- Разное

Какие моря бывают на земле: Мировой океан — глобальный объём морской воды

Содержание

Планета Земля » Какими бывают моря

Морем называют сравнительно небольшую часть океана, вдающуюся в сушу, отделённую от него берегами материков, островов и полуостровов. От остальной части океана море отличается особенностями геологического строения дна, солёностью и температурой вод, течениями и другими показателями. По расположению относительно суши моря подразделяют на внутренние (внутриматериковые и межматериковые), окраинные и межостровные. Внутриматериковыми называют моря, глубоко вдающиеся в сушу и сообщающиеся с океаном одним или несколькими проливами. Поскольку связь таких морей с океаном затруднена, их характеристики сильно различаются. К внутриматериковым относятся, например, Азовское, Чёрное, Балтийское, Белое моря. Межматериковые моря расположены между двумя материками. Например, Красное и Средиземное моря находятся между Евразией и Африкой.

Окраинными называются моря, примыкающие к материку или отделяющиеся от океана островами. Они тесно связаны с океаном, поэтому их характеристики аналогичны смежным районам от крытого океана. К этому типу относятся, например, Чукотское, Баренцево, Карское моря.

Среди крупных островов или островных архипелагов располагаются межостровные моря. Это, например, море Фиджи, Банда, Яванское. Каспийское и Аральское моря, расположенные в центре Евразии и полностью отделенные от Мирового океана, на самом деле являются солёными озёрами. Морями их назвали из-за огромных размеров.

Часть океана (или моря), которая глубоко вдаётся в сушу, но свободно сообщается с ним, называется заливом. Например, Бенгальский залив Индийского океана, Гвинейский и Бискайский заливы Атлантического океана. По гидрологическим характеристикам заливы почти не отличаются от прилегающих районов моря или океана.

Некоторые заливы, например Персидский и Гудзонов, следовало бы отнести к морям, а некоторые моря, например море Бофорта, правильнее считать заливом. Однако исторически сложившиеся традиционные названия настолько прочно закрепились за этими географическими объектами, что их переименование вряд ли возможно. Части Мирового океана (моря, океаны, заливы) соединяются между собой проливами — сравнительно узкими водными пространствами, разделяющими два участка суши. Шириной пролива считают расстояние между разделёнными водой участками суши, а длиной — расстояние между основными водными объектами. Некоторые проливы имеют ширину до 1000 км, например, пролив Дрейка, соединяющий Атлантический и Тихий океаны, а Гибралтарский пролив, соединяющий Средиземное море с Атлантическим океаном, в самом узком месте не шире 14 км. Самый длинный — Мозамбикский пролив — 1760 км. Коралловое море находится в юго-западной части Тихого океана. Его дно, мелководье и небольшие острова покрыты колониями кораллов. В западной части моря расположен Барьерный риф — самая грандиозная на Земле постройка, созданная живыми организмами, — он протянулся вдоль северо-восточных берегов Австралии на 2300 км. Саргассово море Атлантического океана находится в центре круговорота крупных океанических течений — Гольфстрима, Северного Пассатного и Флоридского — и не имеет твёрдых берегов. В тёплой и спокойной морской воде широко распространены водоросли — саргассы (отсюда и название моря). Скопления водорослей, создающие впечатление безбрежного океанского луга, — настоящий рай для многочисленных морских организмов.

§ 40. Мировой океан | Общая география, 6 класс

§ 40. Мировой океан

 

1. Вспомните, сколько на Земле океанов. Назовите их и покажите на карте.

2. Кто первым из мореплавателей доказал единство всех океанов?

 

Океаны. Вам уже известно, что все океаны и моря на нашей планете соединены между собой. Вместе они образуют единый водное пространство — Мировой океан. Он покрывает 71% поверхности земного шара. Мировой океан — непрерывная: из любой его точки можно добраться в любую другую, не пересекая сушу.

Единственный Мировой океан подразделяют на две большие части — отдельные

океаны. Несмотря на свободный обмен водами, каждый из океанов имеет своеобразные свойства: определенные температуры воды, соленость, течения, рельеф дна. Самым крупным и глубоким из океанов является Тихий. Он занимает половину площади Мирового океана — почти 180 млн. км2. Рекордная глубина в нем отмечена в Марианской впадине — 11 022 м. Атлантический океан вдвое меньше площади, чем Тихий. Он узкий, вытянутый с севера на юг на 16 000 км. Третьим по площади и вторым по глубине является Индийский океан,  расположен преимущественно в Южном полушарии. Северный Ледовитый океан — Наименьший и наиболее мелкий из всех океанов. Так как он расположен  вокруг Северного полюса преимущественно за полярным кругом, средняя часть океана всегда покрыта льдом. Иногда ученые выделяют еще Южный океан, составлен из частей Тихого, Атлантического и Индийского океанов, омывающих Антарктиду. Границы океанов совпадают с берегами материков и островов. А там, где есть только водное пространство, границы проводят условно за меридианами.

 

Рис. Индийский океан у берегов Южной Африки

 

Моря.Во всех океанах является моря. Море — Это часть океана, отличается от него свойствами воды (температурой, соленостью), течениями, организмами, обитающими в нем. От океана оно отделено островами, полуостровами или поднятиями дна. В зависимости от обособленности от океана, моря бывают внутренними и окраинными. Внутренние моря далеко вдаются в сушу и соединяются с океаном проливами. Примерами таких морей является Средиземное, Черное, Азовское, Красное. Окраинные моря размещаются на окраинах материков. Они практически не прибегают в сушу и слабо обособленные от океана. Например, Берингово

. Больше море на планете — Филиппинское, Площадь которого составляет 5,7 млн км2.

 

Рис. Внутреннее море (Черное море)

 

Заливы и проливы. В морях и океанах выделяют залива и пролива. Заливом называют часть океана или моря, который прибегает в сушу, но имеет широкую связь с океаном. Так, Атлантический океан у берегов Европы образует Бискайский залив, А Индийский океан, вдаваясь в сушу на юге Азии, — Бенгальский. Крупными заливами являются Мексиканская, Гвинейский.

Пролив — Это относительно узкая часть водного пространства, соединяющей две соседние водоемы и разъединяет участки суши. Например, Гибралтарский пролив соединяет Средиземное море с Атлантическим океаном и отделяет Европу от Африки, а пролив Босфор отделяет Европу от Азии и соединяет Мраморное море с Черным. Берингов пролив

соединяет Северный Ледовитый океан с Тихим и разъединяет Евразию и Северную Америку. В Украину Керченский пролив соединяет Черное море с Азовским. Широчайшей(1 120 км) и глубочайшим(Свыше 5 000 м) проливом на Земле есть пролив Дрейка.

 

Рис. Залив (Бенгальский), окраинное море (Андаманское), пролив (Малаккский), полуостров (Индостан), остров (Шри-Ланка)

 

Сушу в океане. Среди вод Мирового океана размещается сушу. Огромные участки суши — материки. На их краях выступают полуострова, что далеко вдаются в водное пространство. Крупнейшими полуостровами Европы является Пиренейский і Апеннинский, Азии — Аравийский, Индостани Индокитай, Африки — Сомали, Северной Америки — Лабрадор.Самым полуостровом в Украину, что удается в Черное море, является Крымский

.

Острова — Небольшие участки суши, со всех сторон окружены водой. Самый большой остров земного шара  – Гренландия в 3,5 раза меньше маленький материк Австралию. Часто острова размещаются группой неподалеку друг от друга. Такое скопление островов называют архипелагом. Например, Большие Зондские, Большие Антильские острова.

По происхождения острова разделяют на материковые, вулканические и коралловые. Материковые острова — Это бывшие части материка, отделившихся от него вследствие опускания участка суши. Они расположены на материковой отмели. Например, Великобритания, Мадагаскар, Шри-Ланка. Вулканические острова возникшие вследствие извержений вулканов на дне океанов и морей. Обычно они небольшие, но высоко поднимаются над уровнем океана. Такое происхождение имеют, например,  Гавайские острова, Которые целиком сложены из лавы подводных и наземных извержений.

Коралловые острова образующихся в результате скопления известняковых скелетов морских организмов — коралловых полипов. Они прикрепляются к дна на небольшой глубине (до 50 м) и растут вверх и вширь. Коралловые полипы могут жить только в теплых водах (не ниже 20 0С). Поэтому коралловые острове расположены лишь в тропических широтах. Эти острова — небольшие и невысокие. Они едва возвышаются над уровнем океана. Иногда кораллы образуют гирлянды вдоль берегов — так называемые барьерные рифы. Много коралловых островов в Тихом океане. Наибольшей коралловой сооружением, состоящий из многих подводных и надводных островков, является Большой Барьерный риф. Его длина 2 000 км, ширина до 200 км.

Крупнейший остров земного шара — Гренландия (2,2 млнкм2), Крупнейший полуостров – Аравийский (2,8 млн км2).

 

Рис. Коралловый остров

 

Рис. Коралловые рифы

 

 

Вопросы и задания

1. Что называют гидросферой? Из каких частей она состоит?

2. Используя рис. расскажите о круговорот воды в природе.

3. Докажите, что Мировой океан — единственный непрерывный водное пространство.

4. Какие океаны соединяет пролив Дрейка? А какие разъединяет материки?

5. Чем остров отличается от материка? Приведите примеры крупных островов. Покажите их на карте.

6. Как различают острова по происхождению?

7. Сравните географическое положение Аравийского моря и Бенгальского залива. Почему одну часть Индийского океана назвали морем, а другую заливом?

 

Урок окружающего мира «Вода на Земле. Океаны и моря». 2-й класс

Цели урока:

I. Образовательная:

1) проверить и углубить знания учащихся о формах поверхности Земли и их условных обозначениях на физической карте;

2) дать понятие о Мировом океане и представление об океанах и морях;
3) расширить знания учащихся о многообразии организмов, населяющих воды Мирового океана.

II. Развивающая:

1) развивать память, логическое мышление;
2) способствовать формированию умения устанавливать причинно-следственные связи, объясняя приспособленность к среде обитания.

III. Воспитательная:

1) воспитывать любовь к растительному и животному миру;
2) воспитание любви к Родине.

Учащиеся должны знать, что такое море и океан, а также уметь распознавать моря и океаны на физической карте.

Оборудование: мультимедийный проектор, для опыта: стаканчики, палочки, соль, учебники О.Т. Поглазова Окружающий мир, 2 класс; рабочие тетради О.Т. Поглазова Окружающий мир, 2 класс.

ХОД УРОКА

I. Орг момент.

Проверь, дружок,
Всё в порядке:
книжки, ручки и тетрадки?

II.

Повторение ранее изученного материала по разделу “Формы поверхности Земли”.

– Мы живём на планете Земля. (Слайд № 2 )

– Назовите основные формы поверхности Земли. (Слайд № 3)

– О какой форме поверхности земли идет речь?

Отгадайте загадку:

Носит бабка снежную шапку,

Каменные бока закутаны в облака. (гора) (Слайд № 4)

– Есть ли в нашей области горы? (Слайд № 5)

– Отгадайте загадку:

Это ровная поверхность,

Есть леса, но нету гор. (равнина) (Слайд № 6)

– Какие бывают равнины? (плоские и холмистые) (Слайд № 6)

– Назовите сходство гор и холмов. (Слайд № 7) (Это возвышенности. Различают части: подошва, склон, вершина).

– Определите холм и ли гора? (Слайд 8) В чём их отличие?

– Каким цветом на карте обозначают горы и равнины? Покажите на карте. (Слайд № 9) (Горы – коричневым, а равнины – зелёным)

– А почему тогда нашу землю называют “ Голубой планетой?” (Слайд № 10)

III.

Работа по теме урока.

Сегодня мы продолжим изучение нашей планеты. Вы уже, наверно, догадались, что будем изучать?

Тема урока “Вода на Земле. Океаны и моря”. (Слайд №11)

1) Вводное слово учителя: Да на нашей планете больше воды, чем суши. (Слайд № 12)

(Посмотрите диаграмму в рабочей тетради с.4)

– Что можете сказать о соотношении воды и суши на земле? (Если всю поверхность Земли изобразить в виде круга и разделить его на 10 частей. То 3 части займёт суша и 7 частей вода.)

Нашу Планету можно было назвать планетой ОКЕАНОВ. Вся Вода на земном шаре называется Мировым океаном.

2) Работа по карте полушарий. (Слайд № 12)

– Весь Мировой океан делится на пять частей, то есть пять океанов. Океаны – это огромные пространства воды.

– Какие мы знаем океаны? (показ)

Учитель: Часть океана, которая расположена вдоль берега материков, называется морем.

(Показ)

Сравнительные размеры морей и океанов и количественное соотношение:

– А что больше по площади поверхности океан или море?

– А по количеству? (морей много, их 50, а океанов – 5).

(Закрепление понятий – океан, море.)

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА (Показать, как вода движется в океане – волнами).

3) Работа по карте РОССИИ: (Слайд №13) Россия большая держава, омывают её 3 океана. (Показ)

– Особенно много морей вдоль северных берегов России (назвать и показать).

– Какие моря ещё знаете?

– Какой русский художник любил изображать море? (Айвазовский) (Слайд № 14, 15)

4) Исследовательская работа.

Морей много. И вода в них МОРСКАЯ.

– Кто был на море? Какая на вкус морская вода? А почему? Есть соль в воде, а мы её не видим. (проблемн. ситуация)

Давайте проведём исследование.

Опыт. В стаканчики с водой добавим немного морской соли, размешаем. (Работа в паре)

– Что заметили? (соль растворилась) Сделайте вывод. (Вода – растворяет соль, поэтому морская вода солёная)

– А как нам обратно получить соль? (проблемн. ситуация)

(Опыт описан в рабочей тетради с. 4.)

– А вы на море пили морскую воду? (Нет, морскую воду пить нельзя!)

– А вы в море купались?

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА Мы на море живём

Мы по морю плывём.

Раз взмах, два взмах.

Хорошо вот так!!!

– Стойте, стойте, далеко нельзя заплывать!

– Какие правила поведения на море знаете?

– А что нам советует учебник.

Работа по учебнику с. 5. Правила поведения на море.

5) О роли воды и богатств морей и океанов в жизни человека.

Вся жизнь на нашей планете связана с водой. (Слайд №16)

Учитель: Почему так говорят “ Кругом вода, а с питьем беда”? Ответ: это о морской воде так говорят, потому что она соленая.

Солёная, а как же там обитают различные животные? (предположения детей)

– Многие живые существа приспособились жить в морской воде.

– Каких морских обитателей знаете? (Слайд №17)

– Как люди используют богатства морей и океанов? (Слайд №18)

– Рыба — один из главных продуктов питания жителей морских побережий? (Слайд №19)

Из морских водорослей тоже делают продукты питания и лекарства. Добывают из них йод, красящие вещества. Из некоторых морских моллюсков достают жемчужины для бус и колец. Раковины идут на изготовление перламутровых пуговиц и украшений. (Показ раковин)

На побережье строят санатории, дома отдыха. (Слайд № 20, 21)

По морям и океанам перевозят разные грузы и товары. Путешествуют на морских судах и люди. Рассматривание рис. На 7 стр. учебника.

– НО! ВНИМАНИЕ! Морю угрожают опасности. Как вы думаете – какие? (Ответы)

– Да, морю угрожают 2 опасности – загрязнение различными отходами и избыточная добыча рыбы. (Слайд № 22, 23)

Учитель: Какой же вывод из этого следует? (Ответы)

Вывод: не мусорить, не загрязнять, а охранять моря и океаны. (Слайд № 24)

IV. Подведение итогов урока.

Самостоятельная работа. (Слайд №25)

Учитель: Давайте выясним, что же мы узнали сегодня на уроке. Для этого каждый из вас заполнит карточку – тест. (Вывод-итог зачитывается вслух). См. приложение № 1.

Домашнее задание: (Слайд № 26) с.7 учебника. Сочинить “Сказку о рыбаке и рыбке” на новый лад.

Любознательным: найти в энциклопедиях ответы на вопросы:

  1. Какие “цветные” моря есть на Земле?
  2. В каком море охотятся, судя по его названию.
  3. Какое море есть “среди земли”?
  4. Есть ли “неживое” море?

Рефлексия. – Что нового узнали? – Что было интересно на уроке?

Если на уроке вы узнали достаточно, всё было понятно – то прикрепите на доску голубую капельку, а если хотите узнать больше – то белую. (Дети прикрепляют и получается “ручеёк”)

– Что у нас получилось? (ручеёк, речка) А о них мы узнаем на следующем уроке.

Приложение

Презентация

ВОДА И СУША. СХВАТКА ДВУХ СТИХИЙ

Очередной подъем уровня Мирового океана уже начался. Предполагается, что в течение столетия он возрастет на один метр. Ждать катастрофы или попытаться предупредить ее?

ТЕПЛО, ХОЛОДНО, ТЕПЛО…

Возраст нашей планеты наука определяет в 4,6 миллиарда лет. Древнейшим из найденных учеными камней — уже образовавшимся минералам — около 4-х миллиардов лет. Первая ледниковая эра на Земле наступила около 2,5 миллиарда лет назад. Потом были вторая, третья, четвертая. Каждая из них длилась от нескольких десятков до 200 миллионов лет. Ледниковья чередовались с не менее продолжительными полосами теплого климата. Ледниковая эра состояла из нескольких периодов длиной в миллионы лет, периоды, в свою очередь, дробились на ледниковые эпохи. Последняя из них продолжалась около 100 тысяч лет и закончилась 25 тысяч лет назад.

Средняя температура на Земле во времена ледниковий была на 6-7°С ниже, чем в теплые периоды. Большая часть материков (в полярных, приполярных и умеренных широтах) покрывалась толстым ледяным панцирем, возникали обширные зоны вечномерзлых грунтов. И каждый раз все это сопровождалось весьма существенным понижением уровня Мирового океана. Иногда он понижался на 100-125 метров. На образование гигантских ледяных панцирей, покрывавших материки и мелководные моря, воду давали океаны, их испарения.

Когда ледниковья сменялись периодами межледниковий, повышалась температура воздуха, оледенения почти полностью или частично стаивали, зоны лесов, сначала хвойных, потом лиственных, продвигались далеко на север.

Нередко климат межледниковий был существенно теплее, чем нынешний. Например, в Европе на широте Вологды росли широколиственные деревья, теперь в этих местах — преимущественно хвойные леса. В Англии широко процветало виноградарство, а ныне там уцелели лишь немногие сорта виноградника. Около 40 миллионов лет назад климат Антарктиды (хотя она так же, как и теперь, находилась в районе Южного полюса) был умеренным, пятый континент покрывали леса.

Во все периоды глобальных потеплений уровень Мирового океана неизменно повышался.

За последние 2,5 миллиарда лет жизни нашей планеты общая продолжительность ледниковий (вместе с начальными фазами и временем постепенной деградации ледников) занимает почти столько же времени, сколько и теплое, безлёдное.

Причина возникновения и изменений оледенений Земли до сих пор не разгадана. То ли это какие-либо внешние явления космического порядка, то ли внутренние, планетные. Многие ученые склоняются к тому, что правильнее причины изменений климата и оледенений искать в процессах, происходящих на самой Земле.

Мы живем в межледниковый период. И сейчас, как это уже признают большинство специалистов, идет потепление атмосферы. За последний век средняя приземная температура воздуха повысилась на 0,55°С, а уровень океана поднялся (максимальная оценка) на 20 сантиметров. Ожидается, что в наступающем веке средняя приземная температура повысится на 1,5-4,5°С. Этот прирост относят за счет парникового эффекта, вызванного антропогенными загрязнениями.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Северное море. Шторм во время прилива. Еще в средние века здесь была насыпана дамба. После этого прекратился размыв берегов.

Море уже теперь грозит поглотить многие островные поселки.

Основные составляющие, за счет которых, как предполагается, будет происходить подъем среднего уровня Мирового океана в XXI веке. Минимальный сценарий — график А. Экстремальный сценарий — график Б.

Панорама гидротехнического сооружения в Нидерландах, введенного в строй в 1998 году.

Головная часть гидротехнического узла в разрезе.

Общий вид гидротехнического узла в Нидерландах, который сооружен при впадении в море рек Рейн, Маас и Шельда. Он защищает реки от проникновения в них соленой воды, дает спокойный выход в море речным водам и обеспечивает проход кораблям в море и обратно.

Карта западной части Нидерландов, отвоеванной у моря. Синей штриховкой обозначены территории, находящиеся ниже уровня моря. (Некоторые участки ниже моря на 7 метров.) Красной линией обозначена граница земель, лежащих на 1 метр и выше над уровнем моря.

ВЕЧНАЯ БИТВА

Расчеты изменения климата на ближайшие сто лет не дают ясного ответа — на сколько при этом поднимется уровень Мирового океана. Его подъем связан со многими причинами. И одна из наиболее существенных — сколь интенсивно будут таять льды Антарктиды, поставляя воду в океан. А мнения самые разные. Есть, например, такое: ледяной щит Антарктиды при глобальном росте температур будет не таять, а расти. Сторонники этой гипотезы предполагают, что температура атмосферы над пятым континентом, сохраняющая даже в летние месяцы отрицательное значение, будет так сильно охлаждать насыщенный водяными парами воздух, что над материком начнутся бесконечные снегопады. И тогда окажется, что Антарктида способствует не приросту уровня океана, а его понижению. Но, скорее всего, это будет компенсировано притоком воды от таяния других ледников. На диаграммах А и Б показаны две группы факторов, определяющих пополнение водной оболочки планеты.

Судя по приведенным на стр. 46 диаграммам, подъем уровня Мирового океана в ближайшие сто лет ожидается на 10-20 сантиметров, а может, и на 4 метра. Большинство ученых склоняются к тому, что прирост уровня воды в Мировом океане к 2025 году составит 25 сантиметров, к 2050-му — 50 сантиметров, а к концу века — 1 метр.

Все эти расчеты осложняются еще и тем, что часть материков, например Северная Германия, опускается, а другие, как Скандинавия, — неуклонно и довольно быстро «всплывают».

Карта народонаселения планеты говорит, что 40 процентов человечества живет поблизости от берегов Мирового океана и морей. Даже средняя цифра подъема воды к 2050 году — 48 сантиметров — означает, что число людей, живущих в возросшем районе действия океана к середине XXI века значительно увеличится.

Суша будет убывать не только в низменных местах. Высокие берега тоже отступят под натиском океана. Какой же механизм здесь действует?

Сначала познакомимся с тем, как живет берег при неизменном уровне моря. Зимой море чаще штормит, на сушу накатываются крупные сильные волны. Всюду, куда проникают волны, даже брызги, происходит размывание береговой породы. При откате вода уносит с собой в море измельченный прибоем материал: песок, мелкую гальку. Уносит недалеко, примерно туда, где начинают расти волны прибоя. С приходом лета меняется направление ветров, море становится спокойнее, и оно выбрасывает песок из-под воды снова на пляж.

Но вот уровень воды в море поднялся. Удары волн приходятся теперь уже на более высокую линию берега. Он станет сильнее размываться, возрастет количество песка, увлекаемого откатывающейся водой в подводную часть. Из-за того, что уровень воды вырос, летний прибой уже не в состоянии вернуть на пляж весь смытый с него за зиму песок. Берег немного отступит в сторону суши. Так будет происходить из года в год, пока остается высокий уровень моря. Таков закон в борьбе океана с сушей.

Комиссия по береговым обстановкам (это один из отделов Международного географического союза) пришла к заключению: более 70 процентов берегов, ранее нараставших за счет материала, принесенного морем, теперь начнут отступать в глубь суши со скоростью 10 сантиметров в год, около 20 процентов песчано-галечных берегов — со скоростью 1 метр в год.

И это еще не все. Самые большие неприятности принесет не столько сам подъем уровня океана, сколько связанные с ним приливы и штормы. И чем выше будет подниматься температура воды и воздуха, тем яростнее станут бушевать воздушная и водная стихии.

ОТСТУПАТЬ ИЛИ ЗАЩИЩАТЬСЯ?

Чтобы отстоять нынешние берега, противостоять прогнозируемому подъему вод в 1 метр, население земного шара должно построить немалое количество защитных сооружений. Подсчитано, что они обойдутся примерно в 1000 миллиардов долларов. Если этого не сделать, то Нидерланды, например, потеряют в наступающем веке 6 процентов своей суши. Через устья крупных рек соленые воды океана проникнут далеко в глубь материков, отчего пострадает прежде всего сельское хозяйство. В тяжелейшем положении окажется Бангладеш. Эта плоская страна при подъеме уровня воды на 1 метр потеряет 25000 квадратных километров своей плодородной земли. В густонаселенной и бедной стране в трагическом положении окажутся миллионы людей. У них нет денег, чтобы возвести защитные дамбы. Уже сейчас в прибрежных районах, страдающих от штормовых нагонов воды из Бенгальского залива, крестьяне насыпают холмы, на которых пытаются спастись сами и спасти свой скот.

Чрезвычайно мрачные перспективы у островных государств. Земли многих из них возвышаются над водой всего на какие-то метры. Например, низменные коралловые Маршалловы острова в Тихом океане будут затоплены на 4/5 своей площади, а иные острова и вовсе исчезнут.

Поднимающееся и все теплеющее южное море грозит гибелью коралловым рифам. Кораллы не могут развиваться ни на больших глубинах, ни при температуре выше 37°С. А в нынешних южных водах уже сейчас теплее. Погибнут коралловые рифы, окружающие острова, — откроется путь мощным океанским волнам к берегам островов. Жители Мальдивских островов уже сейчас отчаянно борются, стараясь защитить свои кораллы. Даже принят закон, запрещающий туристам выламывать их.

Специалистам ясно, что более 20 густонаселенных прибрежных районов планеты в ближайшее время будут нуждаться в мощных гидротехнических сооружениях, которые если и не устранят грядущие катастрофы, то все же значительно уменьшат урон, который принесет растущий уровень вод океана.

О том, как много значат подобные защитные сооружения, можно судить на примере Нидерландов. С помощью сложной техники и щедрых финансовых вливаний страна уже давно отвоевала у моря изрядный кусок дна, превратив его в плодородную землю. Но в 1953 году во время сильнейшего шторма воды Атлантического океана прорвались через старые плотины и хлынули в глубь страны. Ущерб был нанесен огромный. Погибли 1800 человек.

После этого был выдвинут план объединить дельты Рейна, Мааса и Шельды и урегулировать связь рек с океаном. Спроектирована система широких каналов, плотин и шлюзов так, чтобы не было помех ни океанскому приливу, ни течению рек, ни судоходству. Интересно решена конструкция створок плотины, отделяющей воды океана от речных вод. Эти створки не распахиваются, как ворота, что мы видим обычно на шлюзах. Здесь — иная система: полуцилиндры, качающиеся в вертикальной плоскости. Такое устройство можно сравнить с забралом, которое рыцарь опускал на шлем перед боем, защищая лицо. Для выравнивания уровня вод предусмотрены шлюзы и мощные насосы. Весь комплекс работ был завершен в 1998 году. Нидерланды показали образцовый пример решения очень сложной гидротехнической проблемы.

К сожалению, нередко бывает и иначе: строительная деятельность человека приносит не успех, а огромный вред, если без глубоких знаний люди вмешиваются в отлаженные природные процессы. И примеров этому, увы, — немало.

Каменный, или, как говорят специалисты, обломочный, материал — основа прочных береговых систем. Поступает он из устьев рек, преимущественно горных, которые вместе с водой гонят к морю тысячи тонн камней. В верховьях камни крупные, но затем, на подходе к устью, они измельчаются в гальку. Главное направление ветров на побережье определяет направление ударов волн и, следовательно, движения галечно-песчаной массы. Так было всегда. Но лишь до тех пор, пока на речках, впадающих в озера, моря и океаны, не начали ставить плотины и гидроэлектростанции. Они перекрыли поступление каменного материала из русла рек в большие водоемы. В результате вместо галечных и песчаных пляжей — голые скалы. Выдвинутые в море инженерные сооружения (дамбы, волнорезы, порты) тоже затрудняют движение песчано-галечного материала вдоль берегов. Например, сооруженный на Черном море порт в Поти стал препятствием каменному потоку, двигающемуся на юго-восток. Через короткое время за портом, южнее его, оказалась размытой полоса суши шириной 900 метров. Другой пример. Когда была построена Асуанская плотина, ил не стал доходить до дельты Нила. Берега там начали размываться и отступать со скоростью до 40 метров в год.

КАК ПОВЕДЕТ СЕБЯ ОКЕАН, СКОВАННЫЙ ЛЬДОМ?

Протяженность морской береговой линии России примерно 60 тысяч километров. Двенадцать морей, омывающих наши берега, находятся в самых разных физико-географических условиях. И ожидаемые изменения их береговых зон тоже будут совсем не одинаковыми.

Мы коснемся лишь наших арктических морей. Их побережье составляет 2/3 всех морских границ России, а специфические особенности требуют и особо серьезного изучения, и постоянного наблюдения, наверное, больше, чем где-либо на других морях.

На западе наше арктическое побережье начинается от Кольского полуострова. Здесь берега носят фиордовый характер — горное побережье, изрезанное глубокими ущельями. Подъем уровня океана на этих скалистых берегах вряд ли может иметь какие-либо катастрофические последствия. Такие же фиордовые скалы защитят сушу на многих отрезках побережья Новой Земли и Земли Франца-Иосифа. Устоит, вероятно, и полуостров Таймыр: его берега тоже сложены достаточно твердыми породами. А вот судьба побережий морей Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского вызывает серьезные опасения.

Подводный береговой склон Ледовитого океана характерен малыми уклонами, но там господствуют довольно сильные ветры, зарождающиеся на северо-западе Атлантического океана. Поэтому, несмотря на низкий, пологий берег, высота ветровых нагонов воды на этих берегах составляет 2,5-3 метра. Эти волны выглаживают береговой рельеф, и ширина пляжей там достигает 25 километров. Такие условия, как мы уже говорили, смягчают атаки наступающего моря. И все же в настоящее время скорость размыва коренных участков побережья в этих местах достигает 20-40 сантиметров в год, а если на побережье много льдов и морских отложений, то море уже наступает со скоростью 2-4 метра в год. Берега моря Лаптевых отодвигаются в глубь континента еще быстрее — 4-6 метров в год. Цифры взяты из сводок наблюдений, проведенных нашими исследователями за последние годы в Арктике.

О том, что ожидает эти берега в будущем, пока строятся лишь прогнозы. И они неутешительные. Побережья морей Карского, Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского — приморские равнины, сложенные сильнольдистыми песчано-суглинистыми породами. Они подвержены сезонному промерзанию и протаиванию. И есть примеры исключительно быстрого наступления морских вод на полярные берега такого типа. Например, море Лаптевых на некоторых участках продвигается на юг со скоростью 10-12 и даже 40 метров в год.

Потепление климата скажется на состоянии многолетней мерзлоты, играющей в грунтах роль прочного каркаса. Берега, обращенные на юг, размываются уже в наши дни со скоростью 40-50 метров в год.

Вся острота проблемы, связанной с повышением уровня океана, была оценена сравнительно недавно, когда стало очевидным, что резкие перемены в земном климате действительно происходят. Но нельзя сказать, что природа захватила науку врасплох. Взаимодействие воды и суши у берегов разного типа уже многие годы изучают и западные, и российские специалисты. Советские, российские ученые сделали много в этой области. Мировую известность получила школа исследователей береговой зоны морей, создателем которой был ныне покойный академик В. П. Зенкович (см. «Наука и жизнь» № 8, 1966 г.; № 7, 1968 г.; №№ 3 и 12, 1970 г.). Им были заложены основы учения о развитии морских берегов. Им же разработана классификация берегов океана для «Морского атласа» (1953 г.). Академик В. В. Шулейкин много лет посвятил своему основному труду по теории взаимодействия Мирового океана, атмосферы и материков (см. «Наука и жизнь» № 8, 1972 г.). Теперь эти направления в океанологии продолжают их ученики.

Истинный подарок исследователям береговых процессов недавно преподнесла сама природа. Объектом исследований стало Каспийское море.

Сложные геотектонические процессы в период 1928-1977 годов способствовали значительному понижению уровня моря. Его поверхность за эти годы упала на 3 метра. Сначала многие решили, что все связано с Волгой: из-за водохранилищ, сооруженных на ней, в Каспий стало поступать меньше воды. Но в начале 80-х годов, хотя водохранилища при ГЭС никак не были усовершенствованы, уровень воды в Каспии начал подниматься и довольно заметно: по 12-15 сантиметров в год. За 20 лет подъем составил 2 метра. Дело выглядело так, будто природа специально решила помочь ученым разобраться в береговых процессах, связанных с подъемом уровня моря. Конечно, не все типы побережий представлены в этой природной модели, но спасибо природе и за эти уроки. Она нам преподнесла азбуку, а, как говорится, азбука — к мудрости ступенька.

Автор и редакция благодарят посольство Нидерландов за участие в подборке материалов.

ЛИТЕРАТУРА

О проблемах, затронутых в статье, читайте журнал «Наука и жизнь»:

Зенкович В. П. Дельта Нила нуждается в защите. — № 12, 1970.

Как лечить пляж Пицунды? — № 3, 1970.

На коралловом рифе. — № 8, 1966.

На рубеже земли и моря. — № 5, 1963.

Победить море можно. — № 7, 1968.

Шулейкин В. В. Ветровая волна в океане и в лаборатории. — № 8, 1972.

Море внутри

На прошлой неделе NASA рассказало о последних результатах миссии «Кассини» — в прошлом году зонд пролетел сквозь гейзеры Энцелада и обнаружил в них последствия гидротермальной активности на дне океана спутника Сатурна. Эта новость обрадовала не только геологов, но и искателей жизни за пределами Земли — открытие означает, что неземные организмы могут черпать энергию для жизни в химических процессах, полным ходом идущих на дне далеких океанов.

Как оказалось в последние десятилетия, в Солнечной системе довольно много небесных тел, где можно найти аналоги земных морей и океанов, или хотя бы жидкую воду. Так, в 2015 году геологи объявили о том, что на Марсе есть соленые ручьи, возникающие во время оттепели. Правда, искупаться в них не получится, размер не тот. В разные годы ученые сообщали о морях на спутниках газовых гигантов, карликовых планетах и даже на экзопланетах. Вот о таких объектах и пойдет речь в нашем путеводителе.

Стоит сразу оговориться — моря в Солнечной системе бывают разные. Например, ближайшие к Земле неземные моря: Ясности, Дождей и так далее, совершенно не подходят для купания. Это огромные ударные бассейны на Луне, когда-то затопленные лавой. Морями их назвали астрономы прошлого, подумав, что эти объекты похожи на земные моря. Сейчас мы знаем, что эти моря преимущественно состоят из базальтовых пород.

Считается, что в прошлом моря существовали на Венере и Марсе, однако без машины времени посмотреть на неземные волны не получится. Можно, конечно, дождаться терраформирования наших планет-соседей (искренне советуем почитать трилогию Кима Стенли Робинсона о том, какой она может быть — «Красный Марс», «Зеленый Марс» и «Голубой Марс»), но вряд ли вы готовы ждать несколько веков.

Океаны Европы

Самый известный неземной океан находится на спутнике Юпитера, Европе. Это небольшой ледяной мир, радиус Европы в четыре раза меньше земного. Кстати, она самая маленькая из четырех Галилеевых спутников Юпитера. Тем не менее, ее легко разглядеть в небольшой телескоп, бинокль или фотоаппарат с телеобъективом — в виде звезды, постепенно меняющей свое положение относительно газового гиганта. Европа находится довольно близко к Юпитеру, делая один оборот вокруг него всего за 3,5 земных дня. Первое, что вас обязательно удивит при высадке на этот спутник — огромный Юпитер, видимые размеры которого окажутся в 20 раз больше, чем у земной Луны.

Океаны Европы обязательно понравятся любителям подледного плавания — из-за слишком большого расстояния от Солнца, тепла, которое получает поверхность спутника, недостаточно для поддержания воды в жидком состоянии. Потому океан покрыт 15-25-километровым слоем льда, охлажденного до -170 градусов Цельсия. Зато, если вы успешно пробуритесь через корку, вас ждет огромный соленый водоем глубиной более сотни километров. Кстати, объем воды в нем в два-три раза больше, чем в Мировом океане Земли.

Озеро во льду Европы — один из способов транспорта воды на поверхность спутника

NASA

Источником тепла, поддерживающего океан в жидком состоянии, является гравитация Юпитера. Спутник движется по эллиптической орбите и притяжение газового гиганта то усиливается, то ослабляется, создается эффект приливов и отливов в масштабах всего небесного тела. На его существование указывает сразу несколько факторов: магнитное поле, хаосы (области, где беспорядочно сочетаются трещины, гряды и плато) и линейчатые образования на ледяной корке, а также гейзеры, которые уже несколько раз замечал «Хаббл» — они выбрасывают тысячи тонн воды.

Ученые отмечают, что на Европе есть все необходимые компоненты для жизни, подобной земной: жидкая вода, энергия химических реакций и органические вещества. Поэтому, будьте осторожны и, на всякий случай, приготовьтесь к неожиданным встречам. Например, в романе Артура Кларка «2010: Одиссея Два» такая встреча закончилась плачевно для одного из космических кораблей.

Кстати, довольно скоро (примерно через пять лет) на Европу отправится новый космический аппарат — Europa Clipper. Помимо серии сближений со спутником, в миссии предусмотрен спускаемый модуль.

Многоэтажные океаны Ганимеда

Для любителей геологической экзотики интересно будет посетить другой спутник Юпитера — Ганимед. Это крупнейший спутник в Солнечной системе — его диаметр всего в 2,5 раза меньше земного. Он располагается немного дальше от Юпитера, чем Европа, но, по мнению ученых, приливного действия остается достаточно для существования подледного океана. Правда, бурить полынью до него придется значительно дольше — сотню километров.

Зато, согласно моделям физиков из Лаборатории реактивного движения NASA, океан Ганимеда может оказаться многослойным и очень соленым. Исследователи объясняют, что при таких условиях могут существовать несколько слоев, состоящих из разных фаз льда. Они отличаются только тем, как в них упакованы молекулы воды, но это сказывается на свойствах этих слоев — например, на плотности.

Модель «многоэтажных» океанов Ганимеда

NASA

На существование ганимедианского океана указали наблюдения «Хаббла» за северными сияниями: проявлениями магнитных полей спутника.

Первая миссия к Ганимеду запланирована на 2022 год — Jupiter Iсy moons Explorer. Сначала аппарат исследует Каллисто (там тоже предполагают существование водного океана), а затем, в 2033 году, JUICE выйдет на орбиту Ганимеда.

Моря Титана

Переместимся дальше от Земли, наша следующая цель — Титан, крупнейший спутник Сатурна. В отличие от Европы и Ганимеда, Титан обрадует вас плотной атмосферой, в полтора раза плотнее, чем на Земле. Сквозь азотно-метановые облака над вами будет проглядывать окольцованный газовый гигант. Правда, он окажется в два раза меньше, по сравнению с видом на Юпитер с поверхности Европы.

Титан уникален тем, что это единственное небесное тело (помимо Земли), на поверхности которого есть настоящие жидкие моря. Правда, сразу стоит предупредить — воды в них нет. Вместо этого вас ждут купания в смеси жидкого метана и этана, насыщенной растворенным азотом. Да, без скафандра не обойтись, даже если вы настоящий «морж» и спокойно переносите купание в ледяной воде: моря Титана на 170 градусов холоднее. Кроме того, плотность сжиженных метана и этана ощутимо меньше плотности воды (800 грамм в литре против килограмма) и плавучесть человека в ней примерно такая же, как у топора в воде.

Зато в море Лигеи — втором по величине «водоеме» спутника — вас ждут исчезающие острова. Существуют две гипотезы об их природе: либо это некая плавучая субстанция, иногда погружающаяся под воду, либо же это огромные по площади (несколько квадратных километров) естественные джакузи, в которых из глубин поднимаются миллиарды пузырьков азота. Кстати, общая площадь морей и озер Титана значительно превышает площадь Каспийского моря.

Море Лигеи, Титан

NASA

Моря Титана были открыты благодаря миссии «Кассини» — с помощью радаров и инфракрасных камер аппарат смог пробиться через дымку облаков и плотной атмосферы, и увидел огромные темные поля. На некоторых инфракрасных снимках ученые смогли зафиксировать даже блики, отражающиеся от глади метановых морей. Стоит заметить, что ученые допускают существование и водного океана в глубинах Титана.

Последняя (она же первая) посадка на Титан произошла 14 января 2005 года. Ее выполнил спускаемый модуль «Гюйгенс», отстыковавшийся от «Кассини». Есть несколько предполагаемых миссий к Сатурну, среди которых можно выделить испанский Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer. Согласно плану, аппарат приземлится прямо в море Лигеи, но миссия до сих пор не получила официального одобрения.

Гейзеры Энцелада

Совершенно точно нельзя пройти (точнее, пролететь) мимо Энцелада и его подледного океана. В последнее время этот спутник привлекает огромное внимание исследователей. В 2005 году «Кассини» обнаружил на его южном полюсе необычные выбросы — масштабные гейзеры, выбрасывающие воду на высоту 250 километров. Это стало первым указанием на существование скрытого подо льдом резервуара с водой.

Внимательно проанализировав движение спутника по орбите, исследователи обнаружили небольшие покачивания. Если бы Энцелад был проморожен вплоть до ядра, то ничего подобного не наблюдалось бы. На основе подобных наблюдений ученые сделали вывод о том, что океан у спутника глобальный: он покрывает всю его поверхность. От нас он «защищен» 20-километровым слоем льда. Вместе с тем, ученые уже знают, где лед тоньше — на южном полюсе, рядом с гейзерами. Судя по выделению тепла, его толщина там не превышает двух километров — гораздо меньше, чем на той же самой Европе.

Модель подледного океана Энцелада

NASA

Глубина океана, по оценкам ученых, достигает 45 километров — почти в четыре раза глубже, чем Марианская впадина. На руку желающим исследовать океаническое дно играет низкая гравитация Энцелада — в 86 раз меньше земной. Поэтому если давление в глубинах Марианского желоба достигает тысячи атмосфер, то на дне океана Энцелада «всего лишь» 50 атмосфер (эквивалент глубине 500 метров в земном океане). Это вполне терпимо для современных подводных лодок — для сравнения российские подводные лодки проекта 955 «Борей» могут погружаться на глубину до 400 метров, предельная глубина — 480 метров, а глубоководные станции и вовсе позволяют погружаться на несколько километров.

Следующая миссия на Энцелад еще не названа, но среди существующих концепций выделяется Enceladus Life Finder. Она может стартовать к системе Сатурна в конце 2021 года. Правда, посадка на спутник в планах миссии не предусмотрена.

Океан сатурнианской «Звезды Смерти»

Мимас немного выбивается из нашего списка — наличие океана на нем не подтверждено и активно обсуждается. Тем не менее, этот похожий на «Звезду Смерти» спутник достоин упоминания хотя бы ради необычности его рельефов и прекрасных видов на Сатурн, сопутствующих поискам жидкости — газовый гигант вместе с системой колец без преувеличения занимает половину мимасианского неба.

Это самый близкий к газовому гиганту спутник, известный геологам и астрономам своим огромным кратером Гершель. Его диаметр составляет около трети диаметра небесного тела.

Мимас и кратер Гершель

NASA

Главным свидетельством существования океана на Мимасе является его пошатывание при движении по орбите — точно такое же, как и у Энцелада. Однако никаких намеков на гейзеры или другую геологическую активность астрономы не наблюдают. В отличие от испещренных полосами и хаосами Европы и Энцелада, Мимас покрыт огромным количеством кратеров, которые никуда не пропадают. Тем не менее, если океан на спутнике есть, то он скрыт под 24-30-километровым слоем льда.

Авторы последних работ склоняются скорее к тому, что жидкого океана на Мимасе нет. Покачивание, по мнению ученых, скорее связано с несимметричностью ядра спутника. Об отдельных миссиях по исследованию Мимаса, к сожалению, ничего не известно.

Океан с антифризом на Тритоне

Если вы готовы к длительному путешествию, то стоит обратить внимание на систему спутников Нептуна — к слову, названного в честь древнеримского бога морей. Крупнейший из них, Тритон, по словам ученых, вполне может оказаться обладателем океана из жидкой воды, скрытого под коркой льда.

По размеру Тритон лишь немного уступает юпитерианской Европе — это седьмой по величине спутник в Солнечной системе, кроме того, это единственный крупный спутник с ретроградным движением. Иными словами, если все спутники крутятся против часовой стрелки, то Тритон обращается вокруг Нептуна по часовой. Кроме того, это одно из немногих небесных тел, на котором есть явные признаки геологической активности — криовулканы и азотные гейзеры.

Тритон

NASA

Главной уликой, указывающей на моря Тритона, является его поверхность, точнее, борозды на ней. На основе детального анализа пары таких борозд геологи оценили, каким может быть этот океан. Оказалось, что толщина слоя льда на Тритоне может составлять от 15 до 30 километров, а глубина самого океана — достигать 20 километров. В качестве источника тепла, разогревающего жидкость, выступает радиация от распада активных изотопов в минералах, составляющих ядро спутника, а также приливное воздействие.

Стоит отметить, что сам океан, скорее всего, состоит из раствора аммиака в воде. Аммиак выступает здесь в качестве антифриза, позволяющего океану оставаться жидким при минус 100 градусах по Цельсию.

Последний раз Нептун и его систему посещал «Вояджер-2» в 1989 году. Следующая миссия к Тритону и Нептуну еще не определена, но ей может стать New Horizons 2. Старта, по всей видимости, придется ждать до 2030-х годов.

Океаны на Хароне и Плутоне

Все перечисленные тела были спутниками газовых гигантов, получающими тепло от приливных сил газовых гигантов. Однако, по мнению экспертов, океаны могут существовать и на меньших телах — астероидах, карликовых планетах или даже на спутниках карликовых планет. Один из таких примеров — система Харон-Плутон.

Одно из самых впечатляющих свидетельств существования древнего океана — гигантский каньон на Хароне, который, как считают ученые, образовался при замерзании подповерхностного океана. Его длина составляет сотни километров, а глубина порой превышает 6,5 километров.

Харон и его гигантский каньон на экваторе

NASA

На океан Плутона, который все еще может быть жидким, указывает поверхностная активность карликовой планеты. Поверхность небесного тела выглядит гораздо моложе, чем того можно было бы ожидать, к тому же, на Плато Спутник, вероятно, идут активные процессы. По мнению геологов, это плато образовалось в результате падения астероида. В результате граница между льдом и подповерхностным океаном оказалась ближе к поверхности. Ученые объясняют, что на протяжении миллиардов лет существование океана могло поддерживать тепло радиоактивных распадов в ядре Плутона. Кстати, данные с New Horizons лишь недавно закончили поступать на Землю, поэтому в ближайшие годы стоит ждать новых идей от геологов.

Интересно, что геологи уже обсуждают возможность существования океанов за пределами Солнечной системы. Например, есть красивая теория о том, что на поверхности Kepler-22 b — холодного нептуна в созвездии Лебедя — есть океан, полностью покрывающий ядро экзопланеты. Но лететь до него придется довольно долго, расстояние до системы составляет 600 световых лет. Если вас интересует подобные путешествия, обратитесь к нашему «Краткому путеводителю по Галактике». И, конечно же, не забудьте взять полотенце.

Владимир Королёв

Что такое открытое море?

Если посмотреть на старые карты, можно увидеть, что раньше моря и океаны были поделены между странами и кому-то принадлежали. Державы, которые первыми начали осваивать океан, присваивали себе его части: например, морские просторы долгое время делили между собой Испания и Португалия, и ходить кораблям других стран там было нельзя. Сейчас же это не так: существует понятие открытого моря. Рассказываем, что это такое и как его реализовывают в современном мире. 


При подготовке материала использовалась лекция Европейского колледжа Liberal Arts в Беларуси «Обитаемые пространства: как люди будут делить землю, океан и космос». 

 

Что такое «открытое море» и какие принципы лежат в основе этого понятия?

Впервые определение встречается в названии трактата Mare Liberum нидерландского юриста и одного из основоположников международного права Гуго Гроция в 1906 году. Это выражение мы используем и сейчас. В трактате Гроций отстаивал свободу передвижения по морям: это было экономически выгодно Нидерландской империи. Он считал, что все государства имеют право естественным образом торговать друг с другом, используя морские пути. И поэтому воды морей и океанов не могут принадлежать никому. 

 


Как используется понятие открытого моря сейчас?

Используемая на данный момент Конвенция ООН по морскому праву (принятая в 1982 году) во многом основывается на положениях и идеях Гуго Гроция. Вот основные пункты:

   Свобода судоходства. В океане может плавать любое судно любого государства, но ходить оно должно под флагом этого государства.

   Свобода полетов над мировым океаном. Сюда не входит воздушная зона над территориальными водами.

   Свобода прокладывания подводных трубопроводов и кабелей, что особенно важно сейчас, когда большая часть систем связи и телевидения доступна всему миру благодаря трансатлантическим подводным кабелям.

   Свобода возводить искусственные острова и другие сооружения, предусмотренные международным правом.

   Свобода рыболовства и морского промысла.

   Свобода научных исследований.

В отличие от «ничейных» земель, мировой океан принадлежит сразу всем, и присваивать его не может никто. Здесь можно провести аналогию с парковкой у торгового центра: если есть свободное место, ты можешь припарковаться, но если ты уедешь – на твое место встанет кто-то другой. 

 


А странам, у которых нет выхода к морю, есть от этого какая-то польза?

Благами океана пользуются все, в том числе и внутриконтинентальные страны (например, Беларусь). Страна, не имеющая выхода к морю, может купить морские суда и перевозить на них грузы или вести другую деятельность. Здесь тоже есть свои правила: например, у любого судна на море есть флаг и этот флаг определяет применимое к судну право. Если какое-то преступление будет совершено на корабле, который ходит под флагом Беларуси, расследовать его и судить виновных будут по законам Беларуси.

 

 


А где заканчиваются территориальные воды и начинается открытое море?

Итак, государство контролирует только то, что находится рядом с его береговой линией, и суда, которые ходят под его флагом. Остальное море и океан – это общие воды, ими могут пользоваться все, но с некоторыми ограничениями. Более наглядно систему вод можно описать так:

   Есть исходная линия, от которой измеряется территориальное море. Это линия отлива вдоль побережья или ближайшая к берегу отметка отлива.

   Внутренние воды – это реки, озера и воды архипелагов. Над ними государство имеет полный суверенитет: даже мирный проход невозможен без разрешения.

   Территориальные воды простираются на 12 морских миль от исходной линии. Они считаются суверенной территорией государства, хотя иностранным судам разрешается мирный проход через эти воды или транзитный проезд в случае проливов. Этот суверенитет также распространяется на воздушное пространство и морское дно.

   Прилежащая зона включает 24 морские мили от исходной линии. Ее государство контролирует, чтобы не было нарушений его таможенных, налоговых, иммиграционных или санитарных законов.

   Исключительная экономическая зона – это целых 200 морских миль вплоть до открытого моря. Здесь государство контролирует все экономические ресурсы, включая рыболовство, добычу полезных ископаемых и разведку нефти.

   Континентальный шельф тоже тянется 200 морских миль. Страна-владелец имеет право использовать природные ресурсы морского дна, однако другие государства могут прокладывать кабели и трубопроводы, спросив разрешения.

   Суверенитет воздушного пространства распространяется над зоной территориальных вод, то есть на 12 морских миль, и вверх на 21 километр. Такую цифру взяли не просто так – это верхняя граница, в пределах которой способны летать самолеты.

 


С открытым морем связаны какие-то проблемы?

На практике такая удобная и простая система открытого моря создает проблему, которую называют «трагедией общих ресурсов». Выглядит проблема так: есть общий ресурс, который приносит выгоду. Он истощается от пользования, но восстановлением ресурса и контролем за его эксплуатацией не занимается никто. В итоге каждый участник старается использовать благо по максимуму – не думая об истощении и других участниках процесса. Как результат, ресурс обедняется настолько, что им не может воспользоваться уже никто. 

Для решения этой проблемы нужен контролирующий орган, который регламентирует эксплуатацию общего ресурса и не дает никому злоупотреблять благом. Все государства имеют право рыбачить и все понимают, что, если перестараются, рыба может просто вымереть. Но каждый думает: а почему мы первые должны самоограничиваться и уменьшать объем выловленной рыбы? Пусть это сделает другое государство. Во многом пока что эта трагедия общего исчерпаемого ресурса смягчается тем, что государства понимают риски и умеют устанавливать правила, которые регулируют, в том числе, и объем вылова рыбы. Долгое время океан был фактически огромной свалкой, но государства это осознали и разработали целый ряд договоров, которые ограничивают или запрещают определенные виды деятельности и сбросы веществ.

 


Что такое «государства удобного флага»?

Как раз вопрос экологической защиты привел к тому, что сейчас мировое сообщество начало обращать пристальное внимание на так называемые «государства удобного флага». Судно под удобным флагом − это судно, которое несет флаг не той страны, которая является истинным владельцем судна. Таким образом, среди крупнейших мировых флотов оказались флоты таких государств как Панама, Либерия и Маршалловы острова – маленьких стран, которые пытаются заработать на торговле суверенитетом. Например, более 30% мирового торгового флота находится под юрисдикцией Панамы.

 


В чем проблема с «государствами удобного флага»?

Статья 91 Конвенции ООН по морскому праву гласит, что каждое государство самостоятельно устанавливает условия и права предоставления своего флага судам. Соответсвенно, маленькие небогатые страны создают выгодные для себя условия. Низкая плата за регистрацию, низкие налоги или их полное отсутствие, возможность использования дешевой рабочей силы − все эти факторы склоняют судовладельца к принятию решения зарегистрироваться в стране удобного флага. После регистрации судна под удобным флагом многие судовладельцы набирают самую дешевую рабочую силу, которую они могут найти, выплачивают минимальную заработную плату и сокращают издержки путем использования самых низких стандартов условий труда и жизни экипажа на борту.

Все это сказывается на общей безопасности грузоперевозок и, конечно, на состоянии окружающей среды. Пример – экологическая катастрофа, которая произошла, когда затонула платформа и случился огромный разлив нефти. Эта платформа была зарегистрирована на Маршалловых островах, которые понятия не имели о случившемся и никак платформу не контролировали. Возник вопрос, кто будет отвечать за случившееся. После этого государства стали более внимательно следить за тем, под чьим флагом ходит судно, появились портовые инспекции. Все серьезные порты сегодня проверяют общие условия на судне, трудовые условия экипажа и другие важные нюансы.

 

 


Как еще государства используют мировой океан?

Поскольку технологии наконец позволяют нам реализовывать крупномасштабные строительные проекты, помимо стандартных способов использования мирового океана распространена практика наращивания государственной территории. Яркий пример – Нидерланды. Более половины территории страны нарастили в результате использования дамб, которые отодвигали море и обнажали дно, так что его можно было заселить. Теперь среди полей тюльпанов и долин с мельницами можно увидеть знак, что территория располагается, например, на 10 метров ниже уровня моря. Если вдруг дамбы прорвет или океан поднимется в результате глобального изменения климата, половину территории Нидерландов затопит.

Япония вместо достраивания суши выходит в открытое море, активно используя понтоны. В Японии есть даже целый аэропорт, который построен на большом острове. Территории, полученные таким способом, с юридической точки зрения рассматривается как корабли, а не как земля, принадлежащая государству. И в случае Японии там действует право этой страны только потому, что сооружение построено Японией.

 


А что насчет морского дна?

Район морского дна также принадлежит сразу всем и его можно эксплуатировать. А еще на морском дне есть очень ценные редкоземельные металлы. Конечно, даже сейчас их добыча – дело сложное, так как на большой глубине давление огромно, и защита нужна еще внушительней, чем на космической станции. И поэтому на дне Марианской впадины побывало значительно меньше людей, чем на Луне.

Но бизнес-проекты мало что способно остановить, поэтому начало коммерческой разработки морского дна анонсируют уже на 2025 год. Экологи высказывают опасения: все это очень малоизученные экосистемы, и то, как на них повлияет крупномасштабная добыча нефти, предсказать невозможно. В Конвенции по морскому праву должны были обозначить режим использования морского дна, но некоторые развитые страны, в частности, США, сильно воспротивились такому положению вещей, заявив, что не хотят ограничивать свои прибыльные перспективы. И, к сожалению, в итоге они добились своего. Здесь, конечно, выигрывают развитые и богатые страны, так как они могут позволить себе использование дорогих технологий. Тем не менее, развивающиеся страны тоже подключаются: Индия заявила о своих планах начать глубоководную разработку в 2021 году.

 


Кто-нибудь пытался оспаривать законы открытого моря?

Интересную попытку сломать систему суверенитета и присвоить себе территорию, находящуюся в море, предпринял в 1967 году отставной майор, британец Рой Бейтс. Он поселился на морской платформе Рафс-Тауэр, находящейся в Северном море в десяти километрах от побережья Великобритании, и объявил ее территорию Княжеством Силенд. Дело в том, что до 1987 года платформа фактически располагалась за пределами территориальных вод Великобритании и других государств. Поэтому Силенд и претендует на суверенитет над территорией морской платформы и на территориальные воды вокруг. Физически территория Силенда возникла в ходе Второй мировой войны. В 1942 году ВМС Великобритании соорудили на подступах к побережью серию платформ. Одной из них был Рафс-Тауэр (Roughs Tower). Во время войны на таких платформах размещались зенитные орудия и находился гарнизон из 200 человек. После окончания военных действий большинство башен было разрушено, но Рафс-Тауэр, будучи за пределами британских территориальных вод, осталась нетронутой и никому не нужной.

Майор Бейтс воспользовался юридической лазейкой и на вполне законных основаниях создал государство. К сожалению, Силенд никто не признал и по настоящее время. Но у него есть своя Конституция, министерства, марки, деньги и даже радиостанция. 

 

Фото: Amy Bullock

«Огромная пустота на карте мира». Что не так с нашим отношением к океанам — Strelka Mag

Океаны всегда были местом, которое мы стремимся скорее преодолеть, хотим забрать его ресурсы и вернуться на сушу. При этом именно океаны будут регулировать будущее нашей планеты. Так считает куратор и арт-директор экопроекта Thyssen-Bornemisza Art Contemporary Даниэла Зиман. Strelka Mag публикует отрывки из её эссе о том, почему мы должны пересмотреть своё отношение к океанам прямо сейчас.

Почти пятьдесят лет назад химик Джеймс Лавлок и микробиолог Линн Маргулис предложили новый взгляд на Землю, назвав планету Геей. Гея, по их мнению, — саморегулирующаяся сущность, разумный аппарат, контролирующий себя и управляющий своими процессами. Сегодня учёные признают, что гипотеза Геи обратила внимание на проблемы, которые многие годы ускользали от внимания экологов.

Сейчас Гея не справляется с регуляцией температуры, влажности планеты и кислотности воды в океане — теми факторами, которые в том числе обеспечивают и нашу жизнь на Земле. Бельгийский философ Изабель Стенгерс называет это состояние «вторжением в Гею».

Покрывая большую часть нашей планеты, океаны определяют её климат. Они способны снижать риск теплового коллапса Земли — охлаждать планету и поддерживать стабильную температуру. Однако наш неконтролируемый эксперимент над Геей заставляет океаны выходить за пределы своих возможностей саморегулирования. Из-за парниковых газов, накапливаемых десятилетиями, тепловой баланс океана оказывается нарушен. Помимо повышения уровня моря, усиления тропических ветров и дождей в будущем нас ждёт ещё большее увеличение кислотности морей и океанов. Всё это влияет на водные биологические процессы, вызывает сдвиги в экосистемах и ведёт к утрате биоразнообразия.

В новом состоянии Геи именно океаны будут регулировать возможное будущее нашей планеты. Поэтому нам важно разобраться, как гармонично жить вместе с ними на планете.

Проект Territorial Agency: Oceans in Transformation в Венеции под кураторством Даниэлы Зиман. Фото: Gerda Studio © Territorial Agency

 

Как мы подчинили океаны

Учёная и феминистка Астрида Нейманис призывает не рассматривать воду как часть «глобальной воды» — прозрачной, безвкусной, безжизненной среды, помещённой в пластиковые бутылки. В первую очередь она обращается к гидрологическому циклу, воде, которая течёт через реки, моря и тела, падает дождём и замерзает. Нейманис напоминает нам, что все воды на этой планете связаны между собой и что 97 % воды содержится в океанах.

Одна из самых больших проблем, с которой человечество столкнётся в ближайшие десятилетия, — тенденция воды подниматься, набухать, расширяться. Возможно, стремление современного человека к свободному перемещению и контролю над стихиями вскоре будет ограничено. А вода станет серьёзной угрозой для человечества.

Кадр из работы Purple, 2017 Джона Акомфра. © Smoking Dogs Films. Lisson Gallery

Астрида Нейманис и другие экологические феминистки указывают на то, что современные концепции больше не служат решению проблем Геи и требуют пересмотра. Чёткое разделение мира на историческую фигуру «человека» и другие сущности — животных, горы, ручьи, реки, растения и моря — на самом деле воспроизводит капиталистические, колонизаторские, расистские и патриархальные отношения. На протяжении долгого времени мы просто игнорировали тот факт, что подчинили себе эти воды. Нам стоит разобраться в том, как мы это сделали, чтобы в будущем жить в гармонии с океаном.

Океаны были невидимыми. Долгое время океаны были «пустым местом» на карте — неизвестностью, частью маршрута, которую надо быстрее пересечь, а не пространством, в котором можно жить. Огромная пустота на карте мира XVI века усеяна лишь несколькими могучими галеонами и многопалубными кораблями, использовавшимися в качестве вооружённых грузовых судов. Тот факт, что в прошлом мы воспринимали океаны как отсутствие чего-либо, до сих пор определяет наше отношение с ними.

Кадр из работы Уилла Бенедикта All Bleeding Stops Eventually, 2019 © DIS, TBA21-Academy

Океаны — место добычи, обмена и уничтожения жизни. «Свободное море» — договор, сформулированный голландским юристом и государственным деятелем Гуго Гроцием в ответ на захват ценного португальского торгового судна Santa Catarina в 1603 году. Как утверждал политик, каждая нация может свободно путешествовать по океану и торговать с любой другой нацией. Этот принцип стал первой и самой новаторской правовой кодификацией пространства океана. Но какое именно понятие свободы подразумевается в этом договоре? Как известно, все возможности передвижения всегда предоставляются государством или другим суверенным органом, облагаются налогом и контролируются. Свобода здесь подразумевает порядок в океанах, а не свободу океанов.

Как и многие торговые договоры, кампания «Свободное море» послужила идеологическим оправданием для развала торговых монополий Португалии, сформированных мощным военно-морским флотом страны. Интересно, что организация, регулирующая океаническое пространство, была разработана в самом начале колониального проекта. А затем, столетия спустя, стала образцом для правил, по которым современные национальные государства взаимодействуют с океанами, морями, реками.

© Allan Sekula, Middle Passage, Chapter 3, Fish Story, 1994. Thyssen-Bornemisza Art Collection

Конвенция ООН по морскому праву сегодня формирует международные законы в отношении водных путей, разрешает эксклюзивное экономическое использование в прибрежных зонах и распределяет общие ресурсы в почве и водной толще открытого моря. То есть контролирует водные ресурсы, которые теоретически являются общим достоянием человечества. Но какой была бы «имманентная свобода морей» — свобода, предоставляющая права океану, его водам, экосистемам, человеческим и нечеловеческим обитателям, а не его ресурсам?

Океаны — центры капиталистической экспансии и колониального порабощения. На протяжении столетий океаны не только связывали, но и отделяли европейскую метрополию от её колоний — источников богатства. Чтобы создать колонию, нужно было обязательно преодолеть «хищный океан». Именно через него устанавливались все новые колониальные траектории.

Воды океана также стали свидетелями трансатлантической работорговли и самых разнообразных форм насилия имперского капитализма. В них избавлялись от тел, обменивали людей на золото и товары. Оказываясь в трюме корабля посреди океана, люди становились рабами. Необъятный и непроницаемый океан до сих пор скрывает множество преступлений — от незаконной рыбной ловли в глубоких водах до нападений на корабли и чёрной торговли.

Oceans in Transformation по заказу TBA21-Academy. Быстрая урбанизация в Китае влияет на шлейф реки Янцзы возле Шанхая. Данные ESA Sentinel. © Territorial Agency

 

Почему нам нужно по-новому взглянуть на карты мира

Чтобы вернуть земным водоёмам их место на планете, важно признать непрерывность водной среды и изменить наше взаимодействие с ней. Для этого нам нужно пересмотреть картографические методы, посредством которых «формировался» океан эпохи антропоцена.

Согласно философу Рози Брайдотти, картография — один из главных способов отследить развитие властных отношений. Столетия европейского империализма привели к формированию иерархии континентов — первого, второго и третьего мира. Так вся пригодная для жизни земля превратилась в мозаику, ставшую авторитарной системой определения различий между людьми.

Работа Джоан Джонас Moving Off the Land II в Ocean Space в Венеции. Фото: © Photo Moira Ricci / Joan Jonas

Постконтинентальная философия возникла из желания пересмотреть порождённые этой системой расовые, сексуальные, гендерные, духовные и экономические отношения. Такой пересмотр нанёс мощный удар по колониальному устройству знания и науки. Я предлагаю использовать этот подход, чтобы распознать силы, действующие в океанах антропоцена. Для этого нужно разорвать привязки ко многим формам континентальности. Нам необходимо мыслить не только с островов, архипелагов, атоллов, но и из глубин океана, водной толщи, ледников и миров, которые не являются ни водой, ни сушей. Только так мы сможем возродить наши отношения с многочисленными водами, которые протекают через всю планету и нас самих.

Изображение обложки: Ocean Space / Territorial Agency, TBA21 — Academy

Древний уровень моря: Концепция мира без льда

Древний уровень моря: Концепция мира без льда

Мы уже были там. Существует множество свидетельств того, что море затопляло внутреннюю часть континентов несколько раз в истории Земли. Эти морские вторжения чередовались с периодами, когда океан отступал ниже уровня современного континентального шельфа. Осадочные породы, обнаруженные в недрах континентов, содержат окаменелые остатки морских организмов, таких как моллюски, устрицы и кораллы, что свидетельствует о том, что они отложились под водой.Геологи давно знали об этих колебаниях уровня моря в масштабах континента. В 1950-х и 1960-х годах блестящий геолог Ларри Слосс из Северо-Западного университета нанес на карту морские образования от одного конца Северной Америки до другого и показал, что они существовали многие миллионы лет.

Карта США примерно 90 миллионов лет назад с морским путем, затопившим центральную часть континента.

Авторы и права: Уильям А. Коббан и Кевин С. МакКинни, Геологическая служба США (общественное достояние)

Теперь мы знаем, что некоторые из самых высоких уровней моря наблюдались в периоды, когда климат был теплым и не было ледяных щитов, покрывающих полюса.Точно так же времена, когда глобальный уровень моря был очень низким, соответствовали холодным периодам, когда ледяные щиты были обширными. Как мы установили в Модуле 5, одним из основных факторов изменения климата в это время было количество CO 2 в атмосфере.

Один период с высокими уровнями CO 2 , поздняя часть мелового периода около 90 миллионов лет назад, был временем, когда высокие широты были слишком мягкими, чтобы поддерживать ледяные щиты. Существует много свидетельств позднемелового тепла, не менее убедительных, чем открытие окаменелостей пальм и рептилий в северных местах, таких как Аляска и остров Элсмир в северной Канаде.Начиная с позднего эоцена (около 40 млн лет назад) на Антарктиде стали накапливаться льды, а в позднем плиоцене (около 3 млн лет назад) начали расти ледяные щиты северного полушария. Эти изменения в психросфере (техническое название основных ледяных щитов) привели к существенным изменениям уровня моря. Фактически, некоторые оценки уровня моря в среднем меловом периоде на 170 метров выше, чем в настоящее время, а в эоцене на 100-150 метров выше (см. кривую ниже).

Абсолютные изменения уровня моря (в метрах) за последние 540 миллионов лет.Нынешний уровень моря равен нулю метров. Синяя кривая — Exxon; красная кривая — от Халлама.

Мы видели, что если растопить весь лед Антарктики и Гренландии, то уровень моря поднимется примерно на 70 метров. Так почему же уровень моря в меловом периоде и эоцене был почти в два раза выше, чем в настоящее время?

Ответ на этот вопрос не только климатический. Меловой период, в частности, был временем очень активного вулканизма. Мощные отложения вулканического пепла обнаружены в толщах морских отложений мелового периода, что свидетельствует о некоторых гигантских вулканических извержениях.Более того, имеются веские доказательства того, что вулканическая деятельность была более интенсивной и в самих океанических бассейнах. Многочисленные крупные плато, известные как крупные магматические провинции, или сокращенно LIPS, относятся к меловому периоду. Одно из них, плато Онтонг-Ява в западной части Тихого океана, представляет собой территорию размером с Аляску и толщиной до 30 км. В общей сложности извержения Онтонг-Ява длились несколько миллионов лет и извергли 100 миллионов кубических километров лавы. Период от 125 до 90 миллионов лет назад характеризовался очень активным вулканизмом.Помимо плато Онтонг-Ява, в Тихом и Индийском океанах, а также в Карибском бассейне есть множество других LIPS. Фактически, большая часть западной части Тихого океана характеризуется топографически приподнятой корой мелового периода, известной как поднятие Дарвина, которая образовалась во времена очень активного вулканизма. Возвышение Дарвина усеяно вулканическими островами и подводными горами.

Расположение крупных магматических провинций или LIP

Кредит: Миллард Гроб

Имеются свидетельства того, что крупнейшее из извержений LIP, включая плато Онтонг-Ява и Карибский бассейн, было связано с выделением такого количества CO 2 , что они вызвали внезапные события глобального потепления, несколько похожие на PETM.Поскольку в это время океан был уже довольно теплым, а теплая вода может содержать меньше кислорода, чем холодная вода (как мы видели в разделе о гипоксии в Модуле 6), считается, что меловые извержения LIP вызвали гипоксические или аноксические события в масштабах всего океана. это привело к отложению отложений, называемых черными сланцами. Как оказалось, эти черные сланцы, как полагают, были источником большого количества нефти в мире, и гипоксические события имели серьезные эволюционные последствия.

Черный сланец юрского периода в основании карьера в Хамберсайде, Великобритания.

Предоставлено: Тим Бралоуэр. © Университет штата Пенсильвания, лицензия CC BY-NC-SA 4.0 .

Установка LIP вытеснила бы много морской воды из океанов. Таким образом, этот вулканизм может объяснить, почему уровень моря был значительно выше современного океана, даже при полном таянии ледяных щитов. Другая потенциальная причина заключается в том, что в меловой период также наблюдался более высокий уровень вулканизма на срединно-океанических хребтах, что также могло привести к вытеснению морской воды и повышению уровня моря.

Жизнь найдена глубоко под водой

Микробы океанической коры выживают за счет водорода и углекислого газа.

Живые микробы были обнаружены глубоко под морским дном. Предоставлено: NOAA/WHOI

Ученые впервые обнаружили микробы, живущие глубоко внутри земной океанической коры — темной вулканической породы на дне моря.Эта кора имеет толщину в несколько километров и покрывает 60% поверхности планеты, что делает ее самой большой средой обитания на Земле.

Микробы внутри него, по-видимому, выживают в основном за счет использования водорода, образующегося при протекании воды через богатую железом породу, для преобразования углекислого газа в органическое вещество. Этот процесс, известный как хемосинтез, отличается от фотосинтеза, в котором для той же цели используется солнечный свет.

Хемосинтез также поддерживает жизнь в других глубоководных местах, таких как гидротермальные жерла, но они ограничены краями континентальных плит.Океаническая кора намного больше. Если подобные микробы будут обнаружены повсюду, кора «станет первой крупной экосистемой на Земле, работающей на химической энергии, а не на солнечном свете», — говорит Марк Левер, эколог из Орхусского университета в Дании, который руководил исследованием. Результаты опубликованы в Science 1 .

«Это исследование имеет большое значение, поскольку оно подтверждает существование глубоко подповерхностной биосферы, населенной анаэробными микроорганизмами», — говорит Курт Конхаузер, геомикробиолог из Университета Альберты в Эдмонтоне, Канада.

Океаническая кора образуется на хребтах между тектоническими плитами, где поднимающаяся лава встречается с морской водой и охлаждается. Новорожденная порода — в основном базальт — отталкивается от хребтов и погребается под толстыми отложениями. Хотя ученым давно известно, что микробы живут в этих отложениях и обнаженном базальте, который еще не был покрыт 2 , более глубокие, погребенные части земной коры остаются загадкой. «До нашего исследования все еще не было ясно, есть ли там жизнь», — говорит Левер.

В 2004 году Левер отплыл на борту американского исследовательского судна JOIDES Resolution , чтобы собрать образцы из одного из наиболее изученных регионов океанической коры к западу от штата Вашингтон. Обычно на корабле находится команда геологов, но на этот раз «на борту было пять микробиологов», — говорит Левер.

Команда, в которую входили ученые из шести разных стран, пробурила 265 метров отложений и 300 метров земной коры, чтобы собрать базальт, который образовался около 3.5 миллионов лет назад. В своих образцах исследователи обнаружили гены микробов, которые метаболизируют соединения серы и некоторые из них производят метан.

Чтобы проверить, принадлежат ли гены живым или давно умершим микробам, команда нагрела образцы горных пород до 65 °C в воде, богатой химическими веществами, найденными на морском дне. Со временем образовался метан, что свидетельствует о том, что микробы живут и растут.

Левер убежден, что микробы не автостопщики с поверхности, а настоящие жители земной коры.«Когда я отправился в эту экспедицию, я думал, что получить чистые образцы невозможно, — говорит он. Он изменил свое мнение после того, как вскрыл образцы: команда добавила небольшое количество маркерных химикатов в жидкость, которую они использовали для отбора образцов, но хотя эти химикаты покрывали камни снаружи, внутри их почти не было. Теперь Левер планирует проанализировать фрагменты земной коры, собранные в других местах Тихого океана и северной Атлантики.

«Учитывая большой объем коры под морским дном, нельзя не задаться вопросом, как количество живой биомассы там сравнивается с количеством на поверхности Земли», — говорит Конхаузер.

Об этой статье

Процитировать эту статью

Yong, E. Жизнь, найденная глубоко под водой. Природа (2013). https://doi.org/10.1038/nature.2013.12610

Скачать цитату

Поделиться этой статьей

Любой, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, сможет прочитать этот контент:

Получить ссылку для общего доступа

Извините, ссылка для общего доступа в настоящее время недоступно для этой статьи.

Предоставлено инициативой Springer Nature SharedIt по обмену контентом.

6.Моря — Европейское агентство по окружающей среде

Содержимое:


6.1 — Введение
6.2 — Общие проблемы

6.2.1 — Отсутствие эффективного управления водосбором, контроля и регулирования
6.2.2 — Загрязнение прибрежной зоны
6.2.3 — Эвтрофикация
6.2.4 — Конфликт видов использования в прибрежной зоне
6.2 .5 — Морская деятельность
6.2.6 — Интродукция неместных видов
6.2.7 — Чрезмерная эксплуатация ресурсов
6.2.8 — Повышение уровня моря и изменение климата
6.2.9 — Относительная важность общих проблем

6.3 — Европейские моря: обзор
6.4 — Средиземное море

6.4.1 — Общее положение
6.4.2 — Физические особенности
6.4.3 — Биологические особенности
6.4.4 — Входы
6.4.5 — Уровни загрязнения

6.4.5.1 — Тяжелые металлы
6.4.5.2 — Синтетические органические соединения
6.4.5.3 — Масло
6.4.5.4 — Микробиологическое загрязнение
6.4.5.5 — Питательные вещества
6 -0 Радионуклиды 900.95 6.4 6.4.6 — Биологические эффекты
6.4.7 — Выводы

6.5 — Черное и Азовское моря

6.5.1 — Общее положение
6.5.2 — Физические особенности
6.5.3 — Биологические особенности
6.5.4 — Входы
6.5.5 — Уровни загрязнения

6.5.5.1 — Тяжелые металлы
6.5.5.2 — Синтетические органические соединения
6.5.5.3 — Масло
6.5.5.4 — Питательные вещества
6.5.5.5 — Микробиологическое загрязнение
900.5 6.5 Радионуклиды
6.5.5.5 6.5.6 — Биологические эффекты

6.5.6.1 — Эвтрофикация
6.5.6.2 — Вспомогательные виды
6.5.6.3 — Рыболовство

6.5.7 — Выводы

6.6 — Каспийское море

6.6.1 — Общая ситуация
6.6.00 — Физические характеристики 3 — Биологические свойства
6.6.4 — Входы
6.6.5 — Уровни загрязнения

6.6.5.1 — Тяжелые металлы
6.6.5.2 — Синтетические органические соединения
6.6.5.3 — Масло
6.6.5.4 — Питательные вещества
5 — 6. Микробиологическое загрязнение
6.6.5.6 — Радионуклиды

6.6.6 — Биологические эффекты
6.6.7 — Выводы

6.7 — Белое море

6.7.1 — Общая ситуация
6.7.2 — Физические особенности
6.7.3 — Биологические особенности
6.7.4 — Входы
6.7.5 — Уровни загрязнения
6.7.6 — Биологические эффекты
6.7.7 — Выводы

6.8 — Баренцево море

6.8.1 — Общая ситуация
6.8.2 — Физические характеристики
6.8.3 — Биологические особенности
6.8.4 — Входы
6.8.5 — Уровни загрязнения

6.8.5.1 — Тяжелые металлы
6.8.5.2 — Синтетические органические соединения
6.8.5.3 — Нефть
6.8.5.4 — Радионуклиды

6.8.6 — Биологическое воздействие
6.8.7 — Выводы

6.904 — Норвежские моря 90 .1 — Общая ситуация
6.9.2 — Физические характеристики
6.9.3 — Биологические характеристики
6.9.4 — Входы
6.9.5 — Уровни загрязнения
6.9.6 — Биологические эффекты
6.9.7 — Выводы

6.10 — Балтийское море

6.10.1 — Общая ситуация
6.10.2 — Физические характеристики
6.10.3 — Биологические характеристики
6.10.4 — Входы
6.10.5 — Уровни загрязнения

6.10.5.1 — Тяжелые металлы
6.10.5.2 — Синтетические органические соединения
6.10.5.4 — 0 Пестициды — микробиологическое загрязнение
6.10.5.5 — масло
6.10.5.6 — питательные вещества
6.10.5.7 — радионуклеиды

6.10.6 — биологические эффекты

6.10.6.1 — Eustrofhication
6.10.6.2 — Рыболовство

6.10.7 — Выводы

6.11 — Северное море

6.11.1 — Общая ситуация
6.11.2 — Физические характеристики
6.11.3 — Биологические характеристики
6.11.4 — Входы
6.11.5 — Уровни загрязнения

6.11.5.1 — Тяжелые металлы

.5.2 — синтетические органические соединения
6.11.5.3 — микробиологическое загрязнение
6.11.5.4 — масло
6.11.5.5 — питательные вещества
6.11.5.6 — радионуклеиды

6.11.6 — биологические эффекты

6.11.6.1 — Eustrofhication
6.11.6.2 — Рыбное хозяйство
6.11.6.3 – Интродукция неаборигенных видов

6.11.7 – Выводы

6.12 – Северная Атлантика

6.12.1 – Общее положение
6.12.2 – Физические особенности
6.12.3 – Биологические особенности
6.12.1 4 — Входы
6.12.5 — Уровни загрязнения

6.12.5.1 — Тяжелые металлы
6.12.5.2 — Синтетические органические соединения
6.12.5.3 — Микробиологическое загрязнение
6.12.5.4 — Радионуклиды

902.9 -0004 6.112.7 — Выводы

6.13 — Выводы и дальнейшие действия

6. Моря — Введение

Моря Европы, как часть мирового океана, играют ключевую роль в поддержании естественного баланса биосферы Земли. Покрывая более двух третей поверхности Земли, океаны содержат около 97 процентов мировых запасов воды. Взаимодействие между атмосферой и океанами и морями оказывает большое влияние на климат и погодные условия. Кроме того, растительная жизнь в океанах является важной частью «легких» планеты, а фотосинтез в морях и океанах отвечает за удаление большого количества углекислого газа из атмосферы.

Морские регионы, рассматриваемые в данном отчете: Средиземное море, Черное и Азовское моря, Каспийское море, Белое море, Баренцево море, Норвежское море, Балтийское море, Северное море и северная часть Атлантического океана. На карте 6.1 показаны моря Европы с основными вспомогательными морями и заливами, а также их соответствующими водосборными и водосборными бассейнами.

Из стран, включенных в этот отчет, все, кроме Австрии, Беларуси, Чешской Республики, Венгрии, Люксембурга, Молдовы, Словацкой Республики и Швейцарии, имеют общую береговую линию по крайней мере в одном из этих европейских морских регионов.Такие страны, как Германия, Франция, Великобритания, Дания и Норвегия, имеют береговую линию как минимум с двумя крупными морями, в то время как Российская Федерация омывается берегами пяти европейских морей.

То, как деятельность человека влияет на данный морской район, во многом зависит от способности моря разбавлять, рассеивать и ассимилировать загрязняющие вещества или других воздействий. Характеристики, которые определяют это, включают циркуляцию воды, силу и движение течений, «смыв» или время удерживания водоемов и геологическое разнообразие морского дна.Сравнение некоторых из этих характеристик и физических свойств показано на рисунках с 6.1а по 6.1е.

Открытые океаны, такие как северная часть Атлантического океана, из-за их обширных площадей, большой глубины и эффективной циркуляции вод все еще относительно не затронуты деятельностью человека по сравнению с прибрежными районами и замкнутыми или полузамкнутыми морями. Меньшие и мелководные моря можно разделить на те, которые почти полностью окружены массивами суши, и те, которые имеют большой водообмен с океанами.На состояние морей, имеющих лишь ограниченный водообмен с соседними океанами, большое влияние оказывает их циркуляция вод, отражающая местные господствующие ветры (например, Черное море).

Общий характер замкнутых и полузамкнутых морей в значительной степени зависит от того, больше или меньше количество пресной воды, теряемой в результате испарения, превышает количество поступающей пресной воды в результате осадков и прямого стока с суши. В случае, когда испарение превышает поступление пресной воды, поверхностные воды становятся более плотными и оседают, что приводит к значительному вертикальному перемешиванию вод.Таким образом, кислород, полученный из атмосферы, становится доступным в более глубоких водах для развития жизни. Примером этого типа моря является Средиземное. В обратной ситуации, когда приток пресной воды превышает испарение, более легкая пресная вода остается на поверхности. Когда такое море еще и изолировано от океана, например порогом, кислород истощается и даже отсутствует в более глубоких водах. Часто кислород невозможно пополнить, и разнообразие форм жизни сильно сокращается. Так обстоит дело с Черным морем и в некоторой степени с Каспийским морем и Балтийским морем.

Во всех морях существуют эстуарии, в которых смешиваются стоки пресной и морской воды. Они меньше и неглубокее, чем моря, и на них больше влияет соседняя суша. Районы исключительно богатой биологической продукции, они особенно чувствительны к деятельности местного населения, такой как раскопки, строительство и сброс бытовых, промышленных и сельскохозяйственных загрязнителей.

Другой важной физической характеристикой является время удержания или оборота в морях.Это больше относится к замкнутым и полузамкнутым морям (например, Средиземному и Балтийскому), а не к более открытым «океаническим» морям, например, Баренцеву и Норвежскому морям и северной части Атлантического океана. Время удерживания напрямую влияет на то, как загрязняющие вещества удерживаются или накапливаются в морской экосистеме. Значения варьируются от 0,1–3,9 года в Северном море до 140 лет в Черном море (рис. 6.1в). Каспийское море полностью не имеет выхода к морю и в значительной степени будет содержать неразлагаемые загрязняющие вещества.

Качество окружающей среды и состояние моря также зависят от количества или нагрузки загрязняющих веществ, поступающих в море, а также от их разлагаемости, стойкости и токсичности для водных организмов. Общие нагрузки, попадающие в море, зависят не только от численности населения и индустриализации в пределах его водосбора, но и от уровня очистки или контроля загрязняющих веществ в сбросах. Тип человеческой деятельности, например, сельскохозяйственная или промышленная в пределах водосбора, также важен для определения типа, а также количества нагрузки.Черное и Азовское моря имеют не только самый большой водосбор из всех европейских морей, но и самую большую численность населения в пределах водосбора (рис. 6.1d и 6.1e): поэтому нагрузки загрязняющих веществ потенциально выше, чем в других морях. Северные моря Европы, Белое, Баренцево и Норвежское моря, имеют гораздо меньшее население, проживающее в их водосборах, относительно небольшие площади водосборов и, в случае двух последних, относительно большие площади поверхности: эти особенности способствуют относительно незагрязненной Природа этих морей.

В этом отчете была предпринята попытка сравнить количество загрязняющих веществ, поступающих в каждое море: это следует рассматривать только как приблизительное, поскольку возможны различия в методологии сбора данных, а для некоторых морей данные не были доступны для всех различных морей. источников или вообще не существует. Следует также отметить, что данные не обязательно относятся к одному и тому же году для всех морей; во всех случаях использовались самые последние доступные данные. На рис. 6.2 сравниваются речные нагрузки выбранных загрязняющих веществ в морях Европы. Этот источник содержит наиболее полный набор данных.В тех случаях, когда речные данные отсутствовали, использовались наземные данные о нагрузках (река и прямые сбросы). Следует также отметить, что для некоторых морей и различных загрязняющих веществ речные и наземные источники не обязательно могут быть самыми важными. Для большинства морей оказалось невозможным провести различие между нагрузкой загрязняющих веществ, связанной с твердыми частицами, и нагрузкой в ​​растворенной фазе или принять во внимание неконсервативные эстуарные процессы, которые могут увеличивать или уменьшать нагрузки, поступающие в море.Таким образом, обычно использовались общие брутто-нагрузки. Пример того, как допуск на форму загрязнителя и эстуарные процессы могут повлиять на общую или валовую нагрузку, поступающую в море, приведен для Средиземного моря в отношении ртути, свинца и цинка (рис. 6.2b, 6.2d и 6.2e соответственно).

В Европе существуют примеры региональных конвенций, касающихся загрязнения на региональном или отдельном уровне моря. Они будут рассмотрены в разделах по отдельным морям. Кроме того, существуют две глобальные конвенции, касающиеся загрязнения морской среды (Nauke and Holland, 1992).Этими двумя конвенциями являются Лондонская конвенция о сбросе отходов (теперь Лондонская конвенция) и Конвенция МАРПОЛ: первая касается прямого сброса отходов в море, а вторая — операций с судами. Оба находятся в ведении Международной морской организации. По сравнению с другими источниками загрязнения (такими как наземные и атмосферные) эти два источника, как правило, относительно невелики. Лондонская конвенция о демпинге вступила в силу в 1975 году; правоприменение осуществляется в рамках национального законодательства договаривающимися сторонами.Конвенцию подписали и ратифицировали 67 стран. МАРПОЛ теперь известен как Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 года, измененная протоколом 1978 года (МАРПОЛ 73/78). Правила, содержащиеся в Приложениях I (нефть) и II (жидкие химикаты наливом), являются обязательными и должны применяться всеми сторонами, в то время как положения, содержащиеся в Приложениях III (упакованные товары), IV (сточные воды) и V (мусор), являются необязательными. К июню 1992 года 72 государства, на долю которых приходится 90% общего тоннажа судов, приняли Приложения I и II к Конвенции.

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ

При чтении текста об отдельных морях становится очевидным наличие повторяющихся или общих для многих морей Европы проблем. Эти проблемы, кратко изложенные здесь, не только являются прямым или косвенным следствием деятельности человека, но могут также усугубляться естественной изменчивостью и изменениями в самой морской среде. Большинство проблем связаны или более заметно проявляются в прибрежной зоне каждого моря (наиболее близкой к непосредственному влиянию человечества).Таким образом, деградация прибрежной зоны была определена как важная экологическая проблема, вызывающая озабоченность Европы, и более подробно она будет рассмотрена в главе 35.


 

Загрузить всю главу в формате .zip/.htm: Chap06.zip Прибл. 906 Кб

 

Жизнь на земле зародилась в морских глубинах?

Гидротермальные источники в Дом Жоао де Кастро. Они необычайно мелкие и поддерживают уникальные сообщества организмов, часто с особыми свойствами, которые интересуют как ученых, так и промышленность.ОАК проводит здесь исследования. Этот район был внесен в список объектов Natura 2000.

Когда дело доходит до потустороннего, инопланетного и причудливого, в океане есть много, чтобы разжечь воображение и заставить вас отвиснуть челюсть: гигантские бегающие жуки, желеобразные рыбы-капли, слизистые, пропитанные слизью миксины, мохнатые вооруженные лобстеры и почти все остальное вы могли себе представить.

Неудивительно, что голливудские научно-фантастические фильмы так часто смотрят в глубины своих монстров, пейзажей и тайн.Ведь глубины океана нам более чужды, чем поверхность Луны.

Но как ни странно, некоторые ученые считают, что именно океанское дно могло быть тем самым местом, где впервые зародилась жизнь на нашей планете.

Спиральный трубчатый червь, или Sabella Spallanzanii, живет в перепончатых трубках, часто укрепленных включениями частиц грязи, и имеет перистую, фильтрующую корону, которую можно быстро убрать в трубку при угрозе опасности.

Открытие гидротермальных источников

Одним из самых горячих кандидатов на создание правильных условий являются глубоководные «гидротермальные» жерла, где встречаются перегретая вода и химические вещества.Эти вентиляционные отверстия существуют далеко за пределами досягаемости солнечного света, в области, лишенной кислорода. Они образуются в местах, где сходятся гигантские тектонические плиты, под воздействием тепла недр земли, проникающего сквозь кору планеты.

Гидротермальные источники были обнаружены только в 1977 году и поразили ученых своими возвышающимися дымоходами и обнаруженными вокруг них причудливыми животными. Гигантские трубчатые черви, крабы, питающиеся бактериями, и другие сюрреалистические существа, каким-то образом процветающие на больших глубинах, сгрудились вокруг колонн, извергающих «дымящуюся» перегретую, богатую минералами морскую воду.

Это открытие бросило вызов тому, что люди думали о жизни на Земле, и тем более, когда в 2000 году были обнаружены «щелочные» версии. Едкие условия, подобные слабому отбеливателю или бикарбонату соды, казались еще более маловероятными для поддержания жизни. Тем не менее, они сделали.

Затерянный город: настоящий первобытный суп?

Затерянный город — самый известный из этих гидротермальных источников — собрание башен, башен и дымоходов, возраст которых может достигать 120 000 лет.

Исследования показывают, что эти жерла создают углеводороды — молекулы, необходимые для всей жизни на Земле. Может ли быть так, что взбалтывание химикатов и минералов в перегретой морской воде в таких местах, как Затерянный город, было тем местом, где зародилась жизнь? Это настоящий первобытный суп?

Честный ответ — мы до сих пор не знаем. В последние пару десятилетий ученые изо всех сил пытались изучить и понять тайны Затерянного города.

Но по мере того, как исследования продолжают пытаться найти ответы на эти вопросы, морское дно привлекает внимание представителей промышленности, стремящихся также разрабатывать находящиеся там минералы и металлы.

Гидротермальные источники в Дом Жоао де Кастро.

Машины-монстры наготове

Мы мало знаем о морских глубинах, и еще меньше мы знаем об отдаленных, негостеприимных глубоководных жерлах. Хотя они существуют в экстремальных химических и физических условиях, они кажутся очень хрупкими и ненадежными.

Тем не менее, еще до того, как ученые приступили к изучению этих замечательных сред, они рискуют быть поврежденными или навсегда уничтоженными промышленными предприятиями, стремящимися добывать полезные ископаемые из морских глубин.

Уже выданы лицензии на разведку морского дна с помощью машин-монстров, которые рискуют разрушить эти места еще до того, как их поймут.

Подводные съемки подводных гор на Азорских островах, Принцесса Элис Бэнкс.

Звонок-будильник

Стремление к освоению глубин океана, прежде чем мы даже это поймем, должно стать тревожным звонком.

Это не значит, что общественность требует, чтобы морское дно было разорвано, чтобы мы могли получить новый гаджет (особенно когда компании не могут даже собраться вместе, чтобы восстановить и переработать материалы, которые у нас уже есть!).Мы не только угрожаем уникальной морской жизни, но и можем навсегда уничтожить эти места.

Вот почему этим летом экспедиция Гринпис от полюса к полюсу отправляется в Затерянный город вместе с ученым, открывшим это чудо морских глубин, чтобы узнать больше о его тайнах и обосновать необходимость защиты, а не эксплуатации.

Жизнь на Земле зародилась в котле химического супа вокруг глубоководных гидротермальных жерл? Я не знаю. Но я знаю, что мы уже причиняем вред достаточному количеству видов и местообитаний, и у нас нет оправданных причин уничтожать хрупкие морские глубины и всю удивительно странную морскую жизнь, обитающую там.

Эсперанса прибывает на Азорские острова для участия в путешествии по затерянному городу на корабле от полюса к полюсу.

Присоединяйтесь к кампании Гринпис по защите таких мест, как Затерянный город, изолируйте самые уязвимые и важные части наших морей от разрушительной промышленности.

Последний рубеж Земли: Таинственные морские глубины

Погрузитесь под океанские волны, мимо залитых солнцем, изобилующих вод у поверхности, через зоны с дефицитом кислорода, почти лишенные жизни, вниз, вниз и еще немного вниз, к месту, где давление раздавит человека, и вы найдете таинственный, чужой мир морских глубин.

Это в 300 раз больше пространства, населенного наземными видами Земли. Он невообразимо холоден и окутан почти полной тьмой. Тем не менее чернота жива, кишащая неисчислимыми армиями фантастических существ.

Некоторые из них смехотворно велики, некоторые испускают мерцающие брызги света из своих тел, третьи облачены в угрожающую мишуру, подходящую зловещей книге доктора Сьюза.

Несмотря на то, что этот инопланетный мир относительно доступен по сравнению с планетами даже в нашей собственной Солнечной системе, глубочайшие глубины океана остаются практически неисследованными — последний, загадочный рубеж нашей родной планеты.

Несмотря на то, что глубокое море — примерно определяемое как все, что ниже 650 футов (200 метров) — включает в себя ошеломляющие 240 миллионов кубических миль (1 миллиард кубических километров) и более 90 процентов жизненного пространства на планете, ученые все еще пытаются ответить на самые основные вопросы об этом.

«По сути, мы так мало знаем о морских глубинах, что не знаем того, чего не знаем. Многие вещи до сих пор открываются чисто случайно», — сказал Майкл Веккионе, биолог из Смитсоновского института. и один из немногих людей, которые действительно были там.

Но в наши дни морские глубины привлекают все больше внимания благодаря заинтересованности нескольких хорошо финансируемых сторон в отправке людей в самые глубокие места на Земле на борту новомодных подводных аппаратов. Проект Virgin Oceanic британского магната Ричарда Брэнсона может быть самым известным из проектов, финансируемых из частных источников, в то время как такие страны, как Китай, также проявляют интерес к самым труднодоступным местам океана, хотя и по разным причинам.

Неизвестные неизвестные
В 2003 году Веккьоне спустился на борту российского подводного аппарата в Зону разлома Чарли-Гиббса, разлом на морском дне посреди Атлантики, максимальная глубина которого составляет 14 760 футов (4 500 метров).

Для сравнения: средняя глубина океана составляет 13 120 футов (4 000 м), что соответствует высоте многих пиков в Скалистых горах и Альпах.

Веккьоне и другие ученые, изучающие морские глубины, говорят, что одной из их самых больших проблем является попытка выяснить, что именно там живет.

Хотя «Перепись морской жизни», международное исследование, длившееся десять лет, обнаружило более 1200 новых видов (не считая микробов) в океанах планеты, исследование также показало, как много людям еще предстоит узнать о глубинах океана, в частности.

«Должно быть много животных, возможно, крупных животных, о которых мы не знаем», — сказала Эдит Виддер, главный исполнительный директор и старший научный сотрудник Ассоциации исследования и охраны океана.

За последние несколько десятилетий ученые обнаружили некоторых причудливых и массивных существ, обитающих в глубине, таких как большеротая акула, питающаяся фильтром, которая вырастает до 18 футов (5 метров) в длину. С тех пор, как они были обнаружены в 1970-х годах, их видели всего десятками.

«Когда они были впервые обнаружены, это было полной неожиданностью — никто даже не знал, что они существуют», — сказал Веккьоне в интервью OurAmazingPlanet. По его словам, за последние 10 лет были обнаружены два крупных вида кальмаров, «и в глубоком море есть другие крупные существа, которых мы видели мельком, но никогда не ловили, поэтому мы не знаем, что собираемся делать». открывать.»

И Веккьоне, и Виддер изучают биологию открытых вод глубокого океана, известного исследователям как водная толща — региона, еще менее изученного, чем океанское дно, и обитателей которого найти труднее.

Трудно поймать
«Вещи на дне, некоторые из них движутся, но не очень быстро, а многие просто застревают на одном месте», — сказал Веккьоне. «Но в толще воды все движется».

И, как сказал Уиддер, эти штуки могут обогнать траловую сеть исследователя.

До сравнительно недавней разработки пилотируемых подводных аппаратов и дистанционно управляемых морских роботов сети были одним из немногих инструментов, доступных ученым, пытающимся извлечь пробы жизни из темноты морских глубин.

И эти сети пропускали не только быстро движущихся животных, таких как кальмары. Они пропустили целый класс существ, которые, по-видимому, являются одной из доминирующих форм жизни в глубоком море, и ученый Брюс Робисон назвал это «одним из самых больших открытий, которые мы сделали за последние 10 лет или около того».

«Только когда мы начали спускаться туда, мы поняли: «Святая корова! Здесь поразительное количество желеобразных животных», — сказал в интервью Робисон, старший научный сотрудник Исследовательского института аквариума Монтерей-Бей.

Глубокий океан — это причудливая вселенная медуз и их родственников, иногда образующих цепочки длиной в несколько футов, часто освещенные мерцающими вспышками биолюминесценции. Оказывается, они составляют колоссальные 25 процентов биомассы в глубине.

«Может и больше», сказал Робисон. «Но мы этого не знали, потому что, если вы протащите сеть через глубокую воду, любое из этих студенистых животных будет измельчено — они либо превратятся в массу слизи, либо пройдут через сеть».

Глубокие отношения
Робисон сказал, что в дополнение к выяснению того, что живет там внизу, ученые также пытаются выяснить , как живут там внизу — как питательные вещества перемещаются из поверхностного мира вниз в обширную систему, которая отрезан от досягаемости солнца.(Очень мало солнечного света проникает дальше 650 футов в глубину, или 200 метров. Ниже примерно 3300 футов, или 1000 метров, совершенно темно.)

«Мы не знаем, на что похожа пищевая сеть, — сказал Робисон». Мы не знаем, как этот органический материал перемещается через огромную пищевую сеть на глубокое морское дно — мы знаем, что он идет от начала до конца, но что касается того, как он туда попадает, мы все еще в неведении, буквально и образно».

Чтобы выжить и общаться в вечных сумерках или вечной ночи глубин — будь то для поиска пищи, поиска партнера или отражения нападающего — многие жители создают свой собственный свет.Биолюминесценция — специальность Эдит Виддер, и она говорит, что ученые только начинают понимать то, что она называет «этот язык света».

Учитывая огромный объем морских глубин, сказал Уиддер, огромная часть животных на нашей планете является биолюминесцентной, и все же мало что известно о множестве способов, которыми организмы используют самодельный свет. Виддер говорит, что ей очень повезло, что она сама стала свидетельницей захватывающих подводных шоу.

«Это волшебство», сказала она OurAmazingPlanet.«Это что-то из Гарри Поттера, эти взрывы света вокруг вас — эти вертушки света. Это просто захватывает дух, и, конечно же, чем больше вы об этом знаете, тем более захватывающе — вы можете узнавать животных по их внешнему виду».

Глубинные климатические циклы
Хотя ей может не хватать эстетических ощущений глубоководной биологии (кто может устоять перед хрупким существом, способным излучать свет на пути кальмара?), многие ученые также обращаются к морским глубинам, чтобы попытаться решить некоторые важные вопросы о роли, которую он играет в климате Земли.

«Океаны поглощают огромное количество тепла, вызванного глобальным потеплением. У нас есть довольно точное представление о том, насколько нагреваются верхние слои океана, но не так точно о том, насколько нагреваются глубокие слои океана, «, — сказал Грегори Джонсон, океанограф Тихоокеанской морской экологической лаборатории Национального управления океанических и атмосферных исследований.

Выяснение того, как изменения температуры распространяются в глубинах океана, имеет значение как для обитателей океана, так и для обитателей суши.

«Чтобы предсказать, насколько и как быстро Земля будет нагреваться в будущем из-за изменений в концентрации парниковых газов и других изменений, нам нужно знать, сколько энергии она потребляет сейчас», — сказал Джонсон. «Это очень важное ограничение для прогнозов. И океаны поглощают большую часть тепла».

Ученые полагаются на корабли и, в некоторой степени, на растущую, но все еще сравнительно маленькую сеть океанских буев, чтобы измерять условия в глубоком океане — все, от температуры до солености (содержания соли) и химического состава воды.

Как и биологи, океанографы и климатологи не имеют доступа к большей части того, что они пытаются изучить.

«Сейчас мы очень ограничены в возможностях наблюдения, — сказал Джонсон. «Это все еще очень время для исследований и открытий».

Впереди великие открытия?
А поскольку о глубинах океана и управляющих им механизмах известно так мало, возможностей для великих открытий предостаточно. Один всеобъемлющий вопрос, стоящий перед учеными, занимающимися глубоководными исследованиями во многих дисциплинах, касается компонентов и механики нашей планеты в целом: как то, что мы делаем здесь, влияет на глубокие океаны, и как глубокие океаны влияют на вещи здесь?

«Во многих отношениях глубокий океан подобен маховику двигателя планеты.Он доминирует в потоке органического углерода на Земле. И масштабы этого настолько велики, что я думаю, что мы не в состоянии их оценить, — сказал Робисон из MBARI. где мы живем».

Синди Ли Ван Довер, морской ученый и профессор Университета Дьюка, сказала, что то, как углерод циркулирует в организме животных, живущих в глубоководных океанах, имеет большое значение. влияет на океаны в целом, что влияет на атмосферу — и наоборот.

«Глубокое море, океан, атмосфера — мы все еще пытаемся выяснить, как все это связано», — сказал Ван Довер.

Если оставить в стороне грандиозные амбиции теории объединения, ученые на данный момент все еще пытаются выяснить, что там есть, добавила она.

Последняя граница
«Это так же важно, как Льюис и Кларк отправились и нанесли на карту места обитания к западу от Миссисипи — и у них было преимущество в том, что они могли видеть вещи», — сказал Ван Довер.«Я не хочу преувеличивать, но я думаю, что мы находимся в той фазе исследования. Йеллоустоун еще предстоит открыть».

Веккьоне согласился: «Мы все еще изучаем космос, и мы также должны исследовать глубины океана».

Больше людей, всего 12 человек, побывало на Луне, чем побывало в самых глубоких уголках нашей планеты.

Только двое удостоились чести посетить самое глубокое место на Земле, Бездну Челленджера в Марианской впадине, которая находится на глубине 36 200 футов (11 030 метров, или почти семь миль) под поверхностью западной части Тихого океана.В 1960 году лейтенант ВМС США Дон Уолш и Жак Пикар, уроженец Швейцарии, погрузили массивное металлическое судно на морское дно и провели там 20 минут в темноте.

До сих пор люди не вернулись.

Хотя исследования ради исследований важны, многие ученые говорят, что ставки на понимание того, что происходит в глубинах, высоки для всех — не только для миллиардеров со склонностью к экзотическим путешествиям или наций, присматривающихся к ресурсам в глубинах. глубокое море.

«Мы недостаточно знаем о том, как устроен океан, чтобы что-то предсказывать, — сказал Робисон. «Вот почему я думаю, что нам нужно продолжать изучать морские глубины и море в целом, потому что нет никаких сомнений в том, что мы меняем вещи — и меняем их глубоко и быстро. И если мы делаем это, не имея возможности предсказать последствия, это не очень ярко».

Вы можете следить за штатным корреспондентом OurAmazingPlanet Андреа Мастейн в Твиттере: . Следите за новостями OurAmazingPlanet в области наук о Земле и исследованиях Земли в Твиттере и в Facebook.

Геологи измеряют внутреннюю температуру Земли с помощью извергнутого морского стекла | Новости Массачусетского технологического института

Если бы океаны Земли были полностью осушены, они обнажили бы массивную цепь подводных вулканов, извивающихся вокруг планеты. Эта обширная система океанских хребтов является продуктом опрокидывания материала в недрах Земли, где температура кипения может расплавить и поднять горные породы сквозь земную кору, расщепив морское дно и изменив форму поверхности планеты за сотни миллионов лет.

Теперь геологи из Массачусетского технологического института проанализировали тысячи образцов изверженного материала вдоль океанских хребтов и проследили их химическую историю, чтобы оценить температуру недр Земли.

Их анализ показывает, что температура нижележащих океанических хребтов Земли относительно постоянна и составляет около 1350 градусов по Цельсию — примерно такая же высокая, как голубое пламя газовой плиты. Однако вдоль хребта есть «горячие точки», температура которых может достигать 1600 градусов по Цельсию, что сравнимо с самой горячей лавой.

Результаты команды, опубликованные в журнале Journal of Geophysical Research: Solid Earth, , представляют собой температурную карту недр Земли вокруг океанических хребтов. С помощью этой карты ученые могут лучше понять процессы таяния, которые приводят к возникновению подводных вулканов, и то, как эти процессы могут влиять на скорость тектоники плит с течением времени.

«Конвекция и тектоника плит были важными процессами в формировании истории Земли», — говорит ведущий автор Стефани Браун Крейн, постдоктор кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института (EAPS).«Знание температуры по всей этой цепочке имеет основополагающее значение для понимания планеты как теплового двигателя и того, чем Земля может отличаться от других планет и способна поддерживать жизнь».

Среди соавторов

Крейна Закари Молитор, аспирант EAPS, и Тимоти Гроув, профессор геологии Р. Р. Шрока в Массачусетском технологическом институте.

Химическая история

Внутренняя температура Земли играла решающую роль в формировании поверхности планеты на протяжении сотен миллионов лет.Но не было никакого способа напрямую измерить эту температуру в десятках или сотнях километров под поверхностью. Ученые применили косвенные методы для определения температуры верхней мантии — слоя Земли чуть ниже коры. Но оценки до сих пор неубедительны, и ученые расходятся во мнениях относительно того, насколько сильно меняются температуры под поверхностью.

Для своего нового исследования Керин и ее коллеги разработали новый алгоритм под названием ReversePetrogen, предназначенный для отслеживания химической истории породы в прошлом, определения ее первоначального состава элементов и определения температуры, при которой порода изначально плавилась ниже температуры поверхность.

Алгоритм основан на многолетних экспериментах, проведенных в лаборатории Гроува для воспроизведения и характеристики процессов плавления недр Земли. Исследователи в лаборатории нагревали породы различного состава, достигая различных температур и давлений, чтобы наблюдать за их химической эволюцией. Из этих экспериментов команда смогла вывести уравнения — и, в конечном итоге, новый алгоритм — для прогнозирования взаимосвязей между температурой, давлением и химическим составом породы.

Керин и ее коллеги применили свой новый алгоритм к горным породам, собранным вдоль океанических хребтов Земли — системы подводных вулканов протяженностью более 70 000 километров. Океанические хребты — это регионы, где тектонические плиты раздвигаются в стороны в результате извержения материала из мантии Земли — процесс, который обусловлен глубинными температурами.

«Вы могли бы создать модель температуры всего недра Земли, частично основываясь на температуре этих хребтов», — говорит Крейн.«Вопрос в том, что на самом деле говорят нам данные об изменении температуры мантии по всей цепочке?»

Карта мантии

Данные, проанализированные командой, включают более 13 500 образцов, собранных по всей длине системы океанских хребтов за несколько десятилетий в ходе нескольких исследовательских экспедиций. Каждый образец в наборе данных представляет собой извергнутое морское стекло — лаву, которая излилась в океане и была мгновенно охлаждена окружающей водой до первозданной, сохранившейся формы.

Ранее ученые определили химический состав каждого стекла в наборе данных. Керин и ее коллеги проверили химический состав каждого образца с помощью своего алгоритма, чтобы определить температуру, при которой каждое стекло изначально плавилось в мантии.

Таким образом, команда смогла создать карту температур мантии по всей длине системы океанских хребтов. Из этой карты они заметили, что большая часть мантии относительно однородна со средней температурой около 1350 градусов по Цельсию.Однако вдоль хребта есть «горячие точки» или регионы, где температура в мантии значительно выше — около 1600 градусов по Цельсию.

«Люди думают о горячих точках как об областях в мантии, где горячее, и где материал может таять больше и потенциально подниматься быстрее, и мы точно не знаем, почему, или насколько они горячее, или какова роль состава находится в горячих точках», — говорит Керин. «Некоторые из этих горячих точек находятся на хребте, и теперь мы можем получить представление о глобальном изменении горячих точек, используя эту новую технику.Это говорит нам нечто фундаментальное о температуре Земли сейчас, и теперь мы можем подумать о том, как она менялась с течением времени».

Керин добавляет: «Понимание этой динамики поможет нам лучше определить, как континенты росли и развивались на Земле, а также когда началась субдукция и тектоника плит, которые имеют решающее значение для сложной жизни».

Это исследование было частично поддержано Национальным научным фондом.

Криосферные науки | Уровень моря «Для чайников»

Глядя на море в тихий безветренный день, слово «плоский» наверняка всплывет в вашей голове, чтобы описать морскую поверхность.Однако этот безмятежный вид плоской морской поверхности далеко не точен в глобальном масштабе.

За кажущейся простотой концепции уровня моря скрывается более сложная наука, которую мы надеемся объяснить в простой форме в сегодняшней публикации «Для чайников», которая даст вам ключи к пониманию важных аспектов прошлых изменений моря, а также способность заглянуть и понять, как уровень моря является ключевым фактором в будущем.

Все знакомы с новостями о повышении уровня моря в настоящее время, но может быть очень трудно понять, что это означает в реальном выражении; как быстро это происходит и почему мы должны заботиться об этом в любом случае.Итак, для начала давайте посмотрим, что мы подразумеваем под уровнем моря?


Уровень моря – Все дело в гравитации!

Представьте Землю в виде идеальной сферы, покрытой тонким слоем воды – «морем» (рис. 1). «Море» не уходит в космос из-за гравитационного притяжения между Землей и водной массой (см. врезку гравитации). Если бы Земля была идеальной сферой с одинаковой плотностью, вода была бы равномерно распределена по поверхности, и уровень «моря» был бы везде одинаковым.Однако, как мы знаем, это не так!

«Море» не уходит в космос из-за гравитационного притяжения между Землей и водной массой

Сила гравитации варьируется по всему земному шару по ряду причин:

  • Поскольку Земля вращается вокруг своей оси, форма деформируется, сплющивается на полюсах и выпячивается на экваторе. Сплющенная сфера называется «эллипсоидом» (рис. 2). На самом деле расстояние от центра Земли до поверхности колеблется от 6 353 км на полюсах до 6 384 км на экваторе.
  • Земля также является «живой планетой», области которой постоянно создаются, изменяются и разрушаются, например, в результате движения тектонических плит. Это вызывает крошечные различия как в амплитуде гравитационного поля, так и в направлении на поверхности Земли. Все это означает, что океанская вода притягивается к одним частям земного шара больше, чем к другим! Если вы чувствуете тяжесть в Брюсселе, Бельгия, употребление бельгийского пива может быть не единственным объяснением — плотность в Брюсселе около 0.На 2% сильнее, чем в Гаване, Куба.

Рис. 1: Земля в виде идеальной сферы, обратите внимание, что поверхность моря перпендикулярна направлению силы тяжести. [Фото: Л. Фавье]

 

  Гравитация 

Гравитационное поле, создаваемое одним телом против другого тела, пропорционально двум массам (но здесь в основном масса Земли),
обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя телами  1  .

   1  1- Гравитационное ускорение g = - G M / r  2  где G гравитационная постоянная, M масса Земли и r расстояние до центра Земли.
 

Если вы чувствуете тяжесть в Брюсселе, Бельгия, употребление бельгийского пива может быть не единственным объяснением — гравитация в Брюсселе примерно на 0,2% сильнее, чем в Гаване, Куба

 

Реальная форма Земли и океанов

Все эти небольшие колебания гравитации Земли влияют на уровень моря в локальном масштабе, и мы больше не можем использовать простую концепцию о том, что вода равномерно распределена по поверхности Земли. Вместо этого мы используем геоид (рис.2 и рис. 3) для аппроксимации среднего уровня моря – это воображаемая поверхность вокруг Земли, на которой ускорение свободного падения («сила» притяжения Земли) постоянно. Такая поверхность известна как эквипотенциальная (поверхность равного гравитационного потенциала) и соответствует поверхности моря, где есть океаны (рис. 2).

Рис. 2: Земной эллипсоид и концептуальный геоид. [Фото: Л. Фавье]

Геоид непрерывно измеряется с 2002 года спутниками GRACE – двумя спутниками, которые вращаются вокруг Земли, следуя друг за другом на небольшом расстоянии.Попробуем объяснить, как работают эти два спутника, используя аналогию двух их никнеймов: Том и Джерри :

.
  • Том преследует Джерри на среднем расстоянии, скажем, 1 метр.
  • Но затем Джерри перепрыгивает через стул, который стоит у него на пути, и это немного замедляет его, и Том немного приближается к нему.
  • Однако Том также должен замедлиться, чтобы перепрыгнуть через этот стул, и Джерри начинает удаляться от Тома с другой стороны.
  • К тому времени, как они оба оказались над стулом, расстояние между ними снова составило 1 метр, и Тому так и не удалось поймать Джерри !

Два спутника GRACE ведут себя одинаково при прохождении над областью Земли с уменьшенным гравитационным притяжением. Эта область (то есть стул) заставляет первый спутник ( Джерри ) замедляться, а второй ( Том ) догоняет его. Таким образом, расстояние между двумя спутниками является мерой местного гравитационного притяжения и может использоваться для построения поверхности геоида и, таким образом, приблизительного среднего уровня моря.Результат этих небольших изменений гравитации показан на рис. 3. Если вы посмотрите на горный массив Гималаев, например, на рис. 3а, вы увидите, что геоид там выше (красный цвет), что означает, что эта часть Земли оказывает большее, чем обычно, гравитационное притяжение.

Рис. 3: Форма геоида с центром в (а) Индии и (б) Атлантическом океане, измеренная спутником НАСА GRACE. Красные (синие) области имеют гравитацию выше (ниже), чем идеализированная Земля, т.е. эллипсоид на рис.2. [Источник: НАСА]

Однако измерение уровня моря (Геоид) не всегда производилось с использованием таких передовых методов. Первые записи об уровне моря, сделанные около 200 лет назад, были сделаны вручную, а затем около 160 лет назад с помощью самопишущих мареографов. С 1993 года изменения уровня моря измерялись с помощью спутниковых высотомеров, а совсем недавно — с помощью наших спутников GRACE ( Tom и Jerry ).

Что определяет местный уровень моря…

  1. Тепловое расширение: при нагревании вода расширяется и занимает больший объем.
  2. Перенос воды между сушей, т.е. тающие льды разлились по океанам.
  3. Изменения в локальном гравитационном поле – большие массивы суши (включая лед) оказывают гравитационное притяжение на воду, притягивая ее к суше и вызывая небольшое локальное повышение уровня моря.
  4. Есть и другие локальные эффекты из-за ветров, приливов и океанских течений, но сегодня это не тема.

Однако эти факторы не являются независимыми, поэтому давайте посмотрим, как первые три фактора вместе способствуют повышению уровня моря, используя в качестве примера изменение уровня моря в период с 2000 по 2008 год (рис.4). Мы не будем обсуждать здесь местные метеорологические эффекты, так как они лишь незначительно влияют на средний уровень моря.

… практический пример с текущим изменением климата!

По мере повышения глобальной температуры в атмосфере из-за изменения климата часть этого тепла поглощается океанами, которые – в основном вертикально – расширяются и поднимают уровень моря (пункт 1 выше).

Рис. 4: Влияние таяния массивов материкового льда на уровень моря за период 2000-2008 гг. Зеленая линия представляет глобальное среднее повышение уровня моря на 1.4 мм/год. [рис. 4 из Бамбера и Ривы, 2010 г.]

Потепление атмосферы и океана также приводит к тому, что ледяные щиты и ледники сокращаются сверху и снизу (когда лед находится на плаву). Например, текущая потеря массы ледяного щита Гренландии (рис. 4) оказывает двоякое влияние на средний уровень моря. Наиболее очевидным является (i) повышение уровня моря за счет увеличения количества воды в океане (пункт 2). Другой — (ii) снижение уровня моря вблизи тающего ледяного щита, потому что по мере того, как ледовый щит теряет массу, он оказывает меньшее гравитационное притяжение к океану (пункт 3).Вот почему на рис. 4 вокруг ледяного щита Гренландии появляется голубое пятно, а также вокруг полуострова в антарктическом ледяном щите, поскольку эти области значительно потеряли массу в период с 2000 по 2008 год.

Сокращающийся ледяной щит увеличивает глобальный уровень моря, добавляя больше воды в океан… но он также снижает локальный уровень моря в его окрестностях, потому что потеря массы снижает гравитационное притяжение в окружающем его море

Изменения уровня моря — прошлое, настоящее и будущее

В прошлом

Как мы уже видели, прямые измерения уровня моря осуществляются примерно на 200 лет назад, но мы также можем использовать косвенные измерения, чтобы вернуться во времени еще дальше.Эти реконструкции показывают, что глобальный средний уровень моря был примерно на 5–10 м выше во время последнего межледникового – теплого – периода (также известного как эемский период, около 120 000 лет назад), чем в настоящее время, при климате, который был как минимум на 2°C теплее. Во время последнего ледникового максимума 21 000 лет назад протяженность Гренландского и Антарктического ледяных щитов, а также бывших Лаврентийского и Фенноскандинавского ледяных щитов была максимальной, а уровень моря был на 130 м ниже нынешнего. Последняя дегляциация в основном произошла между 21 000 и 10 000 лет назад, с периодами таяния, во время которых уровень моря поднимался на 4 метра за столетие.Между 10 000 лет назад и концом доиндустриальной эпохи уровень моря почти не изменился.

Рис. 5: Изменения уровня моря с момента последней дегляциации [Источник: R. A. Rhode через Wikimedia Commons].

С середины 18 -го -го века глобальный средний уровень моря повысился примерно на 25 см и в настоящее время повышается со скоростью около 3 мм в год.

Текущие изменения уровня моря

С середины 18 -го -го века глобальный средний уровень моря повысился примерно на 25 см (МГЭИК, 2013 г.) и в настоящее время повышается со скоростью примерно 3 мм в год.

Из них 3 мм, которые ежегодно добавляются к уровню моря (рис. 6):

Рис. 6: Текущие изменения уровня моря (в период 1993-2010 гг.) от основных источников [Фото: Л. Фавье]

  • 1,1 мм термическое расширение воды при более высокой температуре.
  • 0,86 мм обусловлены таянием горных ледников и ледяных шапок (масса льда, покрывающая менее 50 000 км 2 и намного более плоская, чем горные ледники).
  • 0,6 мм добавляются при таянии полярных ледяных щитов (0,33 мм от Гренландского ледяного щита и 0,27 мм от антарктического ледяного щита).
В будущем

Поскольку будущее повышение уровня моря может угрожать прибрежным поселениям по всему миру, научное сообщество исследовало влияние ряда будущих сценариев изменения температуры в следующем столетии. В последнем оценочном отчете МГЭИК (ДО5) исследованы четыре различных сценария будущего.Они основаны на широком спектре возможных изменений будущих антропогенных выбросов парниковых газов. Прогнозируемое повышение среднего уровня моря колеблется от 40 см (с 26 см до 55 см) для «самого холодного» сценария до 63 см (с 45 см до 82 см) для «самого теплого» сценария.

Рис. 7. Компиляция данных палеоуровня моря, данных мареографа, данных альтиметра (из МГЭИК (2013 г.), рис. 13.3), а также центральных оценок и вероятных диапазонов для проекций глобального среднего повышения уровня моря для РТК2.6 (синий цвет — наиболее оптимистично) и RCP8.5 (красный — самый пессимистичный) сценариев, все относительно доиндустриальных значений. [Рис. 13.27 из IPCC (2013)]

Ссылки / дальнейшее чтение

  • Бамбер, Дж. и Рива, Р. (2010). Криосфера Отпечаток недавних потоков ледяной массы на уровне моря. Криосфера, 2008: 621–627.
  • Черч, Дж. А., П. У. Кларк, А. Казенав, Дж. М. Грегори, С. Евреева, А. Леверманн, М. А. Меррифилд и др. (2013). «Изменение уровня моря». Глава. В «Изменении климата, 2013 г. — Основы физических наук», под редакцией Т. Ф. Стокера, Д. Цинь, Г.-К. Платтнер, М. Тигнор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, И. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли, 1137–1216. Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Издательство Кембриджского университета. дои: 10.1017/CBO9781107415324.026.
  • Профессор Джонатан Бамбер об изменении антарктических ледяных щитов и повышении глобального уровня моря, видео об Антарктическом отчете
  • Чтение между приливами: 200 лет измерения глобального уровня моря на NOAA Climate.gov

Под редакцией Эммы Смит и Софи Бергер


Лайонел Фавье — научный сотрудник отдела гляциологии Свободного университета Брюсселя (ULB) в Бельгии.Он занимается моделированием ледяных щитов, в настоящее время сосредоточившись на Земле Королевы Мод. Сейчас он является частью проекта «Инициатива по изменению климата» (CCI), финансируемого Европейским космическим агентством (ЕКА) в рамках Группы пользователей моделирования климата (CMUG).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.