Фізико-географічне районування та класифікація природних комплексів Світового океану

Фізико-географічне районування Світового океану полягає у виділенні акваторіальних комплексів різних рангів. Акваторія» - це ділянка водної поверхні у певних межах.

Сучасна схема фізико-географічного районування Світового океану розроблена Д. В. Богдановим (1982). За цією схемою в Світовому океані виділяються певні ділянки за особливостями природних процесів, які

протікають у них. При цьому враховуються відносна однорідність цих процесів у тих чи інших акваторіях, своєрідність поєднання їх структури та інтенсивності як на поверхні, так і по всій товщі океаносфери. Виділяються найбільші одиниці районування - Тихий, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий океани. Півостровами і островами відокремлюються в океанах Середземні та окраїнні моря. Океани поділяються на географічні пояси за специфічністю природних процесів у них. Внаслідок того, що в межах поясів процеси помітно відрізняються, у них виділяються райони. У районах природні особливості обумовлюються географічним положенням по відношенню до материків та островів, циркуляцією атмосфери та поверхневих течій. Особливо яскраво ця своєрідність проявляється в приматерикових частинах океанічних поясів. Всього в чотирьох океанах виділено 11 поясів і 76 районів. Проте внаслідок недостатньої комплексної фізико-географічної вивченості океанів виділення в них районів все ще залишається проблемою майбутнього. Крім того, у схемах фізико-географічного районування не враховуються глибинні особливості океанів. Деякі дос- шдііики замість поясів виділяють акваторіальні зони, які поділяють на провінції (В. Л. Лєбєдєв та ін.). Є й інші підходи до фізико-географічного районування.

Отже, регіональні аквакомплекси - це великі зональні або азональні акваторії з характерними для кожної з них гідрологічними, гідрохімічними та біологічними властивостями. Серед азональних більшість пов'язана з особливостями рельєфу дна.

Океанічні типологічні комплекси включають поверхневі, внутрішньоводні та донні комплекси, які в сукупності складають власне океаносферу як цілісну аквальну геосистему. Це - класи екваторіальних комплексів Світового океану.

Поверхневі комплекси формуються у відкритій частині океану, там, де інтенсивно взаємодіють гідросфера та атмосфера. На контакті гідросфери та літосфери формуються донні комплекси. Місцем формування внутрішньоводних комплексів є глибинні товщі, основним компонентом яких є водні маси з їх фізичними, хімічними та біологічними особливостями. Критеріями однотипності природних комплексів океаносфери є особливості циркуляції вод і властивості водних мас, які визначають їх продуктивність.

Краще вивчені донні комплекси шельфової зони, де в результаті своєрідного їх положення на переході від суші до океаносфери фізико- географічні процеси характеризуються значною інтенсивністю.

Класи природних комплексів океаносфери поділяються на підкласи:

• поверхневі - антарктичний, субантарктичний, бореальний, суббореальний, північнотропічний, екваторіальний, південнотропічний, нотальний, субантарктичний і антарктичний;

• внутрішньоводні - арктико-бореальний, екваторіально-тропічний, антарктико-нотальний;

• донні - арктичний, субарктичний, бореальний, екваторіально- тропічний, нотальний, субантарктичний, антарктичний.

Найменшим типологічним (локальним) комплексом океаносфери є аквафація — елементарний акваторіальний комплекс, що характеризується фізико-географічною однорідністю і є неподільним як географічне утворення. Акваурочище формується шляхом об'єднання аквафацій. Група схожих акваурочищ утворює локальну аквасистему - акваланошафт, яка характеризується загальною направленістю фізико- географічних процесів. Для нього характерні своєрідні геоморфологічні особливості дна, відклади, гідродинамічний режим і органічний світ. У просторі акваландшафти неоднорідні, а тому їх об'єднують за схожістю природних характеристик в окремі типи.

Слід підкреслити, шо кожна з вищеназваних одиниць (аквафація, акваурочище, акваландшафт) має свої природні особливості. Вони не повторюються в просторі і часі.

Отже, в океаносфері існують акваторіальні комплекси, які мають багато спільного з геосистемами суші: простежуються їхні зональність і азональність, є чіткий поділ на регіональний та локальний рівні.

Цілісність природи Світового океану Виникнення і розвиток життя в океані

Життєві форми - своєрідний індикатор природних умов океаносфери, відображення тривалої історії ії розвитку. Із Світовим океаном пов'язують появу життя на нашій планеті. Зародження його уявляється так. Спочатку

3. графіту і карбідів, які знаходилися в породах земної кори, сформувалися абіогенні органічні речовини. Вода, вступивши в реакцію з карбідами, утворила різні гідрати оксидів металів, а також вуглеводневі сполуки. Такі перетворення речовин були можливими, про що свідчать залишки графіту, карбідів та примітивних вуглеводнів у дуже давніх породах.

У шельфовій зоні океану, де особливо активна взаємодія літосфери, гідросфери і атмосфери, накопичувались у вигляді тонкого шару абіогенні органічні сполуки. Ці специфічні сполуки зазнавали полімеризації молекул, об'єднуючись у коацервати - великі краплеподібні утворення. В умовах обміну речовиною з морською водою коацервати проявляли стійкість - важливу властивість, яка сприяла їх поділу та перетворенню в ході тривалої еволюції (спочатку в одноклітинні живі організми - 3,5-

3. млрд. років тому).

Еволюція життєвих форм помітно прискорилася у зв'язку з виникненням одноклітинних організмів, здатних фотосинтезувати органічну речовину з вуглекислоти і води за участю хлорофілу. Першими утворилися мікроскопічні синьозелені водорості ціанофіти, схожі на бактерії (розмножуються лише поділом, ядра майже непомітні). Із появою фотосинтезуючих життєвих форм різко посилився процес накопичення органічної речовини, інтенсивно йшло вдосконалення взаємопов'язаної сукупності живих істот - біосфери - як нової оболонки Землі.

Географічні аспекти взаємодії океаносфери з іншими геосферами. Світовий океан, як відомо, має складну структуру, що представлена акваторіальними комплексами, у яких всі природні компоненти знаходяться у тісному взаємозв'язку.

Взаємодія океаносфери й атмосфери є однією з найскладніших для вивчення, оскільки включає різноманітні процеси, які помітно відрізня­ються один від одного. Ця взаємодія може охоплювати території від декількох десятків, сотень квадратних метрів до багатьох тисяч квадратних кілометрів і тривати від декількох годин, років, десятиріч до багатьох тисяч років.

Під час взаємодії відбувається обмін енергією та речовиною між Світовим океаном і атмосферою. У зв'язку з інтенсифікацією антропогенної діяльності особливе значення має вплив цієї взаємодії на глобальні процеси теплового і газового обміну. При цьому обмін теплом і газом відбувається безпосередньо між океаносферою і атмосферою, а волого- і солеобмін здійснюється за участю суші. Для Світового океану характерна висока теплова енергія, яка утворюється в результаті акумуляції в його водах більшої частини теплової сонячної енергії, що нерівномірно передається в прилеглі товщі атмосфери (понад 50% тепла надходить з тропічних областей).

Поряд із тепловим обміном особливе значення у взаємодії Світового океану й атмосфери має обмін киснем і вуглекислим газом.

Вільний кисень, який утворюється переважно в результаті фотосинтезу використовується для біохімічного перетворення речовин, надлишок же його поступає в атмосферу. Розчиненим киснем насичена поверхнева товща океанічних вод. В глибинних водах окремих внутрішньоматерикових морів кисень відсутній (наприклад, Чорного моря). При наявності кисню створюються сприятливі умови в океаносфері для інтенсивного розвитку життя, а також для окислення органічних та мінеральних речовин. Усього в Світовому океані розчинено 7480 млрд. тонн кисню. За рік океан вбирає з атмосфери 54,85 млрд. т, а виділяє 61,35 млрд. тонн кисню.

У Світовому океані вуглекислого газу в 50 разів більше, ніж в атмосфері. Велика концентрація його у водах високих широт і в придонних (газ краще розчиняється у холодній воді) водних масах. Розчинений вуглекислий газ використовується живими організмами для створення власних вапнякових скелетів та оболонок. Скелетні залишки зоопланктону і утворюють більшу частину твердих вапняних відкладів, що поширені в низьких широтах у зв'язку з перенасиченням вод вуглекислим кальцієм. Донні органогенні відклади формуються під час інтенсивних біохімічних процесів. Так забезпечується динамічна рівновага вуглекислого газу в системі «океаносфера-атмосфера».

Кількість кисню і кількість вуглекислого газу на нашій планеті н іаємопов'язані. У наш час це співвідношення зазнало значного антропогенного впливу. Чим більше людство витрачає органічного палива для отримання енергії, тим більша в атмосфері частка вуглекислого газу і менша кількість кисню. Відомо, що збільшення в атмосфері вуглекислого газу розглядається в даний час як одна з основних причин потепління на Землі. Тому проблемним змінам глобального газообміну, їх наслідкам нині надається все більше і більше уваги.

Взаємодія океаносфери і літосфери. Вона відіграє істотну роль в еволюції Світового океану. Ця взаємодія специфічно проявляється у шельфовій зоні, природа якої характеризується виключною складністю та динамічністю внаслідок близькості суші та океану. Своєрідними природними процесами характеризується дно океану, де активно взаємодіють ендогенні та екзогенні фактори.

У прибережній зоні і на шельфі літосфера виступає як матеріальний субстрат, на якому переважно під впливом енергії хвиль створюються різноманітні екзогенні форми рельєфу. Хвилі руйнують береги, транспортують і відкладають осадовий матеріал, який з часом перетворюється в осадові гірські породи. Тектонічні рухи літосфери впливають на напрям і характер природних процесів. На шельфі затухає енергія, що передається Світовому океану з атмосфери. Отже, тут має місце тісний зв'язок океаносфери, атмосфери і літосфери.

На шельфі вітрова енергія проявляється слабо, зате роль гравітаційної енергії в екзогенному рельєфоутворенні досить велика (обумовлює виникнення підводних зсувів, мулистих потоків та ін.). Взаємодія океаносфери з літосферою у ході тривалої геологічної еволюції веде до поступового збільшення материкової кори.

Для взаємодії геосфер в умовах океанічного дна характерним є прояв не лише екзогенних, але в значній мірі й ендогенних сил. У формуванні осадових товщ з часток, які знаходяться на дні океану у зваженому стані, велике значення має гравітація. При високому тиску і низьких температурах протікають специфічні процеси, які визначають особливості формування донних відкладів. Ендогенна енергія забезпечує значне надходження тепла, особливо в районах серединно-океанічних хребтів і в перехідних зонах (наприклад, на дні Червоного моря). Із проявом цієї енергії пов'язані підводні вулканічні та сейсмічні явища, які викликають різні зміни рельєфу океанічного дна. Результатом дії ендогенних сил, спрямованих в основному на створення крупних форм рельєфу на океанічному дні, а також екзогенних сил, які обумовлюють головним чином формування донних відкладів є закономірна еволюція дна Світового океану.

Досить важливим у взаємодії обох геосфер є також безперервне, протягом усього геологічного часу, надходження води з суходолу в гідросферу, що в значній мірі позначається на формуванні природи Сві­тового океану.

Взаємодія океаносфери і біосфери. Її інтенсивність визначається надзвичайно високою залежністю організмів від середовища існування. Морські організми впливають на гідросферу та прилеглу до неї атмосферу, і в першу чергу на їх хімічний склад. Прибережні зони є найбільш заселеною частиною океану (їх продуктивність на одиницю площі у 80 разів більша за продуктивність відкритого океану). Для цих зон властиві своєрідні рельєфоутворюючі процеси (поява вапнякових рифових споруд, мулистих мангрових берегів тощо).

У Світовому океані у процесі життєдіяльності і відмирання морських організмів створюються сприятливі умови для акумуляції великої кількості осадового матеріалу (переважно карбонатного чи кремнієвого складу). Істотну роль у цій акумуляції відіграє вибіркова здатність деяких організмів накопичувати у своєму тілі хімічні елементи і неорганічні сполуки в кількості, яка в сотні і тисячі раз перевищує їх концентрацію у морській воді.

Саморегулювання природи Світового океану як прояв цілісності. Взаємодія розглянутих вище геосфер відображає цілісність Світового океану. Сьогодні океаносфера розглядається як глобальна динамічна система, яка здатна до саморегуляції і яка чутливо реагує на зміну компонентів природи. В океаносфері природні процеси взаємопов'язані. Вони мають певні планетарні закономірності і регіональні особливості, які обумовлені специфікою океанічного середовища.

В останні десятиріччя у зв'язку з посиленням господарської діяльності людини відбувається надмірне надходження в атмосферу вуглекислого газу. Якщо воно триватиме і далі в таких розмірах, то в XXI столітті середня температура повітря на земній поверхні може зрости на 2-4° у результаті того, що вуглекислий газ атмосфери затримує частину довгохвильового випромінювання планети. Але оскільки потенційні можливості Світового океану в поглинанні цього газу перевищують такі можливості атмосфери приблизно в 100 разів, то помітного підвищення середньої температури на земній поверхні поки що нема. У гой же час не виявлено і підвищення кількості вуглекислого газу в океані, тому що в процесі життєдіяльності організмів частина його засвоюється, а частина розчиняється і випадає в осад. Збільшення частки розчинної органічної речовини визначає відповідне зростання активності біохімічних процесів. Отже, регулюючи кількість вуглекислого газу, Світовий океан обумовлює взаємодію різних взаємопов'язаних процесів, які забезпечують єдність його природи.

Цілісність природи океаносфери є результатом взаємодії біогенних

і абіогенних, а також космічних факторів, Із появою в океані живих організмів встановилася рівновага між різними компонентами природи, їх взаємодією і взаємозв'язком. У взаємодії ці процеси і визначають хід фізичних, хімічних, біологічних і геологічних процесів. Завдяки їм відбуваються трансформація і обмін енергією та речовиною, що забезпечує єдність, різноманітність та цілісність природи Світового океану.

Таким чином, цілісність природи Світового океану як найбільшої динамічної геосистеми Землі, здатної до саморегуляції, обумовлюється своєрідністю процесів в океаносфері та її взаємодією з атмосферою, літосферою та біосферою.