Как устроено дно океана: шельф, склон, ложе, хребты и желоба

Из чего состоит дно океана

Океан занимает около семи десятых поверхности планеты, и под водой скрыт целый мир со своими равнинами, горами и провалами. Чтобы не запутаться, его делят на несколько областей, идущих от берега к центру.

Область	Глубина	Что это
Шельф (материковая отмель)	от берега до примерно 200 метров	затопленное продолжение материка, пологое и мелкое
Материковый склон	от 200 до 2 500–3 000 метров	крутой уступ, по которому дно уходит вниз
Ложе океана	3 000–6 000 метров	самая большая часть дна, равнины и котловины
Срединно-океанические хребты	вершины на глубине 2–3 километров	длинные горные цепи посреди океана
Глубоководные желоба	глубже 6 000 метров, до 11 000	узкие, очень глубокие провалы

Шельф — самая богатая жизнью часть океана: тут светло, тепло и мелко, поэтому много рыбы, а на дне лежат нефть и газ. Материковый склон — граница материка: с него уже начинается океанская кора. Ложе — ровное дно с холмами, вулканами и котловинами, на него оседает тонкий слой ила, который копился миллионы лет.

Как это работает: откуда берутся хребты и желоба

Рельеф дна не случаен. Его создаёт движение литосферных плит. Как устроена сама планета и почему плиты движутся, рассказано в статье о строении Земли.

1. Плиты расходятся. Посреди океана две плиты понемногу раздвигаются, на несколько сантиметров в год.
2. Из разлома выходит магма. В образовавшуюся трещину поднимается расплав из мантии и застывает, образуя новую океаническую кору.
3. Вырастает хребет. Магма, накапливаясь, поднимает дно, и вдоль разлома вытягивается подводная горная цепь. Самая известная — Срединно-Атлантический хребет.
4. Кора остывает и отодвигается. Застывшие породы раздвигаются в стороны, а на их место приходит свежая магма. Поэтому дно у хребта молодое, а чем дальше от него, тем оно старше.
5. Плита встречает другую. На дальнем краю, где океаническая плита встречается с материком или другой плитой, более тяжёлая уходит вниз, под лёгкую.
6. Образуется желоб. В месте изгиба возникает узкий глубокий провал. Рядом при этом поднимаются вулканы и горы: например, на Камчатке и Курилах.

Желоба и хребты связаны с землетрясениями и вулканами: именно вдоль них проходят самые активные пояса планеты. О том, как образуются горы на суше, читайте в статье о том, как образуются горы, а о вулканах — в статье о строении вулкана.

Откуда учёные знают, что на дне

В воде не видно на десятки метров, и полагаться на глаза нельзя. Поэтому дно изучают приборами.

Эхолот. Корабль посылает вниз звуковой сигнал и засекает время, за которое эхо возвращается от дна. Звук в воде идёт около 1 500 метров в секунду. Если эхо вернулось через 4 секунды, то до дна и обратно звук шёл 4 × 1 500 = 6 000 метров, значит, глубина 3 000 метров. Современные эхолоты работают сразу лучами веером и рисуют карту полосой.

Спутники. Спутники измеряют высоту поверхности воды очень точно. Над подводными горами вода чуть выше: они притягивают её сильнее. По этим бугоркам можно вычислить рельеф дна во всём океане, но с невысокой детализацией.

Глубоководные аппараты. Батискаф «Триест» с людьми на борту достиг дна впадины Челленджера в 1960 году, а в 2012 году туда погрузился режиссёр Джеймс Кэмерон. Чаще исследуют дно беспилотные аппараты с камерами и манипуляторами.

Бурение. Из скважин на дне достают колонки осадков, по которым определяют возраст дна и историю климата.

Жизнь на дне без Солнца

Глубже нескольких сотен метров света нет, и долго считалось, что там пустыня. В 1977 году у подводного хребта возле Галапагосских островов обнаружили гидротермальные источники: из трещин бьёт вода, нагретая магмой, и в ней растворены сероводород и минералы. У некоторых таких источников, «чёрных курильщиков», выходит тёмная струя, как из трубы. Вокруг них живут трубчатые черви, моллюски и креветки. Питаются они не за счёт Солнца, а бактериями, которые получают энергию из химических веществ. Это открытие показало, что жизнь может существовать без солнечного света.

Остальное ложе покрыто осадками: илом из остатков крошечных организмов и глиной, принесённой ветром. Слой растёт крайне медленно, порой на миллиметр за тысячу лет, поэтому по колонкам из скважин можно читать историю Земли на миллионы лет.

Разные океаны — разное дно

Тихий океан — самый большой и глубокий: в нём находится большинство глубоководных желобов, включая Марианский. Атлантический протянулся с севера на юг, и посередине идёт длинный Срединно-Атлантический хребет, повторяя изгиб береговых линий. В Индийском океане подводные хребты расходятся тремя ветвями, будто перевёрнутая буква Y. У Северного Ледовитого шельф самый широкий на планете, особенно у берегов Сибири: здесь дно уходит вниз очень медленно, и на сотни километров от берега мелко.

Зачем людям знать дно

Карта дна нужна не из любопытства. Мореплавателям она показывает, где мелко и опасно для кораблей. Рыбакам — где скапливается рыба, а её больше всего на шельфе. Нефтяникам — где под дном лежат нефть и газ. Геологам — где ждать землетрясений и цунами, ведь они рождаются в желобах.

Есть и совсем современное применение. Через океан проложены кабели связи: по тонким волокнам на дне идёт основная часть межконтинентального интернета. Прокладывать их нужно по ровным участкам, вдали от склонов, где случаются подводные оползни и обрывы. Как устроена сама сеть, читайте в статье о том, как работает интернет.

Чем отличается от похожего

Шельф и материковый склон. Шельф — почти плоская мелководная полка, склон — крутой спуск с неё.

Желоб и котловина. Котловина — обширная впадина ложа, широкая и не такая глубокая. Желоб — узкий и очень глубокий провал.

Океан и море. Океан — огромная часть Мирового океана со своими течениями и глубинами. Море — его часть поменьше, обычно отделённая от океана сушей или островами.

Подводный хребет и горы на суше. Хребты на дне тянутся на десятки тысяч километров, Срединно-океанические — самые протяжённые горные системы планеты, но созданы они не сжатием, а раздвиганием плит.

Интересные факты

Где лежит «Титаник». Обломки лайнера покоятся на глубине почти 3 800 метров, то есть на ложе океана, а не на шельфе. Давление там в несколько сотен раз выше атмосферного, и без прочного корпуса аппарат не выжил бы.

Дно Тихого океана глубже всех. Большая часть глубоких желобов находится в Тихом океане, по краям которого идут «огненные пояса» вулканов. Например, Курило-Камчатский жёлоб глубиной около десяти километров лежит совсем рядом с российскими берегами.

Острова — вершины. Гавайи, Исландия и множество других островов — это верхушки подводных гор, которые дотянулись до поверхности.

Океан без воды. Если бы воду убрали, мы увидели бы хребты в десятки тысяч километров длиной, вулканы выше Эльбруса и ущелья глубже любого каньона на суше. Просто скрыты они не землёй, а километрами воды, и потому нам кажутся далёкими.

Как ответить на уроке

План ответа «Рельеф дна океана»:

1. Дно океана неровное, как суша: есть равнины, горы и впадины.
2. От берега: шельф, материковый склон, ложе океана.
3. Срединно-океанические хребты — подводные горы; глубоководные желоба — самые глубокие места.
4. Самая глубокая точка — Марианский жёлоб, около 11 километров.
5. Рельеф измеряют эхолотом и по спутниковым данным.

Вопросы для самопроверки:

• Что такое шельф? Мелководная часть океана вдоль берегов, продолжение материка, глубиной до 200 метров.
• Чем желоб отличается от хребта? Желоб — глубокий узкий провал, хребет — подводная горная цепь.
• Как эхолот измеряет глубину? Он замеряет время, за которое звук доходит до дна и возвращается, и по нему вычисляет глубину.