В гидрологии океанический бассейн (или океанический бассейн ) — это любое место на Земле, покрытое морской водой . Геологически большинство океанических бассейнов — это крупные геологические бассейны , которые находятся ниже уровня моря .
Чаще всего океан делят на бассейны в соответствии с распределением континентов [ необходимо уточнение ] : Северная и Южная Атлантика (вместе примерно 75 миллионов км 2 / 29 миллионов миль 2 ), Северная и Южная части Тихого океана (вместе примерно 155 миллионов км 2 / 59 миллионов миль 2 ), Индийский океан (68 миллионов км 2 / 26 миллионов миль 2 ) и Северный Ледовитый океан (14 миллионов км 2 / 5,4 миллиона миль 2 ). Также выделяют Южный океан (20 миллионов км 2 / 7 миллионов миль 2 ). Все океанические бассейны в совокупности покрывают 71% поверхности Земли, и вместе они содержат почти 97% всей воды на планете. [1] Их средняя глубина составляет почти 4 км (около 2,5 миль).
«Границы океанов и морей» [ 2], опубликованные Международным гидрографическим бюро в 1953 году, представляют собой документ, определяющий океанические бассейны в том виде, в котором они в основном известны сегодня. Главные океанические бассейны — те, что названы в предыдущем разделе. Эти главные бассейны делятся на более мелкие части. Вот некоторые примеры: Балтийское море (с тремя подразделениями), Северное море , Гренландское море , Норвежское море , море Лаптевых , Мексиканский залив , Южно-Китайское море и многие другие. Границы были установлены для удобства составления лоций, но не имели географического или физического обоснования и по сей день не имеют политического значения. Например, линия между Северной и Южной Атлантикой установлена на экваторе [ 2] . Антарктический или Южный океан, который простирается от 60° к югу до Антарктиды , был опущен до 2000 года, но теперь также признан Международным гидрографическим бюро. [3] Тем не менее, поскольку океанические бассейны взаимосвязаны, многие океанографы предпочитают говорить об одном океаническом бассейне, а не о нескольких.
Более старые источники (например, Littlehales 1930) [4] рассматривают океанические бассейны как дополнение к континентам , причем эрозия доминирует над последними, а полученные таким образом осадки попадают в океанические бассейны. Это видение поддерживается тем фактом, что океаны лежат ниже континентов, поэтому первые служат осадочными бассейнами , которые собирают осадки, вымытые с континентов, известные как обломочные осадки, а также осадки осадков. Океанические бассейны также служат хранилищами скелетов организмов , выделяющих карбонат и кремний , таких как коралловые рифы , диатомовые водоросли , радиолярии и фораминиферы . Более современные источники (например, Floyd 1991) [5] рассматривают океанические бассейны скорее как базальтовые равнины, чем как хранилища осадочных пород, поскольку большая часть осадконакопления происходит на континентальных шельфах, а не в геологически определенных океанических бассейнах. [6]
Течение в океане неравномерно, а меняется с глубиной. Вертикальная циркуляция в океане очень медленная по сравнению с горизонтальным течением, и наблюдение за глубоким океаном затруднено. Определение океанических бассейнов на основе связности всего океана (глубины и ширины) поэтому невозможно. Фройланд и др. (2014) [7] определили океанические бассейны на основе связности поверхности. Это достигается путем создания модели цепи Маркова динамики поверхности океана с использованием краткосрочных данных траектории из глобальной модели океана. Эти траектории представляют собой частицы, которые движутся только по поверхности океана. Результат модели дает вероятность того, что частица в определенной точке сетки окажется где-то еще на поверхности океана. С результатом модели можно создать матрицу , из которой берутся собственные векторы и собственные значения . Эти собственные векторы показывают области притяжения, то есть области, где предметы на поверхности океана (пластик, биомасса, вода и т. д.) оказываются в ловушке. Одним из таких регионов является, например, атлантическое мусорное пятно . При таком подходе пятью основными океаническими бассейнами по-прежнему являются Северная и Южная Атлантика, Северная и Южная Тихая и Северный Ледовитый океан, но с разными границами между бассейнами. Эти границы показывают линии очень слабой поверхностной связанности между различными регионами, что означает, что частица на поверхности океана в определенном регионе с большей вероятностью останется в том же регионе, чем перейдет в другой. [7]
В зависимости от химического состава и физического состояния Землю можно разделить на три основных компонента: мантию , ядро и кору . Кора называется внешним слоем Земли. Она состоит из твердых пород, в основном базальта и гранита . Кора, которая лежит ниже уровня моря, известна как океаническая кора , в то время как на суше она известна как континентальная кора . Первая тоньше и состоит из относительно плотного базальта, в то время как вторая менее плотная и в основном состоит из гранита. Литосфера состоит из коры (океанической и континентальной) и самой верхней части мантии. Литосфера разбита на участки, называемые плитами . [8]
Тектонические плиты движутся очень медленно (от 5 до 10 см (от 2 до 4 дюймов) в год) относительно друг друга и взаимодействуют вдоль своих границ. Это движение отвечает за большую часть сейсмической и вулканической активности Земли. В зависимости от того, как плиты взаимодействуют друг с другом, существует три типа границ.
Самая глубокая впадина Земли — Марианская впадина , которая простирается примерно на 2500 км (1600 миль) по морскому дну. Она находится недалеко от Марианских островов , вулканического архипелага в западной части Тихого океана. Ее самая глубокая точка — 10994 м (почти 7 миль) ниже поверхности моря. [10]
Самый длинный желоб Земли проходит вдоль побережья Перу и Чили, достигая глубины 8065 м (26460 футов) и простираясь примерно на 5900 км (3700 миль). Он находится там, где океаническая плита Наска скользит под континентальную южноамериканскую плиту и связан с подпором и вулканической активностью Анд. [11]
Самая старая океаническая кора находится в дальнем западном экваториальном районе Тихого океана, к востоку от Марианских островов. Она расположена вдали от океанических центров спрединга, где океаническая кора постоянно создается или разрушается. Возраст самой старой коры оценивается всего в 200 миллионов лет, по сравнению с возрастом Земли , который составляет 4,6 миллиарда лет.
200 миллионов лет назад почти вся суша была одним большим континентом под названием Пангея , который начал разделяться. В процессе разделения Пангеи некоторые океанические бассейны сократились, например, Тихий, в то время как другие были созданы, например, Атлантический и Арктический бассейны. Атлантический бассейн начал формироваться около 180 миллионов лет назад, когда континент Лавразия (Северная Америка и Евразия ) начал дрейфовать от Африки и Южной Америки. Тихоокеанская плита росла, и субдукция привела к сокращению ее граничащих плит. Тихоокеанская плита продолжает двигаться на север. Около 130 миллионов лет назад начала формироваться Южная Атлантика, когда Южная Америка и Африка начали разделяться. Примерно в это же время Индия и Мадагаскар разошлись на север, от Австралии и Антарктиды, создав морское дно вокруг Западной Австралии и Восточной Антарктиды. Когда Мадагаскар и Индия разделились между 90 и 80 миллионами лет назад, спрединговые хребты в Индийском океане были реорганизованы. [12] Самая северная часть Атлантического океана также была сформирована в это время, когда Европа и Гренландия разделились. Около 60 миллионов лет назад между Гренландией и Европой образовался новый рифт и океанический хребет, разделивший их и положивший начало формированию океанической коры в Норвежском море и Евразийском бассейне в восточной части Северного Ледовитого океана. [13]
Площадь, занимаемая отдельными океаническими бассейнами, колебалась в прошлом из-за, среди прочего, тектонических движений плит. Таким образом, океанический бассейн может активно менять размер и/или глубину или может быть относительно неактивным. Элементы активного и растущего океанического бассейна включают в себя возвышенный срединно-океанический хребет , фланговые абиссальные холмы, ведущие вниз к абиссальным равнинам и океаническому желобу .
Изменения в биоразнообразии, наводнения и другие климатические изменения связаны с уровнем моря и реконструируются с помощью различных моделей и наблюдений (например, возраст океанической коры). [14] Уровень моря зависит не только от объема океанического бассейна, но и от объема воды в них. Факторы, влияющие на объем океанических бассейнов:
Атлантический океан и Северный Ледовитый океан являются хорошими примерами активных, растущих океанических бассейнов, в то время как Средиземное море сокращается. Тихий океан также является активным, сокращающимся океаническим бассейном, хотя в нем есть как спрединговый хребет, так и океанические впадины. Возможно, лучшим примером неактивного океанического бассейна является Мексиканский залив, который образовался в юрский период и с тех пор ничего не делал, кроме сбора осадков. [15] Алеутская котловина является еще одним примером относительно неактивного океанического бассейна. [16] Японская котловина в Японском море , которая образовалась в миоцене , все еще тектонически активна, хотя недавние изменения были относительно умеренными. [17]
