Océan mondial

Océan mondial

Océan
Océan mondial
une couche d'eau qui recouvre la majeure partie de la surface terrestre (les quatre cinquièmes dans l'hémisphère sud et plus des trois cinquièmes dans l'hémisphère nord). Ce n'est que par endroits que la croûte terrestre s'élève au-dessus de la surface de l'océan, formant des continents, des îles, des atolls, etc. Bien que l'océan mondial soit un tout, pour la commodité de la recherche, ses parties individuelles reçoivent des noms différents : océans Pacifique, Atlantique, Indien et Arctique.
Les océans les plus grands sont le Pacifique, l'Atlantique et l'Indien. L'océan Pacifique (superficie d'environ 178,62 millions de km2) a une forme ronde et occupe près de la moitié de la surface de l'eau du globe. L'océan Atlantique (91,56 millions de km 2 ) a la forme d'une large lettre S, avec ses côtes ouest et est presque parallèles. L'océan Indien, d'une superficie de 76,17 millions de km2, a la forme d'un triangle.
L'océan Arctique, d'une superficie de seulement 14,75 millions de km 2, est entouré de terres de presque tous côtés. Comme Quiet, son plan est de forme arrondie. Certains géographes identifient un autre océan - l'Antarctique, ou Austral - la masse d'eau entourant l'Antarctique.
Océan et ambiance. Les océans du monde, dont la profondeur moyenne est d'env. 4 km, contient 1 350 millions de km 3 d'eau. L'atmosphère, qui enveloppe la Terre entière d'une couche de plusieurs centaines de kilomètres d'épaisseur, avec une base bien plus grande que l'océan mondial, peut être considérée comme une « coquille ». L’océan et l’atmosphère sont des environnements fluides dans lesquels la vie existe ; leurs propriétés déterminent l'habitat des organismes. Les flux de circulation dans l'atmosphère affectent la circulation générale de l'eau dans les océans, et les propriétés des eaux océaniques dépendent fortement de la composition et de la température de l'air. À son tour, l’océan détermine les propriétés fondamentales de l’atmosphère et constitue une source d’énergie pour de nombreux processus se produisant dans l’atmosphère. La circulation de l'eau dans l'océan est influencée par les vents, la rotation de la Terre et les barrières terrestres.
Océan et climat. Il est bien connu que le régime de température et d'autres caractéristiques climatiques d'une région, à n'importe quelle latitude, peuvent changer considérablement dans la direction allant de la côte océanique vers l'intérieur du continent. Par rapport à la terre ferme, l’océan se réchauffe plus lentement en été et se refroidit plus lentement en hiver, atténuant ainsi les fluctuations de température sur les terres adjacentes.
L'atmosphère reçoit de l'océan une partie importante de la chaleur qui lui est fournie et la quasi-totalité de la vapeur d'eau. La vapeur monte et se condense pour former des nuages, qui sont transportés par les vents et soutiennent la vie sur la planète, tombant sous forme de pluie ou de neige. Cependant, seules les eaux de surface participent aux échanges de chaleur et d’humidité ; plus de 95 % de l'eau se trouve dans les profondeurs, où sa température reste pratiquement inchangée.
Composition de l'eau de mer. L'eau de l'océan est salée. Le goût salé est donné par les 3,5% de minéraux dissous qu'il contient - principalement des composés de sodium et de chlore - les principaux ingrédients du sel de table. Le deuxième plus abondant est le magnésium, suivi du soufre ; Tous les métaux usuels sont également présents. Parmi les composants non métalliques, le calcium et le silicium sont particulièrement importants, car ils participent à la structure des squelettes et des coquilles de nombreux animaux marins. Étant donné que l'eau de l'océan est constamment mélangée par les vagues et les courants, sa composition est presque la même dans tous les océans.
Propriétés de l'eau de mer. La densité de l'eau de mer (à une température de 20°C et une salinité d'environ 3,5%) est d'environ 1,03, soit légèrement supérieure à la densité de l’eau douce (1,0). La densité de l'eau dans l'océan varie avec la profondeur en raison de la pression des couches sus-jacentes, ainsi qu'en fonction de la température et de la salinité. Dans les parties les plus profondes de l’océan, les eaux ont tendance à être plus salées et plus froides. Les masses d’eau les plus denses de l’océan peuvent rester en profondeur et maintenir une basse température pendant plus de 1 000 ans.
L’eau de mer ayant une faible viscosité et une tension superficielle élevée, elle offre relativement peu de résistance au mouvement d’un navire ou d’un nageur et s’écoule rapidement depuis diverses surfaces. La couleur bleue prédominante de l’eau de mer est associée à la diffusion de la lumière solaire par de petites particules en suspension dans l’eau.
L’eau de mer est beaucoup moins transparente à la lumière visible que l’air, mais plus transparente que la plupart des autres substances. La pénétration des rayons solaires dans l'océan jusqu'à une profondeur de 700 m a été enregistrée. Les ondes radio ne pénètrent dans la colonne d'eau qu'à une faible profondeur, mais les ondes sonores peuvent parcourir des milliers de kilomètres sous l'eau. La vitesse du son dans l'eau de mer varie, en moyenne 1 500 m par seconde.
La conductivité électrique de l’eau de mer est environ 4 000 fois supérieure à celle de l’eau douce. La teneur élevée en sel empêche son utilisation pour l’irrigation et l’arrosage des cultures agricoles. Il ne convient pas non plus à la consommation.
HABITANTS DE LA MER
La vie dans l’océan est incroyablement diversifiée, avec plus de 200 000 espèces d’organismes qui y vivent. Certains, comme le cœlacanthe de poisson à nageoires lobes, sont des fossiles vivants dont les ancêtres ont prospéré ici il y a plus de 300 millions d'années ; d'autres sont apparus plus récemment. La plupart des organismes marins se trouvent dans les eaux peu profondes, où la lumière du soleil pénètre pour faciliter le processus de photosynthèse. Les zones enrichies en oxygène et en nutriments, comme les nitrates, sont favorables à la vie. Le phénomène connu sous le nom d’« upwelling » est largement connu. . upwelling), - la remontée à la surface d'eaux profondes enrichies en nutriments ; c'est à cela qu'est associée la richesse de la vie organique le long de certaines côtes. La vie dans l'océan va des algues microscopiques unicellulaires et des petits animaux aux baleines qui mesurent plus de 100 pieds de long et sont plus grandes que n'importe quel animal ayant jamais vécu sur terre, y compris les plus grands dinosaures. Le biote océanique est divisé dans les groupes principaux suivants.
Plancton est une masse de plantes et d’animaux microscopiques qui ne sont pas capables de se déplacer de manière indépendante et qui vivent dans des couches d’eau proches de la surface et bien éclairées, où ils forment des « aires d’alimentation » flottantes pour les animaux plus gros. Le plancton est constitué du phytoplancton (dont les plantes comme les diatomées) et du zooplancton (méduses, krill, larves de crabe, etc.).
Necton se compose d'organismes nageant librement dans la colonne d'eau, pour la plupart prédateurs, et comprend plus de 20 000 espèces de poissons, ainsi que des calmars, des phoques, des lions de mer et des baleines.
Benthos se compose d’animaux et de plantes qui vivent sur ou à proximité du fond océanique, dans les eaux profondes et peu profondes. Les plantes, représentées par diverses algues (par exemple, les algues brunes), se trouvent dans les eaux peu profondes où pénètre la lumière du soleil. Parmi les animaux, il convient de noter les éponges, les crinoïdes (autrefois considérés comme éteints), les brachiopodes, etc.
Chaînes alimentaires. Plus de 90 % des substances organiques qui constituent la base de la vie dans la mer sont synthétisées sous la lumière du soleil à partir de minéraux et d'autres composants par le phytoplancton, qui habite en abondance dans les couches supérieures de la colonne d'eau de l'océan. Certains organismes qui composent le zooplancton mangent ces plantes et constituent à leur tour une source de nourriture pour les animaux plus gros qui vivent à de plus grandes profondeurs. Ceux-ci sont mangés par des animaux plus gros qui vivent encore plus profondément, et ce schéma peut être retracé jusqu'au fond de l'océan, où les plus gros invertébrés, tels que les éponges de verre, reçoivent les nutriments dont ils ont besoin à partir des restes d'organismes morts - des détritus organiques qui coule vers le fond à partir de la colonne d’eau sus-jacente. Cependant, on sait que de nombreux poissons et autres animaux en liberté ont réussi à s’adapter aux conditions extrêmes de haute pression, de basse température et d’obscurité constante qui caractérisent les grandes profondeurs. voir également biologie marine.
VAGUES, MARÉES, COURANTS
Comme le reste de l’Univers, l’océan ne reste jamais au repos. Divers processus naturels, y compris des processus catastrophiques tels que les tremblements de terre sous-marins ou les éruptions volcaniques, provoquent le mouvement des eaux océaniques.
Vagues. Les vagues régulières sont causées par le vent soufflant à des vitesses variables sur la surface de l'océan. Il y a d’abord des ondulations, puis la surface de l’eau commence à monter et descendre en rythme. Bien que la surface de l’eau monte et descend, les particules d’eau individuelles se déplacent le long d’une trajectoire qui ressemble presque à un cercle fermé, ne subissant pratiquement aucun déplacement horizontal. À mesure que le vent augmente, les vagues deviennent plus hautes. En pleine mer, la hauteur d'une crête de vague peut atteindre 30 m et la distance entre crêtes adjacentes peut atteindre 300 m.
En approchant du rivage, les vagues forment deux types de déferlantes : la plongée et le glissement. Les brisants de plongée sont caractéristiques des vagues qui proviennent du rivage ; ils ont un front concave, leur crête surplombe et s'effondre comme une cascade. Les déferlantes glissantes ne forment pas un front concave et la descente des vagues se produit progressivement. Dans les deux cas, la vague roule sur le rivage puis recule.
Vagues catastrophiques peut survenir à la suite d'un changement brutal de la profondeur des fonds marins lors de la formation de failles (tsunamis), lors de violentes tempêtes et d'ouragans (ondes de tempête) ou lors de glissements de terrain et de glissements de terrain de falaises côtières.
Les tsunamis peuvent se déplacer en haute mer à des vitesses allant jusqu'à 700 à 800 km/h. À mesure que la vague du tsunami s’approche du rivage, elle ralentit et en même temps sa hauteur augmente. En conséquence, une vague atteignant 30 m de haut ou plus (par rapport au niveau moyen de l'océan) déferle sur le rivage. Les tsunamis ont un énorme pouvoir destructeur. Bien que les zones proches des zones sismiquement actives telles que l’Alaska, le Japon et le Chili soient les plus touchées, les vagues provenant de sources lointaines peuvent causer des dégâts importants. Des vagues similaires se produisent lors d’éruptions volcaniques explosives ou d’effondrements de parois de cratères, comme lors de l’éruption volcanique sur l’île de Krakatau en Indonésie en 1883.
Les vagues de tempête générées par les ouragans (cyclones tropicaux) peuvent être encore plus destructrices. Des vagues similaires à plusieurs reprises ont frappé la côte dans la partie supérieure du golfe du Bengale ; l'un d'eux en 1737 a entraîné la mort d'environ 300 000 personnes. Grâce à des systèmes d’alerte précoce considérablement améliorés, il est désormais possible d’avertir la population des villes côtières avant l’approche des ouragans.
Les vagues catastrophiques provoquées par des glissements de terrain et des glissements de terrain sont relativement rares. Ils résultent de la chute de gros blocs de roches dans des baies profondes ; dans ce cas, une énorme masse d'eau est déplacée et tombe sur le rivage. En 1796, un glissement de terrain s'est produit sur l'île de Kyushu au Japon, qui a eu des conséquences tragiques : les trois énormes vagues qu'il a générées ont coûté la vie à environ 200 personnes. 15 mille personnes.
Les marées. Les marées roulent sur les rivages océaniques, faisant monter le niveau de l'eau jusqu'à une hauteur de 15 m ou plus. La principale cause des marées à la surface de la Terre est l’attraction de la Lune. Toutes les 24 heures 52 minutes, il y a deux marées hautes et deux marées basses. Bien que ces fluctuations de niveau ne soient perceptibles que près des côtes et dans les bas-fonds, on sait qu’elles se produisent en haute mer. Les marées provoquent de nombreux courants très forts dans la zone côtière, les marins doivent donc utiliser des tables de courants spéciales pour naviguer en toute sécurité. Dans les détroits reliant la mer intérieure du Japon à l'océan ouvert, les courants de marée atteignent des vitesses de 20 km/h, et dans le détroit de Seymour Narrows au large de la Colombie-Britannique (île de Vancouver) au Canada, une vitesse d'env. 30km/h.
Courants dans l'océan peut également être créé par les vagues. Les vagues côtières s'approchant du rivage selon un angle provoquent des courants côtiers relativement lents. Là où le courant s'écarte du rivage, sa vitesse augmente fortement - un courant de retour se forme, ce qui peut constituer un danger pour les nageurs. La rotation de la Terre entraîne le déplacement des grands courants océaniques dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère sud. Certains courants sont associés aux zones de pêche les plus riches, comme le courant du Labrador au large de la côte est de l'Amérique du Nord et le courant péruvien (ou Humboldt) au large des côtes du Pérou et du Chili.
Les courants de turbidité comptent parmi les courants les plus forts de l’océan. Ils sont provoqués par le mouvement de grands volumes de sédiments en suspension ; Ces sédiments peuvent être transportés par les rivières, être le résultat de vagues dans des eaux peu profondes ou être formés par un glissement de terrain le long d'une pente sous-marine. Les conditions idéales pour l’émergence de tels courants existent au sommet des canyons sous-marins situés près du rivage, notamment au confluent des rivières. Ces courants atteignent des vitesses de 1,5 à 10 km/h et endommagent parfois les câbles sous-marins. Après le tremblement de terre de 1929, dont l'épicentre se trouvait dans la région du Grand Banc de Terre-Neuve, de nombreux câbles transatlantiques reliant l'Europe du Nord et les États-Unis ont été endommagés, probablement à cause de forts courants de turbidité.
RIVAGE ET LITTORAUX
Les cartes montrent clairement l'extraordinaire variété des contours côtiers. Les exemples incluent les côtes découpées par des baies, avec des îles et des détroits sinueux (dans le Maine, le sud de l'Alaska et en Norvège) ; des côtes relativement simples, comme la majeure partie de la côte ouest des États-Unis ; des baies profondément pénétrantes et ramifiées (par exemple, Chesapeake) sur la côte médio-atlantique des États-Unis ; la côte basse et importante de la Louisiane, près de l'embouchure du fleuve Mississippi. Des exemples similaires peuvent être donnés pour n’importe quelle latitude et n’importe quelle région géographique ou climatique.
Evolution côtière. Tout d’abord, regardons comment le niveau de la mer a changé au cours des 18 000 dernières années. Juste avant cela, la majeure partie des terres situées dans les hautes latitudes était recouverte d’immenses glaciers. À mesure que ces glaciers fondaient, l'eau de fonte pénétrait dans l'océan, provoquant une élévation de son niveau d'environ 100 m. Dans le même temps, de nombreuses embouchures de rivières étaient inondées, c'est ainsi que se formèrent des estuaires. Là où les glaciers ont créé des vallées plus profondes sous le niveau de la mer, des baies profondes (fjords) avec de nombreuses îles rocheuses se sont formées, comme par exemple dans la zone côtière de l'Alaska et de la Norvège. En avançant sur les côtes basses, la mer a également inondé les vallées fluviales. Sur les côtes sablonneuses, en raison de l'activité des vagues, des îles-barrières basses se sont formées, s'étendant le long de la côte. De telles formes se trouvent au large des côtes sud et sud-est des États-Unis. Parfois, les îles-barrières forment des surplombs côtiers cumulatifs (par exemple, le cap Hatteras). Des deltas apparaissent à l'embouchure des rivières, transportant de grandes quantités de sédiments. Sur les rives de blocs tectoniques subissant des soulèvements qui ont compensé l'élévation du niveau de la mer, des corniches d'abrasion droites (falaises) peuvent se former. Sur l'île d'Hawaï, à la suite de l'activité volcanique, des coulées de lave se sont déversées dans la mer et des deltas de lave se sont formés. Dans de nombreux endroits, le développement côtier s'est déroulé de telle manière que les baies formées par l'inondation des embouchures des rivières ont continué à exister - par exemple la baie de Chesapeake ou les baies de la côte nord-ouest de la péninsule ibérique.
Dans la zone tropicale, l’élévation du niveau de la mer a contribué à une croissance plus intensive des coraux sur la face externe (marine) des récifs, de sorte que des lagons se sont formés sur la face interne, séparant la barrière de corail du rivage. Un processus similaire s’est produit là où l’île a coulé dans un contexte d’élévation du niveau de la mer. Dans le même temps, les récifs-barrières extérieurs ont été partiellement détruits lors des tempêtes et des fragments de coraux ont été entassés par les vagues de tempête au-dessus du niveau calme de la mer. Les anneaux de récifs autour des îles volcaniques submergées formaient des atolls. Au cours des 2000 dernières années, le niveau de la mer n’a pratiquement pas augmenté.
Des plages ont toujours été très appréciés par les humains. Elles sont composées principalement de sable, bien qu'il y ait aussi des plages de galets et même de petites plages de rochers. Parfois, le sable est constitué de coquillages écrasés par les vagues (appelé sable de coquillages). Le profil de la plage présente des parties inclinées et presque horizontales. L'angle d'inclinaison de la partie côtière dépend du sable qui la compose : sur les plages composées de sable fin, la zone frontale est la plus plate ; Sur les plages de sable grossier, les pentes sont un peu plus grandes et le rebord le plus raide est formé de plages de galets et de rochers. La zone arrière de la plage se situe généralement au-dessus du niveau de la mer, mais parfois d'énormes vagues de tempête l'inondent également.
Il existe plusieurs types de plages. Pour la côte américaine, les plus typiques sont de longues plages relativement droites bordant le côté extérieur des îles-barrières. Ces plages sont caractérisées par des creux le long du rivage, où peuvent se développer des courants dangereux pour les nageurs. Sur le côté extérieur des creux, des bancs de sable s'étendent le long du rivage, là où se produit la destruction des vagues. Lorsque les vagues sont fortes, des courants de retour se produisent souvent ici.
Les rivages rocheux de forme irrégulière forment généralement de nombreuses petites criques avec de petites zones isolées de plages. Ces criques sont souvent protégées de la mer par des rochers ou des récifs sous-marins dépassant de la surface de l'eau.
Les formations créées par les vagues sont courantes sur les plages - festons de plage, marques d'ondulations, traces d'éclaboussures de vagues, ravines formées par l'écoulement de l'eau à marée basse, ainsi que traces laissées par les animaux.
Lorsque les plages s'érodent lors des tempêtes hivernales, le sable se déplace vers le large ou le long du rivage. Lorsque le temps est plus calme en été, de nouvelles masses de sable arrivent sur les plages, apportées par les rivières ou formées lorsque les corniches côtières sont emportées par les vagues, et ainsi les plages sont restaurées. Malheureusement, ce mécanisme de compensation est souvent perturbé par l'intervention humaine. La construction de barrages sur les rivières ou la construction de murs de protection des berges empêchent l'écoulement des matériaux vers les plages pour remplacer ceux emportés par les tempêtes hivernales.
Dans de nombreux endroits, le sable est transporté par les vagues le long de la côte, principalement dans une seule direction (ce qu'on appelle le flux de sédiments le long du rivage). Si des structures côtières (barrages, brise-lames, jetées, épis, etc.) bloquent cet écoulement, alors les plages « en amont » (c'est-à-dire situées du côté d'où s'écoulent les sédiments) sont soit emportées par les vagues, soit s'étendent derrière l'apport de sédiments. , alors que les plages « en aval » ne sont quasiment pas rechargées en nouveaux sédiments.
RELIEF DES FONDS DE L'OCÉAN
Au fond des océans se trouvent d’immenses chaînes de montagnes, de profonds gouffres aux parois abruptes, de longues crêtes et de profondes vallées de rift. En fait, les fonds marins ne sont pas moins accidentés que la surface terrestre.
Plateau, talus continental et pied continental. La plate-forme qui borde les continents, appelée plateau continental, n’est pas aussi plate qu’on le pensait autrefois. Les affleurements rocheux sont fréquents sur la partie externe du plateau ; le substrat rocheux apparaît souvent sur la partie du talus continental adjacente au plateau.
La profondeur moyenne du bord extérieur (bord) du plateau, le séparant du talus continental, est d'env. 130 m. Le long des côtes soumises à la glaciation, des creux (creux) et des dépressions sont souvent observés sur le plateau. Ainsi, au large des côtes des fjords de Norvège, d'Alaska et du sud du Chili, des zones d'eau profonde se trouvent à proximité du littoral moderne ; des tranchées en haute mer existent au large des côtes du Maine et dans le golfe du Saint-Laurent. Les creux creusés par les glaciers s'étendent souvent sur tout le plateau; À certains endroits, on trouve des bas-fonds exceptionnellement riches en poissons, par exemple les bancs Georges ou le grand banc de Terre-Neuve.
Les plateaux au large de la côte, où il n'y a pas eu de glaciation, ont une structure plus uniforme, cependant on y trouve souvent des crêtes sablonneuses voire rocheuses s'élevant au-dessus du niveau général. Pendant la période glaciaire, lorsque le niveau de la mer a baissé en raison de l'accumulation d'énormes masses d'eau sur terre sous forme de calottes glaciaires, des deltas fluviaux ont été créés à de nombreux endroits du plateau actuel. Dans d’autres endroits à la périphérie des continents, au niveau du niveau de la mer d’alors, des plates-formes d’abrasion ont été creusées dans la surface. Cependant, les résultats de ces processus, qui se sont produits dans des conditions de bas niveau de la mer, ont été considérablement transformés par les mouvements tectoniques et la sédimentation au cours de l'ère post-glaciaire qui a suivi.
Ce qui est le plus surprenant, c'est qu'à de nombreux endroits du plateau extérieur, on peut encore trouver des sédiments formés dans le passé, lorsque le niveau de la mer était plus de 100 m plus bas qu'aujourd'hui. On y retrouve également des ossements de mammouths ayant vécu pendant la période glaciaire, et parfois des outils de l'homme primitif.
En ce qui concerne le talus continental, il convient de noter les caractéristiques suivantes : premièrement, il forme généralement une limite claire et bien définie avec le plateau ; deuxièmement, il est presque toujours traversé de profonds canyons sous-marins. La pente moyenne du talus continental est de 4°, mais il existe également des sections plus raides, parfois presque verticales. À la limite inférieure de la pente dans les océans Atlantique et Indien se trouve une surface légèrement inclinée, appelée « pied continental ». Le long de la périphérie de l’océan Pacifique, le pied continental est généralement absent ; elle est souvent remplacée par des tranchées profondes, où les mouvements tectoniques (failles) génèrent des tremblements de terre et où sont générés la plupart des tsunamis.
Canyons sous-marins. Ces canyons, creusés dans le fond marin sur 300 m ou plus, se distinguent généralement par des flancs abrupts, des fonds étroits et un plan tortueux ; comme leurs homologues terrestres, ils reçoivent de nombreux affluents. Le canyon sous-marin connu le plus profond, le Grand Bahama, est creusé à près de 5 km de profondeur.
Malgré la similitude avec les formations terrestres du même nom, la plupart des canyons sous-marins ne sont pas d'anciennes vallées fluviales submergées sous le niveau de l'océan. Les courants de turbidité sont tout à fait capables à la fois de creuser une vallée au fond de l'océan et d'approfondir et de transformer une vallée fluviale inondée ou une dépression le long d'une ligne de faille. Les vallées sous-marines ne restent pas inchangées ; les sédiments sont transportés le long d'eux, comme en témoignent les signes d'ondulations sur le fond, et leur profondeur change constamment.
Tranchées en haute mer. On a appris beaucoup de choses sur la topographie des fonds marins profonds grâce aux recherches à grande échelle entreprises après la Seconde Guerre mondiale. Les plus grandes profondeurs sont confinées aux fosses profondes de l'océan Pacifique. Le point le plus profond est ce qu'on appelle. « Challenger Deep » est situé dans la fosse des Mariannes, dans le sud-ouest de l'océan Pacifique. Les plus grandes profondeurs des océans sont répertoriées ci-dessous, ainsi que leurs noms et emplacements :
Arctique– 5527 m dans la mer du Groenland ;
atlantique– Tranchée de Porto Rico (au large de Porto Rico) – 8 742 m ;
Indien– Fosse de la Sonde (Javan) (à l'ouest de l'archipel de la Sonde) – 7729 m ;
Calme– Fosse des Mariannes (près des îles Mariannes) – 11 033 m ; Tranchée des Tonga (près de la Nouvelle-Zélande) – 10 882 m ; Tranchée des Philippines (près des îles Philippines) – 10 497 m.
Dorsale médio-atlantique. L’existence d’une vaste dorsale sous-marine s’étendant du nord au sud à travers l’océan Atlantique central est connue depuis longtemps. Sa longueur est de près de 60 000 km, l'une de ses branches s'étend dans le golfe d'Aden jusqu'à la mer Rouge et l'autre se termine au large de la côte du golfe de Californie. La largeur de la crête est de plusieurs centaines de kilomètres ; Sa caractéristique la plus frappante sont les vallées du rift, qui peuvent être tracées sur presque toute sa longueur et qui rappellent la zone du rift est-africain.
Une découverte encore plus surprenante fut que la crête principale est traversée perpendiculairement à son axe par de nombreuses crêtes et vallées. Ces crêtes transversales peuvent être tracées dans l'océan sur des milliers de kilomètres. Aux endroits où ils croisent la crête axiale, il y a ce qu'on appelle. zones de failles dans lesquelles les mouvements tectoniques actifs sont confinés et où se situent les centres des grands tremblements de terre.
Hypothèse de dérive des continents par A. Wegener. Jusqu’en 1965 environ, la plupart des géologues pensaient que la position et la forme des continents et des bassins océaniques restaient inchangées. Il y avait une idée assez vague que la Terre se comprimait, et cette compression conduisait à la formation de chaînes de montagnes plissées. Lorsqu'en 1912, le météorologue allemand Alfred Wegener proposa l'idée que les continents se déplacent (« dérivent ») et que l'océan Atlantique était formé par l'élargissement d'une fissure qui divisait un ancien supercontinent, cette idée fut accueillie avec incrédulité, malgré de nombreux faits témoignant en sa faveur (la similitude des contours des côtes est et ouest de l'océan Atlantique ; la similitude des restes fossiles en Afrique et en Amérique du Sud ; les traces des grandes glaciations des périodes Carbonifère et Permien de l'ordre de 350 à 230 millions il y a quelques années dans des zones aujourd'hui situées à proximité de l'équateur).
Expansion (étalement) du fond océanique. Peu à peu, les arguments de Wegener ont été étayés par les résultats de recherches plus approfondies. Il a été suggéré que les vallées de rift au sein des dorsales médio-océaniques proviennent de fissures de tension, qui sont ensuite comblées par la montée du magma des profondeurs. Les continents et les zones adjacentes des océans forment d'immenses plaques s'éloignant des crêtes sous-marines. La partie frontale de la plaque américaine est avancée sur la plaque Pacifique ; ce dernier, à son tour, se déplace sous le continent - un processus appelé subduction se produit. Il existe de nombreuses autres preuves en faveur de cette théorie : par exemple, l'emplacement des centres sismiques, des tranchées marginales en eaux profondes, des chaînes de montagnes et des volcans dans ces zones. Cette théorie nous permet d’expliquer presque tous les principaux reliefs des continents et des bassins océaniques.
Anomalies magnétiques. L'argument le plus convaincant en faveur de l'hypothèse de l'étalement des fonds océaniques est l'alternance de bandes de polarité directe et inverse (anomalies magnétiques positives et négatives), tracées symétriquement de part et d'autre des dorsales médio-océaniques et parallèles à leurs axe. L'étude de ces anomalies a permis d'établir que la propagation des océans se produit à une vitesse moyenne de plusieurs centimètres par an.
Tectonique des plaques. Des preuves supplémentaires de la vraisemblance de cette hypothèse ont été obtenues grâce à des forages en haute mer. Si, comme le suggère la géologie historique, l’expansion des océans a commencé pendant la période jurassique, aucune partie de l’océan Atlantique ne peut être plus ancienne que cette époque. À certains endroits, des puits de forage en haute mer ont pénétré des sédiments du Jurassique (formés il y a 190 à 135 millions d'années), mais nulle part des sédiments plus anciens n'ont été trouvés. Cette circonstance peut être considérée comme une preuve significative ; en même temps, cela conduit à la conclusion paradoxale que les fonds marins sont plus jeunes que l’océan lui-même.
EXPLORATION DES OCÉANS
Premières recherches. Les premières tentatives d’exploration des océans étaient de nature purement géographique. Les voyageurs du passé (Colomb, Magellan, Cook, etc.) effectuaient de longs et fatigants voyages à travers les mers et découvraient des îles et de nouveaux continents. La première tentative d'exploration de l'océan lui-même et de ses fonds fut réalisée par l'expédition britannique sur le Challenger (1872-1876). Ce voyage a jeté les bases de l'océanologie moderne. La méthode de l'échosondage, développée pendant la Première Guerre mondiale, a permis d'établir de nouvelles cartes du plateau et du talus continental. Les institutions scientifiques océanologiques spécialisées apparues dans les années 1920 et 1930 ont étendu leurs activités aux zones d'eau profonde.
Scène moderne. Toutefois, les véritables progrès de la recherche n'ont commencé qu'après la fin de la Seconde Guerre mondiale, lorsque les marines de divers pays ont participé à l'étude de l'océan. Parallèlement, de nombreuses stations océanographiques ont reçu un soutien.
Le rôle principal dans ces études appartenait aux États-Unis et à l'URSS ; à plus petite échelle, des travaux similaires ont été menés par la Grande-Bretagne, la France, le Japon, l'Allemagne de l'Ouest et d'autres pays. En une vingtaine d'années, il a été possible d'obtenir une image assez complète de la topographie des fonds marins. Sur les cartes publiées du relief du fond, une image de la répartition des profondeurs est apparue. La recherche sur le fond océanique par échosondage, dans laquelle les ondes sonores sont réfléchies par la surface du substrat rocheux enfoui sous des sédiments meubles, est également devenue importante. On en sait désormais davantage sur ces sédiments enfouis que sur les roches de la croûte continentale.
Submersibles avec un équipage à bord. Un grand pas en avant dans la recherche océanique a été le développement de submersibles de haute mer équipés de hublots. En 1960, Jacques Piccard et Donald Walsh, à bord du bathyscaphe Trieste I, plongent dans la région la plus profonde connue de l'océan : le Challenger Deep, à 320 km au sud-ouest de Guam. La « Soucoupe de plongée » de Jacques Cousteau s'est avérée être le plus réussi parmi les appareils de ce type ; avec son aide, il a été possible de découvrir le monde étonnant des récifs coralliens et des canyons sous-marins jusqu'à une profondeur de 300 m. Un autre appareil, Alvin, est descendu jusqu'à une profondeur de 3650 m (avec une profondeur de plongée nominale allant jusqu'à 4580 m) et a été activement utilisé dans la recherche scientifique.
Forage en eau profonde. Tout comme le concept de tectonique des plaques a révolutionné la théorie géologique, le forage en haute mer a révolutionné la compréhension de l’histoire géologique. Une plate-forme de forage avancée peut forer des centaines, voire des milliers de mètres dans des roches ignées. S'il fallait remplacer le trépan émoussé de cette installation, il restait un train de tubage dans le puits, qui pouvait facilement être détecté par un sonar monté sur un nouveau trépan de forage, et ainsi continuer le forage du même puits. Les carottes de puits profonds ont permis de combler de nombreuses lacunes dans l'histoire géologique de notre planète et ont notamment fourni de nombreuses preuves de la justesse de l'hypothèse de l'expansion des fonds marins.
RESSOURCES OCÉANIQUES
Alors que les ressources de la planète ont de plus en plus de mal à répondre aux besoins d'une population croissante, l'océan est devenu de plus en plus important en tant que source de nourriture, d'énergie, de minéraux et d'eau.
Ressources alimentaires océaniques. Des dizaines de millions de tonnes de poissons, coquillages et crustacés sont pêchés chaque année dans les océans. Dans certaines parties des océans, la pêche à l’aide d’écloseries flottantes modernes est très intensive. Certaines espèces de baleines ont été presque entièrement exterminées. La poursuite de la pêche intensive peut causer de graves dommages à des espèces de poissons commerciales aussi précieuses que le thon, le hareng, la morue, le bar, les sardines et le merlu.
Aquaculture. De vastes zones du plateau pourraient être affectées à la pisciculture. Dans ce cas, vous pouvez fertiliser les fonds marins pour assurer la croissance des plantes marines dont se nourrissent les poissons.
Ressources minérales des océans. Tous les minéraux présents sur terre sont également présents dans l’eau de mer. Les sels les plus courants sont le magnésium, le soufre, le calcium, le potassium et le brome. Récemment, des océanographes ont découvert qu'en de nombreux endroits, le fond de l'océan est littéralement recouvert d'une dispersion de nodules de ferromanganèse à forte teneur en manganèse, nickel et cobalt. Les nodules de phosphorite trouvés dans les eaux peu profondes peuvent être utilisés comme matière première pour la production d'engrais. L’eau de mer contient également des métaux précieux comme le titane, l’argent et l’or. Actuellement, seuls le sel, le magnésium et le brome sont extraits de l’eau de mer en quantités significatives.
Huile . Un certain nombre de grands gisements pétroliers sont déjà en cours d'exploitation au large des côtes du Texas et de la Louisiane, dans la mer du Nord, dans le golfe Persique et au large des côtes chinoises. Des explorations sont en cours dans de nombreuses autres régions, par exemple au large des côtes de l’Afrique de l’Ouest, au large de la côte est des États-Unis et du Mexique, au large des côtes de l’Arctique canadien et de l’Alaska, du Venezuela et du Brésil.
L'océan est une source d'énergie. L'océan est une source d'énergie pratiquement inépuisable.
L'énergie marémotrice. On sait depuis longtemps que les courants de marée traversant des détroits étroits peuvent être utilisés pour générer de l’énergie au même titre que les cascades et les barrages sur les rivières. Par exemple, à Saint-Malo en France, une centrale hydroélectrique fonctionne avec succès depuis 1966.
Vague d'énérgie peut également être utilisé pour produire de l’électricité.
Énergie du gradient thermique. Près des trois quarts de l’énergie solaire de la Terre proviennent des océans, ce qui en fait un puits de chaleur géant idéal. La production d'énergie basée sur l'utilisation de la différence de température entre la surface et les couches profondes de l'océan pourrait être réalisée sur de grandes centrales électriques flottantes. Actuellement, le développement de tels systèmes en est au stade expérimental.
Autres ressources. D'autres ressources comprennent les perles, qui se forment dans le corps de certains mollusques ; éponges; les algues utilisées comme engrais, produits alimentaires et additifs alimentaires, ainsi qu'en médecine comme source d'iode, de sodium et de potassium ; gisements de guano - excréments d'oiseaux extraits sur certains atolls de l'océan Pacifique et utilisés comme engrais. Enfin, le dessalement permet d'obtenir de l'eau douce à partir de l'eau de mer.
L'OCÉAN ET L'HOMME
Les scientifiques pensent que la vie a commencé dans l’océan il y a environ 4 milliards d’années. Les propriétés particulières de l’eau ont eu un impact considérable sur l’évolution humaine et rendent toujours la vie possible sur notre planète. L’homme utilisait les mers comme voies de commerce et de communication. En naviguant sur les mers, il a fait des découvertes. Il s'est tourné vers la mer à la recherche de nourriture, d'énergie, de ressources matérielles et d'inspiration.
Océanographie et océanologie. Les études océaniques sont souvent divisées en océanographie physique, océanographie chimique, géologie et géophysique marines, météorologie marine, biologie océanique et océanographie technique. La recherche océanographique est menée dans la plupart des pays ayant accès à l'océan.

La masse d’eau située à l’extérieur de la terre est appelée les océans du monde. Les eaux de l'océan mondial occupent environ 70,8 % de la superficie de notre planète (361 millions de km 2) et jouent un rôle extrêmement important dans le développement de l'enveloppe géographique.

Les océans du monde contiennent 96,5 % des eaux de l'hydrosphère. Le volume de ses eaux est de 1 336 millions de km 3 . La profondeur moyenne est de 3 711 m, le maximum est de 11 022 m. Les profondeurs dominantes sont de 3 000 à 6 000 m. Elles représentent 78,9 % de la superficie.

Les températures à la surface de l’eau varient de 0°C et moins sous les latitudes polaires à +32°C sous les tropiques (mer Rouge). Vers les couches inférieures, elle diminue jusqu'à +1°C et moins. La salinité moyenne est d'environ 35 ‰, le maximum est de 42 ‰ (mer Rouge).

Les océans du monde sont divisés en océans, mers, baies et détroits.

Les frontières océans Pas toujours ni partout, ils se déroulent le long des côtes des continents ; ils sont souvent réalisés de manière très conditionnelle. Chaque océan possède un ensemble de qualités qui lui sont propres. Chacun d'eux est caractérisé par son propre système de courants, un système de flux et de reflux, une répartition spécifique de la salinité, son propre régime de température et de glace, sa propre circulation avec les courants d'air, ses propres modèles de profondeur et les sédiments de fond dominants. Il existe les océans Pacifique (Grand), Atlantique, Indien et Arctique. Parfois, l’océan Austral est également isolé.

Mer - une zone importante de l'océan, plus ou moins isolée de celui-ci par des remontées terrestres ou sous-marines et se distinguant par ses conditions naturelles (profondeur, topographie des fonds, température, salinité, vagues, courants, marées, vie organique).

Selon la nature du contact entre continents et océans les mers sont divisées en trois types suivants :

1.Mers Méditerranéennes : situé entre deux continents ou situé dans des zones de failles de la croûte terrestre ; ils se caractérisent par un littoral fortement accidenté, un changement brutal de profondeur, une sismicité et un volcanisme (mer des Sargasses, mer Rouge, mer Méditerranée, mer de Marmara, etc.).

2. Mers intérieures: s'étendre profondément dans les terres, situé à l'intérieur des continents, entre des îles ou des continents ou au sein d'un archipel, significativement séparé de l'océan, caractérisé par de faibles profondeurs (mer Blanche, mer Baltique, mer d'Hudson, etc.).

3. Mers marginales: situé le long des bords des continents et des grandes îles, sur les hauts fonds et les pentes continentales. Elles sont grandes ouvertes vers l’océan (mer de Norvège, mer de Kara, mer d’Okhotsk, mer du Japon, mer Jaune…).

La position géographique de la mer détermine en grande partie son régime hydrologique. Les mers intérieures sont faiblement connectées à l'océan, de sorte que la salinité de leurs eaux, leurs courants et leurs marées diffèrent sensiblement de ceux de l'océan. Le régime des mers marginales est essentiellement océanique. La plupart des mers sont situées au large des continents du nord, en particulier au large des côtes de l’Eurasie.

Baie - une partie de l'océan ou de la mer qui fait saillie dans la terre, mais qui a un libre échange d'eau avec le reste de la zone d'eau, légèrement différente de celle-ci en termes de caractéristiques naturelles et de régime. La différence entre la mer et la baie n'est pas toujours perceptible. En principe, la baie est plus petite que la mer ; Chaque mer forme des baies, mais l'inverse ne se produit pas. Historiquement, dans l'Ancien Monde, les petites zones d'eau, par exemple les mers d'Azov et de Marbre, sont appelées mers, et en Amérique et en Australie, où les noms ont été donnés par les découvreurs européens, même les grandes mers sont appelées baies - Hudson, mexicaine. Parfois, des zones d'eau identiques sont appelées une mer, l'autre une baie (mer d'Oman, golfe du Bengale).

Selon l'origine, la structure de la côte, la forme et la taille, les baies sont appelées baies, fjords, estuaires, lagons :

Baies (ports)– de petites baies, protégées des vagues et des vents par des caps s'avançant dans la mer. Ils sont pratiques pour amarrer les navires (Novorossiysk, Sébastopol - Mer Noire, Corne d'Or - Mer du Japon, etc.).

Fjords– des baies étroites, profondes et longues avec des rives rocheuses saillantes, escarpées et un profil en forme d'auge, souvent séparées de la mer par des rapides sous-marins. La longueur de certains peut atteindre plus de 200 km, la profondeur - plus de 1000 m. Leur origine est associée aux failles et à l'activité érosive des glaciers quaternaires (côtes de Norvège, Groenland, Chili).

Estuaires– des baies peu profondes qui s'enfoncent profondément dans les terres avec des flèches et des baies. Ils se forment dans les embouchures élargies des rivières lorsque les terres côtières s'affaissent (estuaires du Dniepr et du Dniestr dans la mer Noire).

Lagons– des baies peu profondes aux eaux salées ou saumâtres s'étendant le long de la côte, séparées de la mer par des flèches, ou reliées à la mer par un étroit détroit (bien développé sur la côte du Golfe).

Lèvres- de petites baies dans lesquelles se jettent habituellement de grandes rivières. Ici, l'eau est fortement dessalée, sa couleur diffère fortement de celle de l'eau de la zone adjacente de la mer et présente des nuances jaunâtres et brunâtres (baie de Penzhinskaya).

Détroits - des étendues d'eau relativement étroites qui relient des parties distinctes de l'océan mondial et des zones terrestres distinctes. Selon la nature des échanges d'eau, ils sont divisés en : s'écouler à travers– les courants sont dirigés sur toute la section transversale dans une seule direction ; échange– les eaux se déplacent dans des directions opposées. En eux, l'échange d'eau peut se produire verticalement (Bosporus) ou horizontalement (La Pérouse, Davisov).

Structure La structure des océans du monde s'appelle la stratification verticale des eaux, la zonalité horizontale (géographique), la nature des masses d'eau et les fronts océaniques.

Dans une section verticale, la colonne d’eau se décompose en grandes couches, semblables aux couches de l’atmosphère. On distingue les quatre sphères (couches) suivantes :

Sphère supérieure est formé par échange direct d’énergie et de matière avec la troposphère. Il couvre une couche de 200 à 300 m d'épaisseur. Cette sphère supérieure se caractérise par un mélange intense, une pénétration de la lumière et des fluctuations de température importantes.

Sphère intermédiaire s'étend jusqu'à des profondeurs de 1 500 à 2 000 m ; ses eaux se forment à partir des eaux de surface lorsqu'elles coulent. Dans le même temps, ils sont refroidis et compactés, puis mélangés dans des directions horizontales, principalement avec une composante zonale. Ils se distinguent dans les régions polaires par une température élevée, dans les latitudes tempérées et les régions tropicales par une salinité faible ou élevée. Les transferts horizontaux de masses d'eau prédominent.

Sphère profonde n'atteint le fond qu'à environ 1000 m. Cette sphère se caractérise par une certaine homogénéité. Son épaisseur est d'environ 2 000 m et elle concentre plus de 50 % de toute l'eau de l'océan mondial.

Sphère inférieure occupe la couche la plus basse de l'océan et s'étend jusqu'à une distance d'environ 1 000 m du fond. Les eaux de cette sphère se forment dans les zones froides, dans l'Arctique et l'Antarctique, et se déplacent sur de vastes zones le long de bassins et de tranchées profonds, et se caractérisent par les températures les plus basses et la densité la plus élevée. Ils perçoivent la chaleur des entrailles de la Terre et interagissent avec le fond des océans. Par conséquent, à mesure qu’ils se déplacent, ils se transforment considérablement.

Une masse d'eau est un volume d'eau relativement important qui se forme dans une certaine zone de l'océan mondial et qui possède des propriétés physiques (température, lumière), chimiques (gaz) et biologiques (plancton) presque constantes pendant longtemps. Une masse est séparée d’une autre par un front de mer.

On distingue les types de masses d'eau suivants :

1. Les masses d'eau équatoriales se caractérisent par la température la plus élevée de l'océan ouvert, une faible salinité (jusqu'à 34-32 ‰), une densité minimale et une teneur élevée en oxygène et en phosphates.

2. Les masses d'eau tropicales et subtropicales sont créées dans les zones d'anticyclones atmosphériques tropicaux et se caractérisent par une salinité élevée (jusqu'à 37 ‰ et plus) et une transparence élevée, une pauvreté en sels nutritifs et en plancton. Ecologiquement, ce sont des déserts océaniques.

3. Les masses d'eau tempérées sont situées sous des latitudes tempérées et se caractérisent par une grande variabilité de propriétés à la fois selon la latitude géographique et selon la saison. Les masses d'eau tempérées se caractérisent par un échange intense de chaleur et d'humidité avec l'atmosphère.

4. Les masses d'eau polaires de l'Arctique et de l'Antarctique se caractérisent par la température la plus basse, la densité la plus élevée et une teneur élevée en oxygène. Les eaux de l'Antarctique s'enfoncent intensément dans la sphère inférieure et lui fournissent de l'oxygène.

Les eaux de l'océan mondial sont en continu mouvement et en remuant. Troubles– les mouvements oscillatoires de l’eau, courants- progressive. La principale cause des perturbations (vagues) en surface est le vent à une vitesse supérieure à 1 m/s. L'excitation provoquée par le vent s'estompe avec la profondeur. En dessous de 200 m, même les vagues les plus fortes ne sont plus perceptibles avec une vitesse de vent d'environ 0,25 m/s. ondulation Lorsque le vent augmente, l'eau subit non seulement des frictions, mais aussi des souffles d'air. Les vagues augmentent en hauteur et en longueur, augmentant ainsi la période et la vitesse d'oscillation. Les ondulations se transforment en ondes gravitationnelles. La taille des vagues dépend de la vitesse et de l'accélération du vent. Hauteur maximale sous les latitudes tempérées (jusqu'à 20 - 30 mètres). Les moindres vagues se trouvent dans la ceinture équatoriale, la fréquence des calmes est de 20 à 33 %.

À la suite de tremblements de terre sous-marins et d'éruptions volcaniques, des ondes sismiques apparaissent - tsunami. La longueur de ces vagues est de 200 à 300 mètres, la vitesse est de 700 à 800 km/h. Seiches(ondes stationnaires) résultent de changements brusques de pression à la surface de l’eau. Amplitude 1 – 1,5 mètres. Caractéristique des mers et des baies fermées.

Courants marins- Il s'agit de mouvements horizontaux d'eau sous forme de larges ruisseaux. Les courants de surface sont provoqués par le vent, tandis que les courants profonds sont provoqués par différentes densités d'eau. Les courants chauds (Gulf Stream, Atlantique Nord) sont dirigés des latitudes inférieures vers des latitudes plus larges, les courants froids (Labrodor, Péruvien) - vice versa. Sous les latitudes tropicales au large des côtes occidentales des continents, les alizés chassent l’eau chaude et la transportent vers l’ouest. L'eau froide monte des profondeurs à sa place. 5 courants froids se forment : Canari, Californie, Péruvien, Australie occidentale et Benguela. Dans l'hémisphère sud, les courants froids des vents d'ouest s'y jettent. Les eaux chaudes se forment en se déplaçant parallèlement aux courants des alizés : Nord et Sud. Dans l'océan Indien, dans l'hémisphère nord, il y a une saison de mousson. Sur les côtes orientales des continents, ils sont divisés en parties, s'écartent vers le nord et le sud et longent les continents : à 40 - 50º de latitude nord. sous l'influence des vents d'ouest, les courants dévient vers l'est et forment des courants chauds.

Mouvements de marée Les eaux océaniques naissent sous l’influence des forces gravitationnelles de la Lune et du Soleil. Les marées les plus hautes se produisent dans la baie de Fundy (18 m). Il existe des marées semi-diurnes, diurnes et mixtes.

Aussi, la dynamique des eaux se caractérise par un mélange vertical : dans les zones de convergence - affaissement de l'eau, dans les zones de divergence - remontée d'eau.

Le fond des océans et des mers est recouvert de dépôts sédimentaires appelés sédiments marins , sols et limons. En fonction de leur composition mécanique, les sédiments de fond sont classés en : roches sédimentaires grossières ou pséphites(blocs, rochers, cailloux, graviers), roches sableuses ou psammits(sables grossiers, moyens, fins), roches limoneuses ou limons(0,1 - 0,01 mm) et des roches argileuses ou pellites.

Selon la composition matérielle, les sédiments de fond se distinguent comme faiblement calcaires (teneur en chaux 10 à 30 %), calcaires (30 à 50 %), très calcaires (plus de 50 %), faiblement siliceux (teneur en silicium 10 à 30 %). gisements siliceux (30 à 50 %) et très siliceux (plus de 50 %). Selon leur genèse, on distingue les gisements terrigènes, biogéniques, volcanogènes, polygéniques et authigènes.

Terrigène les précipitations sont apportées des terres par les rivières, le vent, les glaciers, les vagues et les marées sous forme de produits de destruction des roches. Près du rivage, ils sont représentés par des rochers, puis par des galets, des sables et enfin par des limons et des argiles. Ils couvrent environ 25 % du fond de l'océan mondial et se situent principalement sur le plateau et le talus continental. Un type particulier de sédiments terrigènes sont les dépôts d'icebergs, caractérisés par une faible teneur en chaux, en carbone organique, un mauvais tri et une composition granulométrique variée. Ils sont formés à partir de matériaux sédimentaires qui tombent au fond de l'océan lors de la fonte des icebergs. Ils sont les plus typiques des eaux antarctiques de l'océan mondial. Il existe également des dépôts terrigènes de l'océan Arctique, formés à partir de matériaux sédimentaires apportés par les rivières, les icebergs et la glace des rivières. Les turbidites, sédiments des coulées de turbidité, ont également une composition majoritairement terrigène. Ils sont typiques du talus continental et du pied continental.

Sédiments biogéniques se forment directement dans les océans et les mers à la suite de la mort de divers organismes marins, principalement planctoniques, et de la précipitation de leurs restes insolubles. En fonction de leur composition matérielle, les dépôts biogènes sont divisés en siliceux et calcaires.

Sédiments siliceux sont constitués de restes de diatomées, de radiolaires et d'éponges de silex. Les sédiments de diatomées sont répandus dans les parties méridionales des océans Pacifique, Indien et Atlantique sous la forme d'une ceinture continue autour de l'Antarctique ; dans la partie nord de l'océan Pacifique, dans les mers de Béring et d'Okhotsk, mais ici ils contiennent un mélange élevé de matière terrigène. Des taches individuelles de suintements de diatomées ont été trouvées à de grandes profondeurs (plus de 5 000 m) dans les zones tropicales de l'océan Pacifique. Les dépôts de diatomées et de radiolaires sont plus courants dans les latitudes tropicales des océans Pacifique et Indien ; les dépôts d'éponges siliceuses se trouvent sur le plateau de l'Antarctique et dans la mer d'Okhotsk.

Dépôts de calcaire, comme les siliceux, sont divisés en plusieurs types. Les plus largement développés sont les suintements foraminifères-coccolithiques et foraminifères, répartis principalement dans les parties tropicales et subtropicales des océans, notamment dans l'Atlantique. Le limon foraminifère typique contient jusqu'à 99 % de chaux. Une partie importante de ces limons est constituée de coquilles de foraminifères planctoniques, ainsi que de coccolithophores - coquilles d'algues calcaires planctoniques. Lorsqu'il y a un mélange important de coquilles de mollusques ptéropodes planctoniques dans les sédiments du fond, des dépôts de ptéropodes-foraminifères se forment. De vastes étendues d'entre eux se trouvent dans l'Atlantique équatorial, ainsi que dans la Méditerranée, les mers des Caraïbes, aux Bahamas, dans le Pacifique occidental et dans d'autres régions de l'océan mondial.

Les dépôts de coraux et d'algues occupent les eaux peu profondes équatoriales et tropicales de l'océan Pacifique occidental, couvrent le fond du nord de l'océan Indien, des mers Rouge et des Caraïbes, et les dépôts de carbonate de coquille occupent les zones côtières des mers des zones tempérées et subtropicales.

Sédiments pyroclastiques ou volcanogènes se forment à la suite de l'entrée de produits d'éruptions volcaniques dans l'océan mondial. Il s'agit généralement de tufs ou de brèches de tuf, moins souvent de sables non consolidés, de limons et moins souvent de sédiments de sources sous-marines profondes, très salines et à haute température. Ainsi, à leurs exutoires dans la mer Rouge, se forment des sédiments hautement ferreux à forte teneur en plomb et autres métaux non ferreux.

À sédiments polygéniques Il existe un type de sédiments de fond - l'argile rouge des grands fonds - un sédiment de composition pélitique de couleur brune ou brun-rouge. Cette couleur est due à la teneur élevée en oxydes de fer et de manganèse. Les argiles rouges des grands fonds sont courantes dans les bassins abyssaux des océans à des profondeurs supérieures à 4 500 m. Elles occupent les zones les plus importantes de l'océan Pacifique.

Sédiments authigènes ou chimiogènes se forment à la suite de la précipitation chimique ou biochimique de certains sels de l'eau de mer. Ceux-ci comprennent des dépôts oolithiques, des sables et limons glauconites et des nodules de ferromanganèse.

Oolites- de minuscules boules de chaux, trouvées dans les eaux chaudes des mers Caspienne et d'Aral, du golfe Persique et dans la région des Bahamas.

Sables et limons glauconites– des sédiments de compositions diverses avec un mélange notable de glauconite. Ils sont plus répandus sur le plateau et le talus continental au large de la côte atlantique des États-Unis, du Portugal, de l'Argentine, sur la bordure sous-marine de l'Afrique, au large de la côte sud de l'Australie et dans certaines autres régions.

Nodules de ferromanganèse– condensations d'hydroxydes de fer et de manganèse avec un mélange d'autres composés, principalement du cobalt, du cuivre et du nickel. Ils se présentent sous forme d'inclusions dans les argiles rouges des grands fonds et forment par endroits, notamment dans l'océan Pacifique, de grandes accumulations.

Plus d'un tiers de la superficie totale du fond de l'océan mondial est occupé par de l'argile rouge des profondeurs et les sédiments foraminifères ont à peu près la même aire de répartition. Le taux d'accumulation de sédiments est déterminé par l'épaisseur de la couche de sédiments déposée sur le fond sur 1000 ans (dans certaines zones 0,1 à 0,3 mm par mille ans, dans les embouchures des rivières, les zones de transition et les tranchées - des centaines de millimètres par mille ans) .

La répartition des sédiments de fond dans l'océan mondial révèle clairement la loi du zonage géographique latitudinal. Ainsi, dans les zones tropicales et tempérées, le fond océanique jusqu'à une profondeur de 4 500 à 5 000 m est recouvert de dépôts calcaires biogènes et, plus profondément, d'argiles rouges. Les ceintures subpolaires sont occupées par du matériel biogénique siliceux et les ceintures polaires sont occupées par des dépôts d'icebergs. Le zonage vertical s'exprime par le remplacement des sédiments carbonatés en grande profondeur par des argiles rouges.

La seule source d’importance pratique qui contrôle le régime lumineux et thermique des masses d’eau est le soleil.

Si les rayons du soleil tombant sur la surface de l'eau sont en partie réfléchis, en partie dépensés pour évaporer l'eau et éclairer la couche dans laquelle ils pénètrent, et en partie sont absorbés, alors il est évident que le chauffage de la couche superficielle d'eau ne se produit que en raison de la partie absorbée de l’énergie solaire.

Il n'est pas moins évident que les lois de répartition de la chaleur à la surface de l'océan mondial sont les mêmes que les lois de répartition de la chaleur à la surface des continents. Des différences particulières s'expliquent par la capacité calorifique élevée de l'eau et la plus grande homogénéité de l'eau par rapport à la terre.

Dans l'hémisphère nord, les océans sont plus chauds que dans l'hémisphère sud parce que l'hémisphère sud compte moins de terres émergées, ce qui réchauffe considérablement l'atmosphère, et a également un large accès à la région froide de l'Antarctique ; dans l'hémisphère nord, les terres émergées sont plus nombreuses et les mers polaires sont plus ou moins isolées. L'équateur thermique de l'eau se trouve dans l'hémisphère nord. Les températures diminuent naturellement de l'équateur vers les pôles.

La température moyenne à la surface de l'ensemble de l'océan mondial est de 17°,4, soit 3° ​​plus élevée que la température moyenne de l'air sur le globe. La capacité thermique élevée de l'eau et son mélange turbulent expliquent la présence d'importantes réserves de chaleur dans l'océan mondial. Pour l'eau douce il est égal à I, pour l'eau de mer (avec une salinité de 35‰) il est légèrement inférieur, soit 0,932. En production annuelle moyenne, l'océan le plus chaud est le Pacifique (19°,1), suivi de l'Indien (17°) et de l'Atlantique (16°,9).

Les fluctuations de température à la surface de l’océan mondial sont infiniment plus faibles que les fluctuations de température de l’air sur les continents. La température fiable la plus basse observée à la surface de l’océan est de -2°, la plus élevée est de +36°. Ainsi, l'amplitude absolue ne dépasse pas 38°. Quant aux amplitudes des températures moyennes, elles sont encore plus étroites. Les amplitudes journalières ne dépassent pas 1°, et les amplitudes annuelles, caractérisant l'écart entre les températures moyennes des mois les plus froids et les plus chauds, vont de 1 à 15°. Dans l'hémisphère nord, le mois le plus chaud pour la mer est août, le mois le plus froid est février ; dans l’hémisphère sud, c’est le contraire.

Selon les conditions thermiques des couches superficielles de l'océan mondial, on distingue les eaux tropicales, les eaux des régions polaires et les eaux des régions tempérées.

Les eaux tropicales sont situées des deux côtés de l'équateur. Ici, dans les couches supérieures, la température ne descend jamais en dessous de 15-17°, et dans de vastes zones, l'eau a une température de 20-25° et même de 28°. Les variations annuelles de température ne dépassent pas en moyenne 2°.

Les eaux des régions polaires (dans l'hémisphère nord elles sont appelées arctiques, dans l'hémisphère sud elles sont appelées Antarctique) se caractérisent par des températures basses, généralement inférieures à 4-5°. Les amplitudes annuelles ici sont également faibles, comme sous les tropiques - seulement 2-3°.

Les eaux des régions tempérées occupent une position intermédiaire, tant sur le plan géographique que sur certaines de leurs caractéristiques. Une partie d'entre eux, située dans l'hémisphère nord, était appelée la région boréale et dans l'hémisphère sud, la région notale. Dans les eaux boréales, les amplitudes annuelles atteignent 10°, et dans la région notale elles sont deux fois moins élevées.

Le transfert de chaleur de la surface et des profondeurs de l'océan s'effectue pratiquement uniquement par convection, c'est-à-dire par le mouvement vertical de l'eau, qui est provoqué par le fait que les couches supérieures sont plus denses que les couches inférieures.

La distribution verticale des températures a ses propres caractéristiques pour les régions polaires et chaudes et tempérées de l'océan mondial. Ces caractéristiques peuvent être résumées sous forme de graphique. La ligne supérieure représente la distribution verticale de la température à 3°S. w. et 31°O. etc. dans l'océan Atlantique, c'est-à-dire sert d'exemple de répartition verticale dans les mers tropicales. Ce qui est frappant, c'est la lente diminution de la température dans la couche même superficielle, une forte baisse de la température d'une profondeur de 50 m à une profondeur de 800 m puis à nouveau une baisse très lente à partir d'une profondeur de 800 m et au-dessous : la température ici ça ne change quasiment pas, et, de plus, il est très faible (moins de 4°). Cette température constante aux grandes profondeurs s'explique par le repos complet de l'eau.

La ligne du bas représente la distribution verticale de la température à 84°N. w. et 80°E. etc., c'est-à-dire sert d'exemple de répartition verticale dans les mers polaires. Il se caractérise par la présence d'une couche chaude à une profondeur de 200 à 800 m, recouverte et sous-tendue par des couches d'eau froide à températures négatives. Les couches chaudes que l'on trouve dans l'Arctique et l'Antarctique se sont formées à la suite de l'affaissement des eaux amenées vers les pays polaires par les courants chauds, car ces eaux, en raison de leur salinité plus élevée par rapport aux couches superficielles dessalées des mers polaires, se sont transformées en s'avèrent plus denses et donc plus lourdes que les eaux polaires locales.

En bref, sous les latitudes tempérées et tropicales, la température diminue régulièrement avec la profondeur, seul le taux de cette diminution est différent à différents intervalles : la plus petite près de la surface et à une profondeur supérieure à 800-1000 m, la plus grande dans l'intervalle entre ces couches. Pour les mers polaires, c'est-à-dire pour l'océan Arctique et l'espace polaire sud des trois autres océans, le schéma est différent : la couche supérieure a des températures basses ; Avec la profondeur, ces températures, augmentant, forment une couche chaude avec des températures positives, et sous cette couche les températures diminuent à nouveau, avec leur transition vers des valeurs négatives.

C'est l'image des changements verticaux de température dans l'océan mondial. Quant aux mers individuelles, la répartition verticale de la température s'écarte souvent considérablement des modèles que nous venons d'établir pour l'océan mondial.

L'eau est la substance la plus abondante sur Terre. La coquille d'eau de la Terre s'est développée en même temps que la lithosphère, l'atmosphère et la nature vivante. Presque tous les processus sur notre planète se déroulent avec la participation de l'eau. L'hydrosphère comprend les océans, les eaux terrestres et les eaux souterraines. La majeure partie de l'eau est concentrée dans les océans.

Les océans sont le miroir bleu de notre planète, berceau de la vie sur Terre. Il contient non seulement le passé, mais aussi l’avenir de notre planète. Pour comprendre le grand rôle de l'océan, il est nécessaire de connaître les caractéristiques de sa nature : les propriétés des masses d'eau, comprendre le rôle des courants, l'importance de l'interaction de l'océan avec l'atmosphère et la terre. Vous apprendrez tout cela en étudiant ce sujet.

§ 9. Eaux de l'océan mondial

1. Comment s’appelle l’hydrosphère ? Les océans du monde ?
2. Que savez-vous déjà de la nature de l’océan ?
3. Rédiger une description de la carte des océans (voir le plan en annexe).

Le rôle de l'océan dans la vie de la Terre. L'océan occupe près des 3/4 de la surface de notre planète (Fig. 22). L'eau est l'une des substances les plus étonnantes sur Terre, un liquide précieux, un cadeau de la nature pour notre planète. On ne le trouve en quantités aussi grandes que sur Terre, nulle part dans le système solaire.

Riz. 22. La superficie des terres et des océans : a) sur la Terre dans son ensemble ; b) dans l'hémisphère nord ; c) dans l'hémisphère sud

L'océan... Il est difficile d'imaginer à quel point son importance est grande dans la vie de la Terre. Nuages ​​dans le ciel, pluie et neige, rivières et lacs, sources - autant de particules de l'océan qui ne l'ont quitté que temporairement.

L’océan détermine de nombreuses caractéristiques de la nature de la Terre : il libère la chaleur accumulée dans l’atmosphère, la nourrit d’humidité, dont une partie est transférée vers la terre. Il a une grande influence sur le climat, le sol, la flore et la faune du territoire. Son rôle dans l'activité économique humaine est important. L’océan est un guérisseur, fournissant des médicaments et accueillant des millions de vacanciers sur ses côtes. C'est une source de fruits de mer, de nombreux minéraux, d'énergie ; c’est à la fois la « cuisine du temps » et la route la plus spacieuse du monde reliant les continents. Grâce au travail des bactéries, l'océan a la capacité (dans une certaine mesure) de se nettoyer, et donc de nombreux déchets générés sur Terre y sont détruits.

L'histoire de l'humanité est inextricablement liée à l'étude et au développement de l'océan. Sa connaissance a commencé dans l'Antiquité. (Quand ? Par qui ?) De nombreuses nouvelles données ont été obtenues au cours des dernières décennies grâce aux technologies les plus récentes. Les recherches menées sur des navires scientifiques, collectées par des stations océanographiques automatiques, ainsi que par des satellites artificiels de la Terre, ont permis de détecter des tourbillons dans les eaux océaniques, des contre-courants profonds et de prouver l'existence de la vie dans les grandes profondeurs. L'étude de la structure du fond océanique a permis d'élaborer une théorie du mouvement des plaques lithosphériques.

Origine des eaux de l'océan mondial. L'océan est le principal gardien de l'eau, la substance la plus répandue sur Terre, qui a longtemps étonné les chercheurs par le caractère inhabituel de ses propriétés. Seule l'eau dans des conditions terrestres normales peut exister dans trois états. Cette propriété assure l’omniprésence de l’eau. Il imprègne toute l’enveloppe géographique et y produit des œuvres variées.

Comment l’eau est-elle apparue sur Terre ? Cette question n'a pas encore été définitivement résolue par la science. On suppose que l'eau a été soit libérée immédiatement lors de la formation de la lithosphère à partir du manteau supérieur, soit accumulée progressivement. L'eau est encore libérée du magma, tombant à la surface de la planète lors des éruptions volcaniques et lors de la formation de la croûte océanique dans les zones d'étirement des plaques lithosphériques. Cela continuera à se produire pendant plusieurs millions d’années. Une partie de l'eau arrive sur Terre depuis l'espace.

Propriétés des eaux océaniques. Leurs propriétés les plus caractéristiques - salinité et température - vous sont déjà connues. (Rappelez-vous leurs indicateurs de base du cours de 6e année.) Le mode océanique est une solution faible dans laquelle presque aucun produit chimique n'a été trouvé. Les gaz, les minéraux et les substances organiques formés à la suite de l'activité vitale des organismes y sont dissous.

Les principaux changements de salinité sont observés dans la couche superficielle. La salinité des eaux dépend principalement du rapport précipitations/évaporation, qui varie en fonction de la latitude. À l'équateur, la salinité est d'environ 34 %, près des tropiques de 36 % et sous les latitudes tempérées et polaires d'environ 33 %. La salinité est plus faible là où la quantité de précipitations dépasse l'évaporation, là où il y a un afflux important d'eau de rivière, là où la glace fond.

Vous savez que les eaux de l’océan sont chauffées, comme la terre, par l’afflux de chaleur solaire à sa surface. Occupant une superficie plus grande, l’océan reçoit plus de chaleur que la terre. La température des eaux de surface varie et se répartit selon la latitude (Fig. 23). Dans certaines zones océaniques, ce phénomène est perturbé par les courants océaniques et, dans les zones côtières, par le ruissellement des eaux plus chaudes des continents. La température de l’eau des océans change également avec la profondeur. Au début, la diminution est très importante, puis elle ralentit. À des profondeurs de plus de 3 à 4 000 m, la température varie généralement de +2 à O °C.

Riz. 23. Température annuelle moyenne de l'eau à la surface de l'océan mondial. Comparez les températures de l’eau aux mêmes latitudes. Expliquez votre résultat

Glace dans l'océan. La formation de glace dépend de la température des eaux océaniques. Vous savez déjà que l’eau de mer gèle à une température de -2 °C. Lors du refroidissement, la densité de l'eau salée augmente, sa couche supérieure devient plus lourde et coule, et des couches d'eau plus chaudes remontent à la surface. Ce mélange d'eau évite la formation de glace. La glace ne se forme que sous les latitudes arctiques et subarctiques, où les hivers sont longs et très froids. Certaines mers peu profondes situées dans la zone tempérée gèlent également. Il existe de la glace de première année et de plusieurs années. La glace océanique peut être stationnaire si elle est reliée à la terre, ou flottante, c'est-à-dire dérivante. Dans l'océan, il y a de la glace qui s'est détachée des glaciers terrestres et est descendue dans l'océan - les icebergs (Fig. 24).

Riz. 24. Fonte des icebergs dans l'océan

La glace océanique a un impact énorme sur le climat de la Terre et sur la vie qui y vit. La glace reflète les rayons du soleil, refroidit l'air et contribue à la formation de brouillard. Ils entravent la navigation et les commerces maritimes.

Masses d'eau. L'eau est la principale composante de la nature de l'océan. De grands volumes d'eau qui se forment dans certaines parties de l'océan et diffèrent les uns des autres par la température, la salinité, la densité, la transparence, la quantité d'oxygène et la présence de certains organismes vivants sont appelés masses d'eau. Ces propriétés sont conservées dans tout l'espace occupé par telle ou telle masse d'eau.

Dans l'océan, on distingue les masses d'eau de surface, intermédiaires, profondes et de fond. Dans les masses superficielles jusqu'à une profondeur de 200 m, on distingue les masses équatoriales. masses d'eau tropicales, tempérées et polaires. Ils se forment à la suite d’un apport inégal de chaleur solaire à différentes latitudes et de l’influence de l’atmosphère. Aux mêmes latitudes, les propriétés des masses d'eau de surface peuvent différer, on distingue donc également les masses côtières et intraocéaniques.

Les masses d'eau interagissent activement avec l'atmosphère : elles lui donnent de la chaleur et de l'humidité, en absorbent le dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène. Lorsqu'ils sont mélangés, ils changent de propriétés.

1. Qu’est-ce qui détermine la salinité des eaux océaniques ?
2. Quelles sont les différences de température de l’eau des océans ?
3. Dans quelles zones de l’océan se forme la glace ? Comment affectent-ils la nature de la Terre et l’activité économique humaine ?
4. Comment s’appelle une masse d’eau ? Nommez les principaux types de masses d’eau. Quelles masses d’eau trouve-t-on dans la couche superficielle de l’océan ?

L'eau est le composé chimique le plus simple de l'hydrogène et de l'oxygène, mais l'eau de mer est une solution ionisée universelle et homogène, qui contient 75 éléments chimiques. Il s'agit de minéraux solides (sels), de gaz, ainsi que de suspensions d'origine organique et inorganique.

Le Vola possède de nombreuses propriétés physiques et chimiques différentes. Tout d’abord, ils dépendent de la table des matières et de la température ambiante. Donnons une brève description de certains d'entre eux.

L'eau est un solvant. Puisque l’eau est un solvant, nous pouvons juger que toutes les eaux sont des solutions gaz-sel de différentes compositions chimiques et de différentes concentrations.

Salinité des eaux des océans, des mers et des rivières

Salinité de l'eau de mer(Tableau 1). La concentration de substances dissoutes dans l'eau est caractérisée par salinité, qui se mesure en ppm (%o), c'est-à-dire en grammes d'une substance pour 1 kg d'eau.

Tableau 1. Teneur en sel de l'eau de mer et de rivière (en % de la masse totale de sels)

Les lignes sur une carte reliant les points ayant la même salinité sont appelées isohalines.

Salinité de l'eau douce(voir tableau 1) est en moyenne de 0,146%o, et la mer - en moyenne de 35 %O. Les sels dissous dans l’eau lui donnent un goût amer-salé.

Environ 27 des 35 grammes sont du chlorure de sodium (sel de table), donc l'eau est salée. Les sels de magnésium lui donnent un goût amer.

Puisque l’eau des océans était formée de solutions salées chaudes provenant de l’intérieur de la Terre et de gaz, sa salinité était originale. Il y a des raisons de croire que dans les premiers stades de la formation de l'océan, ses eaux différaient peu par leur composition en sel de celles des rivières. Des différences sont apparues et ont commencé à s'intensifier après la transformation des roches du fait de leur altération, ainsi que du développement de la biosphère. La composition moderne en sel de l'océan, comme le montrent les restes fossiles, s'est développée au plus tard au Protérozoïque.

Outre les chlorures, les sulfites et les carbonates, presque tous les éléments chimiques connus sur Terre, y compris les métaux nobles, ont été trouvés dans l'eau de mer. Cependant, la teneur de la plupart des éléments dans l'eau de mer est négligeable ; par exemple, seulement 0,008 mg d'or par mètre cube d'eau a été détecté, et la présence d'étain et de cobalt est indiquée par leur présence dans le sang des animaux marins et dans les fonds marins. sédiments.

Salinité des eaux océaniques— la valeur n'est pas constante (Fig. 1). Cela dépend du climat (le rapport entre les précipitations et l'évaporation de la surface de l'océan), de la formation ou de la fonte des glaces, des courants marins et, à proximité des continents, de l'afflux d'eau douce des rivières.

Riz. 1. Dépendance de la salinité de l'eau en fonction de la latitude

En haute mer, la salinité varie de 32 à 38 % ; dans les mers marginales et méditerranéennes, ses fluctuations sont beaucoup plus importantes.

La salinité des eaux jusqu'à une profondeur de 200 m est particulièrement fortement influencée par la quantité de précipitations et d'évaporation. Partant de là, on peut dire que la salinité de l'eau de mer est soumise à la loi de zonage.

Dans les régions équatoriales et subéquatoriales, la salinité est de 34%c, car la quantité de précipitations est supérieure à l'eau dépensée en évaporation. Aux latitudes tropicales et subtropicales - 37 car il y a peu de précipitations et l'évaporation est élevée. Sous les latitudes tempérées - 35%o. La salinité de l'eau de mer la plus faible est observée dans les régions subpolaires et polaires - seulement 32, car la quantité de précipitations dépasse l'évaporation.

Les courants marins, le ruissellement des rivières et les icebergs perturbent le modèle zonal de salinité. Par exemple, dans les latitudes tempérées de l’hémisphère Nord, la salinité de l’eau est plus élevée près des rives occidentales des continents, où les courants apportent des eaux subtropicales plus salées, et elle est moindre près des rives orientales, où les courants froids apportent de l’eau moins salée.

Des changements saisonniers de la salinité de l'eau se produisent aux latitudes subpolaires : à l'automne, en raison de la formation de glace et d'une diminution de la force du débit de la rivière, la salinité augmente, et au printemps et en été, en raison de la fonte des glaces et d'une augmentation dans le débit fluvial, la salinité diminue. Autour du Groenland et de l'Antarctique, la salinité diminue pendant l'été en raison de la fonte des icebergs et des glaciers voisins.

Le plus salé de tous les océans est l'océan Atlantique, les eaux de l'océan Arctique ont la salinité la plus faible (surtout au large des côtes asiatiques, près de l'embouchure des fleuves sibériens - moins de 10 %).

Parmi les parties de l'océan - mers et baies - la salinité maximale est observée dans les zones limitées par les déserts, par exemple dans la mer Rouge - 42%c, dans le golfe Persique - 39%c.

La salinité de l'eau détermine sa densité, sa conductivité électrique, la formation de glace et bien d'autres propriétés.

Composition gazeuse de l'eau des océans

Outre divers sels, divers gaz sont dissous dans les eaux de l'océan mondial : azote, oxygène, dioxyde de carbone, sulfure d'hydrogène, etc. Comme dans l'atmosphère, l'oxygène et l'azote prédominent dans les eaux océaniques, mais dans des proportions légèrement différentes (par exemple par exemple, la quantité totale d'oxygène libre dans l'océan est de 7 480 milliards de tonnes, soit 158 ​​fois moins que dans l'atmosphère). Même si les gaz occupent relativement peu de place dans l’eau, cela suffit à influencer la vie organique et divers processus biologiques.

La quantité de gaz est déterminée par la température et la salinité de l'eau : plus la température et la salinité sont élevées, plus la solubilité des gaz est faible et plus leur teneur dans l'eau est faible.

Ainsi, par exemple, à 25 °C, jusqu'à 4,9 cm/l d'oxygène et 9,1 cm3/l d'azote peuvent se dissoudre dans l'eau, à 5 °C - 7,1 et 12,7 cm3/l, respectivement. Deux conséquences importantes en découlent : 1) la teneur en oxygène des eaux de surface de l'océan est beaucoup plus élevée aux latitudes tempérées et surtout polaires qu'aux basses latitudes (subtropicales et tropicales), ce qui affecte le développement de la vie organique - la richesse des les premières et la pauvreté relative des dernières eaux ; 2) aux mêmes latitudes, la teneur en oxygène des eaux océaniques est plus élevée en hiver qu'en été.

Les changements quotidiens dans la composition gazeuse de l'eau associés aux fluctuations de température sont faibles.

La présence d'oxygène dans l'eau des océans favorise le développement de la vie organique et l'oxydation des produits organiques et minéraux. La principale source d’oxygène dans l’eau des océans est le phytoplancton, appelé « poumon de la planète ». L'oxygène est principalement dépensé pour la respiration des plantes et des animaux dans les couches supérieures des eaux marines et pour l'oxydation de diverses substances. Dans la plage de profondeur de 600 à 2 000 m, il y a une couche minimum d'oxygène. Une petite quantité d'oxygène est ici combinée à une teneur élevée en dioxyde de carbone. La raison en est la décomposition dans cette couche d'eau de la majeure partie de la matière organique venant d'en haut et la dissolution intensive du carbonate biogénique. Les deux processus nécessitent de l’oxygène libre.

La quantité d’azote dans l’eau de mer est bien moindre que dans l’atmosphère. Ce gaz est principalement rejeté dans l'eau à partir de l'air par la dégradation des matières organiques, mais il est également produit par la respiration des organismes marins et leur décomposition.

Dans la colonne d'eau, dans les bassins stagnants profonds, du fait de l'activité vitale des organismes, il se forme du sulfure d'hydrogène, qui est toxique et inhibe la productivité biologique des eaux.

Capacité thermique des eaux océaniques

L’eau est l’un des corps naturels les plus gourmands en chaleur. La capacité thermique d’une couche de seulement dix mètres de l’océan est quatre fois supérieure à la capacité thermique de l’atmosphère entière, et une couche d’eau de 1 cm absorbe 94 % de la chaleur solaire arrivant à sa surface (Fig. 2). En raison de cette circonstance, l’océan se réchauffe lentement et libère lentement de la chaleur. En raison de leur capacité thermique élevée, toutes les masses d’eau sont de puissants accumulateurs de chaleur. En refroidissant, l’eau libère progressivement sa chaleur dans l’atmosphère. Par conséquent, l'océan mondial remplit la fonction thermostat de notre planète.

Riz. 2. Dépendance de la capacité thermique sur la température

La glace et surtout la neige ont la conductivité thermique la plus faible. En conséquence, la glace protège l'eau à la surface du réservoir de l'hypothermie et la neige protège le sol et les cultures d'hiver du gel.

Chaleur de vaporisation eau - 597 cal/g, et température de fusion - 79,4 cal/g - ces propriétés sont très importantes pour les organismes vivants.

Température de l'océan

La température est un indicateur de l’état thermique de l’océan.

Température moyenne des océans- 4 °C.

Malgré le fait que la couche superficielle de l'océan sert de thermorégulateur de la Terre, la température de l'eau de mer dépend à son tour de l'équilibre thermique (entrée et sortie de chaleur). L'apport de chaleur se compose de , et la consommation de chaleur comprend les coûts d'évaporation de l'eau et d'échange thermique turbulent avec l'atmosphère. Malgré le fait que la proportion de chaleur dépensée pour l'échange thermique turbulent n'est pas importante, son importance est énorme. C'est avec son aide que se produit la redistribution de la chaleur planétaire à travers l'atmosphère.

En surface, les températures des océans varient de -2°C (point de congélation) à 29°C en haute mer (35,6°C dans le golfe Persique). La température annuelle moyenne des eaux de surface de l’océan mondial est de 17,4 °C et, dans l’hémisphère nord, elle est environ 3 °C plus élevée que dans l’hémisphère sud. La température la plus élevée des eaux de surface des océans dans l’hémisphère Nord se situe en août et la plus basse en février. Dans l’hémisphère Sud, c’est le contraire.

Puisqu'elle entretient des relations thermiques avec l'atmosphère, la température des eaux de surface, comme la température de l'air, dépend de la latitude de la zone, c'est-à-dire qu'elle est soumise à la loi de zonation (tableau 2). Le zonage se traduit par une diminution progressive de la température de l'eau de l'équateur vers les pôles.

Sous les latitudes tropicales et tempérées, la température de l’eau dépend principalement des courants marins. Ainsi, grâce aux courants chauds des latitudes tropicales, les températures dans les océans occidentaux sont de 5 à 7 °C plus élevées qu'à l'est. Cependant, dans l'hémisphère nord, en raison des courants chauds dans les océans de l'Est, les températures sont positives toute l'année, et dans l'ouest, en raison des courants froids, l'eau gèle en hiver. Aux hautes latitudes, la température pendant la journée polaire est d'environ 0 °C et pendant la nuit polaire sous la glace d'environ -1,5 (-1,7) °C. Ici, la température de l'eau est principalement influencée par les phénomènes de glace. À l'automne, la chaleur est libérée, adoucissant la température de l'air et de l'eau, et au printemps, la chaleur est dépensée pour la fonte.

Tableau 2. Températures annuelles moyennes des eaux de surface des océans

Le plus froid de tous les océans- le nord de l'Arctique, et le plus chaud— L'océan Pacifique, puisque sa zone principale est située aux latitudes équatoriales-tropicales (température annuelle moyenne de la surface de l'eau -19,1°C).

Le climat des zones environnantes ainsi que la période de l'année ont une influence importante sur la température de l'eau des océans, car la chaleur solaire, qui chauffe la couche supérieure de l'océan mondial, en dépend. La température de l'eau la plus élevée dans l'hémisphère nord est observée en août, la plus basse en février, et vice versa dans l'hémisphère sud. Les fluctuations quotidiennes de la température de l'eau de mer à toutes les latitudes sont d'environ 1 °C ; les plus grandes fluctuations annuelles de température sont observées sous les latitudes subtropicales - 8 à 10 °C.

La température de l’eau des océans change également avec la profondeur. Elle diminue déjà à une profondeur de 1000 m presque partout (en moyenne) en dessous de 5,0 °C. À une profondeur de 2 000 m, la température de l'eau se stabilise, diminuant à 2,0-3,0 ° C, et aux latitudes polaires - jusqu'à des dixièmes de degré au-dessus de zéro, après quoi elle diminue très lentement ou même augmente légèrement. Par exemple, dans les zones de rift de l'océan, où se trouvent à de grandes profondeurs de puissantes sorties d'eau chaude souterraine sous haute pression, avec des températures allant jusqu'à 250-300°C. En général, il y a deux principales couches d'eau verticalement dans l'océan mondial : chaleureux superficiel Et froid puissant, s'étendant vers le bas. Entre eux il y a une transition couche de saut de température, ou clip thermique principal, à l'intérieur il y a une forte baisse de température.

Cette image de la répartition verticale de la température de l'eau dans l'océan est perturbée aux hautes latitudes, où à une profondeur de 300 à 800 m on peut tracer une couche d'eau plus chaude et plus salée provenant de latitudes tempérées (tableau 3).

Tableau 3. Températures moyennes de l'eau des océans, °C

Changement de volume d'eau avec changement de température

Une forte augmentation du volume d'eau lors de la congélation- C'est une propriété particulière de l'eau. Avec une forte baisse de température et son passage par le zéro, une forte augmentation du volume de glace se produit. À mesure que le volume augmente, la glace devient plus légère et flotte à la surface, devenant ainsi moins dense. La glace protège les couches d’eau profondes du gel, car elle est un mauvais conducteur de chaleur. Le volume de glace augmente de plus de 10 % par rapport au volume d'eau initial. Lorsqu’il est chauffé, le processus d’expansion inverse se produit : la compression.

Densité de l'eau

La température et la salinité sont les principaux facteurs déterminant la densité de l'eau.

Pour l’eau de mer, plus la température est basse et la salinité est élevée, plus la densité de l’eau est élevée (Fig. 3). Ainsi, à une salinité de 35 %o et une température de 0 °C, la densité de l'eau de mer est de 1,02813 g/cm 3 (la masse de chaque mètre cube d'une telle eau de mer est de 28,13 kg de plus que le volume correspondant d'eau distillée. ). La température de l'eau de mer la plus dense n'est pas de +4 °C, comme l'eau douce, mais négative (-2,47 °C à une salinité de 30 % et -3,52 °C à une salinité de 35 %o

Riz. 3. Relation entre la densité du bœuf de mer et sa salinité et sa température

En raison de l'augmentation de la salinité, la densité de l'eau augmente de l'équateur aux tropiques, et du fait de la diminution de la température, des latitudes tempérées jusqu'au cercle polaire arctique. En hiver, les eaux polaires descendent et se déplacent dans les couches inférieures vers l'équateur, de sorte que les eaux profondes de l'océan mondial sont généralement froides, mais enrichies en oxygène.

La dépendance de la densité de l'eau à la pression a été révélée (Fig. 4).

Riz. 4. Dépendance de la densité de l'eau de mer (L"=35%o) sur la pression à différentes températures

La capacité de l’eau à s’auto-purifier

C'est une propriété importante de l'eau. Au cours du processus d’évaporation, l’eau traverse le sol, qui à son tour constitue un filtre naturel. Cependant, si la limite de pollution n'est pas respectée, le processus d'auto-nettoyage est perturbé.

Couleur et transparence dépendent de la réflexion, de l'absorption et de la diffusion de la lumière solaire, ainsi que de la présence de particules en suspension d'origine organique et minérale. Dans la partie ouverte, la couleur de l'océan est bleue ; près des côtes, où il y a beaucoup de matières en suspension, elle est verdâtre, jaune et brune.

Dans la partie ouverte de l'océan, la transparence de l'eau est plus élevée que près des côtes. Dans la mer des Sargasses, la transparence de l'eau peut atteindre 67 m. Pendant la période de développement du plancton, la transparence diminue.

Dans les mers, un phénomène tel que lueur de la mer (bioluminescence). Brille dans l'eau de mer les organismes vivants contenant du phosphore, tels que principalement les protozoaires (veilleuse, etc.), les bactéries, les méduses, les vers, les poissons. Vraisemblablement, la lueur sert à effrayer les prédateurs, à rechercher de la nourriture ou à attirer des individus du sexe opposé dans l'obscurité. La lueur aide les navires de pêche à localiser les bancs de poissons dans l’eau de mer.

Conductivité sonore - propriétés acoustiques de l'eau. Trouvé dans les océans diffusant le son mon Et "canal sonore" sous-marin possédant une supraconductivité sonore. La couche de dissipation acoustique monte la nuit et descend pendant la journée. Il est utilisé par les sous-mariniers pour atténuer le bruit des moteurs des sous-marins et par les navires de pêche pour détecter les bancs de poissons. "Son
signal" est utilisé pour la prévision à court terme des vagues de tsunami, en navigation sous-marine pour la transmission de signaux acoustiques à très longue distance.

Conductivité électrique l'eau de mer est élevée, elle est directement proportionnelle à la salinité et à la température.

Radioactivité naturelle les eaux de mer sont petites. Mais de nombreux animaux et plantes ont la capacité de concentrer les isotopes radioactifs, c'est pourquoi les captures de fruits de mer sont testées pour la radioactivité.

Mobilité- une propriété caractéristique de l'eau liquide. Sous l'influence de la gravité, sous l'influence du vent, de l'attraction de la Lune et du Soleil et d'autres facteurs, l'eau se déplace. Au fur et à mesure de son déplacement, l'eau se mélange, ce qui permet de répartir uniformément des eaux de salinité, de composition chimique et de température différentes.