Table of Contents

Тихий океан является крупнейшим и самым глубоким из океанических подразделений Земли, охватывающим более 63 миллионов квадратных миль и удерживающим примерно половину свободной воды планеты. Его огромные масштабы и глубокое влияние на климат, биоразнообразие и историю человечества делают его краеугольным камнем глобальных исследований и экологических исследований. От коралловых садов Большого Барьерного рифа до сокрушительных глубин Марианской впадины Тихий океан продолжает формировать наше понимание мира - и наше будущее на нем.

Ключевые особенности Тихого океана

Тихий океан простирается от Северного Ледовитого океана на севере до Южного океана на юге, в окружении Америк на востоке и Азии и Австралии на западе. Его средняя глубина составляет около 12 080 футов, но его самая глубокая точка — Глубокий Челленджер в Марианской впадине — опускается более чем на 36 000 футов ниже уровня моря. Эта впадина сама по себе является памятником мощи тектонических сил, образующихся вдоль зоны субдукции, где Тихоокеанская плита скользит под Марианской плитой.

Коралловые рифы и атоллы

Тихий океан является домом для некоторых из самых обширных и биоразнообразных систем коралловых рифов на Земле. Большой Барьерный риф у побережья Австралии охватывает примерно 133 000 квадратных миль и виден из космоса. Но он далеко не один: Коралловый треугольник — охватывающий Индонезию, Филиппины, Папуа-Новую Гвинею и Соломоновы острова — содержит 76% видов кораллов в мире и поддерживает самое высокое морское биоразнообразие на планете. Атоллы, такие как на Маршалловых островах и архипелаге Туамоту, образуются, когда вулканические острова стихают, оставляя кольца кораллов, которые окружают лагуны.

Вулканические острова и Кольцо Огня

Геологическая активность Тихого океана сосредоточена вдоль Огненного кольца, подковообразного пояса вулканов и линий разломов, которые окружают бассейн. На этот регион приходится около 90% землетрясений в мире и находится более 75% его активных вулканов. Острова, такие как Гавайи, Япония, Новая Зеландия и Галапагосские острова, были сформированы вулканическими процессами — некоторые, такие как Гавайи, построены горячими точками глубоко внутри мантии, в то время как другие, такие как Алеутские острова, возникают из субдукции. Огненное кольцо также породило самые глубокие океанические траншеи, включая Тонгскую впадину и Кермадекскую впадину, которые превышают 32 000 футов в глубину.

Океанские течения и гиры

Поверхностные течения Тихого океана образуют два массивных круговорота — Северо-Тихоокеанский и Южно-Тихоокеанский, которые циркулируют по часовой стрелке в северном полушарии и против часовой стрелки в южном полушарии. Эти круги движутся торговыми ветрами и западниками, перемещая теплую воду с экватора к полюсам и холодную воду обратно к тропикам. Куросио течение, похожее на Гольфстрим в Атлантике, несет теплую воду на север вдоль Японии, влияя на погоду и рыболовство. Калифорнийское течение приносит холодную, богатую питательными веществами воду на юг вдоль западного побережья Северной Америки, питая одну из самых продуктивных морских экосистем в мире.

Роль в глобальном исследовании

Тихий океан был дорогой для исследования и миграции людей в течение тысяч лет, и его обширность бросала вызов и вознаграждала тех, кто осмеливался пересечь его.

Древние полинезийские путешествия

Задолго до того, как европейские корабли вошли в Тихий океан, полинезийские мореплаватели достигли того, что многие считали невозможным: расселение островов, разбросанных по десяткам миллионов квадратных миль. Используя сложную систему небесной навигации, волновые узоры, облачные образования и поведение птиц, они путешествовали между отдаленными архипелагами. Двухкорпусное каноэ — стабильное и быстрое — позволило им перевозить семьи, скот и растения. Они колонизировали Маркизские острова, острова Общества, Туамотус и, в конечном итоге, Гавайи, остров Пасхи и Новую Зеландию. Недавние исследования с использованием моделей обратной миграции предполагают, что контакт между полинезийцами и южноамериканскими народами, возможно, произошел около 1200 года нашей эры, подчеркивая потенциальные доколониальные обмены через Тихий океан.

Европейские исследования и торговля

Экспедиция Фердинанда Магеллана (1519-1522) была первым европейским переходом Тихого океана, назвав его «Mar Pacifico» для его спокойных вод. Последующие исследователи, такие как сэр Фрэнсис Дрейк, , , капитан Джеймс Кук, и Витус Беринг нанесли на карту обширные участки береговой линии, раскрывая протяженность океана и его островов. Три путешествия Кука (1768-1779) произвели подробные карты Тихого океана, включая первое точное картирование Новой Зеландии и восточного побережья Австралии. Испанские манильские галлеоны пересекли Тихий океан от Мексики до Филиппин с 1565 по 1815 год, связав Азию с Америками и установив транстихоокеанскую торговлю, которая сохранялась на протяжении веков.

Современные исследования и научные исследования

В 20-м и 21-м веках тихоокеанские исследования перешли от географии к науке. Экспедиция по поиску ключей (1872-1876) заложила основу океанографии, и последующие исследования привели к открытию срединно-океанических хребтов, гидротермальных вентиляционных жерл и ранее неизвестных форм жизни. В Тихом океане также были размещены ключевые программы сонарного картирования времен холодной войны, которые позже способствовали нашему пониманию тектоники плит. Сегодня исследовательские суда, автономные подводные аппараты и спутниковая альтиметрия продолжают исследовать глубины Тихого океана. Такие открытия, как микробные сообщества Марианской впадины и обильные поля марганцевых конкреций в Зоне Клариона-Клиппертона указывают на то, что потенциал океана для научного понимания далеко не исчерпан.

Климатическое регулирование и глобальная погода

Тихий океан — это огромный двигатель, который управляет большей частью погоды Земли, его тепловые хранилища и схемы циркуляции влияют на муссоны, ураганы и циклы засухи по всей планете.

Эль-Ниньо-Южное колебание (ENSO)

Наиболее заметным климатическим явлением, связанным с Тихим океаном, является ENSO, колеблющийся между Эль-Ниньо (теплая фаза) и Ла-Нинья (холодная фаза). Во время Эль-Ниньо ослабевают торговые ветры, позволяя накапливаться теплой воде вблизи Южной Америки. Это сдвигает расположение атмосферной конвекции, приводя к увеличению количества осадков в восточной части Тихого океана и засухам в западной части Тихого океана. Воздействие рябь глобально: Эль-Ниньо часто вызывает наводнения в Калифорнии, волны тепла в Юго-Восточной Азии и снижение ураганной активности в Атлантике. Точность предсказания ENSO резко улучшилась в последние десятилетия, но его сложность означает, что сюрпризы остаются обычным явлением.

Тихоокеанское десятилетнее колебание (PDO)

Помимо ENSO, тихоокеанское десятилетнее колебание действует в течение 20-30 лет. Оно чередуется между «теплыми» и «холодными» фазами, которые изменяют температуру поверхности моря, лосось бежит по Аляске и осадки по всей Северной Америке. Переход от прохладной фазы (1947-1976) к теплой фазе (1977-конец 1990-х) был связан с изменениями в продуктивности экосистем в северной части Тихого океана.

Термохалиновая циркуляция и глобальный конвейерный пояс

Тихий океан играет роль в глобальной системе циркуляции океана, известной как термохалинный конвейерный пояс. Холодная, плотная вода тонет в Северной Атлантике и путешествует на юг, в конечном итоге поднимаясь вверх в Тихом и Индийском океанах. Эта циркуляция распределяет тепло и питательные вещества по всему миру. Однако климатические модели указывают на то, что таяние льда в Арктике может нарушить формирование глубоководных вод в Северной Атлантике, потенциально замедляя конвейер и изменяя тихоокеанскую циркуляцию. Такое изменение окажет глубокое влияние на морские экосистемы и региональный климат.

Биоразнообразие и экосистемы

В Тихом океане находится необычайное разнообразие мест обитания — от залитых солнцем коралловых рифов до черных абиссальных равнин, от мелководных лесов водорослей до глубоководных гидротермальных жерл.

Экосистемы коралловых рифов

Коралловые рифы в Тихом океане поддерживают около 25% всех морских видов, несмотря на покрытие менее 0,1% дна океана. Только в Большом Барьерном рифе обитает более 1500 видов рыб, 400 видов кораллов и тысячи моллюсков, губок и ракообразных. Рифы также обеспечивают экономическую ценность благодаря туризму, рыболовству и береговой защите - по оценкам, более 6 миллиардов долларов в год для Австралии. Но повышение температуры моря вызывает обесцвечивание кораллов, угрожая этим экосистемам. Третье глобальное событие обесцвечивания (2014–2017) особенно сильно ударило по Тихому океану, причем некоторые участки Большого Барьерного рифа теряют более половины своего кораллового покрова.

Глубоководные вентиляционные отверстия и химиосинтез

В 1977 году ученые, исследующие Галапагосский разлом, обнаружили гидротермальные жерла — дымоходоподобные структуры, извергающие перегретую, богатую минералами воду. Эти жерла поддерживают экосистемы, которые полагаются не на солнечный свет, а на хемосинтез: бактерии превращают сероводород в органическое вещество, образуя основу пищевой сети, включающей гигантских трубчатых червей, слепых креветок и глубоководных крабов. С тех пор вентиляционные поля были обнаружены вдоль Восстания Восточной части Тихого океана, в бассейне Марианской задней дуги и у берегов Японии. Эти экстремофилы расширили наше понимание того, где может процветать жизнь — и что может быть возможно на других океанских мирах, таких как Европа.

Открытый океан и пелагическая жизнь

В открытом Тихом океане преобладают быстроплавающие хищники: туна (скипджек, желтый плавник, синий плавник), бильфиш (марлин, парусник) и акулы (большой белый, молотый, мако). Мигрирующие виды, такие как горбатый кит, перемещаются из кормовых площадок в холодной северной части Тихого океана в отечные лагуны в теплых тропиках. Морские птицы, такие как альбатрос, буревестник и буби, патрулируют поверхность, в то время как летающие рыбы скайм выше. Обширные плавающие сообщества саргассум в Тихом океане (хотя и менее обширные, чем в Атлантике) обеспечивают среду обитания для мелких рыб и беспозвоночных.

Прибрежные экосистемы

Мангровые леса выстилают многие тихоокеанские побережья, особенно в Юго-Восточной Азии и Океании. Они действуют как питомники для рыбы, фильтруют загрязнители и буферы против штормовых нагонов. На лугах Seagrass — часто встречающихся на мелководье за рифами — хранит углерод со скоростью, сравнимой с наземными лесами. Леса Kelp, найденные вдоль побережья Калифорнии, Нижней Калифорнии и части Японии, могут вырасти до 60 метров в высоту и обеспечить убежище для морских выдр, рыб и беспозвоночных. Однако потепление воды и перевыпас морских ежей уничтожили многие леса водорослей в последние годы, особенно у Северной Калифорнии.

Проблемы воздействия человека и сохранения

Тихий океан сталкивается с огромным давлением со стороны человеческой деятельности — чрезмерного вылова рыбы, загрязнения пластиком, изменения климата и глубоководной добычи полезных ископаемых.

Перелов рыбы и прилов

Тихий океан производит около 60% пойманной в дикой природе рыбы в мире. Промысел тунца - особенно для скимпанзе и желтого плавника - является одним из крупнейших по объему. Но чрезмерный вылов истощил многие популяции. По оценкам Западной и Центральной Тихоокеанской комиссии по рыболовству, около 30% запасов тунца в регионе переловлены или интенсивно эксплуатируются. Прилов - случайный захват нецелевых видов - убивает миллионы морских птиц (например, альбатросов, буревестников), морских черепах, дельфинов и акул каждый год. Промысел ярусов особенно вреден. Меры управления, такие как квоты, модификации снастей и морские охраняемые районы (МОР), направлены на снижение этих воздействий, но обеспечение соблюдения остается сложной задачей в международных водах.

Пластиковое и микропластиковое загрязнение

Большое тихоокеанское мусорное пятно, расположенное между Гавайями и Калифорнией, является крупнейшим из пяти основных океанических мусорных пятен. Оно состоит в основном из микропластиков — частиц меньше, чем зерно риса — а также из более крупных мусорных отходов, таких как рыболовные сети и бутылки. В то время как пятно часто описывается как «мусорный остров», на самом деле это диффузная область, где концентрации пластика достигают до 1,9 миллиона штук на квадратный километр. Пластики попадают в океан из рек, неумелое управление прибрежными районами и рыболовные операции. Они наносят вред морской жизни через проглатывание и запутанность, и исследования обнаружили микропластики в самой глубокой части Марианской впадины. Усилия по очистке, такие как те, которые были в проекте по очистке океана, начали удалять пластик, но предотвращение — особенно сокращение одноразовых пластмасс — остается приоритетом.

Воздействие изменения климата

Тихий океан поглощает большую часть избыточного тепла, захваченного парниковыми газами. Температура поверхности моря за последнее столетие выросла примерно на 0,4 °C, что привело к более частым морским волнам тепла. В 2013–2016 годах «Блоб» в северной части Тихого океана вызвал массовые вымирания морских птиц, морских млекопитающих и рыб, одновременно изменив продуктивность океана. Подкисление океана, вызванное увеличением поглощения CO2, угрожает организму, образующему раковину, такому как птероподы (крошечные улитки, съеденные лососем и китами) и кальцификацию кораллов. В некоторых регионах Тихого океана уровень кислотности уже на 30% выше, чем в доиндустриальные времена. Прогнозы предполагают, что коралловые рифы могут снизиться на 70-90%, если глобальное потепление достигнет 1,5 °C выше доиндустриальных уровней.

Глубоководная добыча

Зона Клариона-Клиппертона (CCZ) в центральной части Тихого океана содержит обширные поля полиметаллических конкреций — горных пород размером с картофель, богатых марганцем, никелем, кобальтом и медью. Эти металлы используются в батареях, электронике и технологиях возобновляемых источников энергии. Международное управление морского дна разрабатывает правила, позволяющие глубоководную добычу в CCZ. Экологические проблемы значительны: добыча может уничтожить места обитания, разжечь отложения, которые душит морскую жизнь, и нарушить плохо изученные сообщества, живущие на безднных равнинах. Ученые утверждают, что необходимы дополнительные базовые исследования, прежде чем начнется добыча. Между тем, альтернативные источники, такие как переработка наземной добычи и снижение спроса, исследуются, чтобы избежать необратимого ущерба глубоководным экосистемам.

Морские охраняемые районы

Несколько крупных морских охраняемых районов (МОР) были созданы через Тихий океан. Морской национальный памятник Папаханаумокуакеа на Гавайях, охватывающий 582 000 квадратных миль, является одной из крупнейших природоохранных зон на Земле. Охраняемая зона островов Феникс в Кирибати и Марае Моана на островах Кука также защищают обширные участки океана. Эти МОР показали положительное влияние на биомассу рыбы и биоразнообразие, но их соблюдение является сложной задачей из-за их удаленности. Системы спутникового мониторинга (например, Global Fishing Watch) все чаще используются для обнаружения незаконного рыболовства. Расширение сетей МПА для охвата 30% океана к 2030 году является глобальной целью в рамках Конвенции о биологическом разнообразии.

Интересные факты о Тихом океане

  • Самый большой океан: Тихий океан охватывает около 63,8 миллиона квадратных миль, что больше, чем все континентальные массивы Земли вместе взятые.
  • Глубокая точка: Глубокая впадина Челленджера в Марианской впадине достигает приблизительно 36 070 футов. На этой глубине давление более чем в 1000 раз превышает стандартное атмосферное давление.
  • Большинство островов: Тихий океан содержит более 25 000 островов, большинство из которых находятся в районе Тихоокеанского огненного кольца. Многие из них являются вулканическими или коралловыми образованиями.
  • Огненное кольцо: 1 Эта зона испытывает около 90% землетрясений в мире и 75% извержений вулканов.
  • Влияние Эль-Ниньо: 1997-1998 Эль-Ниньо был одним из самых сильных зарегистрированных событий, вызвав приблизительно 33 миллиарда долларов ущерба во всем мире.
  • Коралловый треугольник: Этот регион, часто называемый «Амазонкой морей», поддерживает 76% всех известных видов кораллов и более 3000 видов рыб.
  • Полинезийские путешествия: Предки современных полинезийцев, вероятно, пересекли Тихий океан, используя только каноэ и небесную навигацию уже в 1000 году до нашей эры.
  • Гавайские острова Гавайско-императорская цепь гор простирается на 3700 миль, а самые старые острова теперь погружены в подводные горы.
  • Большое тихоокеанское мусорное пятно: Предполагаемый размер пластыря составляет 1,6 миллиона квадратных километров — примерно в два раза больше Техаса.
  • Наследие ядерных испытаний: В период с 1946 по 1958 год США провели 67 ядерных испытаний на Маршалловых островах (например, атолл Бикини). Атолл Эниветак по-прежнему содержит радиоактивное загрязнение, которое будет сохраняться десятилетиями.
  • Теория потерянного континента: Затопленный континент Зеландия — около 94% под водой — расположен в юго-западной части Тихого океана. Геологи признают его восьмым континентом Земли.
  • Звук Марианской впадины : В 2016 году исследователи NOAA записали «таинственный звук» из траншеи — позже идентифицированный как усатый кит, возможно, из ранее неизвестной популяции.

Тихоокеанский океан остается одним из последних рубежей Земли. Его масштаб и сложность представляют как проблемы, так и возможности — от понимания динамики климата до сохранения хрупких экосистем. По мере продолжения исследований Тихий океан, вероятно, откроет еще больше сюрпризов и, возможно, научит нас, как лучше заботиться о голубой планете, которую мы называем домом.