В гидрологии океанический бассейн ( или океанический бассейн ) — это любое место на Земле, покрытое морской водой . В геологическом отношении большинство океанских бассейнов представляют собой крупные геологические бассейны , находящиеся ниже уровня моря .
Чаще всего океан делится на бассейны в соответствии с распределением континентов: Северная и Южная Атлантика (вместе около 75 миллионов км 2 / 29 миллионов миль 2 ), Северная и Южная часть Тихого океана (вместе около 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 признан Южный океан (20 миллионов км 2 / 7 миллионов миль 2 ). Все океанские бассейны в совокупности покрывают 71% поверхности Земли и вместе 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 океанские бассейны в том виде, в каком они широко известны сегодня. Основными океаническими бассейнами являются те, которые были названы в предыдущем разделе. Эти основные бассейны разделены на более мелкие части. Некоторые примеры: Балтийское море (с тремя подразделениями), Северное море , Гренландское море , Норвежское море , море Лаптевых , Мексиканский залив , Южно-Китайское море и многие другие. Ограничения были установлены для удобства составления лоцманских направлений, но не имели ни географического, ни физического обоснования и по сей день не имеют политического значения. Например, линия между Северной и Южной Атлантикой проходит по экватору . [2] Антарктический или Южный океан, простирающийся от 60° южной широты до Антарктиды, не упоминался до 2000 года, но теперь также признается Международным гидрографическим управлением. [3] Тем не менее, поскольку океанские бассейны взаимосвязаны, многие океанографы предпочитают говорить об одном океанском бассейне, а не о нескольких.
Более старые источники (например, Littlehales 1930) [4] рассматривают океанические бассейны как дополнение к континентам , при этом на последних доминирует эрозия , а образующиеся таким образом отложения попадают в океанские бассейны. Это видение подтверждается тем фактом, что океаны лежат ниже континентов, поэтому первые служат осадочными бассейнами , которые собирают осадки, вымываемые с континентов, известные как обломочные отложения, а также отложения осадков. Океанские бассейны также служат хранилищами скелетов организмов , секретирующих карбонаты и кремнезем, 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 осадочные отложения, поскольку большая часть седиментации происходит на континентальных шельфах, а не в геологически определенных океанских бассейнах. [6]
Течение в океане неравномерно, но меняется с глубиной. Вертикальная циркуляция в океане очень медленная по сравнению с горизонтальным потоком, и наблюдение за глубинами океана затруднено. Поэтому определение океанских бассейнов на основе связности всего океана (глубины и ширины) невозможно. Фройланд и др. (2014) [7] определили океанские бассейны на основе связности поверхности. Это достигается за счет создания модели динамики поверхностного океана с использованием цепей Маркова с использованием краткосрочных данных о траекториях времени из глобальной модели океана. Эти траектории принадлежат частицам, которые движутся только по поверхности океана. Результат модели дает вероятность того, что частица в определенной точке сетки окажется где-то еще на поверхности океана. По результатам модели можно создать матрицу , из которой берутся собственные векторы и собственные значения . Эти собственные векторы показывают области притяжения, то есть области, в которых оказываются ловушками предметы на поверхности океана (пластик, биомасса, вода и т. д.). Одним из таких регионов является, например, мусорное пятно Атлантического океана . При таком подходе пятью основными океаническими бассейнами по-прежнему остаются Северная и Южная Атлантика, Северная и Южная часть Тихого океана и Северный Ледовитый океан, но с разными границами между бассейнами. Эти границы показывают линии очень незначительной поверхностной связи между различными регионами, что означает, что частица на поверхности океана в определенном регионе с большей вероятностью останется в одном и 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 земную кору . Кору называют внешним слоем Земли. Он сделан из твердых пород, в основном базальта и гранита . Кора, лежащая ниже уровня моря, известна как океаническая кора , а на суше она известна как континентальная кора . Первый тоньше и состоит из относительно плотного базальта, а второй менее плотный и состоит в основном из гранита. Литосфера состоит из земной коры (океанической и континентальной) и 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 по своим границам. Это движение ответственно за большую часть сейсмической и вулканической активности Земли . В зависимости от того, как плиты взаимодействуют друг с другом, различают три типа границ.
Самая глубокая впадина Земли — Марианская впадина , простирающаяся по морскому дну примерно на 2500 км (1600 миль). Это недалеко от Марианских островов , вулканического архипелага в западной части Тихого океана. Его самая глубокая точка находится на глубине 10 994 м (почти 7 миль) ниже поверхности моря. [10]
Самая длинная впадина на Земле проходит вдоль побережья Перу и Чили, достигает глубины 8065 м (26 460 футов) и простирается примерно на 5 900 км (3 700 миль). Это происходит там, где океаническая плита Наска скользит под континентальную Южно-Американскую плиту , и связано с взбросом и вулканической активностью Анд. [11]
Самая старая океаническая кора находится в крайней западной экваториальной части Тихого океана, к востоку от Марианских островов. Он расположен вдали от центров океанического спрединга, где постоянно создается или разрушается океаническая кора. Возраст самой старой коры оценивается всего в 200 миллионов лет, тогда как возраст Земли составляет 4,6 миллиарда лет.
200 миллионов лет назад почти вся территория суши представляла собой один большой континент под названием Пангея , который начал распадаться. В процессе раскола Пангеи некоторые океанские бассейны сократились, например, Тихоокеанский, а другие образовались, например, Атлантический и Арктический. Атлантический бассейн начал формироваться около 180 миллионов лет назад, когда континент Лавразия (Северная Америка и Евразия ) начал отходить от Африки и Южной Америки. Тихоокеанская плита выросла, и субдукция привела к сокращению граничащих с ней 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, в сторону от Австралии и Антарктиды, образовав 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 образовалась в это время, когда Европа и Гренландия отделились. Около 60 миллионов лет назад между Гренландией и Европой образовался новый рифт и океанический хребет, разделивший их и положивший начало образованию океанической коры в Норвежском море и Евразийском бассейне в восточной части Северного Ледовитого океана. [13]
Площадь, занимаемая отдельными океанскими бассейнами, в прошлом колебалась, среди прочего, из-за движений тектонических плит. Следовательно, океанический бассейн может активно менять размер и/или глубину или может быть относительно неактивным. Элементы активного и растущего океанического бассейна включают возвышенный срединно-океанический хребет , фланкирующие абиссальные холмы , ведущие к абиссальным равнинам , и океанический желоб .
Изменения биоразнообразия, наводнения и другие климатические изменения связаны с уровнем моря и реконструируются с помощью различных моделей и наблюдений (например, возраста океанической коры). [14] На уровень моря влияет не только объем океанского бассейна, но и объем воды в них. Факторами, влияющими на объем океанских бассейнов, являются:
Атлантический океан и Северный Ледовитый океан являются хорошими примерами активных и растущих океанических бассейнов, тогда как Средиземное море сокращается. Тихий океан также является активным, сокращающимся океаническим бассейном, хотя в нем есть как расширяющиеся хребты, так и океанические желоба. Возможно, лучшим примером неактивного океанического бассейна является Мексиканский залив, который образовался в юрский период и с тех пор ничего не делал, кроме сбора отложений. [15] Алеутский бассейн является еще одним примером относительно неактивного океанического бассейна. [16] Японский бассейн в Японском море , образовавшийся в миоцене , по-прежнему тектонически активен, хотя недавние изменения были относительно умеренными. [17]
