«желобами». Недалеко от группы Марианских островов расположен самый глубокий желоб на планете. Он носит название «Марианской впадины». Она не только , но еще и самая масштабная – общая протяженность составляет более полутора тысяч . Опускавшиеся на дно глубоководные аппараты довольно долго собирали сведения об этом таинственном участке Тихого океана. Результаты исследования шокировали ученых: желоба превышает 11 тысяч метров. Опуститься на самое дно долгое время не позволяло сильнейшее давление водных масс. Удалось это лишь в 1960 году. Эта бездна пугает и манит человека – подвиг был повторен лишь в 2012 году режиссером Джеймсом Кэмероном, который давно мечтал увидеть дно легендарной впадины.
Почти на полторы тысячи метров уступает Марианской другая , также находящаяся в Тихом океане – Тонга. Ее называют «живой»: желоб постоянно движется, ежегодно он сдвигается в южную сторону на несколько сантиметров. Справа от впадины находятся одноименные живописные острова. Известнейший из них – Самоа. Белый песок, пальмы, лагуна и суровые горы – разнообразие пейзажей манит туристов со всего мира. Однако их покой периодически тревожат вулканы, ведь впадина находится на стыке плит земной коры, что само по себе является причиной сильных подводных толчков. Штормы и извержения здесь не редкость.
Тройку глубочайших впадин мирового океана завершает Филиппинская. Причиной ее возникновения стало «соседство» плит литосферы, омрачившееся сильнейшим ударом одной о другую, когда материк Пангея раскололся на континенты. Эта впадина – мать крушащих все на своем пути цунами. Складывается впечатление, что «конфликт» продолжается и по сей день – именно на месте этого желоба сталкиваются два разных по температуре течения и два воздушных потока.
Видео по теме
Марианская впадина является глубочайшим местом не только мирового океана, но и всего земного шара. Для наглядности можно сравнить Марианскую впадину с горой Эверест. Если представить, что гору срезали и поместили в желоб, то над вершиной будет еще 2183 метра воды.
Максимальная глубина Марианской впадины (разлом провал Челленджера) достигает 11 035 метров. Разлом назван так в честь судна, переоборудованного из рыбацкого траулера. Его разработка происходила под руководством Жака Пикара. Желоб был открыт и нанесен на карту в 1951 году Жаком Пикаром и Дональдом Уолшем с помощью батискафа «Триест», который достиг глубины 10 900 метров. А в 1960 году был опущен «Челленджер II» .
В районе Марианской впадины обитает множество живых организмов, неизвестных ранее науке. Даже сегодня ученые не могут с уверенностью сказать, что исследовали глубины полностью. Никто не знает, что возможно еще обнаружить в столь губоком месте океана.
На такой глубине живут не только простые бактерии, рыбы и другие странные существа, которым даже трудно дать классификацию. Например, рыба-рыболов. Названа так за счет небольшого святящегося «шарика» над пастью, что служит приманкой для рыб. Огромные 1,5-метровые черви, странные желеобразные существа с несколькими парами глаз и это далеко не все виды. Небольшое количество ила, взятого для исследования из провала Челленджера, содержало в себе большее 250 разновидностей живых организмов.
Не стоит забывать о том факте, что на глубину более 150 метров не проникает солнечный свет, поэтому все живые организмы обитают в кромешной тьме при низких температурах и в воде с повышенной соленостью и кислотным балансом.
Исследования продолжаются и закончатся еще не в скором времени, да и в целом людям известно о морских глубинах во много раз меньше, чем о дальних точках космоса.
Видео по теме
Специалисты NASA создали новую карту течений мирового океана. Её отличие от всех предыдущих в интерактивности – любой желающий может самостоятельно взглянуть на все стабильные водные потоки и определить температурный характер течения.
Знали ли вы, что вода в океане неоднородна? Логично, что ближе к поверхности она теплее, чем на глубине. Однако, не всем известно, что объём соли в океанической воде, за редким исключением обратно пропорционален глубине, на которой эта вода находится – чем глубже, тем преснее. Однако, из этого правила есть исключения. Например, в Арктике и Антарктике глубинные воды также насыщены солью – ледяные пласты, проникающие на большую глубину, содержат частицы поверхностных соляных испарений, обогащая ими весь водный пласт.
Верхний слой океанической воды приводится в движение стабильными воздушными потоками. Таким образом, карта океанских течений в целом идентична карте морских ветров.
Уникальная карта, при помощи которой можно подробно рассмотреть течения всех океанов мир
Модель была разработана с целью продемонстрировать механизм термоциркуляции в мировых водах. Однако, карта не является абсолютно точной – с целью лучшей демонстрации разницы между поверхностными и глубинными водными потоками, в определённых показатель глубины несколько завышен по отношению к реальному.
Анимационная составляющая новой карты смоделирована учёными NASA в лаборатории Goddard Space Flight Center.
Ниже представлена классическая контурная карта течений мирового океана на русском языке, на которой схематично отображены все основные холодные и тёплые течения мирового океана. Стрелочки указывают на направление движения, а цвет – на температурную характеристику воды – тёплым, или холодным является конкретное течение.
– равнина
– это плоская, слабо покатая или близкая к равнинному часть морского дна;
– хребет
– это вытянутое узкое поднятие морского дна с крутыми склонами и неравномерной (нерегулярной) топографией;
– подводная гора
– это изолированное или относительно изолированное поднятие, возвышающееся на 1000 метров и более над дном океана, ограниченное вершиной;
– разлом
– это нижняя часть хребта, отделяющая океанические бассейны друг от друга или от близлежащего морского дна;
– глубоководный желоб
– это протяженное, узкое и глубокое понижение морского дна с относительно крутыми склонами.
Карта глубин океана с разрешением 3 километра, созданная по данным спутниковых альтиметрических наблюдений поверхности моря
При измерении глубин эхолотированием могут иметь место ошибки. Дело в том, что скорость звука изменяется на ±4 % в разных районах Мирового океана. Используя таблицы средних скоростей звука, ошибку можно уменьшить до ±1 %. К тому же до недавних времен местоположение корабля определялось не очень точно, и ошибки могли составлять десятки километров. И главное – иногда скопления зоопланктона и косяки рыб дают такие отражения, что на батиметрических картах появляются ложные подводные горы.
Более точный метод – это современная спутниковая альтиметрия.
В космосе постоянно находится множество альтиметрических спутников; с их помощью создаются так называемые спутниковые альтиметрические карты
океанского дна.
Колебания уровня океана могут значительно повлиять на изменение поверхности суши. Ученые подсчитали, что если уровень океана повысится на 200 метров, то он зальет примерно 1/3 суши, а при понижении его уровня на те же 200 метров поверхность океана уменьшится только на 12 %.Наиболее глубоководным является Тихий океан. На его дне имеется много плосковершинных гор, а в южном полушарии с юго-запада на северо-восток (от Антарктиды до экватора) тянутся два хребта, образующие несколько обширных котловин. В северной части океана рельеф дна более сложен. Здесь три больших котловины (в одной из них – Северо-Восточной – находится ряд разломов), дно сильно расчленено, много подводных вулканов.
Дно Северного Ледовитого океана отличается протяженными хребтами, разделяющими его на отдельные котловины. В центральной части океана расположены два хребта, носящие имена великих русских ученых М. В. Ломоносова и Д. И. Менделеева. На материковом склоне есть подводные долины.
Рельеф дна океанов и морей постоянно изменяется. Дело в том, что волнения и течения размывают возвышенности, разрушают берега, сглаживают их очертания, переносят камни и песок в другие места побережья и в пониженные места океана, постепенно заполняя их. Под влиянием вулканических подводных извержений, землетрясений и других тектонических и гидрологических процессов на дне морей и океанов изменяются существующие и создаются новые формы рельефа – в виде различных поднятий или глубоких впадин, разломов, желобов, каньонов и т. д.
Континентальный шельф – это относительно мелководные (в основном до 200 метров глубиной) и выровненные участки дна морей и океанов, окаймляющие континенты. По сути, это затопленная морем часть материковой территории.
Общая площадь шельфов составляет примерно 32 миллиона квадратных километров.
Наиболее обширные шельфы расположены у северной окраины Евразии (ширина шельфа достигает 1500 километров), а также в Беринговом море, Гудзоновом заливе, Южно-Китайском море и у северного побережья Австралии.
В пределах шельфа добывают нефть, газ, серу, уголь, железные руды, золото, алмазы и другие полезные ископаемые. Более 90 % океанического лова рыбы также ведется в водах шельфов.
Согласно международной конвенции 1958 года, под континентальным шельфом понимается «поверхность и недра морского дна подводных районов, примыкающих к берегу, но находящихся вне зоны территориального моря до глубины 200 метров или за этим пределом, до такого места, до которого глубина покрывающих вод позволяет разработку естественных богатств этих районов, а также поверхность и недра подобных районов, примыкающих к берегам островов».
Основные глубоководные желоба
Вулканы, расположенные на дне океана, значительно превышают по своим размерам и мощности вулканы наземные и являются основным источником возникновения цунами на Земле.
Большинство современных вулканов расположено в пределах трех основных вулканических поясов: Тихоокеанского, Средиземноморско-Индонезийского и Атлантического.
Подводных вулканов на Земле намного больше, чем «сухопутных», – более трех миллионов против полутора тысяч.
В 2007 году океанографы Хиллиер и Уоттс провели изучение 201 055 подводных вулканов. В результате они пришли к заключению, что в мире должно существовать примерно 3 477 400 похожих подводных вулканов.Безусловно, подводные вулканы изучены намного хуже из-за их труднодоступности.
Однако подводные вулканы могут очень быстро расти в высоту. По мере извержения они обрастают вулканической массой, которая не разлетается по всей округе, как это происходит на земной поверхности. Со временем вулкан потухает, израсходовав запасы своей магмы. Если за время своей «жизни» вулкан достигает поверхности воды, то вулканический конус может выйти наружу, и таким образом появится новый остров. По существующим оценкам, большинство из 30 000 известных подводных гор являются такими потухшими вулканами. Типичный пример: вулканическим является остров Реюньон в Индийском океане, площадь которого составляет 2512 квадратных километров.
Многократные извержения сразу нескольких подводных вулканов создают цепочки вулканических островов, таких как Азорские, Канарские, Гавайские и др.
Новые подводные вулканы появляются постоянно. Например, в 2011 году рядом с Антарктикой была обнаружена гряда из десятка ранее неизвестных подводных вулканов, часть из которых до сих пор активна. Часть вершин этих вулканов находится на высоте трех километров над океанским дном, то есть совсем немного не достают до поверхности воды. А часть уже видна над поверхностью воды, и это выглядит как цепь островов.
Активные вулканы нагревают окружающую их воду и могут таким образом создавать благоприятные условия для обитания множества живых организмов. Кроме того, достоверно известно, что извержение подводного вулкана выбрасывает в воду органические соединения, необходимые для развития фитопланктона. Но главное – подводные вулканы снабжают фитопланктон соединениями железа, обязательными для фотосинтеза. Дело в том, что частицы железа требуются для большинства пищевых цепочек, и они очень редки в поверхностных водах. Прежде считалось, что попадают они туда в основном с водами рек, но американские ученые доказали, что большая часть железа, необходимого для фитопланктона, поступает на поверхность с самого дна.
В связи с тем, что вулканы дают жизнь океанской флоре, было выдвинуто предположение, что большая активность вулканов могла дать толчок к увеличению популяции морских животных и растений. Далее, при гибели и разложении такого количества живой массы якобы был поглощен весь растворенный в воде кислород, а это, в свою очередь, привело к вымиранию 70 % видов животных от удушья.
Понятно, что в этой гипотезе много спорных моментов. Во-первых, равномерное увеличение животной массы не может привести к переизбытку разлагающихся животных, так как их должны были бы уничтожить падальщики, в большом количестве обитающие на дне. Во-вторых, найденные доказательства вулканической активности только подтверждают, что она была, но вовсе не доказывают, что ее было достаточно для такого массового вымирания.
А вот еще одна версия ученых – подводные вулканы работают в качестве «тормоза» глобального потепления. Суть ее такова: подводные вулканы выступают «поставщиками» растворенного в воде железа, необходимого фитопланктону, а тот, в свою очередь, поглощает углекислый газ и сдерживает так называемый «парниковый эффект», являющийся результатом негативного воздействия человека на атмосферу. Утверждается, что моря и океаны поглощают примерно 5–15 % (в некоторых регионах до 30 %) всех выбросов CO 2 , связанных с деятельностью человека.
По мнению ученых, вулканизм является если не единственным, то, во всяком случае, одним из главных создателей Мирового океана – колыбели жизни на Земле. За миллиарды лет ее существования вулканы вынесли на поверхность больше половины объема воды Мирового океана. Более того, подсчитано, что и сейчас в результате вулканической деятельности уровень Мирового океана ежегодно повышается на одну тысячную долю миллиметра.
Кроме того, подводные вулканы не только способствуют образованию цунами, но и влияют на формирование рельефа дна морей и океанов, а также на состав морской воды.
В июне 2012 года китайский глубоководный аппарат «Цзяолун» с экипажем из трех человек погрузился на 7015 метров, установив национальный рекорд. Испытания этого батискафа новейшей конструкции, названного в честь мифического морского дракона, проходили в районе Марианской впадины в Тихом океане. В будущем с помощью таких аппаратов Китай рассчитывает разведывать и осваивать месторождения полезных ископаемых на океанском дне. До этих пор возможностями вести глубоководные исследования подводного мира располагали только США, Россия, Япония, Франция и Великобритания.Китайский глубоководный аппарат «Цзяолун»
Пока предлагаются два основных метода добычи: метод гидравлического землесоса, использующий всасывающую и подъемную силы потока воды в трубе, и метод ковшовой драги, движущейся по поверхности дна и механически сгребающей минералы.
Коралловые рифы
– это известковые геологические структуры, образованные колониями коралловых полипов и некоторыми видами водорослей, умеющими извлекать известь из морской воды.
Соответственно, коралловыми полипами
называют класс морских беспозвоночных организмов. Многие виды коралловых полипов обладают известковой защитной оболочкой, а всего их насчитывают около 6000 видов.
Любой коралл – это сообщество живых существ (полипов). Один полип умирает, на его останках поселяется новый – и так бесконечно. Это объясняет, почему коралл обитает на одном и том же месте многие сотни и тысячи лет.Кораллы обитают в море. Они неподвижны и по виду напоминают ветви растений. В самом деле, коралловые рифы очень похожи на причудливые деревья и кусты. Когда прикасаешься к ним, кажется, что они каменные. Однако это все же не растения: каждая ветвь коралла – это скопление мельчайших коралловых полипов, то есть живых существ. Такие скопления и называются колониями .
Когда рождается новый полип, он прикрепляется к предыдущему и начинает строить новую известковую оболочку – так коралл «растет»; большие скопления кораллов и образуют коралловые рифы.
По сути, внешне неподвижный риф на самом деле состоит из миллионов живых полипов. После смерти полипы оставляют свой «скелет». Когда целая колония погибает, множество таких «скелетов» образуют то, что принято называть кораллами.
Коралловые полипы обитают в теплых тропических водах, температура которых не опускается ниже +20 °C (понижение температуры может вызывать массовую гибель кораллов) и на глубинах не более 10–20 метров. Для них необходим обильный планктон, которым они питаются. Обычно днем полипы сжимаются, а ночью вытягиваются и расправляют «щупальца», с помощью которых ловят различных мелких животных. При этом большие одиночные полипы способны ловить даже сравнительно крупную «дичь» – рыб и креветок. С другой стороны, коралловые рифы – это и гостеприимный дом для многих рыб и морских животных.
Большинство существ, населяющих риф, питаются кораллами или находят в их «зарослях» убежище. Некоторые из коралловых рыб имеют мощные челюсти, которыми они могут отгрызать куски коралла. Например, рыба-попугай своим «клювом» легко откусывает коралловые веточки, на которых растут водоросли.
Итак, коралловые рифы образуются на мелководье в тропических морях. Расположены они в основном в Тихом и Индийском океанах.
Коралловый риф – это настоящий оазис в океане. Цвета обитателей коралловых рифов поражают воображение: ослепительно желтые, красные, сиреневые, зеленые и т. д. Эти цвета позволяют им ловко маскироваться «под кораллы», поскольку в коралловых лесах их на каждом шагу подстерегают враги. Например, хищные мурены – рыбы, гибкие, как змеи, которые являются грозой всех мелких жителей рифов. Они могут напасть даже на человека. Опасность для человека представляют и разноцветные медузы, которые жалят посильнее крапивы (на их щупальцах размещается множество клеточек с ядом, которые лопаются от прикосновения к ним).
Кораллы удивительно красивы, и они широко используются в ювелирном деле. В результате около трети коралловых рифов в мире уже погублено.
Коралловые рифы Карибского бассейна и северо-восточного побережья Австралии уже давно стали «туристической Меккой» и источником заработка для местного населения. С другой стороны, некоторые обитатели коралловых рифов снабжают человека ценнейшими лекарствами. Так, например, вытяжка из асцидий широко применяется в борьбе с вирусными инфекциями, а из вещества, защищающего коралловые полипы от солнца, изготавливают препарат для лечения рака кожи.
На планете насчитывается более 27 миллионов квадратных километров коралловых рифов.
Они подразделяются на нескольких видов: береговые, барьерные, атоллы и др.
Береговые рифы
расположены прямо на уровне моря или чуть ниже его, окружая острова на мелководье. Они представляют собой неширокую террасу, начинающуюся с кромки берега и обрывающуюся на некотором удалении.
Те рифы, которые удалены от берега, называют барьерными рифами
. От береговых рифов их отделяет глубокая впадина. Наибольшую популярность приобрел Большой Барьерный риф у берегов Австралии. Его длина превышает 2500 километров, а ширина местами доходит до 150 километров. Общая площадь Большого барьерного рифа превышает площадь Великобритании.
В 1815 году британский лейтенант Чарльз Джеффрейс стал первым человеком, сумевшим пройти на корабле вдоль всего Большого Барьерного рифа со стороны суши. Но только в 40-е годы XIX века, после того как была подробно исследована и нанесена на карту большая часть этого рифа, маршрут стал безопасным. Сегодня весь Большой Барьерный риф объявлен морским парком, а в 1981 году он был внесен ЮНЕСКО в список «Всемирное наследие».Если коралловый риф полностью скрыт под водой и не имеет выступающих участков над водой, то его называют атоллом. Атолл – это возвышение на дне, увенчанное коралловой надстройкой. Обычно атоллы образуются путем обрастания вулканического острова коралловым рифом, формирующим кольцевой пояс. Отличает атоллы от барьерных рифов и то, что они расположены в открытой воде вдали от берега.
Морские течения
– это постоянные или периодические потоки (поступательные движения масс воды) в морях и океанах. На поверхности течения распространяются широкой полосой, захватывая слой воды той или иной глубины.
На больших глубинах и у дна существуют значительно более медленные потоки в генеральном направлении, чаще всего обратном по сравнению с поверхностным течением. Все это составляет общий круговорот вод Мирового океана.
Течения классифицируют по различным признакам: по вызывающим их силам, по физическим свойствам и устойчивости, по глубине расположения в толще вод, по характеру движения и т. д.
Выделяют три группы главных течений: градиентные, ветровые и приливные.
Градиентные течения
возникают в морях и океанах в результате образования в них разности давления столба воды. Разность давления создается под влиянием сгонов и нагонов воды ветрами, разности плотностей, вызванной неравномерным нагреванием или неравномерным распределением солености воды, притока материковых вод или вод из других водоемов и т. д.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента
Дно океана совсем недавно было абсолютно не изучено и представляло собой нечто вроде Темной стороны Луны. Между тем, Международная команда ученых старается насколько возможно шире измерить и изучить океанские глубины. Исследование проходит преимущественно с помощью спутниковых данных, после чего создается диаграмма и карта. О последней, собственно, и речь. Для того, чтобы получить знания глобальной геологии без картографии никак, и вот, готова рельефная карта океанов.
Сто лет назад единственным способом получить информацию о дне, была возможность скинуть кусок свинца за борт и наблюдать за колебаниями на воде, такой подход гарантировал очень примерное измерение глубины. До сегодняшнего дня ученые со всего мира придумывали самые разнообразные технологии, позволяющие изучить моря и океаны, всего сотня лет разработок привела к детализированным, не слишком изученным, но результатам.
Используя данные от ESA CryoSat-2 and NASA/CNES’ Jason-1 спутников, а также результаты старых космических миссий, ученые из Сиднейского университета уже сейчас приняли «контуры» морского дна. Они использовали данные для составления карты гравитационного поля Земли, изучая, как орбиты спутников изменились, и из этого вывели, как морское дно выглядело.
Идея основана на том факте, что гравитационное поле Земли неоднородно, также как и материалы в земной коре, соответственно за гравитацией протягиваются и материалы из земной коры.
Такие изменения в земной поверхности искажают уровень моря и высоту над ним. А объединенные данные с орбиты проанализированные компьютером, показали как именно происходят изменения и как они отображаются на поверхности земли под водой.
На данный момент есть возможность составить карту с расширением объектов до 5 километров. Несмотря на такие гигантские показатели, карта, пока, является наиболее точной и детализированной. Красным и оранжевым выделены места наиболее плотной концентрации материала коры - горы и хребты, места тектонических столкновений, синим выделены разнообразные углубления и траншеи, а черным отмечены современные континенты и острова.
Как отмечает команда из Океанографического Института Скриппса и американского Национального управления океанических и атмосферных исследований - эта карта уже дает новый взгляд на дно океана. Команда обратила на это внимание при изучении одного района в Индийском океане, он имеет размеры с Западную Вирджинию и появился в следствии столкновения двух тектонических плит, антарктической и азиатской, порядка 47 миллионов лет назад.
В NASA говорят, что новая карта улучшит понимание о движении тектонических плит и сможет позволить прогнозировать землетрясения. Что уж говорить, о том что карта сможет значительно облегчить управление наводным и подводным транспортом.
Считается, что на земных картах давно не осталось белых пятен - но пожалуй, это все же не совсем так. Да, эпоха географических открытий осталась в далеком прошлом, а многие из объектов, которые отчаянно стремились покорить путешественники прошлых столетий, сейчас фактически стали туристическими аттракционами. Но не стоит забывать, что суша занимает лишь 29% поверхности земного шара. Что же касается морских глубин, то они изучены намного, намного хуже.
До сегодняшнего дня, самая точная карта морского дна была датирована 1997 годом. Она была создана на основании рассекреченных после холодной войны данных спутника ВМФ США “GEOSAT”, а также информации европейского “ERS-1”. Чтобы вы лучше понимали, ее точность позволяла исследователям находить подводные горы, которые подымались выше чем на 2 километра над уровнем океанического дна.
Красные точки обозначают места землятрясений магнитудой свыше 5.5 баллов
И вот, у ученых наконец появился более совершенный инструмент. Новая карта была создана на основе информации предоставленной двумя космическими аппаратами - европейским “CryoSat-2”, основная миссия которого заключалась в измерении площади и толщины ледового покрова Антарктики, Гренландии и Арктики; а также американо-французским “Jason-1”, который изучал океанические течения и проводил измерения уровня моря.
Взяв данные спутников о крошечных изменениях уровня моря в разных регионах мирового океана, ученые вычли из них влияние всех посторонних факторов вроде волн. В результате, у них осталась информация о влиянии, которое гравитация подводных образований (вроде горных хребтов) оказывает на уровень моря - по сути, гравитационная карта, точность которой оказалась выше, чем карты 1997 года, минимум в 2 раза.
В результате, удалось обнаружить свыше 20 000 неизвестных подводных гор, имеющих высоту от 1.5 до 2 километров. Кроме того, ученые обнаружили следы нескольких горных хребтов в бенгальском и мексиканском заливе, погребенных ныне под многокилометровым слоем осадков.