Океан — водная оболочка Земли¶

Океан — крупнейший водный объект, составляющий основную часть гидросферы Земли и покрывающий около 70,8 % её поверхности. Океан представляет собой непрерывную оболочку из солёной воды, омывающую материки и острова, и обладает средним химическим составом, который остаётся практически неизменным на протяжении геологической истории. В совокупности воды океана формируют Мировой океан, который делится на отдельные части — океаны, различающиеся по географическому положению, гидрологическому режиму и особенностям рельефа дна.

¶Происхождение и геологическая история

Современные научные представления связывают происхождение океана с процессами дегазации мантии Земли и конденсацией водяного пара в ранней атмосфере планеты. В период формирования Земли около 4,5 миллиарда лет назад поверхность планеты была раскалённой, и вода находилась в парообразном состоянии. По мере остывания коры и снижения температуры ниже точки кипения начались продолжительные ливни, длившиеся, по оценкам, несколько тысячелетий, что привело к образованию первичных водоёмов. Дополнительный вклад в формирование океана внесли столкновения с кометами и астероидами, содержащими водяной лёд.

Объём воды в океане с течением времени не оставался постоянным. В периоды глобального похолодания значительные массы воды консервировались в материковых ледниках, что приводило к понижению уровня океана на 100–130 метров. В тёплые геологические эпохи, напротив, происходила трансгрессия моря — затопление обширных участков суши. Современный уровень океана установился около 6 тысяч лет назад после завершения последнего ледникового периода.

¶Физико-географическая характеристика

¶Деление Мирового океана

Мировой океан традиционно подразделяется на четыре основных океана: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый. В 2021 году Национальное географическое общество США официально признало пятый океан — Южный, омывающий Антарктиду, однако в российской географической традиции это деление не применяется, и акватория вокруг Антарктиды рассматривается как южные части трёх океанов.

Тихий океан является крупнейшим, его площадь составляет около 178,7 миллиона квадратных километров, что превышает площадь всей суши Земли. Атлантический океан занимает второе место (91,7 миллиона квадратных километров), за ним следуют Индийский (76,2 миллиона) и Северный Ледовитый (14,8 миллиона квадратных километров).

¶Глубины и рельеф дна

Средняя глубина Мирового океана составляет около 3710 метров. Наибольшая глубина зафиксирована в Марианской впадине Тихого океана — 10 994 метра (измерение 2010 года). Рельеф океанического дна включает срединно-океанические хребты, образующие единую систему протяжённостью около 60 тысяч километров, глубоководные желоба, абиссальные равнины, подводные горы и вулканы.

¶Свойства океанической воды

Средняя солёность океанической воды составляет 35 промилле, то есть 35 граммов солей на килограмм воды. Основными ионами являются хлор и натрий, на долю которых приходится около 85 % всех растворённых веществ. Солёность варьируется: в экваториальных зонах с обильными осадками она понижается, в тропических регионах с интенсивным испарением — повышается до 37–39 промилле.

Температура поверхностных вод океана изменяется от −2 °C в полярных районах до +30 °C в экваториальных широтах. На глубине ниже тысячи метров температура повсеместно составляет от 1 до 4 °C. Океан обладает высокой теплоёмкостью и аккумулирует значительную часть солнечной энергии, что делает его ключевым регулятором климата планеты.

¶Динамика океана

¶Течения

Океанические течения представляют собой горизонтальные перемещения водных масс, вызываемые ветром, различиями в плотности воды и вращением Земли. Крупнейшие поверхностные течения образуют замкнутые круговороты: в Северном полушарии они движутся по часовой стрелке, в Южном — против. Гольфстрим в Атлантическом океане переносит тёплые воды к берегам Европы, смягчая её климат. Холодные течения, такие как Перуанское и Бенгельское, определяют засушливость прибрежных пустынь.

¶Приливы и волны

Приливы возникают под действием гравитационных полей Луны и Солнца. В открытом океане амплитуда прилива не превышает метра, однако в сужающихся заливах и эстуариях она может достигать 15–18 метров (залив Фанди в Канаде). Ветровые волны на поверхности океана возникают при передаче энергии от атмосферы к воде; высота волн при штормах может превышать 30 метров.

¶Биологическое разнообразие

Океан является средой обитания для значительной части живых организмов планеты. По оценкам биологов, в океане описано около 250 тысяч видов, при этом общее число видов может достигать двух миллионов. Жизнь в океане распределена неравномерно и сосредоточена преимущественно в верхнем, освещённом слое (эпипелагиали), а также в прибрежных зонах (шельфе).

Фитопланктон — микроскопические водоросли, обитающие в поверхностных водах, — производит около половины всего кислорода на Земле и служит начальным звеном пищевой цепи океана. Глубоководные экосистемы, лишённые солнечного света, существуют за счёт хемосинтеза — процесса, в котором бактерии получают энергию из сероводорода и метана, выделяющихся из гидротермальных источников.

Наибольшее биоразнообразие наблюдается в коралловых рифах, занимающих менее одного процента площади океана, но дающих приют примерно четверти всех морских видов.

¶Хозяйственное значение

Океан играет ключевую роль в мировой экономике. Морской транспорт обеспечивает около 80 % объёма международной торговли. Рыболовство и марикультура дают примерно 170 миллионов тонн продукции ежегодно, обеспечивая продовольствием миллиарды людей. На шельфе и в глубоководных районах ведётся добыча нефти и природного газа, а также твёрдых полезных ископаемых — железомарганцевых конкреций, полиметаллических сульфидов, россыпных месторождений.

Океан рассматривается также как перспективный источник возобновляемой энергии: приливные электростанции, волновые генераторы и установки, использующие разницу температур воды, находятся на разных стадиях разработки.

¶Экологические проблемы

Антропогенное воздействие на океан привело к ряду серьёзных проблем. Перелов рыбы угрожает популяциям многих промысловых видов — по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, около трети мировых рыбных запасов эксплуатируется на неустойчивом уровне. Загрязнение океана пластиком достигло значительных масштабов: в поверхностных водах и на дне накапливаются миллионы тонн отходов, образующих, в частности, так называемое Большое тихоокеанское мусорное пятно.

Повышение температуры океана, связанное с глобальным потеплением, вызывает обесцвечивание коралловых рифов, изменение миграционных путей рыб и расширение зон кислородного голодания. Закисление океана, обусловленное поглощением углекислого газа из атмосферы, негативно сказывается на организмах с известковым скелетом — моллюсках, кораллах и планктоне.

¶Правовой статус

Правовой режим океана регулируется Конвенцией ООН по морскому праву 1982 года, вступившей в силу в 1994 году. Конвенция устанавливает деление морских пространств на внутренние воды, территориальное море (шириной до 12 морских миль), исключительную экономическую зону (200 морских миль) и открытое море. Дно океана за пределами национальной юрисдикции объявлено общим наследием человечества, его ресурсы управляются Международным органом по морскому дну.

¶Исследования океана

Систематическое научное изучение океана началось с экспедиции британского судна «Челленджер» (1872–1876), заложившей основы океанографии как науки. В XX веке значительный вклад в исследование океана внесли советские и российские экспедиции, в том числе на научно-исследовательских судах «Витязь» и «Академик Мстислав Келдыш». С 1970-х годов активно применяются спутниковые методы наблюдения, позволяющие измерять температуру поверхности, уровень моря и направление течений в глобальном масштабе. Глубоководные аппараты, такие как российские «Мир» и китайский «Цзяолун», обеспечивают прямые исследования дна на глубинах до нескольких тысяч метров.