Ocean ili okean (latinskioceanus; grčkiὠκεανός, prema grčkom bogu mora i voda Okeanu), u užem smislu jedinstvena, kontinuirana vodena masa golemih dimenzija, u širem smislu ukupna vodena masa mora na Zemlji koja pokriva skoro tri četvrtine (71%) Zemljine površine.[1]
Geološki gledano, ocean je područje oceanske kore pokrivene vodom. Oceanska kora je tanak sloj skrućenog vulkanskog bazalta koji prekriva Zemljin plašt na mjestima gdje nema kontinenata. Prema tom gledištu danas postoje tri oceana: Svjetski ocean te Crno i Kaspijsko more (ili Kaspijsko jezero) koji su nastali sudarom Cimerije s Laurazijom. [[Sredozemno more je gotovo samostalan ocean povezan sa Svjetskim oceanom kroz Gibraltarska vrata, a nekoliko puta tijekom zadnjih nekoliko milijuna godina uistinu je kretanje afričkog kontinenta zatvorilo pravac u potpunosti, stvarajući Sredozemlje četvrtim oceanom. (Crno more je povezano sa Sredozemnim preko Bospora koji je zapravo prirodni kanal probijen kroz kontinentalnu stijenu prije otprilike 5000 godina, te nije djelić oceanskog dna poput Gibraltarskih vratiju.)
Površina Svjetskog oceana iznosi 361 milijun km², obujam 1370 milijuna km³, a prosječna mu je dubina 3790 m. To ne uključuje mora koja nisu povezana sa Svjetskim oceanom kao što je Kaspijsko more.
Ukupna masa hidrosfere iznosi oko 1,4 × 1021 kg, što je jednako otprilike 0,023% Zemljine ukupne mase.
Vidi morsku vodu za opširniju raspravu o sastavu oceanske vode od koje je najznačajnija slanost.
Južni okean (Južno polarno more ili Antarktički okean).
Nekad se u općem govoru navode samo tri okeana: Atlantski, Indijski i Tihi okean. U ovom pogledu, Arktički okean se smatra dijelom Atlantika, dok se Južni okean, čija je granica određena 60. paralelom južne geografske širine, smatra kao dio sva tri okeana. Alternativnim označavanjem, dva najveća okeana na Zemlji su podijeljena u zavisnosti kojoj hemisferi pripadaju (južnoj ili sjevernoj), tako naprimjer postoje južni i sjeverni Pacifik te južni i sjeverni Atlantik, te se njima dodaju Indijski okean i dva polarna mora.
Historijski posmatrano, često se koristio izraz Sedam svjetskih mora, koji je pored Pacifika, Atlantika i Indijskog okeana obuhvatao i Karipsko more, Sredozemno more, Žuto more i Sjeverno more (kao i neka druga mora, koja se smatraju ivična mora okeana, poput Crnog mora i Baltičkog mora).
Postoji i druga alternativa koja je povezana sa magičnim brojem sedam, koji se u nekim religijama smatra posebnim. Time je Zemlja podijeljena na sedam kontinenata (Sjeverna i južna Amerika, Evropa, Afrika, Azija, Okeanija i Antarktika) te sedam svjetskih mora (okeana) (sjeverni i južni Atlantik, Sjeverno polarno i Južno polarno more, Indijski okean te sjeverni i južni Pacifik).
Oblik okeana
Nastanak nekog okeanaPorast nivoa svjetskog mora u posljednjih 24.000 godina
Pojedinačni okeani, koji se prostiru između kontinenata, razlikuju se, između ostalog, po zapremini, sadržaju soli, valovima i morskim strujama, vlastitim sistemima plime i oseke, kao i geološkim formacijama.
Unutar okeana i njihovih ivičnih mora odnosno na dnu okeana nalaze se mnoge vrlo visoke i ponegdje vrlo izužene podvodne planine i planinski lanci, naročito takozvani srednjeokeanski grebeni. U nekim dijelovima okeana postoje mnogobrojna manja uzvišenja i doline, veće ili manje brazde u dubokom moru, te Pacifički vatreni prsten, svojstven samo Tihom okeanu. Osim navedenog, sa dna mora uzdižu se mnogobrojna ostrva, ostrvske grupe i arhipelazi. Sjeverno polarno more i Južni okean su jednim dijelom ili potpuno prekriveni ledom i ledenim pločama.
Dno okeana je gornja strana jednog dijela okeanske Zemljine kore. Njene stijene se objašnjavaju putem teorije tektonike ploča. Po njoj, novo okeansko dno nastaje u srednjeokeanskom grebenu i polahko se pomjera u stranu, dok ne dosegne zonu subdukcije te se u njoj podvlači nazad u unutrašnjost kore. Ovo znači da okeani mogu postati veći, manji, nastati novi i postojeći nestati. Tako naprimjer za Atlantski okean se smatra da je star oko 150 miliona godina. Prahistorijski okeani na Zemlji, za koje se pretpostavlja da su postojali su, između ostalih, Mirovija, Pantalas, Reikum i Tetis sa evropskim ivičnim morem Paratetis.
Obalna linija ne zavisi samo od oblika i položaja kontinenata, već i od zapremine morske vode. Tako na mjestima gdje su niže temperature ima znatno manje morske vode, jer su velike količine vode zarobljene na kontinentima u vidu ledenih ploča i glečera, a prilikom porasta temperature dolazi do njihovog topljenja i porasta nivoa okeana (transgresija). Drugi faktori promjene uključuju izdizanje ili spuštanje dna okeana usljed geoloških događaja.
U globalnom smislu, prosječna dubina okeana je oko 3682,2 m.[2] Ova vrijednost bi mogla biti još preciznije izmjerena ukoliko bi se u budućnosti, naprimjer, podvodni grebeni i planine mogle direktno i u potpunosti izmjeriti, za šta danas postoje samo djelimični podati dobijeni indirektnim putem pomoću vještačkih satelita u orbiti Zemlje. Takva mjerenja su neophodna jer podvodni grebeni i planine izazivaju neznatno lokalno povećanje Zemljine gravitacije te se iznad njih može izmjeriti nešto niži nivo vode (geoid). Prema istoj studiji[2] ukupna površina svih okeana se procjenjuje na 361,84 miliona km2, a njihova zapremina na 1,3324 milijardi km3.
Najdublja tačka u okeanu se nalazi u Marijanskoj brazdi (Marijanskom rovu) koja se nalazi u Tihom okeanu u blizini obale Sjevernih Marijanskih Ostrva. Njena najveća izmjerena dubina iznosi oko 10.911 m (uz približno odstupanje od 40 m, mada su neka nepotvrđena mjerenja pokazala da ta dubina iznosi i 11.034 m[3]) Britanski Challenger II je 1951. godine otkrio ovu brazdu i najdubljoj tački dao ime Challenger Deep. Godine 1960. batiskaf Trst je uspio doći do dna brazde sa posadom koju su činila dva čovjeka Jacques Piccard i Don Walsh.
Kretanje vodenih masa
Vodene mase nekog okeana nisu jedinstvene niti iste, nego se mijenjaju sa dubinom okeana. Postoje velika, stabilna kretanja vode poznata kao morske struje. Najvažnija je takozvana globalna tekuća traka ili vrpca, kombinacija morskih struja koja međusobno povezuje četiri od pet okeana i sa kojom površinske struje i dubinske struje zajedno čine globalno kretanje morske vode. Pri tome se ponekad mogu pojaviti veliki vodeni vrtlozi zvani eddies u dubinama preko 1000 metara.[4] Također i srednjeokeanski grebeni mogu dovesti do stvaranje vrtloga.[5] Uočeni su i ogromni vodeni vrtlozi promjera od 50 od 200 km, koji se mogu zadržati i do nekoliko sedmica, a koji donose hladnu ali hranjivim materijama bogatu vodu iz dubina na površinu okeana.[6]
Na površini okeana i mora javljaju se valovi. Oni mogu biti neravnomjerna kretanja vode izazavana vjetrom, a koji se mjere i iskazuju posebnom skalom. Pojedini valovi ili grupe valova, takozvani valovi ubice su posebno opasni valovi koji nastaju povezivanjem više valova te tako mogu dostići i do 25 m visine. Cunami su valovi koji nastaju nakon jakih zemljotresa ili erupcija vulkana, a koji tek približavanjem plitkim priobalnim vodama rastu i mogu izazvati ogromna razaranja. Tokom jednog dana zbog plime i oseke dolazi do varijacija u visini nivoa mora ali su one redovne i ponavljajuće te mogu jednom dijelom uticati na geometrijski oblik obala. Vjetar uzrokuje transport vode u okeanu (Ekmanov transport). Uzimajući u obzir Coriolisove sile u gornjim slojevima vode (do dubine od oko 50 m) dolazi do takozvanih Ekmanovih strujanja.
Vode okeana
Salinitet tokom godine
Procesom serpentiniziranja godišnje se na okeansko dno hemijski veže oko 60 kubnih kilometara[7] okeanske vode. Tome se dodaje još i zasićenje sedimenata vodom na dnu okeana. U zonama subdukcije ova zarobljena voda se ponovno oslobađa.
Raspodjela kisika
Udio kisika u okeanskoj vodi neposredno blizu površine je određena prelaskom kisika iz zraka u vodu i biološke proizvodnje kisika iz ugljik dioksida (CO2) djelovanjem fitoplanktona. Stoga ponekad može doći do prezasićenja površinskih voda (zasićenost kisikom veća od 100%) u tropskim područjima, pa se kisik snažno otpušta nazad u atmosferu. Međutim, fitoplankton upotrebljava kisik za disanje kada nema Sunčeve svjetlosti. Porastom dubine i s njom povezanog smanjenja Sunčeve svjetlosti, opada i zasićenost kisika u morskoj vodi.[8]
Pored osiromašenja kisikom zbog zooplanktona i jednom dijelom djelovanjem bakterioplanktona, jedan dio tog osiromašenja pridonosi povećano biološko iskorištavanja biomase čime se direktno smanjuje udio kisika u okeanu. U okeanu ne dolazi do nestanka kisika u dubokim vodama, pošto naprimjer u Labradorskom, Grenlandskom i Weddellovom moru nastaju površinske vode vrlo bogate kisikom, koje zatim tonu do dna okeana i dubinskim strujama putem globalne tekuće vrpce raspoređuju se po cijelom svijetu.[9]
Raspodjela kisika u velikim okeanskim dubinama nije ravnomjerna. Postoje takozvane minimalne zone gdje se odvija naprimjer oksidacija amonijaka bez prisustva kisika kao i denitrificiranje (disanjem anaerobnih bakterija proizvodeći molekularni dušik koji se izdvaja iz vode i dospijeva u atmosferu). Ova područja se vrlo često nalaze u tropskom pojasu, tako naprimjer značajne minimalne zone kisika se nalaze u Arapskom moru u dubini od 200 do 1150 metara.[10]
Najveći značaj za ekosistem okeana je da se porastom dubine okeana smanjuje količina Sunčeve svjetlosti koja do njega dopire. U najplićim slojevima vode, gdje ima najviše svjetlosti, nazvanom eufotična zona, biljke koriste proces fotosinteze za proizvodnju hrane i energije. Na ovu zonu nastavlja se disfotična zona, gdje je količina svjetlosti svedena na minimum. U slojevima vode ispod ove zone, u takozvanoj afotičnoj zoni, svjetlost nikako ne dopire i vlada potpuni mrak.
Drugi važni faktor u okeanima je da se morska voda u različitim dubinama u hemijskom smislu ponaša drugačije. Živa bića u moru, poput školjki, korala, krečnjačkih algi, kremenih algi i drugih koriste kalcij karbonat i silicij dioksid putem biomineralizacije za izgradnju svojih ljuštura i skeleta. Ove biominerali se mogu hemijski razgraditi djelovanjem okeanske vode. Tako za kalcij karbonate (aragonit i kalcit) postoje određene donje dubinske granice, ispod kojih se oni u potpunosti rastvaraju, a nazivaju se kompenzacijske dubine kalcita i aragonita. Dubine okeana su podijeljene u nekoliko nivoa. Ona počinje na dubini od 200 metara, do koje se uzima prostiranje kontinentalnog šelfa. Na njega se nastavlja kontinentalna ploča koja se može pružati i do dubine od 2000 do 3000 metara. Nakon nje dolaze abisalna ravan sa maksimalnom dubinom od 6000m a ispod nje je hadalna zona. Postoje određena područja koja se javljaju vrlo rijetko, uglavnom sezonski a koja su vrlo bogata hranjivim materijama (koristi se i engleski izraz upwelling područja). U njima hladne okeanske struje iz velikih dubina penju se prema površini okeana i zamjenjuju tople površinske vode, koje nisu bogate hranjivim materijama.
Otvoreni okean
Otvoreni okean obuhvata oko 80% površine svjetskih mora, ali se u njemu proizvodi samo oko 1% ukupne biomase. U ovom oligotrofnom području uglavnom nedostatak dušika i fosfora u okeanskoj vodi ograničava rast morskih biljaka (fitoplanktona). Osim toga i nedostatak vrlo važnih metala, kao što je naprimjer željezo, također značajno djeluje da ograničavanje rasta fitoplanktona, pa se u tom području počelo eksperimentirati sa vještačkim dodavanjem željeza. Na površini svjetskih mora može se pronaći i neuston.
Veliki vodeni vrtlozi, pri kojima hladna morska voda bogata hranjivim materijama iz dubina dospijeva na površinu okeana, djelujući kratkotrajno kao upwelling dovodi do gotovo eksplozivnog rasta i razmnožavanja fitoplanktona u površinskom sloju vode. Sličan efekat mogu izazvati i tropske oluje i uragani.[11] Značajna su i velika uzvišenja okeanskog dna, koja ponekad dosežu i do površine vode, kao što su pojedine podvodne planine i gujoti, kao i ogromni podvodni planinski lanci. Ova uzvišenja djelimično remeti kretanje okeanskih struja, tako da uz njih mogu podizati hladne vode iz velikih dubina okeana, donoseći na površinu hranjive materije, te se oko tih mogu formirati oaze morskog života.
Prelaz između kopna i dubokog okana čini kontinentalni šelf dubok do 200 metara, koji dalje u dubinu se strmo spušta čineći kontinentalni odsjek na koji se dalje nastavlja okeanska zaravan.
Okeanska područja šelfa su vrlo bogata hranjivim materijama i imaju vrlo veliki privredni značaj za države koje neposredno graniče i izlaze sa obalu okeana. Do danas u međunarodnom pravu je sačinen dogovor o isključivoj privrednoj zoni, koja se uglavnom zasniva na razlozima ribolova okolnih država i ponegdje predstavlja i znatne podvodne zalihe nafte i prirodnog gasa što je mnogim državama vitalni nacionalni interes. U Evropskoj uniji na snazi je zajednička ribolovna politika EU.
U područjima šelfa rastu brojne šume algi (kelpa) uglavnom na mirnom, stjenovitom dnu dubine od 15 do 40 metara. Naziv za te šume potiče od algi (kelp, lat. Laminaria i dr. rodovi) a spadaju u višećelijske smeđe alge i rastu na morskom dnu. Na mehkom tlu u plitkim priobalnim područjima okeana ili u područjima dokle dopiru plima i oseka (tidalna zona) rastu biljke iz porodice morskih trava, ponegdje sačinjavajući prostrane livade morske trave. Osim što su od velikog značaja za ekologiju okeana, one također imaju ulogu i u zaštiti obale.
Duboko more
Duboka okeanska prostranstva su do danas najmanje istražena oblast okeana. Tek od sredine 20. vijeka naučnici su uspjeli načiniti fotografije i sakupiti uzorke iz tih dubina pomoću podmornica sa i bez ljudske posade, konstruiranih za srednje i velike dubine, kao i podvodnih robota (AUV - autonomnih podvodnih vozila) i ROV (daljinski upravljanih podvodnih vozila). Do tada su samo mrežama uspijevali iz velikih dubina izvući, manje-više zgniječene i unakažene primjerke živih bića iz dubine, kao što je to bio slučaj na ekspedicijama 1872-1876. (ekspedicija Challenger na dubini do 8000 m) i ekspedicija 1898-1899. na dubini od 4600 m (ekspedicija Valdivia).
Nasuprot dobro osvijetljenom gornjem području (eufotičkoj zoni) okeana, duboko more dobija vrlo malo (disfotička zona) ili nimalo (afotička zona) svjetlosti, te tamo nije moguća fotosinteza. Većina živih bića koja žive u dubokim morima nakon zalaska Sunca migriraju iz zone slabe vidljivosti prema gore bliže površini koja je osvijetljena danju da bi se hranili, te nakon izlaska Sunca ponovo se vraćaju u dubinu. Pri ovoj migraciji nailaze na lutajuće predatore. U takve migrirajuće dubinske životinje spadaju meduze, kril i neki manji račići iz potklase Copepoda (veslonošci). Za životinje koje tamo žive od životnog značaja je da se značajno ne razlikuju u boji tijela od slabog plavog svjetla koje dopire sa površine. Važne tehnike prikrivanja je providnost i emisija svjetlosti sa suprotne strane, pri čemu takve životinje sa donje strane (okrenute prema dnu) posjeduju svjetleće organe koji emitiraju svjetlost a koja u zavisnosti od jačine vanjske svjetlosti sjaji slabije ili jače. Ova bioluminescencija dobija još više na značaju u područjima gdje uopće nema Sunčeve svjetlosti. Tako ribama iz dubina, svjetleći organi služe da privuku plijen ili partnera za parenje.
Gotovo bezbojna, prozirna Aurelia aurita (Mjesečeva meduza).
Mjesečeva meduza (Aurelia aurita) pod svjetlima plavih reflektora
Vampirska hobotnica prilikom bijega izbacuje svjetleće čestice kojima zbunjuje predatore.
"Riba udičarka" iz dubokih mora, iznad usta ima svjetleći organ
"Riba duh", Opisthoproctus soleatus, ima velike oči usmjerene prema gore
Istraživanja
Putovanje brodovima površinom oceana potječe još iz prethistorijskih vremena, ali tek je u modernom dobu ekstenzivno podvodno putovanje postalo mogućim.
Najdublja točka oceana izmjerena je u Marijanskoj brazdi (jarku) smještenoj u Tihom oceanu blizu Sjevernomarijanskih otoka, a iznosi 10,923 m. U potpunosti je istražena 1951. plovilom britanske mornarice "Challengerom II" koji je svoje ime dao i najdubljem dijelu jarka, "Dubini Challenger".
Veliki dijelovi dna svjetskih oceana neistraženi su i nekartirani. Globalna slika mnogih podvodnih obilježja većih od 10 km napravljena je 1995., a bazirana je na gravitacijskim iskrivljenjima obližnje morske površine.
Klima
Jedan od najdramatičnijih vremenskih oblika javlja se iznad oceana: tropski cikloni (poznatiji kao "tajfuni" i "uragani" ovisno gdje se sustav stvara). Morske struje uvelike utječu na Zemljinu klimu prenoseći topao ili hladan zrak i padaline prema obalnim područjima gdje ih dalje u unutrašnjost mogu prenositi vjetrovi. Antarktička struja okružuje taj kontinent, utječe na klimu područja te povezuje struje iz nekoliko oceana.
Ekologija
Oceani su dom mnogim životnim oblicima kao što su:
Zemlja je jedini poznati planet s tekućom vodom na svojoj površini, a zasigurno jedini takav u našem sunčevom sustavu.
Planete
Gasni giganti, planete Jupiter i Saturn, ne posjeduju čvrstu površinu, nego da je njihova površina sačinjena od slojeva tečnog vodika. Međutim, tačna planetarna geologija tih planeta nije u potpunosti otkrivena. Postoje hipoteze da planete Uran i Neptun ispod svoje debele atmosfere kriju vrelu, jako sabijenu vodu pod superkritičnim uslovima temperature i pritiska. Iako njihov sastav nije u potpunost razjašnjen, studija koju su sačinili Wiktorowicz i dr. 2006. godine isključila je postojanje takvih vodenih okeana na Neptunu,[12] mada neke studije ukazuju da je moguće postojanje nekih egzotičnih okeana od tečnih dijamanata.[13] Hipoteze o postojanju okeana na Marsu su ukazivale da je gotovo trećina površine te planete nekad bila pokrivena vodom, mada danas voda na Marsu više nije okeanska. Međutim i dalje postoje mogućnosti da voda na Marsu i dalje postoji, a proučavaju se i razlozi njenog nestanka sa Marsa. Astronomi vjeruju da atmosfera na Veneri sadrži vodu u tečnom stanju a možda su postojali i okeani u davnoj prošlosti Venere. Ako su i postojali, kasnije svi su nestali zbog geoloških promjena na Veneri.
Trenutačno se vodi mnogo rasprava o tome da li je Mars nekada imao ocean vode na svojoj sjevernoj hemisferi, i o tome što mu se dogodilo ako ga je imao. Nedavni pronalasci misije Mars Exploration Rover pokazuju da je Mars imao nešto dugotrajne stajaće vode barem na jednom mjestu, ali njeno postojanje još uvijek nije poznato.
Prirodni sateliti
Vjeruje se da postoji sloj tečne vode dovoljno debeo da odvaja koru od jezgre prirodnih satelita Titana, Evrope, kao i uz manju vjerovatnoću na Kalistu, Ganimedu[14][15] i Tritonu.[16][17] Smatra se da na mjesecu Iju postoji okean magme. Na Saturnovom mjesecu Enkeladu uočeni su gejziri, koji možda potiču iz 10 km dubokog okeana ispod ledene kore mjeseca.[18] Drugi ledeni mjeseci također možda imaju unutrašnje okeane ili su nekad imali takve okeane koji su danas možda zamrznuti.[19]
Smatra se da su tekući ugljikovodici prisutni na Titanovoj površini, iako bi ih bilo ispravnije opisati kao "jezera" nego kao "oceane". Razdioba područja tekućih ugljikovodika bolje će se znati nakon cjelokupne analize podataka sa sonde Huygens iz svemirske misije Cassini-Huygens koja se spustila na Titanovu površinu u siječnju 2005. Također se smatra da se ispod mješavine leda i ugljikovodika koji oblikuju Titanovu vanjsku koru vjerojatno nalazi podzemni ocean vode.
↑McKinnon, William B., et.al. (2007). „Encyclopedia of the Solar System”. u: Lucy Ann Adams McFadden, Lucy-Ann Adams, Paul Robert Weissman, Torrence V. Johnson. Encyclopedia of the Solar System (2. izd.). Amsterdam; Boston: Academic Press. pp. 483–502. ISBN978-0-12-088589-3.
↑Ruiz, Javier (2003). „Heat flow and depth to a possible internal ocean on Triton”. Icarus166 (2): 436–439.DOI:10.1016/j.icarus.2003.09.009
.jpg)
.jpg)
