В нем есть траншеи, горы, вулканы, озера и реки. Пробиваясь сквозь слои соли, морская вода образует небольшие углубления на дне океана. Поскольку вода вокруг этих впадин содержит больше соли, чем обычная морская вода, она более плотная и опускается в них, образуя маленькие соленые лужи. Они очень похожи на знакомые нам озера тем, что у них есть береговые линии, а на некоторых даже бывают волны.

17. Раньше Средиземное море было сухим

Средиземное море было сухим бассейном, пока примерно пять миллионов лет назад во время наводнения в Занклине вода из Атлантики не хлынула через Гибралтарский пролив, заполнив бассейн. Существует множество теорий о том, как это произошло, но согласно одной пугающей теории, бассейн наполнился всего за два года благодаря огромному потоку воды.

18. Морской лед можно пить

Все знают, что морскую воду пить нельзя, но морского льда это не касается. Однако пить свежий морской лед, все же, не стоит – между кристаллами льда все еще есть небольшие карманы с соленой водой. Со временем эта вода стекает вниз, и лед становится достаточно пресным, чтобы его можно было растопить и выпить.

19. В океане есть интернет

По данным Newsweek, за последние несколько десятилетий подводные кабели, проложенные глубоко в океанах, передали более 99% межконтинентального трафика данных, а это означает, что общение с внешним миром стало возможным с помощью морских кабелей.

20. Большая часть вулканической активности Земли происходит в океане

90% всей вулканической активности на планете происходит в океане, а самая большая известная концентрация действующих вулканов находится в южной части Тихого океана. Это территория не больше Нью-Йорка, но на ней находится огромное количество вулканов – 1133.

21. Цунами движутся со скоростью 800 километров в час

Цунами появляются в результате сейсмической активности и могут перемещаться через океан со скоростью 800 километров в час, когда глубина океана составляет 6 километров. Эти волны обычно остаются незамеченными, так как они выступают всего на несколько сантиметров над поверхностью. И по мере того, как они движутся к суше, а глубина уменьшается, они накапливают воду и возвышаются над поверхностью (но, к счастью, замедляются).

22. Соединенные Штаты потеряли в океане водородную бомбу

Каждый год в океане пропадают транспортные контейнеры, и, увы, разливы нефти считаются уже обычным явлением. Но в 1966 году Соединенные Штаты умудрились потерять в океане водородную бомбу. К счастью, в конце концов ее удалось найти благодаря испанскому рыбаку.

23. Самое большое живое образование в мире находится в океане

Самое большое живое образование в мире – не огромная роща деревьев или даже массивный гриб, а Большой Барьерный риф у побережья Австралии. Риф простирается на площади 348 700 квадратных километров и настолько огромен, что его можно увидеть из космоса.

24. В океане три миллиона затонувших кораблей

По данным Организации Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры в океанах произошло около трех миллионов кораблекрушений – от «Титаника» до Санта-Марии Христофора Колумба.

25. В океане больше артефактов, чем во всех музеях мира вместе взятых

Благодаря этим миллионам кораблекрушений на дне океана покоятся бесчисленные сокровища и артефакты. По оценкам National Geographic, в океане больше сокровищ, чем во всех музеях мира вместе взятых.

26. Если бы весь лед растаял, уровень моря поднялся бы на 26 этажей

По данным Лаборатории реактивного движения НАСА, если бы все ледники и ледяные щиты Северного Ледовитого океана одновременно растаяли, уровень моря поднялся бы на 80 метров, что примерно соответствует высоте 26-этажного здания.

27. Океан притягивает тепло

«Океан – самый большой сборщик солнечной энергии на Земле», – сообщает NOAA. Распространение парниковых газов не дает теплу покинуть атмосферу нашей планеты, и вся эта энергия должна куда-то уходить. Увы, она уходит прямо в океан. В результате за последние несколько десятилетий температура океана резко повысилась.

28. Океан – самый главный источник кислорода

Большая часть кислорода в нашей атмосфере поступает из крошечных морских растений в океане, в частности, из фитопланктона, ламинарии и водорослей. По оценкам ученых, они ответственны примерно за 70% кислорода в атмосфере.

29. У нас есть более подробные карты Марса, чем океана

По данным Национальной океанической службы, мы исследовали менее 5% океана. По сути, у нас есть более подробные карты Марса, чем океанов, хотя он находится примерно в 228 миллионах километров от нас.

30. Более 90% форм жизни на планете неизвестны науке и живут под водой

Поскольку пока мы знаем об океане очень мало, согласно данным исследования 2011 года, опубликованного в PLoS Biology, нам предстоит обнаружить еще примерно 91% видов, существующих под водой.

Источники