1. Общие сведения о мировом океане

1.1. Науки, изучающие океан

Понятие «гидросфера» включает в себя все водные объекты на земном шаре. Основную часть гидросферы — Мировой океан — изучает океанология, реки и озера — гидрология и лимнология, подземные воды — гидрогеология, наземные оледенения — гляциология.

В литературе можно встретить разные названия науки, занимающейся изучением морей и океанов: океанология, океанография, мореведение, физика моря. Некоторые авторы используют эти названия как синонимы, другие — как названия различных направлений и разделов общей науки о море.

Анализ современного состояния исследований океана показывает, что океанология представляет собой комплекс наук, изучающих Мировой океан. В этот комплекс входят направления, связанные с фундаментальными науками (физика океана, химия океана, биология океана), с другим комплексом наук — геологией (морская геология), геодезией (морская геодезия) и т. д. В этот же комплекс входит океанография, как описательная часть океанологии. В свою очередь, океанография включает несколько направлений, задачами которых являются: географическое описание океанов (собственно океанография), географическое описание океанических процессов: физическая океанография, химическая океанография. К этому же ряду относятся биологическая и промысловая океанография. В настоящее время в океанологии развиваются новые направления: радиационная океанология и океанография; спутниковая океанология. В связи с возрастанием антропогенного воздействия на Мировой океан особую актуальность приобретают вопросы экологии океана.

1.2. Основные проблемы, связанные с изучением и использованием Мирового океана

В настоящее время в океане добывается 60 млн. тонн биологических продуктов, из них 50 млн. тонн рыбы, 600 тыс. тонн водорослей и т. д. Интенсивно развивается добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов, особенно нефти. Океан является важнейшей транспортной артерией, по которой ежегодно перевозятся миллиарды тонн грузов. В то же время огромный ущерб прибрежным странам наносят зарождающиеся в океане тропические ураганы и тайфуны, океан ежегодно уносит сотни человеческих жизней.

Перечисленные обстоятельства требуют комплексного изучения Мирового океана. Перед наукой при этом встают следующие важнейшие проблемы:

1. Биологическая структура Мирового океана и возможности рационального использования его ресурсов. Пределы использования растительных и животных промысловых объектов, обитающих в морях и океанах, количественные показатели их продуктивности и допустимые нормы вылова могут быть обоснованно определены только в сопоставлении с показателями продуктивности всего живого населения в общей биогенетической системе Мирового океана, проведенном в рамках учения о его биологической структуре. Такой подход к определению разумного промыслового использования ресурсов морей позволит определить также пути их сохранения, преобразования и создания культурного морского хозяйства.

2. Формирование и эволюция химического состава вод Мирового океана. Эта проблема тесно связана с биологией океана и целым рядом вопросов физики океана. Исследования химического состава морской воды открывают пути использования минеральных ресурсов Мирового океана.

3. История происхождения Мирового океана и его геология. Знание истории происхождения Мирового океана необходимо для разрешения многих научных проблем. История океана — это в значительной мере история нашей планеты. Особенно важным для изучения истории океана является исследование всей толщи осадков — этой своеобразной летописи его жизни.

Геология ложа океана, отдельные области которого находятся сравнительно близко к верхней мантии Земли, геология осадочных пород, возраст Мирового океана, движение материковых плит, перемещение оси вращения Земли и полюсов — вот важнейшие вопросы этой проблемы.

4. Физика океана. Проблема теплового и динамического режимов океана в процессе его взаимодействия с атмосферой. В процессе взаимодействия с атмосферой формируется тепловой и динамический режим Мирового океана, климат и погода различных областей Земного шара. Изучение законов этого взаимодействия открывает пути для построения более совершенных методов прогноза погоды и климата. Это важно и для изучения практически всех явлений в океане, т. к. именно тепловые и динамические процессы определяют основной фон всей его жизни.

В последние пять десятилетий происходит бурное развитие приборостроения и разработки новых методов наблюдения в океане. При этом используются достижения физики, химии, биологии, математики, космические средства и методы наблюдений.

5. Загрязнение Мирового океана. Эта проблема стала особенно важной в последние десятилетия в связи с поступлением в океан огромного количества промышленных и бытовых стоков, интенсивным использованием океана как пути перевозок (особенно нефтяных продуктов), добычей нефти со дна морей, а также использованием океана для захоронения различных отходов. Масштабы загрязнения океана характеризуются хотя бы тем, что в год в него попадают миллионы тонн нефти и нефтепродуктов. Океан весьма подвижен и един. Поэтому загрязнение в одном месте может распространяться на большие области океана. В последние годы доказана весьма высокая подвижность придонных слоев океана, что ставит особые проблемы в связи с продолжающимся захоронением на дне океана токсичных отходов.

Загрязнение океана в той или иной степени влияет на его биологический, химический и физический режим. Это определяет необходимость изучения и учета загрязнения океана в соответствующих разделах океанологии.

6. Инженерные проблемы Мирового океана включают в себя следующие основные направления: использование энергии океана (тепловая энергия, энергия ветровых волн, энергия приливов); защита берегов, технических сооружений и судов от динамических океанических процессов и химического воздействия; инженерные вопросы акустики океана (связь и локация); инженерные вопросы оптики океана (подводные кино- и телесъемка).

7. Правовые проблемы Мирового океана. Мировой океан един во всех своих важнейших процессах. Поэтому рациональное использование его ресурсов, сохранение и воспроизводство их, охрана вод от загрязнения возможны только при наличии международных договоренностей. Кроме того, в связи с интенсивным практическим освоением шельфа встал вопрос уточнения границ территориальных вод морских государств.

В заключение данного параграфа отметим, что практически все перечисленные важнейшие проблемы изучения и использования Мирового океана — суть экологические проблемы, т. к. в большей или меньшей степени связаны с антропогенным воздействием на океан. Настоятельно необходимым является поэтому развитие экологического подхода к океанологическим проблемам.