Современные изменения в Океане

 Несмотря на то, что глубокие слои океана сегодня прогреваются медленнее, чем вода у поверхности, в будущем животные, обитающие на глубине, в большей степени пострадают от последствий изменения климата.

Глобальное изменение климата влияет на многих животных, заставляя их, как правило, мигрировать в сторону полюсов, чтобы оставаться в комфортных температурных условиях. Анализ более 4000 видов со всего мира показывает, что примерно половина из них находится в движении. Обитающие на суше организмы каждое десятилетие перемещаются более чем на 15 километров в сторону более высоких широт, в то время как морские виды мигрируют в четыре раза быстрее. При этом из-за того, что скорость потепления наиболее высока на поверхности планеты, существует мнение, что глубокие слои океана не заметят наихудших последствий изменения климата.

Исаак Брито-Моралес (Isaac Brito-Morales) из Университета Квинсленда вместе с коллегами решил проанализировать, как климатические изменения повлияют на разные слои океана. Используя данные 11 моделей, ученые подсчитали, как изменялась за последние 50 лет климатическая скорость — скорость, с которой виды должны будут мигрировать, чтобы оставаться в пределах своего предпочтительного температурного диапазона — а затем построили прогноз на основе трех сценариев. Первый сценарий подразумевает, что выбросы парниковых газов начнут падать с 2021 года; второй — что они начнут снижаться с 2040 года; и третий — что выбросы продолжат расти до 2100 года.

Выяснилось, что климатическая скорость в поверхностных слоях океана (глубина 0-200 метров) почти в два раза выше, чем в мезопелагическом слое (глубина 200-1000 метров), но наиболее высоких значений она достигает в батипелагическом и абиссопелагическом слоях (глубина 1-4 километра и больше 4 километров соответственно). Авторы указывают, что за это ответственна большая термическая однородность глубоководной среды.

 

 

В будущем, даже при самом оптимистическом сценарии, который предполагает быстрое сокращение выбросов парниковых газов, картина радикально изменится. Если человечество примет экстренные меры, климатическая скорость в близких к поверхности слоях океана упадет, но все равно продолжит расти на глубине. Согласно прогнозам, к концу этого столетия климатические скорости в мезопелагическом слое океана будут в 4–11 раз превышать текущие скорости на поверхности. Морская жизнь на этих глубинах включает большое количество мелких рыб, которые служат пищей для более крупных животных, включая тунца и кальмаров, что может создать проблемы для коммерческого рыболовства и экосистем.

Древние океаны

 Древние океаны — это гипотетический, самый крупный по площади и глубине тип водоёма, возникший на Земле до палеозойской эры, крупнейший отрицательный элемент мегарельефа планеты, огромная впадина, заполненная океанскими водами. Происхождение и возраст древних океанов, как и происхождение и возраст современных, почти одинаковы, но отличаются они, прежде всего, толщиной, строением и составом земной коры.

В качестве главных структурных элементов литосферы первого порядка выступают континенты и океаны. Рассматривая континенты и океаны в качестве главных структурных единиц литосферы и всей тектоносферы, следует иметь в виду, что их геолого-геофизическое понимание отличается от чисто географического. По тем же признакам — строению и составу коры и всей литосферы, а также по тектоническому режиму — эти единицы первого порядка подразделяются на единицы второго порядка — подвижные пояса и устойчивые площади. В океанах первые представлены срединно-океаническими хребтами, вторые — абиссальными равнинами.

Благодаря глубоководному бурению и картированию линейных магнитных аномалий возраст современных океанских бассейнов может считаться установленным.

Теория тектоники литосферных плит дает объяснение происхождению океанов. Только спрединг может объяснить совпадение следующих данных:

1. систематическое увеличение возраста базальтов 2-го слоя и перекрывающих их осадков от осей срединных океанов в направлении континентов;

2. увеличение мощности и стратиграфического диапазона осадочного слоя от нулевых значений на оси спрединга в том же направлении;

3. увеличение глубины океана с увеличением возраста коры и переход от более мелководных, хотя и пелагических осадков к более глубоководным вверх по разрезу осадочного чехла;

4. присутствие в основании осадочного слоя металлоносных осадков, отложенных гидротермами на осях спрединга;

5. увеличение мощности и плотности литосферы от срединного хребта к континенту;

6. уменьшение интенсивности магнитных аномалий в том же направлении;

7. снижение величины теплового потока в том же направлении

   
   
   

Эволюция флоры и фауны в Океане

 На долю Тихого океана приходится более 50 % всей биомассы Мирового океана. Жизнь в океане представлена обильно и разнообразно, особенно в тропической и субтропической зонах между побережьями Азии и Австралии, где огромные территории заняты коралловыми рифами и мангровыми зарослями. Фитопланктон Тихого океана в основном состоит из микроскопических одноклеточных водорослей, насчитывающих около 1300 видов. В тропиках особенно распространены фукусовые, крупные зелёные и особенно известные красные водоросли, которые наряду с коралловыми полипами являются рифообразующими организмами.

Растительный мир Атлантики отличается видовым разнообразием. В толще воды доминирует фитопланктон, состоящий из динофлагеллятов и диатомовых водорослей. В разгар их сезонного цветения море у берегов Флориды окрашивается в ярко-красный цвет, а в литре морской воды содержатся десятки миллионов одноклеточных растений. Донная флора представлена бурыми (фукусы, ламинарии), зелёными, красными водорослями и некоторыми сосудистыми растениями. В устьях рек растёт зостера морская, или взморник, а в тропиках преобладают зелёные (каулерпа, валония) и бурые (саргассы) водоросли. Для южной части океана характерны бурые водоросли (фукус, лесония, электус). Животный мир отличается большим — около сотни — числом биполярных видов, обитающих только в холодных и умеренных поясах и отсутствующих в тропиках. В первую очередь это крупные морские звери (киты, тюлени, котики) и океанские птицы. В тропических широтах обитают морские ежи, коралловые полипы, акулы, рыбы-попугаи и рыбы-хирурги. Дельфины часто встречаются в водах Атлантики. Жизнерадостные интеллектуалы животного мира охотно сопровождают большие и малые суда — иногда, к сожалению, попадая под безжалостные лезвия винтов. Коренными жителями Атлантики являются африканский ламантин и самое крупное млекопитающее планеты — синий кит.

Флора и фауна Индийского океана необычайно разнообразны. Тропическая область выделяется богатством планктона. Особенно обильна одноклеточная водоросль Триходесмиум (тип Цианобактерии), из-за которой поверхностный слой воды сильно мутнеет и меняет свою окраску. Планктон Индийского океана отличает большое число светящихся ночью организмов: перидиней, некоторых видов медуз, гребневиков, оболочников. Обильно встречаются ярко окрашенные сифонофоры, в том числе ядовитые фазалии. В умеренных и арктических водах главными представителями планктона являются копеподы, эвфуазиды и диатомеи. Наиболее многочисленными рыбами Индийского океана являются корифены, тунцы, нототениевые и разнообразные акулы. Из пресмыкающихся имеются несколько видов гигантских морских черепах, морские змеи, из млекопитающих — китообразные (беззубые и синие киты, кашалоты, дельфины), тюлени, морские слоны. Большинство китообразных обитают в умеренных и приполярных областях, где благодаря интенсивному перемешиванию вод возникают благоприятные условия для развития планктонных организмов. Растительный мир Индийского океана представлен бурыми (саргассовые, турбинарии) и зелёными водорослями (каулерна). Пышно развиваются также известковые водоросли литотамнии и халимеда, которые участвуют вместе с кораллами в сооружении рифовых построек. Типичным для прибрежной зоны Индийского океана является фитоценоз, образуемый мангровыми зарослями. Для умеренных и приантарктических вод наиболее характерны красные и бурые водоросли, главным образом из групп фукусовых и ламинариевых, порфира, гелидиум. В приполярных областях южного полушария встречаются гигантские макроцистисы.

Причина бедности органического мира Северного Ледовитого океана — суровые климатические условия. Исключения составляют лишь Северо-Европейский бассейн, Баренцево и Белое моря с их чрезвычайно богатым животным и растительным миром. Флора океана представлена главным образом ламинариями, фукусами, анфельцией, а в Белом море — также зостерой. Крайне бедна фауна дна морей восточной Арктики, особенно центральной части Арктического бассейна. В Северном Ледовитом океане насчитывается более 150 видов рыб, среди них большое число промысловых (сельдь, тресковые, лососевые, скорпеновые, камбаловые и другие). Морские птицы в Арктике ведут преимущественно колониальный образ жизни и обитают на берегах. Млекопитающие представлены тюленями, моржами, белухами, китами (главным образом полосатиками и грендландскими китами), нарвалами. На островах встречаются лемминги, по ледяным мостам заходят песцы и северные олени. Представителем фауны океана следует считать также белого медведя, жизнь которого в основном связана с дрейфующими, паковыми льдами или береговым припаем. Большинство зверей и птиц круглый год (а некоторые только зимой) имеют белую или очень светлую окраску.

Краткая характеристика океанов

 Тихий океан (или Великий) — самый большой по площади и глубине океан на Земле. Расположен между материками Евразией и Австралией на западе, Северной и Южной Америкой на востоке, Антарктидой на юге. На севере через Берингов пролив сообщается с водами Северного Ледовитого, а на юге — Атлантического и Индийского океанов. Занимающий 49,5 % поверхности Мирового океана и вмещающий 53 % объёма воды Мирового океана, Тихий океан простирается приблизительно на 15,8 тысячи км с севера на юг и на 19,5 тысяч км с востока на запад. Через Тихий океан примерно по 180-му меридиану проходит линия перемены даты. 

Атлантический океан — второй по величине океан Земли после Тихого океана, название произошло от имени титана Атласа (Атланта) в греческой мифологии или от легендарного острова Атлантида. Он простирается от субарктических широт до самой Антарктиды. Граница с Индийским океаном проходит по меридиану мыса Игольный (20° в. д. до побережья Антарктиды (Земля Королевы Мод). Границу с Тихим океаном проводят от мыса Горн по меридиану 68°04’ з. д. или по кратчайшему расстоянию от Южной Америки до Антарктического полуострова через пролив Дрейка, от острова Осте до мыса Штернек. 

Индийский океан — третий по размеру океан Земли, покрывающий около 20 % её водной поверхности. Индийский океан главным образом расположен к югу от тропика Рака между Евразией на севере, Африкой на западе, Австралией на востоке и Антарктидой на юге]. Его площадь составляет 76,17 млн км², объём — 282,65 млн км³. На севере омывает Азию, на западе — Аравийский полуостров и Африку, на востоке — Индокитай, Зондские острова и Австралию; на юге граничит с Южным океаном. Граница с Атлантическим океаном проходит по 20° меридиану восточной долготы; с Тихим — по 147° меридиану восточной долготы. Самая северная точка Индийского океана находится примерно на 30° северной широты в Персидском заливе. Ширина Индийского океана составляет приблизительно 10 000 км между южными точками Австралии и Африки.

Северный Ледовитый океан — наименьший по площади океан Земли, расположен между Евразией и Северной Америкой. Площадь 14,75 млн км², то есть чуть больше 4 % от всей площади Мирового океана, объём воды 18,07 млн км³. Северный Ледовитый океан самый мелководный из всех океанов, его средняя глубина составляет 1225 м (наибольшая глубина 5527 м в Гренландском море).

Южный Океан — самый южный океан Земли. Окружает Антарктиду, площадь 20,327 млн км², средняя глубина 3270 м, объём воды 72,37 млн км³. Наибольшая глубина в Южно-Сандвичевом жёлобе — 8264 м. Южный океан омывает на севере Индийским океаном, юго-восточные Тихим океаном, на северо-западе Атлантическим океаном. Самый холодный океан, средняя температура равна −12 °С.

Океаны и их эволюция

 Во второй половине ХХ в., особенно после опубликования известной работы В.Руби (Rubey, 1951) о геологической истории морской воды, стало почти общепризнанным представление о том, что происхождение гидросферы и накопление воды в океанах полностью определялось дегазацией мантии и, таким образом, зависело от эндогенных режимов развития Земли. В большинстве работ предполагалась ранняя дегазация Земли, начавшаяся сразу же после ее возникновения, но в разных моделях протекавшая с разной скоростью. Однако в моделях такого рода скорость дегазации мантии принималась произвольной или обосновывалась общими соображениями, но только при условии равенства массы дегазированной воды ее реальной массе в гидросфере. Поэтому и основанные на таких подходах закономерности накопления воды в океанах обычно носил.