В воде О. растворены также различные газы, поступающие из атмосферы и формирующиеся в самой водной толще. Наибольшее значение имеет O 2и CO 2, определяющие жизнедеятельность в О. Содержится также ряд инертных (не принимающих участие в химических реакциях) газов — N 2, Аг, Kr, Хе; их растворимость находится в обратной зависимости от атомной массы. Содержание O 2достигает максимума (7—8 мл / л ) в поверхностных слоях воды (до глубины 100—150 м ) и падает до 3,0—0,5 мл / л с увеличением глубины (слой кислородного минимума), а в некоторых районах — до нуля. Максимальное содержание CO 2, напротив, приурочено к глубинным слоям воды. Растворимость углекислоты возрастает в холодных водах и уменьшается при нагревании. В связи с этим в зимние месяцы часть CO 2переходит из атмосферы в океаническую воду, а летом — обратно. CO 2принимает участие в химических реакциях, в частности регулирует карбонатное равновесие. Воды, обогащенные CO 2, агрессивны по отношению к СаСО 3; удаление CO 2из воды при её нагревании способствует осаждению карбонатов. Велика роль CO 2в фотосинтезе, в процессе которого образуется органическое вещество. В результате фотосинтеза в О. ежегодно образуется около 10 17 г биомассы фитопланктона.
Фотосинтетическая деятельность фитопланктона определяет содержание газов, растворённых в поверхностных слоях воды (до глубины 100—150 м ), насыщая их кислородом и поглощая CO 2. Помимо углерода, организмы извлекают такие элементы, как Si, Са, Mg, К, Br, I, P, Na, а также ряд тяжёлых металлов, имеющих физиологическое значение, — V, Zn, Cu, Со, Ni и др. При отмирании организмов эти элементы частично поступают в осадок, где в соответствующих условиях могут концентрироваться. В железомарганцевых конкрециях накапливаются также Cu, Zn, Ni, Со, Mo, Ag, Tl, Pb и др. элементы. Суммарное количество железомарганцевых конкреций оценивается в 10 13.
В геохимической истории О. многие исследователи различают три стадии развития: начальную, переходную и современную. С начальной — гипотетической стадией, охватывающей догеологический этап (приблизительно до 3,5 млрд. лет назад), связан вынос из недр Земли основных массы воды и кислых продуктов дегазации (Cl, F, Br, I, S и др.), которые затем нейтрализовались, взаимодействуя с породами ложа О. Переходная стадия, охватывающая, вероятно, около 2 млрд. лет (3,5—1,7 млрд. лет назад), ознаменовалась возникновением и развитием жизни, появлением и постепенным ростом содержания фотосинтетического кислорода в атмосфере, окислением восстановленной серы и др. поливалентных элементов. Современная стадия, начавшаяся, по-видимому, на рубеже раннего и позднего протерозоя (около 1,7 млрд. лет назад) и продолжающаяся до сих пор, характеризуется составом вод О. и газов атмосферы, близким к современному, стационарным режимом с кратковременными и ограниченными колебаниями солёности мор. воды в эпохи соленакопления (кембрий, девон, пермь). Под влиянием процессов, идущих в океанической воде, формируются осадки дна. Океаническая вода проникает в эти осадки на заметную глубину. Захороненная вода океанических осадков дна, её состав подвергаются изменению; см. также ст. Геохимия .
IV. Минеральные и энергетические ресурсы
О. служит источником богатых минеральных ресурсов. Они подразделяются на химические элементы, растворённые в мор. воде; полезные ископаемые, содержащиеся под морским дном, как в континентальных шельфах, так и за их пределами; полезные ископаемые на поверхности дна.
До 70-х гг. 20 в. из морской воды извлекались преимущественно значительные количества поваренной соли (около 8 млн. т в год), сернокислого натрия, хлористого магния, хлористого калия, брома. В условиях научно-технической революции открываются перспективы существенного расширения состава извлекаемых химических элементов.
Более 90% общей стоимости минерального сырья, получаемого из О., дают нефть и газ. Общая нефтегазоносная площадь в пределах шельфа оценивается в 13 млн. км 2(около 1/ 2его площади). По ориентировочным оценкам, геологические запасы нефти в О. (до глубины 305 м ) определяются в 280 млрд. т , газа в 140 триллионов м 3 ' , потенциальные запасы их в переводе на нефть оцениваются в 1410 млрд. т . До начала 70-х гг. добыча нефти и газа ограничивалась глубиной 100—110 м и расстоянием от берега около 150 км . В ближайшей перспективе возможно расширение работ на более глубоких и удалённых от берега участках О. В 1970 добыча нефти в пределах шельфа составила 19,2% общемировой. Отмечается тенденция к существенному расширению доли морских промыслов в мировой добыче нефти. В 1973 добыча нефти и газа на морских месторождениях велась в 25 странах, а поисково-разведочные работы в шельфовых зонах морей и О. — почти в 100 странах. Наиболее крупные районы добычи нефти и газа с морского дна — Персидский и Мексиканский заливы. Начата промышленная добыча нефти и газа со дна Северного моря.
Читать дальше
