Ocean - wielka część hydrosfery ziemskiej, stanowiąca rozległy obszar słonej wody. Wody słone pokrywają w sumie blisko ?, czyli ok. 70,8% Ziemi. Powierzchnia oceanów wynosi ok. 361 mln km?.
W zależności od klasyfikacji, wyróżnia się jeden wszechocean, trzy, cztery lub pięć oceanów:
- Ocean Spokojny (Pacyfik, Ocean Wielki),
- Ocean Atlantycki (Atlantyk),
- Ocean Indyjski,
czasem dodaje się do tego Ocean Arktyczny (Morze Arktyczne, Ocean Lodowaty Północny), a niekiedy także Ocean Południowy.
Powstanie oceanów
Od czasu odkrycia w latach 50. XX w. zjawiska spreadingu, czyli powstawania zupełnie nowej skorupy ziemskiej w strefach grzbietów śródoceanicznych, oraz w wyniku badań wieku osadów oceanicznych i samej skorupy, rozwinęły się dwie konkurencyjne teorie geotektoniczne - powszechnie dziś akceptowana teoria tektoniki płyt i teoria ekspandującej Ziemi, które w odmienny sposób tłumaczą powstanie i rozwój oceanów. Wg teorii tektoniki płyt skorupa ziemska powstaje w takim samym tempie, w jakim jest niszczona w strefach subdukcji, a łączna objętość oceanów nie ulega zmianie (nie licząc rozrostu i topnienia lodowców). Jedne oceany mogą powiększać się tylko kosztem innych; w historii Ziemi istniały zbiorniki oceaniczne, które zamknęły się na skutek ruchu kontynentów, a ich osady wypiętrzyły się tworząc łańcuchy górskie. Dzisiejsze oceany Atlantycki, Arktyczny i Indyjski są geologicznie młodymi oceanami, które powstały w erze mezozoicznej i rozrastają się obecnie kosztem Pacyfiku.
Według teorii ekspandującej Ziemi powstanie oceanów było aktem jednorazowym. Rozrost skorupy powoduje powiększanie się wszystkich oceanów i całej planety, był więc taki moment, kiedy nie było na Ziemi oceanów w dzisiejszym znaczeniu.
Ukształtowanie dna oceanicznego
Do głównych form ukształtowania dna oceanicznego zalicza się:
- szelfy kontynentalne - fragmenty dna, stanowiące części bloków kontynentalnych zalane przez wody oceanów, sięgają zazwyczaj do 200 m głębokości, gdzie kończą się gwałtownym załomem,
- stoki kontynentalne - strome odcinki dna oceanicznego łączące szelfy z basenami oceanicznymi,
- baseny oceaniczne - rozległe, słabo urozmaicone fragmenty dna położone na głębokości 4000 do 6000 m, zajmują aż 72% powierzchni oceanów,
rowy oceaniczne - głębokie formy dna, sięgają od 7000 do ponad 11000 m głębokości, długie na 300-5000 km, szerokie na 30-100 km,
- grzbiety śródoceaniczne - systemy wzniesień dna oceanicznego, tworzące podwodne łańcuchy o łącznej długości ok, 60000 km. Powstają w strefach spreadingu dna oceanicznego, - gdzie lawa wydostaje się na zewnątrz, a płyty oceaniczne rozchodzą się na boki. Grzbiety wznoszą się na 2000 do 3000 m ponad dna basenów oceanicznych, w środkowej części grzbietów ciągną się głębokie rozpadliny, tzw. ryfty,
- wyspy - części grzbietów śródoceanicznych oraz czynnych wulkanów wystające ponad powierzchnię oceanu.
- równina abisalna - płaskowyż oceaniczny - wzniesienie oceaniczne - ławica oceaniczna
Obszar szelfu i stoku kontynentalnego są zbudowane ze skorupy kontynentalnej i przez geologów zaliczane do kontynentów. Obszary basenów oceanicznych, rowów oceanicznych i grzbietów śródoceanicznych mają skorupę typu oceanicznego i tworzą właściwy wszechocean.
Układy oceaniczne
W skład oceanów (układów oceanicznych) wchodzą także mniejsze obszary wodne, jak morza, zatoki, kanały, zalewy i cieśniny, które od pełnych wód oceanicznych mogą być oddzielone półwyspami, wyspami bądź archipelagami. Wszystkie te zasoby wodne Ziemi określa się łącznie mianem wszechoceanu.
Grupy organizmów żyjących w oceanach:
- walenie: wieloryby, delfiny
- skorupiaki: homar, krab tęczowy
- mięczaki: małże
- plankton: osłonice, gronorosty
- koralowce
- gąbki
- wodorosty
- ryby
Falowanie i inne zjawiska oceaniczne
Wiatry wiejące nad rozległymi obszarami wodnymi powodują powstawanie na powierzchni oceanu fal. Katastrofalne zjawiska, takie jak podwodne trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów czy rozległe osuwiska wywołują niszczące fale tsunami.
Dzięki stale wiejącym wiatrom, takim jak np. pasaty, powstają prądy morskie.
Siła przyciągania Księżyca i Słońca wywołują ruchy mas wodnych, które noszą nazwę pływów.
Nagłe zmiany ciśnienia atmosferycznego wywołują wahanie lustra wody morza lub zatoki. Zjawisko to nosi nazwę sejszy.
Rola oceanów:
1. Oceany pochłaniają promieniowanie słoneczne i są magazynami ciepła
Ziemia otrzymuje ze Słońca całą energię dostępną w globalnym ekosystemie, dlatego ważnym zagadnieniem jest co dzieje się z promieniowaniem słonecznym docierającym do Ziemi. Wiemy na przykład, że patrzenie na śnieg potrafi oślepić. Obiekty w jasnych kolorach, jak lód i śnieg, odbijają większość promieniowania słonecznego. Obiekty ciemne natomiast pochłaniają większość docierającego promieniowania słonecznego i nagrzewają się przy tym, czego możemy doświadczyć choćby wsiadając latem do samochodu, który ma ciemne obicia siedzeń i stał dłuższy czas na słońcu. Patrząc na Ziemię z kosmosu dostrzeżemy te same zależności.
Jeśli wybierzesz się nad Morze Śródziemne w maju lub wrześniu to przekonasz się, że temperatura powietrza zapewni Ci odczucie przyjemnego ciepła (około 24-28C). Jednakże gdybyś chciał wtedy skorzystać z kąpieli w morzu, to w maju woda będzie jeszcze chłodna po zimie, natomiast we wrześniu jej temperatura będzie wyższa i dogodna do kąpieli. Możemy stąd wyciągnąć wniosek, że chociaż w obu miesiącach temperatura powietrza była taka sama, to temperatura wody w maju była niższa, gdyż morze ochładza się i ociepla wolniej niż ląd. Oceany są wielkimi magazynami ciepła.
2. Pochłanianie dwutlenku węgla
W powietrzu znajdowałoby się znacznie więcej dwutlenku węgla (CO2) niż jest obecnie gdyby oceany nie pochłaniały około 1/3 jego ilości dostarczanej do atmosfery wskutek działalności ludzkiej. CO2 łatwo rozpuszcza się w wodzie, a ponadto fitoplankton, czyli niewielkie organizmy roślinne żyjące w dużych ilościach w wodach oceanicznych, pobierają CO2 i wykorzystują go w swoich procesach życiowych. Część CO2 jest ponownie uwalniana do atmosfery kiedy fitoplankton obumiera i jest rozkładany przez bakterie. Nazywamy ten proces remineralizacją. Podczas gdy fotosynteza prowadzi do tworzenia się biomasy, to remineralizacja prowadzi do jej niszczenia. Czasami bakterie przedostają się do głębszych warstw wód i proces remineralizacji zachodzi wtedy także na większych głębokościach. Tam węgiel może się utrzymywać i być magazynowany przez setki lat w postaci osadów węglanowych.
3. Rola fitoplanktonu
Rola fitoplanktonu w oceanach jest często niedoceniana. On nie tylko pochłania CO2. Jeśli do morza dostanie się zbyt dużo substancji odżywczych, zwłaszcza fosforu i azotu z obszarów przybrzeżnych, gdzie żyje dużo ludzi, możemy spowodować tzw. eutrofizację (przeżyźnienie). Tworzą się wtedy całe warstwy fitoplanktonu na powierzchni wody. Jeśli obumrą i zostaną rozłożone przez bakterie, to zostanie przy tym zużyty tlen, a czym więcej było fitoplanktonu tym większe będzie zużycie tlenu. Może to doprowadzić nawet do uduszenia się ryb. Fitoplankton uwalnia także pewne gazy do atmosfery. Jednym z nich jest siarczek etanu (dimethyl sulfide, DMS). Jego utlenianie prowadzi do powstawania cząsteczek siarki, a te z kolei są jądrami kondensacji dla chmur tworzących się nad oceanem. W polu tematycznym "Oceany" znajdziesz więcej informacji o innych gazach wytwarzanych przez rośliny w oceanach, ktore są istotne z punktu widzenia działania systemu klimatycznego.
4. Spod dna morskiego wydobywa się znaczne ilości surowców.
Największe wśród nich znaczenie mają ropa naftowa i gaz ziemny (ok. 1/4 światowej produkcji). Poza tym z dna morskiego eksploatuje się piasek i żwir, siarkę, węgiel, rudy metali, diamenty. Ważną rolę w przyszłości mogą odegrać konkrecje polimetaliczne, przede wszystkim manganowe. W porównaniu do złóż występujących na lądach charakteryzują się one zwykle większą koncentracją metali. Zawierają znaczne ilości manganu (nawet 25-30%), żelaza, niklu, miedzi, kobaltu. Występują na rozległych obszarach dna oceanicznego, szczególnie w północno-wschodniej części Oceanu Spokojnego. Na razie są eksploatowane tylko w minimalnym stopniu, ze względu na wysokie koszty wydobycia (zalegają na znacznej głębokości) oraz problemy prawne - ciągle jeszcze trwają międzynarodowe uzgodnienia dotyczące górnictwa podwodnego na obszarach leżących poza strefami ekonomicznymi poszczególnych państw.