Мировой океан как единая система

Итак, Мировой  океан как часть гидросферы состоит  из океанов, морей, заливов и проливов. Все они связаны между собой. В океане, как и в атмосфере, нет резких природных границ, все  они более или менее постепенны. Здесь осуществляется глобальный механизм трансформации энергии и обмена веществ. Единство океана как водной массы обеспечивается ее непрерывным  движением как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, благодаря непрерывному круговороту  воды в природе.

Глава 2. Ресурсы  Мирового океана

В наше время, "эпоху глобальных проблем", Мировой океан играет всё большую роль в жизни человечества. Являясь огромной кладовой минеральных, энергетических, растительных и животных богатств, которые - при рациональном их потреблении и искусственном воспроизводстве - могут считаться практически неисчерпаемыми, Океан способен решить одни из самых остро стоящих задач: необходимость обеспечения быстро растущего населения продуктами питания и сырьём для развивающейся промышленности, опасность энергетического кризиса, недостаток пресной воды.

Основной  ресурс Мирового океана - морская вода. Она содержит 75 химических элементов, среди которых такие важные, как  уран, калий, бром, магний. И хотя основной продукт морской воды всё ещё  поваренная соль - 33% от мировой добычи, но уже добываются магний и бром, давно запатентованы методы получения  целого ряда металлов, среди них  и необходимые промышленности медь и серебро, запасы которых неуклонно  истощаются, когда как в океанских  водах их содержится до полмиллиарда тонн. В связи с развитием ядерной  энергетики существуют неплохие перспективы  для добычи урана и дейтерия из вод Мирового океана, тем более  что запасы урановых руд на земле  уменьшаются, а в Океане его 10 миллиардов тонн, дейтерий вообще практически  неисчерпаем - на каждые 5000 атомов обычного водорода приходится один атом тяжелого. Помимо выделения химических элементов  морская вода может быть использована для получения необходимой человеку пресной воды. Сейчас имеется в  наличии много промышленных методов  опреснения: применяются химические реакции, при которых примеси  удаляются из воды; солёную воду пропускают через специальные фильтры; наконец, производится обычное кипячение. Но опреснение не единственная возможность  получения пригодной для питья  воды. Существуют донные источники, которые  всё чаще обнаруживаются на континентальном  шельфе, то есть в областях материковой  отмели, прилегающей к берегам  суши и имеющее одинаковое с ней  геологическое строение. Один из таких  источников, расположенный у берегов  Франции - в Нормандии, дает такое  количество воды, что его называют подземной рекой⁴.

Минеральные ресурсы Мирового океана представлены не только морской водой, но и тем, что "под водой". Недра океана, его дно богаты залежами полезных ископаемых. На континентальном шельфе находятся прибрежные россыпные месторождения - золото, платина; встречаются и драгоценные камни - рубины, алмазы, сапфиры, изумруды. Например, вблизи Намибии идут подводные разработки алмазного гравия уже с 1962 года. На шельфе и частично материковом склоне Океана расположены большие месторождения фосфоритов, которые можно использовать в качестве удобрений, причём запасов хватит на ближайшие несколько сот лет. Самый же интересный вид минерального сырья Мирового океана - это знаменитые железомарганцевые конкреции, которыми покрыты громадные по площади подводные равнины. Конкреции представляют собой своеобразный "коктейль" из металлов: туда входят медь, кобальт, никель, титан, ванадий, но, конечно же, больше всего железа и марганца. Места их расположения общеизвестны, но результаты промышленной разработки пока ещё очень скромны. Зато полным ходом идёт разведка и добыча океанской нефти и газа на прибрежном шельфе, доля морской добычи приближается к 1/3 мировой добычи этих энергоносителей. В особо крупных размерах идёт разработка месторождений в Персидском, Венесуэльском, Мексиканском заливе, в Северном море; нефтяные платформы протянулись у берегов Калифорнии, Индонезии, в Средиземном и Каспийском морях. Мексиканский залив к тому же знаменит открытым во время разведки нефти месторождением серы, которая вытапливается со дна с помощью перегретой воды. Другой, пока ещё нетронутой кладовой океана являются глубинные расщелины, где образуется новое дно. Так, например, горячие (более 60 градусов) и тяжелые рассолы Красноморской впадины содержат огромные запасы серебра, олова, меди, железа и других металлов. Всё более и более важное значение принимает добыча материалов на мелководье. Вокруг Японии, к примеру, отсасывают по трубам подводные железосодержащие пески, страна добывает из морских шахт около 20% угля - над залежами породы сооружают искусственный остров и бурят ствол, вскрывающий угольные пласты.

Многие  природные процессы, происходящие в  Мировом океане, - движение, температурный  режим вод - являются неистощимыми энергетическими  ресурсами. Например, суммарная мощность приливной энергии Океана оценивается  от 1 до 6 миллиардов кВтч. Это свойство приливов и отливов использовалось во Франции аж в средние века: в XII веке строились мельницы, колёса которых приводились в движение приливной волной. В наши дни во Франции существуют современные  электростанции, использующие тот же принцип работы: вращение турбин при  приливе происходит в одну сторону, а при отливе - в другую⁵.

Главное богатство Мирового океана - это  его биологические ресурсы (рыба, зоо - и фитопланктон и другие). Биомасса Океана насчитывает 150 тыс. видов животных и 10 тыс. водорослей, а её общий объём оценивается в 35 миллиардов тонн, чего вполне может хватить, чтобы прокормить 30 миллиардов! человек. Вылавливая ежегодно 85-90 миллионов тонн рыбы, на неё приходится 85% от используемой морской продукции, моллюсков, водорослей, человечество обеспечивает около 20% своих потребностей в белках животного происхождения. Живой мир Океана - это огромные пищевые ресурсы, которые могут быть неистощимыми при правильном и бережном их использовании. Максимальный вылов рыбы не должен превышать 150-180 миллионов тонн в год: превзойти этот предел очень опасно, так как произойдут невосполнимые потери. Многие сорта рыб, китов, ластоногих вследствие неумеренной охоты почти исчезли из океанских вод, и неизвестно, восстановится ли когда-нибудь их поголовье. Но население Земли растёт бурными темпами, всё больше нуждаясь в морской продукции. Существует несколько путей поднятия её продуктивности. Первый - изымать из океана не только рыбу, но и зоопланктон, часть которого - антарктический криль - уже пошла в пищу. Можно без всякого ущерба для Океана вылавливать его в гораздо больших количествах, чем вся добываемая в настоящее время рыба. Второй путь - использование биологических ресурсов открытого Океана. Биологическая продуктивность Океана особенно велика в области подъёма глубинных вод. Один из таких апвеллингов Апвеллинг - подъём вод из глубины водоёма к поверхности. Вызывается устойчиво дующими ветрами, которые сгоняют поверхностные воды в сторону открытого моря, а в замен на поверхность поднимаются воды нижележащих слоёв., расположенный у побережья Перу, даёт 15% мировой добычи рыбы, хотя площадь его составляет не более двух сотых процента от всей поверхности Мирового океана. Наконец, третий путь - культурное разведение живых организмов, в основном в прибрежных зонах. Все эти три способа успешно опробованы во многих странах мира, но локально, поэтому продолжается губительный по своим объёмам вылов рыбы. В конце ХХ века наиболее продуктивными акваториями считаются Норвежское, Берингово, Охотское, Японское моря⁶.

В последние  годы в мире все более широкое  распространение находит разведение некоторых видов организмов на искусственно созданных морских плантациях. Эти  промыслы называются марикультурой. Развитие марикультуры имеет место в Японии (устрицы-жемчужницы), Китае (устрицы-жемчужницы), США (устрицы и мидии), Франции (устрицы), Австралии (устрицы), Нидерландах (устрицы, мидии), средиземноморских странах Европы (мидии). В России, в морях Дальнего Востока, выращивают морскую капусту (ламинарию), морских гребешков.

Океан, будучи кладовой разнообразнейших ресурсов, также является бесплатной и удобной  дорогой, которая связывает удаленные  друг от друга континенты и острова. Морской транспорт обеспечивает почти 80% перевозок между странами, служа развивающемуся мировому производству и обмену⁷.

Решить проблему энергетического кризиса на морских  и океанических побережьях помогают электростанции, работающие на энергии  приливов и отливов. Также с помощью  прибоев работают мельницы. Существуют проекты, благодаря которым не потребуется  устройство плотин, этих страшных тромбов  на реках, для накопления воды - в  том числе питьевой и перестанет угрожать необходимость устройства обводных каналов - ледники Северного  океана могут напоить пустыни.

На основании  обобщения материала можно сделать  вывод, что Мировой океан - будущее  человечества. В его водах обитают  многочисленные организмы, многие из которых  являются ценным биоресурсом планеты, а в толще земной коры, покрытой Океаном - большая часть всех минеральных  ресурсов Земли. Несмотря на огромные перспективы использования недр мирового океана, а также его энергии  приливов, волн и др., человечество на данном этапе своего технического развития сосредоточилось в основном на добыче нефти и газа в легкодоступных приконтинентальных районах и активном (вплоть до угрозы истребления) вылове биомассы морей и океанов Земли.

Глава 3. Проблемы мирового океана

Бурное развитие техники  и технологии привело к вовлечению в хозяйственный оборот ресурсов океана, а его проблемы приобрели  глобальный характер. Этих проблем  достаточно много. Они связаны с  загрязнением океана, снижением его  биологической продуктивности, освоением  минеральных и энергетических ресурсов. Использование океана особенно увеличивалось  за последние годы, что резко усилило  нагрузку на него. Интенсивная хозяйственная  деятельность привела к растущему  загрязнению вод. Особенно пагубно  сказываются на экологической обстановке в Мировом океане аварии нефтеналивных  судов, буровых платформ, слив загрязненной нефтью воды с судов. Особенно загрязнены окраинные моря: Северное, Балтийское, Средиземное, Персидский залив.

Загрязняются воды Мирового океана и отходами промышленности, и бытовыми отходами и мусором. Помимо этого существуют и другие источники  загрязнения Мирового океана.

Изменения происходят во всё  возрастающих масштабах в результате вырубки лесов, распашки обширных площадей, гидротехнических мероприятий, влияющих на речной сток и режим грунтовых  вод, забора большого количества речных, подземных и озерных вод, и  в особенности их загрязнения. Соответственно с этим меняется жидкий, газообразный и твёрдый сток в моря и океаны. Морские воды загрязняются в результате захоронения различных отходов, выброса мусора и нечистот с кораблей, к сожалению, частых аварий. В Тихий  океан ежегодно сбрасывается около 9 млн. т отходов, в воды Атлантики - свыше 30 млн. т. Океаны и моря загрязняются такими вредными для них веществами, как нефть, тяжелые металлы, пестициды, радиоизотопы. В марте 1995 года в Калифорнийском заливе было обнаружены трупы 324 дельфинов  и 8 китов. По мнению специалистов главной  причиной трагедии стало воздействие  именно этих веществ. Газообразные токсические  вещества, как окись углерода, двуокись серы, поступают в морскую воду из атмосферы. По подсчетам Калифорнийского технологического института, в Мировой океан с дождями ежегодно осаждается 50 тыс. т свинца, попадающего в воздух с выхлопными газами автомобилей. В городах близ береговой линии в морской воде нередко обнаруживается патогенная микрофлора. Степень загрязненности постоянно растет. Способности воды к самоочищению порой оказывается недостаточной, чтобы справиться с постоянно увеличивающимся количеством сбрасываемых отходов. Под влиянием течений загрязнения перемешиваются и очень быстро распространяются, оказывая вредное воздействие на зоны, богатые животными и растительностью, нанося серьезный ущерб состоянию морских экосистем. Человечество губит само себя⁸.

К числу наиболее вредных  химических загрязнений относятся  нефть и нефтепродукты. Ежегодно в океан попадает более 10 млн. т  нефти. Загрязняют поверхность танкеры, утечка сырья при бурении.

Нефть и вода не смешиваются, а в океан случайно или преднамеренно  ежегодно сливается несколько миллионов  тонн нефтепродуктов. Особенно дурной славой пользуются аварийные разливы  нефти. В 1967 году в результате крушения танкера “Торри Каньон” почти 100 тысяч тонн сырой нефти, попав  в воду близ мыса Лендсэнд, покрыли  многие километры английского и  французского побережья толстым  слоем чёрной грязи и погубили много тысяч морских птиц; особенно пострадали те, которые добывают пищу с поверхности воды, как например, - чистик. Крушения танкеров происходят ежегодно. Иногда это случается в  торных местах, как столкновение “Пасифик Глории“ и “Аллегро ” в проливе  Ла-Манш в 1970 году, а иногда в отдаленных местах, как крушение танкера “Метулла”  в Маггелановом проливе в 1974 году. Но во всех случаях громадные пятна  нефти медленно растекаются по поверхности  океана. Существуют и другие виды случайной  утечки. Один из самых крупных выбросов нефти произошёл в 1969 году при проведении подводного бурения недалеко от побережья Калифорнии, близ города Санта - Барбара. Вместе с ростом размеров танкеров, увеличиваются и аварийные сливы нефти в океан. Но при авариях её выливается всё же меньше, чем при безответственных действиях экипажей. Дело в том, что танки нефтепереливных судов промывают морской водой, которую потом выливают за борт. Однако больше всего море загрязняется нефтепродуктами, поступающими с суши, - отходами промышленных предприятий и автомобильных двигателей. Продукты сгорания нередко без разбора сбрасываются в море или выносятся туда реками.

В период между 1973-84 гг. в  США Институтом охраны окружающей среды  и энергетики отмечено 12000 случаев  загрязнения вод нефтью. Нанесенный ущерб огромен. Например, последствия  в связи с гибелью в 1995 году теплохода "Дота" у Керченского  пролива в Азовском море оцениваются  в 7 млн. долларов.

Обеспокоенность общественности нефтяным загрязнением обусловлено  неуклонным ростом экономических потерь в рыболовстве, туризме и других сферах деятельности. Только 1 т нефти  способна покрыть 12 куб. км поверхности  моря. А нефтяная пленка изменяет все  физико-химические процессы: повышается температура поверхностного слоя воды, ухудшается газообмен, рыба уходит или  погибает. Меняются гидробиологические условия в океане, оказывается  влияние на баланс кислорода в  атмосфере, а значит непосредственно  на климат. Уменьшается первичная  продукция океана - фитопланктон - своеобразный пищевой фундамент всей его жизни⁹.