Континентальный шельф
| Морская среда обитания |
|---|
 |
| Прибрежные места обитания |
| Поверхность океана |
| Открытый океан |
| Морское дно |
Континентальный шельф — это часть континента , погруженная в область относительно мелководья, известную как шельфовое море . Большая часть этих шельфов обнажилась из-за падения уровня моря во время ледниковых периодов . Шельф, окружающий остров, известен как островной шельф .
Континентальная окраина , расположенная между континентальным шельфом и абиссальной равниной , представляет собой крутой континентальный склон, окруженный более плоским континентальным поднятием , на котором осадки с континента, расположенного выше, скатываются вниз по склону и накапливаются в виде кучи отложений у подножия склона. . Простираясь на 500 км (310 миль) от склона, он состоит из толстых отложений, отложенных мутными потоками с шельфа и склона. [1] [2] Градиент континентального поднятия занимает промежуточное положение между градиентами склона и шельфа.
В соответствии с Конвенцией ООН по морскому праву название «континентальный шельф» получило юридическое определение как участок морского дна, примыкающий к берегам конкретной страны, которой он принадлежит.
Топография
[ редактировать ]Полка обычно заканчивается в точке возрастающего уклона. [3] (так называемый разрыв полки ). Морское дно ниже разлома представляет собой материковый склон . [4] Ниже склона находится материковое поднятие , которое окончательно сливается с глубоким океанским дном, абиссальной равниной . [5] Континентальный шельф и склон являются частью континентальной окраины . [6]
Район шельфа обычно подразделяется на внутренний континентальный шельф , средний континентальный шельф и внешний континентальный шельф . [7] каждый со своей специфической геоморфологией [8] [9] и морская биология . [10]
Характер шельфа резко меняется в месте его разлома, где начинается континентальный склон. За некоторыми исключениями, разлом шельфа расположен на удивительно одинаковой глубине примерно 140 м (460 футов); Вероятно, это отличительная черта прошлых ледниковых периодов, когда уровень моря был ниже, чем сейчас. [11]
Континентальный склон значительно круче шельфа; средний угол составляет 3 °, но он может составлять от 1 ° до 10 °. [12] [11] Склон часто изрезан подводными каньонами . Физические механизмы формирования этих каньонов не были хорошо поняты до 1960-х годов. [13] [14]
Географическое распространение
[ редактировать ]
Континентальные шельфы занимают площадь около 27 млн км2. 2 (10 миллионов квадратных миль), что составляет около 7% площади поверхности океанов. [15] Ширина континентального шельфа значительно варьируется - нередко в районе практически нет шельфа вообще, особенно там, где передний край наступающей океанической плиты ныряет под континентальную кору в морской зоне субдукции, например, у побережья Чили. или западное побережье Суматры . Самый большой шельф — Сибирский шельф в Северном Ледовитом океане — простирается на 1500 километров (930 миль) в ширину. Южно -Китайское море лежит на другой обширной территории континентального шельфа — Зондском шельфе , который соединяет Борнео , Суматру и Яву с материковой частью Азии. Другими знакомыми водоемами, лежащими над континентальными шельфами, являются Северное море и Персидский залив . Средняя ширина континентальных шельфов составляет около 80 км (50 миль). Глубина шельфа также варьируется, но обычно ограничивается глубиной менее 100 м (330 футов). [16] Уклон шельфа обычно довольно небольшой, порядка 0,5°; Вертикальный рельеф также минимален - менее 20 м (66 футов). [17]
Хотя континентальный шельф считается физико-географической провинцией океана , он не является частью собственно глубоководного океанского бассейна, а является затопленной окраиной континента. [18] Пассивные континентальные окраины, такие как большая часть атлантического побережья, имеют широкие и неглубокие шельфы, состоящие из мощных осадочных клиньев, образовавшихся в результате длительной эрозии соседнего континента. Активные континентальные окраины имеют узкие и относительно крутые шельфы из-за частых землетрясений , которые перемещают осадки в глубокое море. [19]
| Океан | Активная маржа | Пассивная маржа | Общая маржа | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Иметь в виду | Максимум | Иметь в виду | Максимум | Иметь в виду | Максимум | |
| Северный Ледовитый океан | 0 | 0 | 104.1 ± 1.7 | 389 | 104.1 ± 1.7 | 389 |
| Индийский океан | 19 ± 0.61 | 175 | 47.6 ± 0.8 | 238 | 37 ± 0.58 | 238 |
| Средиземное море и Черное море | 11 ± 0.29 | 79 | 38.7 ± 1.5 | 166 | 17 ± 0.44 | 166 |
| Северная часть Атлантического океана | 28 ± 1.08 | 259 | 115.7 ± 1.6 | 434 | 85 ± 1.14 | 434 |
| Северная часть Тихого океана | 39 ± 0.71 | 412 | 34.9 ± 1.2 | 114 | 39 ± 0.68 | 412 |
| Южный Атлантический океан | 24 ± 2.6 | 55 | 123.0 ± 2.5 | 453 | 104 ± 2.4 | 453 |
| Южная часть Тихого океана | 214 ± 2.86 | 357 | 96.1 ± 2.0 | 778 | 110 ± 1.92 | 778 |
| Все океаны | 31 ± 0.4 | 412 | 88.2 ± 0.7 | 778 | 57 ± 0.41 | 778 |
Отложения
[ редактировать ]Континентальные шельфы покрыты терригенными осадками ; то есть те, которые возникли в результате эрозии континентов. Однако небольшая часть осадков поступает из текущих рек ; около 60–70% отложений на мировых шельфах представляют собой реликтовые отложения , отложившиеся во время последнего ледникового периода, когда уровень моря был на 100–120 м ниже, чем сейчас. [21] [11]
Отложения обычно становятся все более мелкими по мере удаления от берега; песок встречается в мелких водах, взбалтываемых волнами, тогда как ил и глины откладываются в более спокойных и глубоких водах далеко от берега. [22] Они накапливают 15–40 сантиметров (5,9–15,7 дюйма) каждое тысячелетие, что намного быстрее, чем глубоководные пелагические отложения . [23]
Шельфовые моря
[ редактировать ]«Шельфовые моря» — океанские воды на континентальном шельфе. Их движение контролируется совместным воздействием приливов , ветров и солоноватой воды, образующейся из притоков рек ( районы влияния пресной воды ). Эти регионы часто могут быть биологически высокопродуктивными из-за перемешивания, вызванного более мелкими водами и повышенными скоростями течений. Несмотря на то, что они занимают лишь около 8% площади поверхности океана Земли, [20] Шельфовые моря обеспечивают 15–20% мировой первичной продуктивности . [24]
В умеренных континентальных шельфовых морях наблюдаются три различных океанографических режима вследствие взаимодействия между нагревом поверхности, боковыми градиентами плавучести (из-за притока рек) и турбулентным перемешиванием приливами и, в меньшей степени, ветром. [25]
- На мелководье с более сильными приливами и вдали от устьев рек приливная турбулентность преодолевает стратифицирующее влияние поверхностного нагрева, и толща воды остается хорошо перемешанной в течение всего сезонного цикла.
- Напротив, на более глубоких водах летом преобладает поверхностный нагрев, вызывая сезонную стратификацию с теплым поверхностным слоем, покрывающим изолированную глубокую воду. [26]
- (Режимы с хорошим перемешиванием и сезонной стратификацией разделены устойчивыми особенностями, называемыми фронтами приливного перемешивания.) [27]
- Третий режим, который связывает эстуарии с шельфовыми морями, — «Регионы влияния пресной воды» (ROFI), — обнаруживается там, где эстуарии входят в шельфовые моря, например, в районе залива Ливерпуль в Ирландском море и в районе оттока Рейна в Северном море . Здесь стратификация может варьироваться во временных масштабах от полусуточного приливного цикла до весенне- приливного цикла из-за процесса, известного как «приливное напряжение». [28] Хотя Северное и Ирландское моря являются двумя наиболее изученными шельфовыми морями, [29] они не обязательно репрезентативны для всех шельфовых морей, поскольку можно обнаружить большое разнообразие моделей поведения:
В шельфовых морях Индийского океана преобладают крупные речные системы, включая реки Ганг и Инд . [30] Шельфовые моря вокруг Новой Зеландии сложны, потому что затопленный континент Зеландия образует широкие плато. [31] Шельфы морей вокруг Антарктиды и берега Северного Ледовитого океана находятся под влиянием образования морского льда и полыньи . [32]
Есть свидетельства того, что изменение ветра, количества осадков и региональных океанских течений в условиях потепления океана оказывают влияние на некоторые шельфовые моря. [33] Улучшение сбора данных с помощью интегрированных систем наблюдения за океаном в шельфовых регионах делает возможным выявление этих изменений. [34]
Биота
[ редактировать ]океанов Континентальные шельфы изобилуют жизнью благодаря солнечному свету, доступному на мелководье, в отличие от биотической пустыни абиссальной равнины . Пелагическая ( морское (водная толща) среда континентального шельфа составляет неритическую зону , а бентосная дно) провинция шельфа — сублиторальную зону . [35] Шельфы занимают менее 10% площади океана, и, по приблизительным оценкам, только около 30% морского дна континентального шельфа получает достаточно солнечного света, чтобы обеспечить донный фотосинтез. [36]
Хотя шельфы обычно плодородны, если во время осаждения преобладают бескислородные условия, отложения могут с течением геологического времени стать источниками ископаемого топлива . [37] [38]
Экономическое значение
[ редактировать ]Континентальный шельф — наиболее изученная часть дна океана, поскольку он относительно доступен. Большая часть коммерческой эксплуатации моря, такая как добыча металлической и неметаллической руды и углеводородов , осуществляется на континентальном шельфе.
Суверенные права на свои континентальные шельфы на глубину до 100 м (330 футов) или на расстояние, на котором глубина вод, допущенная для эксплуатации ресурсов, претендовала на морские государства, подписавшие Конвенцию о континентальном шельфе, составленную Международным комитетом ООН. Юридической комиссией в 1958 году. Она была частично заменена Конвенцией Организации Объединенных Наций по морскому праву 1982 года (ЮНКЛОС). [39] Конвенция 1982 года создала исключительную экономическую зону протяженностью 200 морских миль (370 км; 230 миль), а также права на континентальный шельф для государств, физические континентальные шельфы которых простираются за пределы этого расстояния.
Юридическое определение континентального шельфа существенно отличается от геологического определения. В ЮНКЛОС говорится, что шельф простирается до границ континентальной окраины , но не менее чем на 200 морских миль (370 км; 230 миль) и не более чем на 350 морских миль (650 км; 400 миль) от базовой линии . Таким образом, обитаемые вулканические острова, такие как Канарские острова , которые не имеют фактического континентального шельфа, тем не менее имеют законный континентальный шельф, тогда как необитаемые острова не имеют шельфа.
См. также
[ редактировать ]
- Базовый уровень
- Континентальный остров
- Насос для континентального шельфа
- Исключительная экономическая зона
- Международные воды
- Сухопутный мост
- Внешний континентальный шельф
- Пассивная маржа
- Регион влияния пресной воды
- Территориальные воды
Примечания
[ редактировать ]- ^ Пинет 2003 , с. 39.
- ^ Гросс 1972 , с. 45.
- ^ Британская энциклопедия .
- ^ Джексон 1997 , «Континентальный склон».
- ^ Джексон 1997 , «Континентальный подъем».
- ^ Джексон 1997 , «Континентальная окраина».
- ^ Аткинсон и др. 1983 год .
- ^ Веллнер, Герой и Андерсон, 2006 .
- ^ Фигейредо и др. 2016 .
- ^ Мюльберт и др. 2008 год .
- ^ Перейти обратно: а б с Гросс 1972 , с. 43.
- ^ Пинет 2003 , с. 36.
- ^ Пинет 2003 , с. 98.
- ^ Гросс 1972 , с. 44.
- ^ Континентальный шельф - Голубые места обитания.
- ^ Пинет 2003 , с. 37.
- ^ Пинет 2003 , стр. 36–37.
- ^ Пинет 2003 , стр. 35–36.
- ^ Пинет 2003 , стр. 90–93.
- ^ Перейти обратно: а б Харрис и др. 2014 .
- ^ Пинет 2003 , стр. 84–85.
- ^ Гросс 1972 , стр. 121–122.
- ^ Гросс 1972 , с. 127.
- ^ де Хаас, ван Веринг и де Стигтер 2002 .
- ^ Симпсон, Джон Х.; Шарплс, Джонатан (2012). Введение в физическую и биологическую океанографию шельфовых морей . дои : 10.1017/CBO9781139034098 . ISBN 9780521877626 .
- ^ Риппет, Том П. (2005). «Смешение сезонно стратифицированных шельфовых морей: меняющаяся парадигма» . Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 363 (1837): 2837–2854. Бибкод : 2005RSPTA.363.2837R . дои : 10.1098/rsta.2005.1662 . ПМИД 16286293 . S2CID 45053190 .
- ^ Симпсон, Джон Х.; Шарплс, Джонатан (2012). Введение в физическую и биологическую океанографию шельфовых морей . дои : 10.1017/CBO9781139034098 . ISBN 9780521877626 .
- ^ Верспехт, Ф.; Риппет, ТП; Ховарт, MJ; Соуза, Эй Джей; Симпсон, Дж. Х.; Берчард, Х. (2009). «Процессы, влияющие на стратификацию в регионе влияния пресной воды: применение к Ливерпульскому заливу» . Журнал геофизических исследований . 114 (С11). Бибкод : 2009JGRC..11411022V . дои : 10.1029/2009jc005475 .
- ^ Гуйхоу и др. 2018 .
- ^ Хан и МакКрири 2001 .
- ^ Стивенс и др. 2021 .
- ^ Морли, Барнс и Данн, 2019 .
- ^ Монтеро-Серра, Эдвардс и Дженнер, 2015 .
- ^ О'Каллаган и др. 2019 .
- ^ Пинет 2003 , стр. 316–317, 418–419.
- ^ Гаттузо и др. 2006 год .
- ^ Тайсон и Пирсон 1991 .
- ^ Ферридей, Тим; Монтенари, Майкл (2016). «Хемостратиграфия и хемофации аналогов нефтематеринских пород: анализ с высоким разрешением последовательностей черных сланцев из нижнесилурийской формации Формигосо (Кантабрийские горы, северо-запад Испании)» . Стратиграфия и временные рамки . 1 : 123–255. doi : 10.1016/bs.sats.2016.10.004 – через Elsevier Science Direct .
- ^ Организация Объединенных Наций, 1958 , 499 :311.
Ссылки
[ редактировать ]- Аткинсон, Ларри П.; Ли, Томас Н.; Блэнтон, Джексон О.; Чендлер, Уильям С. (30 мая 1983 г.). «Климатология вод континентального шельфа юго-востока США» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 88 (С8): 4705–4718. Бибкод : 1983JGR....88.4705A . дои : 10.1029/JC088iC08p04705 .
- де Хаас, Хенк; ван Веринг, Тьерд CE; де Стигтер, Хенко (март 2002 г.). «Органический углерод в шельфовых морях: поглотители или источники, процессы и продукты». Исследования континентального шельфа . 22 (5): 691–717. Бибкод : 2002CSR....22..691D . дои : 10.1016/S0278-4343(01)00093-0 .
- «перелом полки – геология» . Британская энциклопедия .
- Фигейредо, Альберто Гарсия; Пачеко, Карлос Эдуардо Перейра; де Васконселос, Серджио Кадена; да Силва, Фабиано Таварес (2016). «Геоморфология и седиментология континентального шельфа». Геология и геоморфология : 13–31. дои : 10.1016/B978-85-352-8444-7.50009-3 . ISBN 9788535284447 .
- Гаттузо, Жан-Пьер; Джентили, Б.; Дуарте, CM; Клейпас, Дж.А.; Мидделбург, Джей-Джей; Антуан, Д. (2006). «Доступность света в прибрежных водах океана: влияние на распространение донных фотосинтезирующих организмов и их вклад в первичную продукцию» . Биогеонауки . 3 (4). Европейский союз геонаук: 489–513. Бибкод : 2006BGeo....3..489G . дои : 10.5194/bg-3-489-2006 . hdl : 20.500.11937/23744 . S2CID 13715554 . hal-00330315 . Проверено 1 июля 2021 г.
- Гросс, М. Грант (1972). Океанография: взгляд на Землю . Энглвуд Клиффс: Прентис-Холл. ISBN 978-0-13-629659-1 . Проверено 12 января 2016 г.
- Гуйхоу, К.; Полтон, Дж.; Харл, Дж.; Уэйклин, С.; О'Ди, Э.; Холт, Дж. (январь 2018 г.). «Моделирование шельфовых морей северо-западной Европы в километровом масштабе: исследование пространственной и временной изменчивости внутренних приливов: моделирование атлантического европейского шельфа». Журнал геофизических исследований: Океаны . 123 (1): 688–707. дои : 10.1002/2017JC012960 . hdl : 11336/100068 .
- Хан, Вэйцин; МакКрири, Джулиан П. (15 января 2001 г.). «Моделирование распределения солености в Индийском океане» . Журнал геофизических исследований: Океаны . 106 (С1): 859–877. Бибкод : 2001JGR...106..859H . дои : 10.1029/2000JC000316 .
- Харрис, ПТ; Макмиллан-Лоулер, М.; Рупп, Дж.; Бейкер, ЕК (июнь 2014 г.). «Геоморфология океанов». Морская геология . 352 : 4–24. Бибкод : 2014МГеол.352....4Н . дои : 10.1016/j.margeo.2014.01.011 .
- Джексон, Джулия А., изд. (1997). Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349 .
- Монтеро-Серра, Игнаси; Эдвардс, Мартин; Геннер, Мартин Дж. (январь 2015 г.). «Потепление шельфовых морей приводит к субтропизации европейских пелагических рыбных сообществ». Биология глобальных изменений . 21 (1): 144–153. Бибкод : 2015GCBio..21..144M . дои : 10.1111/gcb.12747 . ПМИД 25230844 . S2CID 25834528 .
- Морли, Саймон А.; Барнс, Дэвид К.А.; Данн, Майкл Дж. (17 января 2019 г.). «Прогнозирование того, какие виды добьются успеха в полярных морях, подверженных климатическим изменениям» . Границы морской науки . 5 : 507. дои : 10.3389/fmars.2018.00507 .
- Мюльберт, Джозеф Х.; Ача, Марсело; Мианзан, Гермес; Воин, Рауль; Вызов, Рауль; Брага, Элизабет С.; Гарсия, Вирджиния, Монтана; Берасатеги, Александр; Гомес-Эраче, Моника; Рамирес, Фернандо (июль 2008 г.). «Биологические, физические и химические свойства зоны субтропического шельфа на юго-западе Атлантического континентального шельфа». Исследования континентального шельфа . 28 (13): 1662–1673. Бибкод : 2008CSR....28.1662M . дои : 10.1016/j.csr.2007.08.011 .
- О'Каллаган, Джоан; Стивенс, Крейг; Руган, Монинья ; Корнелисен, Крис; Саттон, Филип; Гарретт, Салли; Джорли, Джакомо; Смит, Роберт О.; Карри, Ким И.; Суанда, Сутара Х.; Уильямс, Майкл; Боуэн, Мелисса; Фернандес, Дениз; Веннелл, Росс; Найт, Бенджамин Р.; Бартер, Пол; МакКомб, Питер; Оливер, Меган; Ливингстон, Мэри; Телье, Пьер; Мейснер, Анна; Брюэр, Майк; Галл, Марк; Ноддер, Скотт Д.; Децима, Мойра; Соуза, Жуан; Форсен-Васкес, Айтана; Гардинер, Сара; Пол-Берк, Кура; Чизвелл, Стивен; Робертс, Джим; Хайден, Барб; Биггс, Барри; Макдональд, Хелен (26 марта 2019 г.). «Разработка интегрированной системы наблюдения за океаном для Новой Зеландии» . Границы морской науки . 6 : 143. дои : 10.3389/fmars.2019.00143 . hdl : 10289/16618 .
- Пине, Пол Р. (2003). Приглашение на Океанографию . Бостон: Джонс и Бартлетт Лиринг. ISBN 978-0-7637-2136-7 . Проверено 13 января 2016 г.
- Стивенс, Крейг Л.; О'Каллаган, Джоан М.; Чизуэлл, Стивен М.; Хэдфилд, Марк Г. (2 января 2021 г.). «Физическая океанография шельфовых морей Новой Зеландии/Аотеароа – обзор» . Новозеландский журнал исследований морской и пресноводной воды . 55 (1): 6–45. Бибкод : 2021NZJMF..55....6S . дои : 10.1080/00288330.2019.1588746 .
- Тайсон, Р.В.; Пирсон, TH (1991). «Современная и древняя аноксия на континентальном шельфе: обзор». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 58 (1): 1–24. Бибкод : 1991ГСЛСП..58....1Т . дои : 10.1144/ГСЛ.СП.1991.058.01.01 . S2CID 140633845 .
- « Серия договоров – Конвенция о континентальном шельфе 1958 года» (PDF) . Объединенные Нации . 29 апреля 1958 года . Проверено 13 января 2016 г.
- Веллнер, Дж. С.; Герой, округ Колумбия; Андерсон, Дж. Б. (апрель 2006 г.). «Посмертная маска антарктического ледникового щита: сравнение ледниковых геоморфологических особенностей континентального шельфа». Геоморфология . 75 (1–2): 157–171. Бибкод : 2006Geomo..75..157W . дои : 10.1016/j.geomorph.2005.05.015 .
