Предмет и задачи океанологии

Введение

Экономика, политика, наука и культура че­ловечества связаны с Мировым океаном.

С древнейших времён океан и его моря использовались для установления связей между народами. Это создало предпосылки для Великих географических открытий, а также для освоения отдалённых территорий. Этому способствовал технический прогресс в транспортных средствах. По океанским путям в настоящее время осуществляется около ⁴/₅ мирового грузооборота. Мировой океан - богатейший источник продуктов питания, содержащих белковые вещества. Он служит также источником энергетических, химических и минеральных ресурсов.

Роль Мирового океана в жизни человечества быстро возрастает. Проблема использования океана в различных отраслях экономики (судоходство, рыболовство, рациональная эксплуатация ресурсов океана, освоение шельфа, прокладка межконтинентальных кабелей, опреснение воды, охрана и предотвращение загрязнения морской среды и др.) носит глобальный характер и связана с решением важных экономических, политических и правовых вопросов. Все это требует знания процессов, происходящих в Мировом океане.

Совокупность научных дисциплин о физических, химических, геологических и биологических процессах в Мировом океаненазывается океанологией (от греческого Ōkeanós - великая река, обтекающая Землю, и logos - слово, учение) или океанографией.

Целесообразность объединения физики, химии, геологии и биологии океана в единую науку определяется тем, что океанологи рас­сматривают океан как целостный планетарный объект, в котором происходят разнородные процессы с общей методологической основой их изучения, единством технических средств исследования

Океанология базируется на данных судовых измерений - эхолотного промера глубин с определением места судна с помощью радио- и специальных навигационных спутников Земли; гидрологических станций, на которых на разных глубинах измеряется температура и берутся пробы воды для определения её солёности, химических и оптических характеристик; измерений поверхностных течений (по сносу судов и методом бутылочной почты) и течений на глубинах (вертушками, подвешиваемыми к заякоренным буям, и поплавками нейтральной плавучести с акустическим прослеживанием); визуальных оценок волнения и его измерения волнографами; специальных гидроакустических измерений; оценок цвета воды и измерения её прозрачности по глубине видимости погружаемого белого диска; характеристик льдов, проб грунтов, биологических образцов. Ряд измерений производится на береговых и островных станциях (уровень моря, приливы, волнение, температура и др.).

Перспективными методами океанологических исследований являются непрерывные измерения автоматическими буйковыми станциями; измерения характеристик поверхности океана с помощью искусственных спутников Земли - её рельефа, температуры, ледовитости, волнения, цвета; непосредственное проникновение человека в пределы шельфа в подводных лабораториях и на океанские глубины в герметичных подводных аппаратах.

Главные практические цели океанологии - обеспечение безопасности и повышение эффективности надводного и подводного мореплавания, использование биологических минеральных и энергетических ресурсов вод и дна океана, усовершенствование методов прогноза погоды.

Составными частями океанологии являются.

Физика океана (физическая океанография, физика моря) включает гидротермодинамику, акустику и оптику океана, исследование его радиоактивности (ядерную гидрофизику) и электромагнитного поля в нём.

Крупнейшая проблема физики океана - выяснение закономерностей взаимодействия океана и атмосферы, образующих основу для теории климата, долгосрочного прогноза погоды и океанской изменчивости.

Химия океана (химическая океанография) включает гидрохимию его вод и геохимию донных осадков.

Основные проблемы - химический баланс океана (его химический обмен с континентами через речной сток, атмосферой и дном); идентификация различных водных масс; происхождение и геохимическая эволюция вод океана; извлечение ценных веществ из морской воды; химическое загрязнение океана (нефтью, ДДТ, ртутью, свинцом и др.), формирования месторождений полезных ископаемых.

Геология океана включает все разделы геологии, геофизики и геохимии в применении к земной коре в области Мирового океана. Непосредственно изучаются рельеф океанского дна; состав и процессы образования современных осадков; структура слоев земной коры (методами сейсмического зондирования и непрерывного сейсмопрофилирования); тепловой поток через дно, гравитационные и магнитные аномалии и другие геофизические характеристики.

Крупнейшие проблемы - исследование полезных ископаемых поверхности и недр океанского дна (нефти, газа, минеральных россыпей, железо-марганцево-полиметаллических конкреций, металлоносных осадков, фосфоритов и др.) и закономерностей формирования их месторождений; геологическая история океанов и глобальная тектоника Земли (формирование срединно-океанических хребтов, океанских плит и глубоководных желобов; раздвижение дна океана, дрейф континентов).

Биология океана занимается изучением его живого населения - планктона, нектона, бентоса и микроорганизмов. Изучается их систематика, биология развития, экология, эволюционная история, пищевые взаимоотношения, структура и функционирование биологических сообществ, динамика популяций промысловых организмов, климатические различия в морских экосистемах и, в частности, прибрежных, океанических и эстуарных.

Промысловая океанография исследует влияние океанологических факторов на численность и поведение морских промысловых организмов, разрабатывает океанологические основы промысловых прогнозов, выявляет наиболее биопродуктивные районы в океане.

Крупнейшие проблемы биологии океана - оценка биомассы и годовой продукции важнейших видов морских организмов, управление биологической продуктивностью океана, искусственное создание ценных организмов (аквакультура).

При этом необходимо помнить, что возможности любой экосистемы, даже такой огромной, как Мировой океан, имеют свои пределы.