Ресурсы мирового океана и проблемы их использования

Введение 
Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли. Водная среда, которая включает поверхностные и подземные воды называется гидросферой. Поверхность океана (акватория) составляет 361 млн. кв. км. Она примерно в 2,4 раза больше площади суши – территории, занимающей 149 млн. кв. км.

Океанические воды покрывают почти 3/4 поверхности земного шара слоем  толщиной около 4000 м, составляя 97 % гидросферы, тогда как воды суши содержат всего  лишь 1 %, а в ледниках сковано только 2 %. Мировой океан, являясь совокупностью  всех морей и океанов Земли, оказывает  огромное влияние на жизнедеятельность  планеты. Огромная масса вод океана формирует климат планеты, служит источником атмосферных осадков. Из него поступает  более половины кислорода, и он же регулирует содержание углекислоты  в атмосфере, так как способен поглощать ее избыток.

На дне Мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические  и геохимические процессы, протекающие  в океанах и морях, оказывают  очень сильное влияние на всю  земную кору. Именно Океан стал колыбелью  жизни на Земле; сейчас в нём обитает  около четырёх пятых всех живых  существ планеты. 
 
В настоящее время человечество использует 3,8 тыс. куб. км. воды ежегодно, причем можно увеличить потребление максимум до 12 тыс. куб. км. При нынешних темпах роста потребления воды этого хватит на ближайшие 25-30 лет. Выкачивание грунтовых вод приводит к оседанию почвы и зданий (в Мехико и Бангкоке) и понижению уровней подземных вод на десятки метров (в Маниле).

Огромное значение вода имеет в  промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость  ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. 

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых  земель, улучшение культурно-бытовых  условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения  водой.

Много воды потребляют химическая и  целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому  увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для  потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности  населения. Большая часть воды после  ее использования для хозяйственно-бытовых  нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все  более возрастающие потребности  промышленности и сельского хозяйства  в воде заставляют ученых всех стран  мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

1. Мировой океан

Единый Мировой океан подразделяется на 4 океана: самый большой океан - Тихий. Он занимает почти треть  всей земной поверхности. Второй по величине океан - Атлантический. Он вполовину  меньше Тихого океана. Индийский океан  занимает третье место, а самый маленький  океан - Северный Ледовитый. Океанов  на свете всего четыре, а морей  куда больше - тридцать. Но они все  тот же Мировой океан. Потому что  из любого из них можно по водным путям попасть в океан, а из океана - в какое хочешь море. Есть только два моря (они на территории нашей страны) которые со всех сторон отгорожены от океана сушей: Каспийское и Аральское.

Некоторые исследователи выделяют пятый - Южный океан. В него включают воды южного полушария Земли между  Антарктидой и южными оконечностями  материков Южной Америки, Африки и Австралии. Для этого региона  вод мирового океана характерен перенос  вод с запада на восток в системе  течения Западных ветров.

Каждый из океанов обладает своеобразными  температурным и ледовым режимами, соленостью, имеет самостоятельные  системы ветров и течений, характерные  приливы и отливы, специфический  рельеф дна и определенные донные отложения, разные природные ресурсы  и т. д.

Океаническая вода - это слабый раствор, в котором обнаружены почти  все химические вещества. В ней  растворены газы, минеральные и органические вещества. Вода - одно из самых удивительных веществ на земле. Облака на небе, дождь, снег, реки, озера, родники - все это частицы океана, лишь временно покинувшие его.

Вода - самое теплоемкое тело на Земле. Так как Мировой океан составляет 71% поверхности земного шара, то на его долю приходится более 2/3 поглощенной  солнечной радиации. Она расходуется  на испарение, на нагревание верхнего слоя воды до глубины примерно 300 м., а также на нагревание воздуха.

Средняя температура поверхностных  вод океана более +17 ⁰С, причем в северном полушарии она на 3⁰С выше, чем в южном. Наибольшие температуры воды в северном полушарии наблюдаются в августе, наименьшие - в феврале, в южном полушарии - наоборот. Суточные и годовые колебания температуры воды незначительные: суточные не превышают 1⁰С, годовые максимум 5...10⁰С в умеренных широтах.

Максимальные температуры поверхностных  вод наблюдаются в тропических  морях и заливах: в Персидском заливе более 35⁰С, в Красном море 32⁰С. В придонных слоях Мирового океана температуры на всех широтах низкие - от +2⁰С на экваторе до -2⁰С в Арктике и Антарктике.

Замерзание морской воды происходит при отрицательных температурах: при средней солености около -2⁰С. Чем выше соленость, тем ниже температура замерзания. Льды покрывают около 15% площади Мирового океана.

Океаническая вода содержит соли, газы, твердые частицы органического  и неорганического происхождения. По массе они составляют всего 3,5%, но от них зависят определенные свойства воды.

Важным свойством океанской  воды является соленость. Соленостью называется количество солей в граммах, растворенных в 1 кг (литре) воды.

Средняя соленость океанской воды примерно 35 г/л. Поваренная соль придает  воде соленый вкус, а соли магния - горький. Максимальная соленость наблюдается  в тропических внутренних морях, окруженных пустынями, где мало осадков, но велико испарение. Например, в Красном  море соленость более 42 г/л.

Воды Мирового океана находятся  в постоянном движении. Различают  два вида движения: волнение и течения.

Главной причиной волн является ветер. Волны могут достигать высоты 18-20 м и даже больше. Для оценки степени ветрового волнения применяется 9-балльная шкала: чем сильнее волнение, тем выше балл. Волны приносят разрушения, но в то же время способствуют обогащению толщи воды кислородом и теплом, а также выносу к поверхности  питательных веществ, что благоприятствует жизнедеятельности микроорганизмов.

Цунами - гигантские волны, вызванные  не ветром, а землетрясениями или  извержениями вулканов. Они распространяются со скоростью до 800 км в час.

Приливы и отливы - это тоже волны, вызываемые притяжением Луны и Солнца. За лунные сутки, которые на 50 мин  длиннее солнечных, на Земле наблюдаются  два прилива и два отлива. Максимальная высота прилива - 18 м - наблюдается в  заливе Фанди у Ньюфаундленда.

Горизонтальные движения воды в  океанах и морях, характеризующееся  определенным направлением и скоростью, называются морскими течениями. Они  могут быть постоянными (например, Северное и Южное пассатные), периодическими (летние и зимние муссонные на севере Индийского океана или приливно-отливные в прибрежных частях океанов) и временными (эпизодическими).

По глубине расположения в толще  воды различают поверхностные, глубинные, придонные течения. По температурному признаку - теплые и холодные.

Наиболее устойчивыми являются Северное и Южное пассатные (экваториальные) течения по обе стороны от экватора в Тихом, Атлантическом и южном  полушарии Индийского океанов, перекачивающие воду с востока на запад. У восточных  берегов материков в тропических  широтах характерны теплые сточные  течения: Гольфстрим, Куросиво, Бразильское, Мозамбикское. Мадагаскарское, Восточно- Австралийское.

В умеренных широтах под действием  западных постоянных ветров существуют теплые Северо-Атлантическое и Северо-Тихоокеанское течения - в северном полушарии и холодное течение Западных ветров, или Западный дрейф, - в южном. Это мощное течение образует кольцо в трех океанах вокруг Антарктиды. Замыкают большие круговороты холодные компенсационные течения-аналоги вдоль западных берегов материков в тропических широтах: Калифорнийское, Канарское, Перуанское, Бенгальское, Западно-Австралийское.

В малых кольцах течений следует  отметить теплое Норвежское и холодное Лабрадорское течения в Атлантике по периферии Исландского минимума и аналогичные им Аляскинское и Курило-Камчатское - в Тихом океане по периферии Алеутского минимума.

В северной части Индийского океана муссонная циркуляция порождает  сезонные ветровые течения: зимой с  востока на запад, летом с запада на восток.

Значение морских течений для  климата и природы Земли, как  следует из вышесказанного, очень  велико.

2. РЕСУРСЫ МИРОВОГО ОКЕАНА

Ресурсы Мирового океана — природные элементы, вещества и виды энергии, которые добываются или могут быть добыты непосредственно из вод, прибрежной суши, дна или недр океанов.

 

Главный ресурс – морская водa	Запасы - 1370 млн км', 96,5%; на каждого жителя планеты - 270 млн м3 океанской воды; «живая вода» -- 75 химических элементов таблицы Менделеева; 1 км3 воды содержит - 37 млн т растворенных веществ: соли - 20 млн т, серы - 6 млн т, много соды, брома, Al, Са,Na, Си, тория, золота, серебра.
Минеральные  ресурсы дна океана	1. На Континентальном  шельфе: нефть и газ - 1/3 от общей  мировой добычи, к 2010 г. половина  нефти и газа поступит из  недр Мирового океана. Мексиканский  залив - 57 действующих скважин,  Северное море - 37, Персидский залив  21, Гвинейский залив - 15.   2. Глубоководное ложе  океана железомарганцевые конкреции.   3. Сокровища затонувших  кораблей.
Энергетические  ресурсы	1. Приливные электростанции - суммарная мощность на нашей планете приливов оценивается от 1 до 6 млрд кВт-ч - это превышает энергию всех рек земного шара. Возможности имеются в 25-30 местах земного шара для сооружения данных электростанций. Самыми большими ресурсами приливной энергетики обладают: Россия, Франция (здесь построена в 1967 году первая в мире приливная электростанция), Канада, Великобритания, Австралия, Аргентина, США. 2.   Волновые электростанции, использующие энергию морских течений.
Биологические ресурсы Мирового океана	Биомасса насчитывает 140 тыс. видов - это животные (рыбы, млекопитающие, моллюски, ракообразные) и растения, обитающие в его водах. Основную часть биомассы составляют фитопланктон и зообентос. Нектон - рыбы, млекопитающие, кальмары, креветки, их насчитывается свыше 1 млрд. т.
Хозяйственное использование вод Мирового океана	Самые продуктивные акватории Мирового океана-это северные широты: Норвегия, Дания, Великобритания, Германия, США (моря: Норвежское, Северное, Баренцево, Охотское, Японское, северные части Атлантического и Тихого океанов). Мировая добыча рыбы и морепродуктов достигла 110 млн т в год. Рыболовство - отрасль мирового хозяйства, обеспечивающая существование 15 млн человек. 30 млн рыбы и морепродуктов приходится на искусственное разведение: нааквакультуру - искусственное выращивание водных организмов в морской и пресной воде (аквакультура зародилась в Китае 4 тысячелетия назад);марикультуру - искусственное разведение микроорганизмов в морской воде. •          Мировой океан обслуживает около 4/5 всей международной торговли. •          Число крупных и средних морских портов на всех морях и океанах превышает 2,5 тыс. Транспортное значение Мирового океана очень велико.
Проблемы: глобальные экологические изменения вод Мирового океана	Океан «болен», в него ежегодно попадает 1 млн т нефти (от катастроф танкеров и буровых платформ, слива нефти с загрязненных судов). Отходы промышленности: тяжелые металлы, радиоактивные отходы в контейнерах и др. Более 10 тыс. туристических судов Средиземного моря выбрасывают нечистоты в море до очистки.
Пути решения экологических  проблем	1.   Система экологических, технических и социальных мер одновременно.  2.   Международные соглашения по Мировому океану, ибо мертвый океан не нужен человечеству.

 

1. Минеральные ресурсы

 

Минеральные ресурсы Мирового океана — это твердые, жидкие и газообразные полезные ископаемые. В прибрежно-морских зонах содержатся цирконий, золото, платина, алмазы. Недра шельфовой зоны богаты нефтью и газом. Основные районы нефтедобычи — Персидский, Мексиканский, Гвинейский заливы, берега Венесуэлы, Северное море. Шельфовые нефтегазоносные районы есть в Беринговом, Охотском морях. Из подводных недр добывают железную руду (у берегов острова Кюсю, в Гудзоновом заливе), каменный уголь (Япония, Великобритания), серу (США).

 

Главное богатство глубоководного ложа океана —железомарганцевые конкреции. В настоящее время используется более 200 видов минеральных ресурсов. Запасы отдельных видов не одинаковы. Постоянно растут размеры добычи и разрабатываются новые месторождения.

Полезные ископаемые осадочного происхождения встречаются в пределах осадочного чехла платформ, в предгорных и краевых прогибах. 

Магматические полезные ископаемые — в складчатых областях, местах выхода на поверхность (или близкого залегания к поверхности) кристаллического фундамента древних платформ.

Топливные имеют осадочное происхождение, образуют угольные и нефтегазоносные бассейны (чехол древних платформ, их внутренние и краевые прогибы). 

Крупнейшие угольные  бассейны расположены на территории России, США, ФРГ и других стран. 

Нефть и газ интенсивно добываются в Персидском заливе, Мексиканском заливе, Западной Сибири.

К рудным относятся руды металлов, они приурочены к фундаментам и щитам древних платформ, есть и в складчатых областях. Страны, выделяющиеся по запасам железной руды, — Россия, Бразилия, Канада, США, Австралия и др. Часто наличие рудных полезных ископаемых определяет специализацию районов и стран.

Нерудные полезные ископаемые имеют широкое распространение. К ним относятся: апатиты, сера, калийные соли, известняки, доломиты и др. 
Для хозяйственного освоения наиболее выгодны территориальные сочетания полезных ископаемых, которые облегчают комплексную переработку сырья, формирование крупных территориально-производственных комплексов. Важно рациональное использование ресурсов — извлечение максимально возможного количества ресурсов, более полная переработка, комплексное использование сырья и т. п.

Страны, обладающие крупнейшими запасами основных видов  полезных ископаемых.

Страна	Вид сырья
Саудовская Аравия, Кувейт, Ирак, Иран, ОАЭ	Нефть
Россия, Иран, ОАЭ, Саудовская Аравия, США	Природный газ
Китай, США, Россия, Австралия, ФРГ	Каменный уголь
Бразилия, Россия, Китай, США, Канада	Железная руда
Гвинея, Бразилия, Австралия, Ямайка, Суринам	Бокситы
Чили, США, Заир, Замбия, Австралия	Медные руды
ЮАР, Австралия, Габон, Бразилия, Индия	Марганцевые руды
Малайзия, Бразилия, Индонезия, Китай, Боливия	Оловянные руды