Budowa mórz i oceanów

Wszechoceanem nazywamy całość wód morskich na powierzchni Ziemi, tj. oceanów i wchodzących w ich skład mórz. Wszechocean pokrywa ok 71% całości powierzchni kuli ziemskiej. Dzieli się on na cztery, oddzielne od siebie kontynentami, części czyli oceany. Oceany są to największe obszary wodne o wyraźnie ukształtowanym dnie, o określonym systemie prądów morskich. Oceany są przedzielone kontynentami, bądź grzbietami podmorskimi. Występowanie oceanu Spokojnego (Pacyfiku), Atlantyckiego, oraz Indyjskiego jest uznawane przez wszystkich oceanografów. Niektórzy z nich wydzielają także Ocean Arktyczny na półkuli północnej w pobliżu Arktyki, bądź ocean Antarktyczny na półkuli południowej. Jednostki te są jednak pozbawione wyraźnej granicy i przechodzą bezpośrednio w obszar zasięgu trzech pierwszych oceanów. Morza to części oceanów przylegające do kontynentów, całkowicie lub częściowo otoczone lądami, podlegające dużym wpływom (zwłaszcza klimatycznym) mas lądowych. Poszczególne morza różnią się od siebie pod względem właściwości fizycznych, jak i życiem organicznym.

Uwzględniając położenie i sposób połączenia z wszechoceanem morza dzielimy na:

• morza otwarte- połączone z oceanem bardzo szeroko, np. Morze Północne
• morza przybrzeżne- oddzielone od oceanów łańcuchami wysp, lub półwyspami. Morza te mogą mieć różną głębokość. Są one oddzielone od otwartego oceanu łańcuchem wysp, bądź jedną pojedynczą wyspą  (np. Morze Południowo-Chińskie, Morze Beringa, Morze Japońskie, Morze ochockie)
• morza śródziemne, które można podzielić na:
  • międzykontynentalne- leżące między kontynentami np. Morze śródziemne, Morze Czerwone. Morza te są najczęściej głębokie, powstałe na skutek spękań skorupy ziemskiej.
  • wewnątrzkontynentalne- znajdującego się w granicach jednego kontynentu. Są to zazwyczaj płytkie morza szelfowe (np. Morze Bałtyckie, Morze Białe, Zatoka Perska, Zatoka Hudsona).

Morza śródziemne, które tracą połączenie z wodami oceanicznymi stają się jeziorami, pomimo tego że mają bardzo duże rozmiary a ich woda jest słona. Tak było w przypadku Morza Kaspijskiego, czy Morza Martwego.

Zatoka jest to część zbiornika wodnego wcinająca się w ląd, ograniczona często od wód otwartych przylądkami lub małymi wyspami. Niektóre zatoki jak na przykład Zatoka Perska, czy Zatoka Hudsona są traktowane jako morza przybrzeżne.

Zalewy natomiast to płytkie, zatoki odcięte od morza, lub od większej zatoki. Woda zalewów jest słodkawa dzięki uchodzącym do nich rzekom.

Niezależnie od różnic głębokości poszczególnych mórz i oceanów można wyodrębnić pewne podstawowe formy struktury wszystkich oceanów. Rozkład ten obrazuje krzywa hipsometryczna. Do wielkich form ukształtowania dna oceanicznego zlicza się

• szelf
• stok kontynentalny
• basen oceaniczny
• rowy, wyspy, oraz grzbiety oceaniczne

Szelf

Szelf –(ang.shelf- półka) jest to łagodnie opadający przybrzeżny fragment dna sięgający zwykle do głębokości ok. 200 m. Na obrzeżach niektórych kontynentów są one wąskie, np. na zachód od wybrzeży Ameryki Południowej, lub bardzo szerokie jak w przypadku mórz arktycznych. Szelfy zajmują 28 mln km2, co stanowi 7,7 % powierzchni dna wszystkich mórz i oceanów, a zarazem 5,5 % całej powierzchni kuli ziemskiej. Genetycznie szelf jest zanurzoną częścią bloku kontynentalnego. Szelf w pobliżu wysokich brzegów kontynentów jest zazwyczaj bardzo wąski. Jego budowa geologiczna jest zbliżona, lub taka sama, jak budowa otaczających go lądów. Można zatem sądzić, że szelfy stanowiły składowe części lądów, a następnie zostały zatopione tworząc platformy brzeżne mórz i oceanów.  Powierzchnia szelfu jest albo skalista (abrazyjna), albo zbudowana z osadów piaszczystych, mułowatych i ilastych pochodzenia terygenicznego, terygenicznego wielu przypadkach lodowego (jak np. na Morzu północnym i Bałtyku). Występują na niej nierówności powstałe w wyniku działalności lodowca, dawnych rzek (z czasów, gdy szelf w glacjałach był wynurzony), fal morskich, prądów i pływów. Szelfy są to więc zalane przez morzę części lądu. Szelf jest to także obszar intensywnej działalności człowieka- zarówno wydobycia kopalin, jak i eksploatacji żywych zasobów wód (połowy ryb, i bezkręgowców).

Stok kontynentalny

Stok kontynentalny jest to forma przejściowa pomiędzy szelfem, a basenem oceanicznym. Stanowi on wąski fragment cokołu kontynentalnego o znacznie większym nachyleniu niż szelf  3-6°. Stok kontynentalny ma także zbliżoną budowę geologiczną do otaczających go lądów. Stoki kontynentalne urozmaicone są dolinami najczęściej V- kształtnymi. Ich głębokość może sięgać do kilku kilometrów, a długość nawet do kilkuset kilometrów. Doliny te nazywane są niekiedy kanionami podmorskimi. Są to wydłużone, wąskie formy o bardzo stromych zboczach. Często występują one już na szelfie, na wprost ujść rzecznych. W porównaniu z dolinami rzek kaniony podmorskie odznaczają się zazwyczaj większym spadkiem. Powstanie tych dolin tłumaczy się występowaniem na tych obszarach prądów zawiesinowych (przepływy wód morskich, zawierających znaczne ilości zawiesin mineralnych, w dół stoku podwodnego pod wpływem siły ciężkości). Stoki kontynentalne zajmują ok. 6% powierzchni Ziemi.

Basen oceaniczny

Baseny oceaniczne są położone na głębokości 4000-6000 m. i zajmują 72 % powierzchni oceanu. Skorupa ziemska budująca baseny oceaniczne jest typowa dla litosfery oceanicznej i zbudowana jest ze skał młodych w pobliżu grzbietu śródoceanicznego, oraz z coraz starszych w miarę oddalania się od środka grzbietu. Ze względu na wiek, oraz stadium ewolucji możemy wyróżnić baseny oceaniczne

• embrionalne (Wschodnioafrykańska Dolina Ryftowa, Bajkalska Strefa Ryftowa)
• młodociane (Morze Czerwone, Zatoka Adeńska)
• dojrzałe ( basen Oceanu Atlantyckiego)
• starcze ( basen Pacyfiku)
• końcowe (Morze Śródziemne, Morze Czarne, Zatoka Perska)

Baseny oceaniczne zajmują  ponad 50 % powierzchni Ziemi. Najgłębsze miejsca oceanów to rowy oceaniczne. Ich głębokość znacznie przewyższa średnią głębokość basenów oceanicznych i wynosi średnio ponad 6000 m. Rowy oceaniczne stanowią więc największe głębie oceaniczne na Ziemi. Stwierdzone w ich strefie anomalia siły ciężkości oraz trzęsienia ziemi są dowodem, że rowy powstają na skutek działania sił tektonicznych, prawdopodobnie poziomego nacisku mas lądowych. Niektórzy badacze wiążą ich powstanie z pionowymi przemienszczeniami się magmy pod skorupą ziemską. Najgłębszym rowem oceanicznym jest Rów Mariański. Głębia ta badana była po raz pierwszy w 1960 roku, kiedy to Jacques Piccard w towarzystwie jednego z amerykańskich oficerów opuścił się w batyskafie na głębokość przekraczającą 10 000 metrów. Ustanowił on tym samym rekord osiągnięcia przez człowieka maksymalnej głębokości. Największe głębie oceaniczne znajdują się w pobliżu górzystych brzegów, bądź łańcuchów wulkanicznych wysp. W rowach oceanicznych panuje całkowity mrok.

Najgłębsze rowy oceaniczne:

Rów oceaniczny

Głębokość (m)

Ocean Spokojny

• Mariański 10911 m
• Tonga 10882 m
• Kurylsko- Kamczacki 10542 m
• Filipiński 10497 m

Ocean Atlantycki

• Puerto Rico 9219 m
• Sandwicz Południowy 8264 m
• Romanche 7758 m

Ocean Indyjski

• Jawajski 7450 m
• Diamantina 7450 m

W obrębie basenów oceanicznych wyróżnić można także grzbiety oceaniczne. Grzbiety oceaniczne powstają w miejscach, gdzie dwie płyty litosfery oddalają się od siebie (tzw. strefa spreadingu). Grzbiety oceaniczny oddzielają od siebie sąsiednie baseny oceaniczne. Wewnątrz większości z nich, wzdłuż całego grzbietu ciągnie się dolina ryftowa, w której dochodzi do wylewów magmy. W miejscu rozchodzenia się dwóch płyt oceanicznych wdzierają się nowe masy bazaltu, powodując powiększanie dna oceanicznego. Wiek skorupy oceanicznej od doliny ryftowej na zewnątrz, w stronę kontynentów jest coraz starszy. W grzbietach, gdzie tempo tego procesu jest wyższe, tj. wydobywa się w nich więcej magmy,  lecz nie powstają doliny ryftowe. Grzbiety śródoceaniczne są zazwyczaj potrzaskane poprzecznymi uskokami, noszącymi nazwę krawędzi oceanicznej. W obrębie den oceanicznych występują także gujoty. Gujoty (nazwa od odkrywcy –Goyot’a) są to zapadnięte pod powierzchnią oceanu i wobec tego niewidoczne góry wulkanicznego pochodzenia w postaci stożków ze ściętymi przez abrazję morską wierzchołkami. Leżą one na głębokości kilkuset metrów. W miarę zapadania się gujoty były nadbudowywane prze korale przeobrażane później w atole. Są to wyspy koralowe, składające się z rafy koralowej w kształcie pierścienia otaczającego centralną depresję. Depresja nazywana laguną może być częścią wyłonionej wyspy, stanowić niewielki, lecz odrębny zbiornik wodny lub też być połączona z morzem. Atol powstaje na skutek przyrastania rafy koralowej wokół wyspy wulkanicznej. Obumierające szczątki roślin pozostawiają po sobie wapienne szkielety stanowiące zwartą strukturę. Wraz z upływem czasu, pod wpływem ciężaru wapiennego pierścienia wyspa obniża się i stopniowo zanurza w wodzie. Pierścień pozostający ponad powierzchnią ulega erozji. Jednym z jej produktów jest piasek, na którym mogą rozwijać się rośliny. Szczątki roślin tworzą glebę i w ten sposób wyspa rozrasta się.

Krajobraz kontynentalny jest kształtowany nie tylko pod wpływem sił wewnętrznych, ale także na skutek takich czynników jak: watr, deszcz, wody płynące itp. Czynniki te nie działają w obrębie basenów oceanicznych. Wielkie formy geomorfologiczne występujące na Ziemi, pod wpływem procesów zewnętrznych uległy przekształceniu. Na dnie basenów oceanicznych zjawiska te nie mogły w tak intensywnym stopniu zmienić form rzeźby dna oceanicznego.

Typy wybrzeży morskich

Woda morska oddziałuje w sposób niszczący (abrazja) lub budujący na wybrzeża morskie. Wybrzeża morskie to obszary styku powierzchni lądowych z powierzchniami morskimi, bądź oceanicznymi. Na kształtowanie się wybrzeży  morskich ma wpływ wiele czynników także klimatycznych. Największą spośród nich rolę odgrywa wiatr. W zależności od wysokości brzegów wyróżniamy:

• wysokie: dalmatyńskie - riasowe , fiordowe, fierdowe , szkierowe , limanowe, klifowe,
• niskie: mierzejowe, lagunowe, namorzynowe, koralowe
• wyrównane.

Wybrzeża wysokie są niszczone, podczas gdy na wybrzeżach niskich przeważa działalność akumulacyjna. Wysokie wybrzeża dzielą się na:

• dalmatyńskie: które powstało w wyniku zalania gór ułożonych równolegle do linii brzegowej. Powstaje w ten sposób system wydłużonych wysp, ułożonych równolegle do wybrzeża. Pomiędzy nimi znajdują się liczne głębokie cieśniny

• riasowe: wybrzeże na skraju obszaru górskiego, lub wyższego, rozcięte przez głębokie doliny rzeczne będące obecnie zatokami. Powstałe w wyniku zalania dolin starych grzbietów górskich.

• fiordowe: wysokie wybrzeża z głębokimi, długimi i wąskimi zatokami o stromych ścianach, sięgających często setek metrów wysokości. Powstają wskutek zalania przez morze długich, głębokich (U-kształtnych) lodowcowych na obszarach górskich. Wybrzeża tego typu można spotkać w Norwegii, południowych Chile

• limanowe: wybrzeże, na którym w czasie przypływu zalewane są ujściowe odcinki rzek o charakterze lejkowym. Wraz z odpływem fale morskie unoszą muł z rzeki i budują wał między ujściem a otwartym morzem. Powstaje liman, czyli zatoka utworzona z ujściowego odcinka jaru rzeki. Po jej odcięciu przez mierzeję może powstać jezioro limanowe.

• klifowe: wybrzeże utworzone w wyniku niszczenia przez fale morskie zboczy wyżyn, lub wysoczyzn. Wybrzeże klifowe opada ku morzu stromą ścianą zwaną klifem. U podnóża klifu występuje niekiedy wąska plaża

• szkierowe: wybrzeże z bardzo dużą ilością małych pagórkowatych wysepek, ledwo wynurzających się na powierzchnię. Liczne zatoki są wcięte daleko w głąb lądu. Wyspy te zbudowane są z twardych skał. Powierzchnia tych archipelagów została przekształcona przez lodowiec w tzw. mutony (barańce). Muton to rodzaj wyniosłości skalnej o wysokości od kilkunastu centymetrów do kilkudziesięciu metrów, powstająca w wyniku procesu niszczenia podłoża skalnego wywoływanego przez działalność lodowca. Wybrzeża tego typu występują w południowej Finlandii, czy w Szwecji.

Wybrzeża niskie dzielą się na:

• mierzejowe: Płaskie wybrzeże z zatokami zamykanymi przez piaszczyste, wąskie półwyspy powstałe w wyniku działalności prądów przybrzeżnych, które tworzą mierzeje i zalewy.
• lagunowe: płaskie wybrzeże, utworzone w wyniku odcięcia płytkiej zatoki (laguny) przez wynurzoną, piaszczystą ławicę (lido)
• namorzynowe: występują tylko w strefie ciepłej, gdzie nad brzegami mórz rosną słonolubne lasy namorzynowe. Korzenie drzew chronią wybrzeże przed niszczącą działalnością fal.
• koralowe: rafowe (koralowe) to wybrzeża oddzielone od pełnego morza barierą zbudowaną z rafy koralowej. Często między barierą a właściwym wybrzeżem występuje płytka laguna. Od strony laguny stok jest łagodny, a od strony morza – stromy.

Szczególną cechą środowiska morskiego jest osadzanie, czyli sedymentacja. Dno morskie praktycznie w całości pokryte jest osadami pochodzącymi z rozpadów lądów (osady te są głównie przenoszone rzekami), lub z resztek organizmów. Pierwsze tworzą grupę osadów terygenicznych, drugie natomiast to osady organiczne.