Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Карта, показывающая подводную топографию ( батиметрию ) дна океана. Как и на суше, на дне океана есть гребни, долины, равнины и вулканы.
Беспилотный подводный аппарат Deep Discoverer и небольшой бассейн с рассолом на дне Мексиканского залива на глубине 1067 м.

Морское дно (также известное как морское дно , морское дно или дно океана ) не является дном океана , независимо от того , насколько глубоко. Все дно океана известны как «морское дно».

Структура [ править ]

Смотрите также: распространение морского дна
На чертеже показаны деления по глубине и удалению от берега.
Основные океанические подразделения
Пример пыльцы, обнаруженной на разных глубинах ниже морского дна в образцах керна: Fischeripollis обнаружен на глубине 148,36 млн фунтов (1) и 142,50 млн фунтов на фут; Перипорополлениты "spinosus" ms. найдено при 180,40 mbsf (9 и 10)

Большинство океанов имеют общую структуру, созданную общими физическими явлениями, в основном тектоническими движениями и отложениями из различных источников. Структура океанов, начиная с континентов, обычно начинается с континентального шельфа , продолжается до континентального склона, который представляет собой крутой спуск в океан, до достижения абиссальной равнины - топографической равнины , начала морского дна и его основная площадь. Граница между континентальным склоном и абиссальной равниной обычно имеет более постепенный спуск и называется континентальным подъемом , который вызывается каскадом наносов, спускающихся вниз по континентальному склону.

Середина океанический хребет , как следует из ее названия, представляет собой горный подъем через середину всех океанов, между континентами. Обычно по краю этого гребня проходит трещина . Вдоль краев тектонических плит обычно находятся океанические желоба - глубокие долины, созданные движением мантийной циркуляции от срединно-океанического горного хребта к океаническому желобу.

Горные хребты вулканических островов создаются в результате вулканической активности, периодически извергающейся, когда тектонические плиты проходят над горячей точкой. В районах с вулканической активностью и в океанических желобах есть гидротермальные жерла, через которые в обычно замерзающую воду вокруг них попадает вода под высоким давлением, чрезвычайно горячая вода и химические вещества.

Глубокая океанская вода делится на слои или зоны, каждая из которых имеет типичные особенности солености, давления, температуры и морских обитателей в зависимости от их глубины. Вдоль вершины абиссальной равнины находится абиссальная зона , нижняя граница которой находится на высоте примерно 6000 м (20 000 футов). Зона хадала, включающая океанические желоба, находится на высоте 6 000–11 000 метров (20 000–36 000 футов) и является самой глубокой океанической зоной.

Глубина ниже морского дна [ редактировать ]

Глубина ниже морского дна - это вертикальная координата, используемая в геологии, палеонтологии , океанографии и петрологии (см. Бурение в океане ). Акроним «mbsf» ( что означает «метров ниже морского дна») является общим соглашение , используемое для глубин ниже морского дна. [1] [2]

Осадки [ править ]

Отложения на морском дне различаются по своему происхождению: от эродированных материалов суши, переносимых в океан реками или ветровыми потоками, отходов и разложения морских животных, а также осаждения химических веществ в самой морской воде, в том числе из космоса. [3] Есть четыре основных типа отложений.морского дна: 1.) «Терригенный» описывает отложения, полученные из материалов, выветриваемых дождем, реками, ледниками, а также отложения, уносимые ветром в океан, такие как вулканический пепел. 2.) Биогенный материал - это отложения, состоящие из твердых частей морских животных, которые накапливаются на дне океана. 3.) Водородный осадок - это растворенный материал, который выпадает в осадок в океане при изменении океанических условий, и 4.) космогенный осадок происходит из внеземных источников. Это компоненты, составляющие морское дно в соответствии с их генетической классификацией.

Терригенные и биогенные [ править ]

Терригенные отложения - это наиболее обильные отложения на морском дне, за которыми следуют биогенные отложения. Осадки в областях дна океана, которые состоят не менее чем на 30% из биогенных материалов, помечены как ил. Есть два типа илов: известковые илы и кремнистые илы. Планктон является источником илов. Известняковые илы преимущественно состоят из кальциевых раковин, содержащихся в фитопланктоне, таком как кокколитофориды, и зоопланктоне, таком как фораминиферы. Эти известковые илы никогда не встречаются на глубине более 4000-5000 метров, потому что на большей глубине кальций растворяется. [4]Точно так же в кремнистых илах преобладают кремнистые оболочки фитопланктона, такого как диатомовые водоросли, и зоопланктона, такого как радиолярии. В зависимости от продуктивности этих планктонных организмов материал раковины, который накапливается, когда эти организмы умирают, может накапливаться со скоростью от 1 мм до 1 см каждые 1000 лет. [4]

Водородные и космогенные [ править ]

Водородные отложения встречаются редко. Они возникают только при изменении океанических условий, таких как температура и давление. Еще реже встречаются космогенные отложения. Водородные отложения образуются из растворенных химикатов, которые выпадают в осадок из океанской воды или вдоль срединно-океанических хребтов, они могут образовываться металлическими элементами, связывающимися со скалами, вокруг которых циркулирует вода с температурой более 300 ° C. Когда эти элементы смешиваются с холодной морской водой, они выпадают в осадок из охлаждающей воды. [4] Известные как марганцевые конкреции , они состоят из слоев различных металлов, таких как марганец, железо, никель, кобальт и медь, и всегда находятся на поверхности дна океана. [4]Космогенные отложения - это остатки космического мусора, такого как кометы и астероиды, состоящие из силикатов и различных металлов, которые упали на Землю. [5]

Классификация размеров [ править ]

Другой способ описания отложений - их описательная классификация. Эти отложения различаются по размеру от 1/4096 мм до более 256 мм. Различные типы: валун, булыжник, галька, гранулы, песок, ил и глина, каждый из которых становится более мелкозернистым. Размер зерна указывает на тип осадка и среду, в которой он образовался. Более крупные зерна опускаются быстрее и могут быть вытолкнуты только быстрым течением воды (среда с высоким уровнем энергии), тогда как мелкие зерна тонут очень медленно и могут быть приостановлены легким движением воды, накапливаясь в условиях, когда вода движется не так быстро. [6] Это означает, что более крупные зерна осадка могут объединиться в условиях более высокой энергии и более мелкие частицы в условиях более низкой энергии.

Бентос [ править ]

Основная статья: Бентос

Бентос - это сообщество организмов, обитающих на морском дне, на его дне или вблизи него, в районе, известном как бентическая зона . [7] Это сообщество обитает в морской осадочной среде или около нее , от приливных бассейнов вдоль береговой полосы до континентального шельфа и затем до глубин . Бентическая зона - это экологический регион на морском дне, внутри и непосредственно над ним, включая поверхность отложений и некоторые подповерхностные слои. Бентос обычно живет в тесной связи с дном субстрата, и многие такие организмы постоянно прикрепляются к дну. Поверхностный слой почвы, выстилающий данный водоем,бентический пограничный слой , является неотъемлемой частью бентической зоны и сильно влияет на биологическую активность, которая там имеет место. Примеры контактных слоев почвы включают песчаные дно, обнажения скалистых пород, кораллы и заливной ил .

Особенности [ править ]

Слои пелагиали

Каждый участок морского дна имеет типичные особенности, такие как общий состав почвы, типичный рельеф, соленость водных слоев над ним, морская жизнь, магнитное направление горных пород и седиментация .

Топография морского дна плоская, с сильными отложениями и покрывают тектонические особенности. Осадки поступают из разных источников:

  • Эрозионные отложения земель, приносимые в основном реками
  • Распространение подводного вулканического пепла, особенно из гидротермальных источников
  • Активность микроорганизмов
  • Морские течения размывают само морское дно
  • Морская жизнь : кораллы, рыбы, водоросли, крабы, морские растения и другие биологически созданные отложения.

Там, где седиментация очень легкая, например, в Атлантическом океане , особенно в северной и восточной Атлантике, исходная тектоническая активность может быть четко видна в виде прямых «трещин» или «жерновов» длиной в тысячи километров. [ оригинальное исследование? ]

Морская жизнь изобилует глубоководными морями , особенно вокруг гидротермальных источников . Вокруг черных и белых курильщиков были обнаружены крупные глубоководные сообщества морских обитателей, выделяющие химические вещества, токсичные для людей и большинства позвоночных . Эта морская жизнь получает свою энергию как от разности температур ( как правило , крайней капли 150 градусов) и от хемосинтеза с помощью бактерий .

Бассейны с рассолом - еще одна особенность морского дна [8], обычно связанная с холодными утечками .

Пластиковое загрязнение [ править ]

В 2020 году ученые создали, возможно, первую научную оценку того, сколько микропластика в настоящее время находится на морском дне Земли , после исследования шести областей глубиной ~ 3 км ~ 300 км от австралийского побережья. Они обнаружили, что очень изменчивое количество микропластика пропорционально пластику на поверхности и углу наклона морского дна. Путем усреднения массы микропластика на см 3 они подсчитали, что морское дно Земли содержит ~ 14 миллионов тонн микропластика - примерно вдвое больше, чем они оценили на основе данных более ранних исследований - несмотря на то, что обе оценки называются «консервативными», поскольку прибрежные районы, как известно, содержат много микропластика. больше микропластических загрязнений. По данным Jambeck et al., 2015, эти оценки примерно в 1-2 раза превышают количество пластической мысли, ежегодно попадающей в океаны в настоящее время. [9] [10] [11]

История исследования [ править ]

Основные статьи: глубоководные исследования и океанография § История
Воспроизвести медиа
Видео с описанием работы и использования автономного спускаемого аппарата в глубоководных исследованиях.

Морское дно исследовали такие подводные аппараты, как Элвин, и, в некоторой степени, аквалангисты со специальным оборудованием. Процесс, который постоянно добавляет новый материал на дно океана, - это расширение морского дна и континентальный склон . В последние годы спутниковые изображения показывают очень четкое картирование морского дна и широко используются при изучении и исследовании дна океана.

Ресурсы [ править ]

Морское дно содержит «кобальт и никель на несколько сотен лет». В 2001-2013 годах Международное агентство по морскому дну выдало 13 различных лицензий на разработку морского дна. [12] Международный орган по морскому дну, учрежденный 16 ноября 1994 г. [13] , провел последние два с половиной десятилетия, исследуя ресурсы , лежащие на морском дне. Основным минеральным ресурсом, представляющим экономический интерес, являются марганцевые породы, также называемые полиметаллическими конкрециями . [14] Это камни среднего размера, которые не прикреплены к морскому дну и имеют относительно высокий состав жизненно важных минералов, используемых для производства батарей для таких товаров, как смартфоны ,компьютеры и даже аккумуляторы для электромобилей . [15] В настоящее время изученный минеральный состав полиметаллических конкреций оценивается как 29% марганца , 0,25% кобальта , 1,4% никеля , 1,3% меди и других экономически интересных минералов. [16] Частью мандата ISA является обеспечение надлежащей практики в отношении добычи этих ресурсов [17] и создание правил для минимизации ущерба окружающей среде.

В искусстве и культуре [ править ]

Некоторые детские игровые песни включают такие элементы, как «На дне моря есть дыра» или «Моряк ушел в море ... но все, что он мог видеть, - это дно глубокого синего моря».

На морском дне и под ним находятся археологические памятники, представляющие исторический интерес, такие как кораблекрушения и затонувшие города. Это подводное культурное наследие находится под защитой Конвенции ЮНЕСКО об охране подводного культурного наследия . Конвенция направлена ​​на предотвращение разграбления и уничтожения или потери исторической и культурной информации, обеспечивая международно-правовую основу. [18]

См. Также [ править ]

  • Донное траление
  • Демерсальная рыба  - рыба, которая живет и питается на дне морей или озер или вблизи них.
  • Человеческий форпост  - искусственно созданные контролируемые среды обитания человека, расположенные в неблагоприятных для человека средах, например, в космосе.
  • Марганцевый узелок
  • Клатрат  метана - соединение решетки метана и воды
  • Нефелоидный слой
  • Морская геотехническая инженерия  - Подраздел инженерии, связанный с искусственными сооружениями в море.
  • Петрологическая база данных  дна океана (PetBD)
  • Тектоника плит  - научная теория, описывающая крупномасштабные движения литосферы Земли.
  • Исследовательское судно  - Корабль или лодка, спроектированные, модифицированные или оборудованные для проведения исследований в море.
  • Массивные сульфидные месторождения на  морском дне - Минеральные месторождения из гидротермальных источников на морском дне
  • Изображение профиля отложений  (SPI) - метод фотографирования границы раздела между морским дном и вышележащей водой.
  • Картирование морского дна  - измерение и отображение глубины данного водоема.
  • Международные воды  - Вода за пределами национальной юрисдикции

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Flood, Roger D .; Пайпер, DJW (1997). «Предисловие: Соглашения о глубине ниже морского дна». Во время наводнения; Пайпер; Klaus, A .; Петерсон, LC (ред.). Труды программы океанского бурения, научные результаты . 155 . п. 3. DOI : 10,2973 / odp.proc.sr.155.200.1997 . мы следуем программе Ocean Drilling Program (ODP) метров ниже морского дна (mbsf)
  2. ^ Паркс, Р. Джон; Хенрик Сасс (2007). Экологические и инженерные системы для сульфатредуцирующих бактерий. Под редакцией Университета Нью-Мексико Ларри Л. Бартона . Экологические и инженерные системы для сульфатредуцирующих бактерий . Издательство Кембриджского университета. С. 329–358. DOI : 10.1017 / CBO9780511541490.012 . Проверено 11 июня 2010 года . метров ниже морского дна (mbsf)
  3. ^ Мюррей, Ричард В. " Осадки океанического дна ", Водная энциклопедия
  4. ^ a b c d " Дно океана ", морская наука
  5. ^ " Типы морских отложений ", Мириады статей
  6. ^ Трипати, Арадна, Лаборатория 6-Морские отложения, чтение морских отложений, E & SSCI15-1, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, 2012 г.
  7. ^ Бентос с веб-сайта Переписи морской флоры и фауны Антарктики.
  8. ^ Вефер, Герольд; Билле, Дэвид; Hebbeln, Dierk; Йоргенсен, Бо Баркер; Шлютер, Михаэль; Веринг, Тьерд CE Ван (11 ноября 2013 г.). Системы окраин океана . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-662-05127-6.
  9. ^ Май, Тиффани (7 октября 2020 г.). «Под поверхностью океана спрятано почти 16 миллионов тонн микропластика» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 30 ноября 2020 .
  10. ^ «14 миллионов тонн микропластика на морском дне: австралийское исследование» . Phys.org . Дата обращения 9 ноября 2020 .
  11. ^ Барретт, Жюстин; Чейз, Занна; Чжан, Цзин; Холл, Марк М. Банашак; Уиллис, Кэтрин; Уильямс, Алан; Хардести, Бритта Д.; Уилкокс, Крис (2020). «Загрязнение микропластиком в глубоководных отложениях Большой Австралийской бухты» . Границы морских наук . 7 . DOI : 10.3389 / fmars.2020.576170 . ISSN 2296-7745 . S2CID 222125532 . Дата обращения 9 ноября 2020 .   Доступно по лицензии CC BY 4.0 .
  12. ^ Shukman, Дэвид (14 марта 2013). «UK фирма присоединяется минеральный пик океана» . BBC News . Проверено 26 марта 2018 .
  13. ^ Энциклопедия Британника. «Международный орган по морскому дну | международная организация» . Британская энциклопедия . Проверено 10 февраля 2021 года .
  14. ^ Миллер, Кэтрин А .; Томпсон, Кирстен Ф .; Джонстон, Пол; Сантильо, Дэвид (10 января 2018 г.). «Обзор добычи полезных ископаемых на морском дне, включая текущее состояние разработки, воздействие на окружающую среду и пробелы в знаниях» . Границы морских наук . 4 : 418 . Проверено 10 февраля 2021 года .
  15. ^ Конференция Организации Объединенных Наций по торговле и развитию. «Обзор сырьевых товаров - специальный выпуск о сырье для стратегических аккумуляторных батарей» (PDF) . unctad.org . Конференция Организации Объединенных Наций по торговле и развитию . Проверено 10 февраля 2021 года .
  16. ^ Международный орган по морскому дну. «Полиметаллические конкреции» (PDF) . isa.org . Международный орган по морскому дну . Проверено 10 февраля 2021 года .
  17. ^ Международный орган по морскому дну. «Часто задаваемые вопросы (FAQ) | Международный орган по морскому дну» . www.isa.org.jm . Проверено 10 февраля 2021 года .
  18. ^ Сохранение подводного культурного наследия ЮНЕСКО . Проверено 12 сентября 2012 года.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Роджер Хекиниан: Исследование морского дна: научные приключения, ныряющие в бездну. Springer, 2014. ISBN 978-3-319-03202-3 (печать); ISBN 978-3-319-03203-0 (электронная книга)  
  • Стефан Сейнсон: Электромагнитный каротаж морского дна. Новый инструмент для геофизиков. Springer, 2016. ISBN 978-3-319-45353-8 (печать); ISBN 978-3-319-45355-2 (электронная книга)  

Внешние ссылки [ править ]

  • Понимание презентации Seafloor от Cosee - Центра передового образования в области наук об океане.
  • Ocean Explorer (www.oceanexplorer.noaa.gov) - общественный информационный сайт для исследований, спонсируемый Управлением по исследованию океана.
  • NOAA, Ocean Explorer Галерея , Submarine Кольцо огня 2006 Галерея , Submarine Кольцо огня 2004 Галерея - Богатая коллекция изображений, видео, аудио и подкастов .
  • NOAA, канал Ocean Explorer на YouTube
  • Подводное огненное кольцо, Марианская арка - исследуйте вулканы Марианской дуги, подводное огненное кольцо.
  • Национальный центр геофизических данных " Возраст дна океана"
  • Удивительная глубоководная жизнь на TED (конференция)