Мировой океан

Мировой океан — это непрерывная водная оболочка Земли, которая занимает 71% ее поверхности (361,1 млн. км2). В Северном полушарии на долю океана приходится 61% поверхности, в Южном — 81%. Понятие Мировой океан было введено в отечественную науку Ю. М. Шокальским. По своим физическим, химическим, биологическим особенностям Мировой океан представляет единое целое, но разнообразен по многим характеристикам —климатическим, динамическим, оптическим, элементам водного режима и др. По совокупности всех признаков водная оболочка Земли подразделяется на несколько океанов. Это крупные части Мирового океана, ограниченные береговой линией материков. Канонически признано существование трех океанов: Тихого, Атлантического и Индийского. В нашей стране и ряде зарубежных стран, например в Великобритании, принято выделять и Северный Ледовитый океан. Кроме того, многие признают существование еще одного — Южного океана, омывающего берега Антарктиды. По более древним традициям выделяют и 7 океанов, разделяя Тихий и Атлантический океаны на Северную и Южную части. Об этом свидетельствует сохранившееся до наших дней понятие Северная Атлантика. Деление Мирового океана на отдельные части достаточно условно. В ряде случаев условны и границы, особенно на юге (например между Атлантическим и Индийским океанами, Индийским и Тихим океаном). Тем не менее существует целый ряд признаков и характеристик, которые присущи каждому из четырех океанов в отдельности. Каждый из океанов имеет определенную конфигурацию, размеры, рисунок береговой линии материков и островов. Несмотря на общность геоструктур (наличие подводной окраины материков, переходной зоны, срединно-океанических хребтов и ложа), они занимают различные площади, и рельеф дна каждого индивидуален. Океаны имеют собственную структуру распределения температур, солености, прозрачности вод, характерные особенности атмосферной и водной циркуляции, свою систему течений, приливов и отливов и т. д.

Индивидуальные особенности каждого океана делают его самостоятельным гигантским биотопом. Физические, химические и динамические свойства создают особые условия для жизни растений и животных.

Океаны в значительной мере влияют на формирование природных процессов на континентах. Визуальные наблюдения космонавтов за океанами подтвердили индивидуальность каждого из океанов, например, каждый из них имеет специфическую окраску. Атлантический океан видится из космоса голубым, Индийский — бирюзовым, особенно у берегов Азии, а Северный Ледовитый океан — белым.

Ряд специалистов признают существование пятого океана — Южного Ледовитого. Впервые он был выделен в 1650 году голландским ученым Б. Варениусом, который предложил деление Мирового океана на пять отдельных частей — океанов. Южный Ледовитый океан — это часть Мирового океана, прилегающая к Антарктиде. В 1845 году Королевским географическим обществом Великобритании он был назван Антарктическим, и под этими двумя именами до 1937 года выделялся Международным гидрографическим бюро. В отечественной литературе как самостоятельный был показан в 1966 году в Атласе Антарктики. Южной границей этого океана является береговая линия Антарктиды.

Основанием для выделения Южного Ледовитого океана служат особые очень суровые климатические и гидрологические условия в этом регионе, повышенная ледовитость, общность циркуляции поверхностного слоя вод и др. Некоторые исследователи проводят границу Южного океана по южной периферии антарктической конвергенции, располагающейся в среднем на 55° ю. ш. В пределах указанной северной границы площадь океана составляет 36 млн. км2, т. е. он в два с лишним раза больше Северного Ледовитого океана.

Климатические и гидрологические условия океана отличаются специфическими чертами, но неразрывно связаны с прилегающими регионами Тихого, Атлантического и Индийского океанов.

Пространственная неоднородность океанов во многом определяется их географическим положением, особенностями строения котловины и морфометрическими характеристиками.

На Земле более двух третей поверхности покрыты водой. От мирового океана во многом зависит климат планеты, в нём зародилась жизнь (см. статью «Жизнь в океане«), он обеспечивает нас пищей и множеством других необходимых продуктов. Общий объем мирового океана — около 1400 млн. км3, но по поверхности планеты он распределен неравномерно. Большая часть этой воды приходится на Южное полушарие. Существует пять основных океанов. Самый большой из них — Тихий океан, покрывающий 32% поверхности земного шара. Он занимает площадь более 160 млн. км2 — больше, чем вся суша. Кроме того, это самый глубокий океан; его средняя глубина составляет 4200 м, а Марианская впадина имеет глубину свыше 11 км. Атлантический океан вдвое меньше Тихого: он занимает площадь 80 млн. км2. Он уступает Тихому океану и по глубине: максимальной глубины (9558 м) он достигает в желобе Пуэрто-Рико, Индийский океан расположен в Южном полушарии и занимает площадь 73,5 млн. км2. Маленький Северный Ледовитый океан почти полностью окружен сушей и обычно покрыт льдом толщиной 3-4 м. Приантарктические воды, которые иногда называют Антарктическим или Южным океаном, значительно больше и окружают материк Антарктида. Две трети этих вод зимой замерзают. Моря — значительно более маленькие и более мелкие части океанов и частично окружены сушей. К ним относятся, например, Средиземное, Балтийское, Берингово и Карибское моря. Планета Земля — настоящая планета-океан. Из космосе Земля кажется голубой, потому что океаны покрывают 930 млн. км2. или 71% ее поверхности.

Морские джунгли 

морские джунгли рисунок коралловых рифовКоралловые рифы растут в теплых прибрежных тропических водах мирового океана. Рифы можно назвать морскими джунглями из-за поразительного разнообразия растений и животных, встречающихся вокруг них.

Кашалоты 

Кашалоты обитают во всех океанах. Это самый многочисленный вид китов, но долгое время на них усиленно охотились из-за жира. Голова кашалота составляет около трети всей длины тела животного. Кашалоты обладают самым крупным мозгом среди всех млекопитающих.

Первые мореплаватели 

Исследование океанов — одно из самых отважных предприятий человечества. Одними из первых мореплавателей стали жители Полинезии: они проплывали огромные расстояния в Тихом океане, не пользуясь никакими приборами (читайте также статью «Первые путешественники и первооткрыватели«).

Плавучий лед 

Айсберги — огромные льдины, которые отрываются от ледников или шельфового (прибрежного) льда и плывут по океанским течениям.

Утечка нефти 

утечка нефти в АнтарктидеЧеловек восхищается мировым океаном, побаивается его, добывает в нём пищу, но в то же время загрязняет и наносит ему вред. Утечка нефти, такая, как произошла на танкере «Эксон Волдез» в марте 1989 года, — только один из множества примеров разрушительного влияния человека на океаны. К счастью, в настоящее время ведутся работы по защите океанов.

Горные цепи на дне морей 

На дне морей преобладают хребты. Срединно-Атлантический хребет простирается с севера на юг, по обе стороны от него расположены абиссальные (глубинные) равнины. Подводные хребты Тихого и Индийского океанов имеют более сложную форму.

Особенности Мирового океана

В практику научных исследований термин «Мировой океан» был введен французским ученым-гидрографом Кларэ де Флорие в конце XVIII в. Под этим понятием подразумевается совокупность океанов — Северного Ледовитого, Атлантического, Тихого и Индийского (некоторые исследователи выделяют также Южный океан, омывающий берега Антарктиды, однако северные его границы достаточно неопределенные), а также окраинные и внутренние моря. Мировой океан занимает 361 млн. км2, или 70,8% площади земного шара.

Мировой океан — это не только вода, но и водные животные и растения, его дно и берега. При этом Мировой океан понимается как самостоятельное целостное образование, объект планетарного масштаба, как открытая динамическая система, которая обменивается веществом и энергией со средами, находящимися с ней в контакте. Этот обмен происходит в форме планетарных круговоротов, в которых участвуют теплота, влага, соли и газы, входящие в состав океанов и материков.

Соленость Мирового океана

По своей структуре морская вода — полностью ионизированный однородный раствор. Его соленость определяется присутствием в растворенном состоянии галоидов, сульфатов, карбонатов натрия, калия, магния и кальция (в %0).

В среднем соленость Мирового океана равна 35 %о, но колеблется в довольно широких пределах в зависимости от уровня испарения и объемов речного стока. В том случае, когда речной сток в морях преобладает, соленость падает ниже среднего значения. Например, в Балтийском море она равна 6—11%о. Если преобладает испарение, то соленость поднимается выше среднего значения. В Средиземном море она колеблется от 37 до 38 %о, а в Красном море составляет 41%о. Самой высокой соленостью обладают Мертвое море и некоторые соленые и горько-соленые озера (Эльтон, Баскунчак и др.).

В океанской воде растворены газы: N2, O2, СO2, Н2S и др. Благодаря высокой горизонтальной и вертикальной гидродинамике, обусловленной разностью температур, плотности и солености, происходит перемешивание атмосферных газов. Изменение их содержания связано с жизнедеятельностью организмов, подводным вулканизмом, химическими реакциями в толще воды и на дне, а также интенсивностью выноса взвешенного или растворенного вещества с материков.

Для некоторых полузамкнутых частей Мирового океана — Черного моря или Оманского залива — характерно сероводородное заражение, которое распространяется с глубин 200 м. Причиной такого заражения являются не только ювенильные газы, но и химические реакции, приводящие к восстановлению сульфатов, которые происходят в осадках с участием анаэробных бактерий.

Большое значение для жизнедеятельности морских организмов имеет прозрачность воды, т. е. глубина проникновения солнечного света на глубину. Прозрачность зависит от взвешенных в воде минеральных частиц и объема микропланктона. За условную прозрачность океанской воды принимают глубину, на которой белый диск, так называемый диск Секки, диаметром 30 см становится невидимым. Условная прозрачность (м) частей Мирового океана различна.

Температурный режим Мирового океана

Определяется температурный режим океана поглощением солнечной радиации и испарением водяного пара с его поверхности. Средняя температура Мирового океана равна 3,8°С, максимальная, 33°С, установлена в Персидском заливе, а минимальные температуры -1,6; -1°С характерны для полярных областей.

На различных глубинах океанских вод располагается квазиоднородный слой, который характеризуется почти одинаковыми температурами. Ниже него находится сезонный термоклин. Перепад температур в нем в период максимального нагревания достигает 10—15°С. Под сезонным термоклином залегает главный термоклин, охватывающий основную толщу океанских вод с перепадом температур в несколько градусов. Глубина залегания термоклина в разных частях одного и того же океана не одинакова. Это зависит не только от температурных условий в приповерхностной части, но и от гидродинамики и солености вод Мирового океана.

К океанскому дну примыкает придонный пограничный слой, в котором зафиксированы низкие температуры, меняющиеся в зависимости от географического положения от 0,3 до -2 °С.

В зависимости от температур меняется плотность океанской воды. Ее средняя плотность в поверхностных областях составляет 1,02 г/см3. С глубиной по мере понижения температуры и увеличения давления плотность возрастает.

Течения Мирового океана

В результате действия сил Кориолиса, разности температур, колебания атмосферного давления, взаимодействия с подвижной атмосферой возникают течения, которые подразделяются на дрейфовые, градиентные и приливные. Кроме них для океана характерны синоптические вихри, сейши и цунами.

Дрейфовые течения образуются под действием ветра в результате трения воздушного потока о водную поверхность. Направление течения составляет с направлением ветра угол 45°, что определяется влиянием сил Кориолиса. Характерной особенностью дрейфовых течений является постепенное затухание их интенсивности с изменением глубины.

Градиентные течения возникают в результате образования наклона уровня воды под действием ветра, дующего длительное время. Максимальный наклон наблюдается вблизи берегов. Он создает градиент давления, который приводит к появлению сгонного или нагонного течения. Градиентные течения захватывают всю толщу воды, вплоть до дна.

В Мировом океане существуют бароградиентные и конвекционные течения. Бароградиентные возникают в результате различия атмосферного давления в циклонах и антициклонах над разными участками Мирового океана. Конвекционные течения образуются из-за различия плотности морской воды на одной и той же глубине, создавая горизонтальный градиент давления.

В окраинных морях и в пределах морских мелководий существуют приливные течения. Они возникают в результате воздействия на толщу воды гравитационных полей Земли, Луны и Солнца, а также центробежной силы вращения Земли и сил Кориолиса.

В определенных областях Мирового океана обнаружены нестационарные вихреобразные возмущения воды диаметром до 400 км. Они нередко охватывают всю толщу воды и достигают дна. Скорость их составляет несколько сантиметров в секунду. Среди них выделяют фронтальные вихри, возникающие при отсечении изгибов и завихрений от основного потока, и вихри открытого океана.

Цунами — волны, вызванные землетрясениями на морском или океанском дне. Длина волны составляет от нескольких десятков до сотен километров с периодом от 2 до 200 мин и скоростью в открытом океане до 1000 км/ч. В открытом океане волны цунами бывают высотой около метра и могут быть даже не замечены. Однако в мелководьях и у берегов высота волн достигает 40—50 м.

Сейши — стоячие волны замкнутых водоемов, характерны только для внутренних морей. Вода в них колеблется с амплитудой до 60 м. Причинами сейш являются приливные явления или сильный ветер, приводящий к сгонам и нагонам, а также резкие изменения атмосферного давления.

Биопродуктивность Мирового океана

Биопродуктивность определяется биомассой животных, водных растений и микроорганизмов, живущих в толще воды. Суммарная биомасса в Мировом океане превышает 3,9*109 т. Из них на шельфе содержится около 0,27*109 т., в зарослях коралловых рифов и водорослях — 1,2*109 т., в эстуариях — 1,4*109 т., а в открытом океане — 1*109 т. В Мировом океане находится около 6 млн. т. растительного вещества, главным образом в виде фитопланктона, и около 6 млн. т. зоопланктона. Максимальной биопродуктивностью обладают мелководья и подводные морские дельты, располагающиеся в тропических областях. Значительную биологическую продуктивность имеют места выхода на поверхность океанов подводных течений, выносящих с глубин более 200 м. воды, обогащенной фосфатами, нитратами и другими солями. Эти области называются зонами апвеллинга. В местах выхода таких течений, как, например, в Бенгельском заливе, вдоль побережий Перу, Чили и Антарктиды, бурно развивается зоопланктон.

Экологические функции Мирового океана

Весьма разнообразные и обширные экологические функции Мировой океан выполняет путем активного взаимодействия водной среды с атмосферой, литосферой, материковым стоком и с населяющими его просторы организмами.

В результате взаимодействия с атмосферой осуществляется обмен энергией и веществом, в частности кислородом и углекислым газом. Наиболее интенсивный кислородный обмен в системе океан — атмосфера происходит в умеренных широтах.

Мировой океан обеспечивает жизнь населяющим его организмам, давая им тепло и пищу. Каждый представитель этих весьма обширных экосистем (планктон, нектон и бентос) развивается в зависимости от температурного, гидродинамического режимов и наличия питательных веществ. Характерный пример прямого воздействия на жизнь морской биоты — температурный фактор. У многих морских организмов сроки размножения приурочены к определенным температурным условиям. На жизнь морских животных прямое влияние оказывает не только наличие света, но и гидростатическое давление. В океанских водах оно увеличивается на одну атмосферу на каждые 10 м. глубины. У обитателей больших глубин исчезает пестрота окраски, они становятся однотонными, утоняется скелет, а с определенных глубин (глубже 4500 м.) полностью исчезают формы с известковой раковиной, которые заменяются организмами с кремнеземным или органическим скелетом. Сильно влияют на жизнь и распределение морской биоты поверхностные и глубинные течения.

Динамика вод Мирового океана — одна из составляющих частей экологической функции Мирового океана. Деятельность поверхностных и глубинных течений связана с различным температурным режимом и с характером распределения поверхностных и придонных температур, особенностями солености, плотности и гидростатического давления. Землетрясения, цунами вместе с штормами и сильными волновыми перемещениями воды участвуют в широко распространенной морской абразии береговых областей. Подводные гравитационные процессы, а также подводная вулканическая деятельность совместно с подводной гидродинамикой формируют рельеф дна Мирового океана.

Велика ресурсная роль Мирового океана. Сама по себе морская вода независимо от степени ее солености является природным сырьем, которое в разных формах используется человечеством. Мировой океан — своеобразный аккумулятор теплоты. Медленно нагреваясь, он медленно отдает теплоту и тем самым является важнейшим компонентом климатообразующей системы, в которую, как известно, входят атмосфера, биосфера, криосфера и литосфера.

Часть кинетической и тепловой энергии Мирового океана принципиально доступна для использования в хозяйственной деятельности людей. Кинематической энергией обладают волны, приливы и отливы, морские течения, вертикальные перемещения вод (апвеллинги). Они составляют энергетические ресурсы, и, следовательно, Мировой океан является энергетической базой, которая постепенно осваивается человечеством. Начато использование энергии приливов и сделана попытка применить энергию волн и морского прибоя.

Ряд приморских государств, расположенных в аридных областях и испытывающих дефицит в пресной воде, возлагают большие надежды на опреснение морской воды. Существующие опреснительные установки энергоемки и поэтому для их работы получают электроэнергию на атомных станциях. Технологии опреснения морских вод достаточно дороги.

Мировой океан — глобальная среда обитания живых организмов, Морские гидробионты обитают от поверхности до самых больших глубин. Организмы населяют не только водную толщу, но и л но морей и океанов. Все они представляют биологические ресурсы, Однако человечеством используется лишь незначительная часть органического мира океана. Биологические ресурсы Мирового океана — это лишь те немногие группы морских обитателей, добыча которых в настоящее время экономически оправдана. К ним относятся рыбы, морские беспозвоночные (двустворчатые, головоногие и брюхоногие моллюски, ракообразные и иглокожие), морские млекопитающие (китообразные и ластоногие), а также водоросли.

Многие регионы Мирового океана от шельфовой зоны до абиссальных глубин обладают разнообразными полезными ископаемыми. В число минеральных ресурсов Мирового океана входят твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые, залегающие в прибрежной полосе суши, на дне и в недрах под дном Мирового океана. Они возникли в разных геодинамических и физико-географических условиях. Основными из них являются прибрежные россыпи титана-магнетита, циркония, монацита, касситерита, самородных золота, платины, хромита, серебра, алмазов, залежи фосфоритов, серы, нефти и газа, железомарганцевых конкреций.

Взаимодействие поверхности Мирового океана с такой подвижной оболочкой, какой является атмосфера, приводит к возникновению погодных явлений. Над океанами рождаются циклоны, которые переносят влагу на континенты. В зависимости от места своего рождения циклоны делятся на циклоны тропических и внетропических широт. Самыми подвижными являются тропические циклоны, которые нередко становятся источниками сильных стихийных бедствий, охватывающих обширные регионы. К ним относятся тайфуны и ураганы.

Мировой океан в силу своих физико-географических особенностей, минерального состава вод и равномерного распределения температур и воздушной влаги играет рекреационную роль. Морской воздух благодаря высокому содержанию определенных ионов и морская вода, которая по своему химическому составу близка к составу плазмы крови, играют большую лечебную роль. Благодаря бальнеологическим и микроминеральным качествам морские акватории служат прекрасным местом отдыха и лечения людей.

Геологические воздействия и экологические последствия природных процессов в Мировом океане

Морские волны разрушают берег, переносят и откладывают обломочный материал. Абразия скальных и рыхлых горных пород, слагающих побережья, связана с дрейфовыми и приливно-отливными течениями. Волны непрерывно подтачивают и разрушают прибрежные скалы. Во время штормов на берег обрушиваются колоссальные массы воды, образующие всплески и буруны высотой в несколько десятков метров. Сила удара волн такова, что они способны разрушить и переместить на некоторое расстояние берегоукрепляющие сооружения (волнорезы, волноломы, бетонные блоки) массой в сотни тонн. Сила удара волн во время шторма достигает нескольких тонн на каждый квадратный метр. Такие волны не только разрушают и дробят скальные породы и бетонные сооружения, но и перемещают блоки скал массой в десятки и сотни тонн.

Менее впечатляющее из-за своей длительности, но сильное воздействие на берег оказывают повседневные заплески волн. В результате почти непрерывного действия волн в основании берегового склона образуется волноприбойная ниша, углубление которой приводит к обвалу пород карниза.

Вначале глыбы разрушенного карниза медленно сползают к морю, а затем распадаются на отдельные фрагменты. Крупные глыбы еще некоторое время остаются у подножия, и набегающие волны их дробят и преобразуют. В результате длительного воздействия волн у берега образуется площадка, покрытая окатанными обломками — галькой. Возникает береговой (волноприбойный) уступ, или клиф, а сам берег в результате размыва отступает в глубь суши. В результате действия волн образуются волноприбойные гроты, каменные мосты или арки и глубокие расселины.

Массивы прочных пород, отчленившиеся от суши в результате размыва, крупные фрагменты морских берегов превращаются в морские утесы или столбовидные скалы. По мере того как эрозия, разрушая и удаляя породы берега, продвигается в глубь суши, береговой откос, по которому катятся волны, расширяется и превращается в плоскую поверхность, называемую волноприбойной террасой. При отливе она обнажается, и на ней видны многочисленные неровности — ямы, рвы, холмы, скальные рифы.

Валуны, гальки и песок, обязанные своим происхождением действию волн и служащие причиной волновой эрозии, со временем сами подвергаются эрозии. Они истираются друг о друга, приобретая округлую форму и уменьшаясь в размерах.

В зависимости от длительности и силы волнения скорость размыва и отодвигания берега различна. Например, на западном побережье Франции (полуостров Медок) берег отодвигается от моря со скоростью 15—35 м/год, в районе Сочи — 4 м/год. Ярким примером воздействия моря на сушу является остров Гельголанд в Северном море. В результате волновой эрозии его периметр сократился с 200 км, а таким он был в 900 г., до 5 км в 1900 г. Таким образом, площадь его за тысячу лет уменьшилась на 885 км2 (ежегодная скорость отступания составила 0,9 км2).

Разрушение берегов происходит при перпендикулярном направлении волн к берегу. Чем меньше угол или сильнее изрезанность берега, тем меньше морская абразия, которая уступает место аккумуляции обломочного материала. Галька и песок накапливаются на мысах, ограничивающих входы в заливы и бухты, и в местах существенного снижения действия волн. Начинают формироваться косы, постепенно перегораживающие вход в залив. Затем они превращаются в пересыпь, отшнуровывающую залив от открытого моря. Возникают лагуны. Примерами могут служить Арабатская стрелка, отделяющая Сиваш от Азовского моря, Куршская коса у входа в Рижский залив и др.

Береговые осадки накапливаются не только в форме кос, но и в виде пляжей, баров, барьерных рифов и волнонамывных террас.

Контроль за эрозией берегов и осадконакоплением в береговой зоне представляет собой одну из актуальных проблем защиты морских побережий, особенно тех из них, которые освоены человеком и используются как в качестве курортных зон, так и в качестве портовых сооружений. Для того чтобы предотвратить морскую эрозию и повреждение портовых сооружений, возводят искусственные сооружения, сдерживающие активность волн и прибрежных течений. Защитные стенки, перемычки, облицовка, волнорезы, дамбы хотя и ограничивают воздействие штормовых волн, но иногда сами нарушают существующий гидрологический режим. При этом в одних местах берега неожиданно размываются, а в других начинает накапливаться обломочный материал, который резко снижает судоходность. В ряде мест осуществляется искусственное пополнение пляжей песком. Специальные конструкции, сооружаемые в зоне миграции пляжей перпендикулярно берегу, успешно используются для наращивания песчаного пляжа. Знание гидрологического режима дало возможность соорудить замечательные песчаные пляжи в Геленджике и Гаграх, от размыва в свое время был спасен пляж на мысе Пицунда. Обломки горных пород для искусственного намывания берега сбрасывались в море в определенных точках, а затем самими волнами транспортировались вдоль берега, накапливаясь и постепенно превращаясь в гальку и песок.

При всем своем положительном воздействии искусственное намывание берегов таит в себе и отрицательные стороны. Сбрасываемые песок и галька, как правило, добываются в непосредственной близости от побережья, что в конечном счете отрицательно сказывается на экологическом состоянии региона. Добыча в 70-е годы XX в. гальки и песка для строительных нужд привела к частичному разрушению Арабатской стрелки, что повлекло за собой увеличение солености Азовского моря и, как следствие, вызвало сокращение и даже исчезновение отдельных представителей морской фауны.

В свое время большое внимание уделялось проблеме залива Кара-Богаз-Гол. Понижение уровня Каспийского моря напрямую связывалось с большим объемом испарения в этом заливе. Считалось, что только постройка плотины, закрывающей доступ воды в залив, способна спасти Каспийское море. Однако плотина не только не привела к повышению уровня Каспийского моря (уровень моря стал расти по другим причинам и задолго до возведения плотины), но и нарушила баланс между притоком и испарением морской воды. Это, в свою очередь, вызвало осушение залива, изменило процессы образования уникальных месторождений самоосадочных солей, привело к дефляции высушенной солевой поверхности и разносу солей на огромные расстояния. Соль была обнаружена даже на поверхности ледников Тянь-Шаня и Памира, что вызвало усиленное их таяние. Вследствие широкого разноса солей и чрезмерного полива стали дополнительно засолоняться орошаемые земли.

Происходящие на дне Мирового океана эндогенные геологические процессы, выраженные в форме извержений подводных вулканов, землетрясений и в виде «черных курильщиков», отражаются на его поверхности и прилегающих берегах в форме береговых наводнений и формирования подводных гор и возвышенностей. После грандиозных подводных обвалов, подводных землетрясений и извержений вулканов в открытом океане в эпицентре землетрясений и мест извержений или подводных обвалов возникают своеобразные волны — цунами. От места своего возникновения цунами расходятся со скоростью до 300 м/с. В открытом океане такая волна, имея большую длину, может быть совсем незаметной. Однако при подходе к берегу с уменьшением глубины высота и скорость цунами вырастают. Высота волн, обрушивающихся на берега, достигает 30—45 м, а скорость — почти 1000 км/ч. При таких параметрах цунами разрушают береговые сооружения и приводят к большим человеческим жертвам. Особенно часто действию цунами подвергаются побережье Японии, западное побережье Тихого и Атлантического океанов. Типичным примером разрушительного воздействия цунами стало знаменитое Лиссабонское землетрясение в 1775 г. Его эпицентр находился под дном Бискайского залива вблизи г. Лиссабон. В начале землетрясения море отступило, но затем огромная волна высотой 26 м обрушилась на берег и затопила побережье на ширину до 15 км. Только в гавани Лиссабона было затоплено свыше 300 судов.

Волны Лиссабонского землетрясения прошли через весь Атлантический океан. У Кадикса их высота достигала 20 м, но у берегов Африки (Танжер и Марокко) — 6 м. Подобные волны через некоторое время достигли берегов Америки.

Как известно, море постоянно меняет свой уровень, и особенно это заметно на береговых уступах. Различают короткопериодические (минуты, часы и сутки) и долгопериодические (от десятков тысяч до миллионов лет) колебания уровня Мирового океана.

Короткопериодические колебания уровня моря обусловлены преимущественно динамикой волн — волновыми движениями, градиентными, дрейфовыми и приливно-отливными движениями. Наиболее негативными в экологическом отношении являются нагонные наводнения. Самые известные среди них — нагонные наводнения в Санкт-Петербурге, возникающие во время сильных западных ветров в Финском заливе, которые задерживают сток воды из Невы в море. Подъем воды выше ординара (выше нулевой отметки на водомерной рейке, показывающей средний многолетний уровень воды) происходит довольно часто. Один из самых значительных подъемов воды произошел в ноябре 1824 г. В это время уровень воды поднялся на 410 см выше ординара.

Чтобы приостановить отрицательное воздействие нагонного наводнения, было начато строительство защитной дамбы, перегородившей Невскую губу. Однако задолго до окончания стройки выявились ее негативные стороны, повлекшие изменения в гидрологическом режиме и накопление в иловых осадках загрязняющих веществ.

Долгопериодические изменения уровня моря связаны с изменениями общего количества воды в Мировом океане и проявляются во всех его частях. Их причинами являются возникновение и последующее таяние покровных ледников, а также изменения объема чаши Мирового океана как следствие тектонических движений. Разномасштабные и разновозрастные изменения уровня Мирового океана установлены в результате палеогеографических реконструкций. На геологическом материале выявляют глобальные трансгрессии (наступление) и регрессии (отступание) морей и океанов. Их экологические последствия носили негативный характер, так как менялись условия жизни организмов и сокращались пищевые ресурсы.

В период похолодания в начале четвертичного периода огромный объем морских вод был изъят из Северного Ледовитого океана. При этом выступившие на земную поверхность шельфы северных морей оказались покрыты ледниковым панцирем. После голо-ценового потепления и таяния ледникового покрова шельфы северных морей вновь были заполнены, а в понижениях рельефа возникли Белое и Балтийское моря.

Большие экологические последствия в результате колебаний уровня моря заметны на побережьях Черного, Азовского и Каспийского морей. В Сухумской бухте затоплены постройки греческой колонии Диоскурии, на дне у берегов Таманского полуострова в Крыму находят греческие амфоры, а у северного побережья Азовского моря обнаружены затопленные скифские курганы. Признаки погружения берегов выражены на западном побережье Черного моря. Здесь под водой обнаружены римские постройки, сооруженные около 3 тыс. лет до н. э., а также стоянки ранненеолитового человека. Все эти погружения связаны с послеледниковым подъемом уровня моря в результате энергичного таяния ледниковых покровов.

Особенно хорошо зафиксированы подъемы и опускания уровня моря при изучении террас Средиземноморья.

Относительное поднятие уровня воды приводит к подтоплению приморских районов. Это обусловлено подпором и поднятием грунтовых вод. Подтопление вызывает разрушение фундаментов и затопление подвальных помещений в городах, а в сельских местностях приводит к переувлажнению, засолению и заболачиванию почв. Именно такой процесс в настоящее время происходит на побережье Каспийского моря, уровень которого повышается. В некоторых случаях трансгрессии на ограниченных территориях вызваны хозяйственной деятельностью человека. Одной из причин начавшегося затопления г. Венеции в 70-80-х годах XX в. водами Адриатического моря считается опускание морского дна, вызванное просадками из-за откачки пресных подземных вод.

Глобальные и региональные экологические последствия в Мировом океане в результате антропогенной деятельности

Активная хозяйственная деятельность человека коснулась и Мирового океана. Во-первых, человечество стало использовать воды внутренних и окраинных морей и океанские просторы в качестве транспортных магистралей, во-вторых, в качестве источника пищевых и минеральных ресурсов, а в-третьих, в качестве хранилища твердых и жидких химических и радиоактивных отходов. Все вышеперечисленные действия породили множество экологических проблем, и некоторые из них оказались трудноразрешимыми. Кроме того, Мировой океан как глобальный природный комплекс с более замкнутой системой, чем суша, стал своего рода отстойником различных взвесей и растворенных соединений, выносимых с континентов. Произведенные на материках в результате хозяйственной деятельности стоки и вещества вносятся поверхностными водами и ветрами во внутренние моря и океаны.

Согласно международной практике, примыкающая к суше часть Мирового океана разделяется на территории, обладающие различной государственной юрисдикцией. От внешней границы внутренних вод выделяют зону территориальных вод протяженностью 12 миль. От нее протягивается 12-мильная прилежащая зона, которая вместе с территориальными водами имеет ширину 24 мили. От внутренних вод в сторону открытого моря простирается 200-мильная экономическая зона, являющаяся территорией суверенного права приморского государства на разведку, разработку, сохранение и воспроизводство биологических и минеральных ресурсов. Государство вправе сдавать в аренду свою экономическую зону.

В настоящее время происходит интенсивное освоение экономической зоны Мирового океана. Ее площадь составляет около 35% площади акватории всего Мирового океана. Именно эта территория испытывает максимальную антропогенную нагрузку со стороны приморских государств.

Ярким примером непрекращающегося загрязнения может служить Средиземное море, которое омывает сушу 15 государств с различным уровнем развития промышленности. Оно превратилось в огромное хранилище промышленных и бытовых отходов и сточных вод. С учетом того, что вода в Средиземном море обновляется через каждые 50—80 лет, при современных темпах сброса сточных вод его существование как сравнительно чистого и безопасного бассейна может полностью прекратиться уже через 30 — 40 лет.

Большим источником загрязнения являются реки, которые вместе с взвешенными частицами, образованными от размыва пород суши, вносят большой объем загрязняющих веществ. Только Рейн в территориальные воды Голландии выносит ежегодно 35 тыс. м3 твердых отходов, 10 тыс. т химикатов (солей, фосфатов и ядовитых веществ).

В Мировом океане осуществляется гигантский по своим масштабам процесс биоизвлечения, биоаккумуляции и биоседиментации загрязняющих веществ. Непрерывно работают его гидрологические и биогенные системы и благодаря этому осуществляется биологическое очищение вод Мирового океана. Морская экосистема динамична и довольно устойчива к умеренному антропогенному воздействию. Способность ее возвращаться к начальному состоянию (гомеостазу) после стрессовой ситуации — результат многих адаптивных процессов, включая и мутационные. Благодаря гомеостазу процессы разрушения экосистем на первом этапе оказываются незамеченными. Однако гомеостаз не в состоянии предотвратить долгопериодические изменения эволюционного характера или противостоять мощному антропогенному воздействию. Только длительные наблюдения за физическими, геохимическими и гидробиологическими процессами дают возможность оценить, в каком направлении и с какой скоростью происходит разрушение морских экосистем.

Определенную роль в загрязнении территориальных вод играют и рекреационные зоны, к которым относят как природные, так и искусственно создаваемые территории, традиционно используемые для отдыха, лечения и развлечения. Высокая антропогенная нагрузка этих территорий существенно меняет чистоту воды и ухудшает бактериальную ситуацию прибрежных вод, что способствует распространению различных заболеваний, в том числе и эпидемических.

Наибольшую опасность для гидробионтов представляют нефть и нефтепродукты. Ежегодно разными путями в Мировой океан поступает свыше 6 млн. т. нефти. Со временем нефть проникает в толщу воды, накапливается в донных отложениях и влияет на все группы организмов. Более 75% нефтяного загрязнения возникает из-за несовершенства добычи, транспортировки и переработки нефти. Однако наибольший вред наносят аварийные разливы нефти. Особую опасность представляют катастрофы на стационарных и плавучих буровых установках, ведущих разработку морских нефтегазовых месторождений, а также аварии танкеров, перевозящих нефтепродукты. Одна тонна нефти способна покрыть тонким слоем площадь воды 12 км2. Нефтяная пленка не пропускает солнечные лучи и препятствует фотосинтезу. Животные, попавшие в пленку нефти, не способны от нее освободиться. Особенно часто гибнет фауна в прибрежных водах.

Нефтяное загрязнение носит ярко выраженный региональный характер. Самая низкая концентрация нефтяного загрязнения наблюдается в Тихом океане (0,2—0,9 мг/л). Индийский океан имеет самый высокий уровень загрязнения: в отдельных районах концентрация достигает 300 мг/л. Средняя концентрация нефтяного загрязнения в Атлантике 4—5 мг/л. Особенно сильно загрязнены нефтью мелководные окраинные и внутренние моря — Северное, Японское и др.

При загрязнении нефтью характерны эвтрофикация акватории и, как следствие этого, уменьшение видового разнообразия, разрушение трофических связей, массовое развитие немногих видов, структурные и функциональные перестройки биоценоза. После разлива нефти на 3—5 порядков увеличивается численность углеводородокисляющих бактерий.

За последние четверть века в Мировой океан попало около 3,5 млн. т. ДДТ. Обладая высокой растворимостью в жирах, этот препарат и продукты его метаболизма способны накапливаться в тканях организмов и сохранять токсическое действие многие годы.

До 1984 г. в Мировом океане проводилось захоронение радиоактивных отходов. В нашей стране наиболее интенсивно оно осуществлялось в пределах Баренцева и Карского морей, а также в некоторых местах дальневосточных морей. В настоящее время по международным соглашениям практика захоронения радиоактивных отходов приостановлена ввиду того, что безопасность используемых контейнеров, в которых хранятся радиоактивные отходы, ограничивается несколькими десятилетиями.

Однако опасность радиоактивного заражения Мирового океана сохраняется в связи с происходящими авариями атомных подводных лодок, аварийными ситуациями на атомных ледоколах, авариями надводных судов, несущих ядерное вооружение, авариями и потерями атомных боеголовок на самолетах, а также проводимыми Францией ядерными взрывами на атолле Мороруа.

Наиболее опасными из радиоактивных изотопов для морских биоценозов и человека, поступающих в Мировой океан, являются 90Sr и 137Сs, участвующие в биологическим цикле.

В Мировой океан загрязняющие вещества проникают также из воздушных потоков или с атмосферными осадками в виде кислотных дождей.

Распространению загрязнения Мирового океана способствуют не только взаимодействие его поверхности с атмосферой, но и сама динамика вод. Благодаря своей подвижности воды сравнительно быстро распространяют загрязняющие вещества по всему Мировому океану.

Загрязнение Мирового океана является глобальной угрозой. Антропогенные воздействия изменяют все существующие связанные между собой системы Мирового океана, причиняют ущерб растительному и животному миру и человеку в том числе. Его загрязнение не только способствует распространению токсичных веществ, но и заметно влияет на глобальное распределение кислорода. Ведь одна четвертая часть всего продуцирования кислорода растениями приходится на Мировой океан.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.