海洋,深邃而广袤,覆盖了地球71%的地表面积。经历亿万年沧海桑田的海陆巨变后,它才呈现出今天的面貌。深深地吸引着人类的目光……
“海”和“洋”
当人类第一次离开地球,从太空遥望自己的家园时,人们惊讶地发现,地球是一颗蔚蓝色的水球。这是为什么呢?原来,在地球上的5.11亿平方千米的总面积中,海洋约占了71%,面积达3.62亿平方千米,大约有38个中国那么大。所以,从太空远远望去,地球就成为一颗蔚蓝色的水球了。
地球上的陆地不仅比海洋小,而且显得比较零碎,这里一片,那里一块,好像突出在海洋上的一些大的“岛屿”。海洋却是连成一片的,各大洋都彼此相通,形成一个统一的世界大洋。所以,地球表面不是陆地分隔海洋,而是海洋包围陆地,地球上的居民全生活在大大小小的“岛屿”之上,只不过,有些“岛屿”相当大而已。
地球上水地很多,大大小小的湖泊、河流星罗棋布,而在其中唱主角的,对地球的方方面面形成显著影响的,自然首推海洋,因为海洋水总体积约有133899万立方千米,约占地球上水储量的96.5%。假如地球是一个平滑的球体,把海洋里水平铺在地球表面,世界将出现一个深达2440米的环球大洋。
海洋是地球表面除陆地水以夕的水体的总称。
其实,“海”和“洋”就地理位置和自然条件来说,它们是海洋大家庭中的不同成员。可以这么说,“洋”犹如地球水域的躯干,而“海”连同另外两个成员一“海湾”和“海峡”则是它的肢体。
“洋”指海洋的中心部分,是海洋的主体,面积广大,约占海洋总面积的89%。它深度大,其中4000—6000米的大洋面积约占全部大洋面积的近3/5。大洋的水温和盐度比较稳定,受大陆的影响较小,又有独立的潮汐系统和完整的洋流系统,色度较高,多呈蓝色,且水体的透明度较大。
世界的大洋是广阔连续的水域,通常分为太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。有的海洋学者,还把太平洋、大西洋和印度洋最南部连通的水体,单独划分出来,被称为南大洋。
“海”是大洋的边缘部分,约占海洋总面积的11%。它的面积小,深度浅,水色低,透明度小,受大陆的影响较大,水文要素的季度变化比较明显,没有独立的海洋系统,潮汐常受大陆支配,但潮差一般比大洋显著。
“海”按其所处的位置和其他地理特征,可以分为三种类型,目陆缘海、内陆海和陆间海。濒临大陆,以半岛或岛屿为界与大洋相邻的海,称为陆缘海,也叫边缘海,如亚洲东部的日本海、黄海、东海、南海等;伸人大陆内部,有狭窄水道同大洋或边缘海相通的海,称为内陆海,有时也直接叫作内海,如渤海、濑户内海、波罗的海、黑海等;介于两个或三个大陆之间,深度较大,有海峡与邻近海区或大洋相通的海,称为陆间海,或叫地中海,如地中海、加勒比海、红海等。
此外,根据不同的分类方法,海还可以分成许多类型。例如,按海水温度的高低可以分为冷水海和暖水海;按海的形成原因可以分为陆架海、残迹海,等等。
四大洋的附属海很多,据统计共有54个海。太平洋西南部的珊瑚海,面积广达479万平方千米,是世界上最大的海。介于地中海和黑海之间的马尔马拉海,面积仅11000平方千米,是世界上最小的海。
海湾,是海或洋伸人陆地的一部分,通常三面被陆地包围,且深度逐渐变浅和宽度逐渐变窄的水域。例如,闻名世界的“石油宝库”波斯湾,仅以狭窄的霍尔木兹海峡与阿曼湾相通,不过,海与湾有时也没有严格的区别,比斯开湾、孟加拉湾、几内亚湾、墨西哥湾、大澳大利亚湾等,实际都是陆缘海或内陆海。
海峡,是两端连接海洋的狭窄水道。它们有的分布在大陆与大陆之间,有的则分布在大陆与岛屿或岛屿与岛屿之间。全世界共有1000多个海峡,其中适于航行的约有130个,而经常用于国际航行的主要海峡有40多个。例如,介于欧洲大陆与大不列颠岛之间的英吉利海峡和多佛尔海峡,沟通太平洋与印度洋的马六甲海峡,被称为波斯湾油库“阀门”的霍尔木兹海峡,我国东部的“海上走廊”台湾海峡,沟通南大西洋和南太平洋的航道一麦哲伦海峡,以及作为地中海“门槛”的直布罗陀海峡……
在地球形成后的最初阶段,巨大的星际碰撞有规律地发生着,大量的尘埃被释放到大气中,遮住了所有的阳光,使地球陷人黑暗中。
44亿年前,行星撞击次数的减少使岩浆的活动减弱,地球的表面开始冷却。渐渐地,冷凝的岩浆成了黑的地在地球上。
虽然行星撞击和火山喷发会频繁地把地壳撕开,把炽热的岩浆喷向天空,但是,随着撞击次数的不断减少,冷却的不断进行,地球表面已形成了越来越厚的地壳。冷却使大气中的水蒸气冷凝成水滴,水滴以降雨的形式落到地面上。这些雨水积少成多,渐渐形成了地球上的第一个海洋。这时的海水是呈酸性的,而且温度很高,大约有100°c。火山喷发和大量的降雨把一些盐类物质带人海洋中,使海洋开始有了一点JL盐度。环绕地球的大气仍充满着二氧化碳,并且密度很大,具有腐蚀性。随着越来越多冷凝水的形成,阳光开始穿透黑云。这时,海的周围矗立着高高的环形山,但水的侵蚀力量是巨大的,凶猛的洪水冲出深谷,冲刷着山峰,那些高大的环形山逐渐被海浪磨低或冲击得支离破碎,海岸山系慢慢形成了。而后来的几次小行星撞击又使海洋产生了滔天巨浪,整个地球海啸盛行。
岛屿是怎样形成的
大陆漂移学说的仓始人魏格纳认为:大约在2.5亿年以前,现在的各大洲在古生代是一个单一的大陆—泛大陆,只有一个古老的大洋在大陆。
随着潮汐力和地球自转离心力作用的发生,在大约1.8亿年前,泛大陆分为两大块,即劳拉西亚古陆和冈瓦纳大陆,同时,古地中海和古加勒比海也开始形成。约1亿年前,非洲大陆和美洲大陆开始分裂,大西洋开始形成。接着,澳大利亚、南极洲和亚洲分离,中间形成印度洋。
移动大陆的前沿遇到玄武岩质基底的阻挡,产生了挤压和褶皱而隆起为山,而大陆移动过程中脱落下来的“碎片”,逐渐形成了岛屿。
海洋是如何演化的
地球及其海洋的演化一直以来都是科学家们所关注的话题。据科学研究,专家们将地球生命史分为古生代、中生代和新生代等几个发展时期。
古生代
大约在5.5亿年以前,庞大的超级大陆依然沿着赤道分布,过了不久,巨大的裂隙撕开了大陆,海水涌人,形成了大片的浅水区域。在后来的2亿年里,大陆开始分离并向两极漂动。岩石和化石表明,那时海洋的温度在20—40°C,海水的化学成分和含盐量与现代的海洋非常相似。此外,大气中的氧气含量不断上升,这为原始生命的形成创造了理想的条件。
生物多样性
寒武纪是古生代的开端,这是一个以空前的生物演化和海洋生物多样性为标志的时期。在1000万—3000万年这段时间里,海洋生物迅猛发展,并出现了地球上生物所有形态的雏形。所以科学家们把这一时期称为寒武纪爆发或生物大爆炸时期。这期间,地球上诞生了甲壳类、贝类、海胆、海绵、珊瑚、蠕虫以及其他生物的祖先。生物第一次开始利用海水中的矿物质,如二氧化硅、碳酸钙和磷酸钙等来制造贝壳或骨骼;海洋中的一些生物进化出了硬体部分,如贝壳、棘状物和由鳞构成的鳞甲等。
植物的出现
大约4亿年前,苔和蕨类植物使原本荒芜的大地披上了一层新的绿色,森林也开始出现。大片的沼泽取代了早期的海洋环境,干燥的风在广袤的沙漠地区吹扬。海洋和海岸带之间的竞争变得愈加激烈,动物被迫迁向陆地以寻求安定的环境和新的食物来源。最早离开海洋的生物是早期的两栖动物一它们是现代青蛙、蟾蜍和蝾螈的祖先。这些两栖动物的化石和遗迹表明,它们通常生活在小溪和沼泽里,以捕食昆虫、鱼类和自己的同类为生,只是偶尔跑到陆地上休息或觅食。由于两栖动物必须回到海洋中产卵,所以不能总是停留在陆地上,它们向纯粹陆地动物的转化并不彻底。对于海洋生物来说,它们第一次从海洋到陆地的过程就像一场噩梦,这其中出现了太多可怕的东西一太阳的酷热、身体受到无法避免的重力的影响、怪模怪样的食物和不可预知的天敌或灾难……但它们承受了下来,动物终于进化出了适于陆地生活的骨骼和细胞结构。
中生代
大约2.45亿—2.5亿年前,地球进人了中生代时期,海洋和陆地在相互的“竞争”中形成了一个崭新的面貌。板块运动再次将大陆形成了一块我们称之为泛古陆的庞大陆地。这一新生的超级大陆覆盖了大约40%的地球表面,从南极一直延伸到北极。一个广袤的世界性大洋围绕着泛古陆,被称为泛古洋。泛古洋的深度跟现代的太平洋的深度差不多,宽度却是太平洋的两倍。在泛古洋中,风和其他的表面作用力创造了两个巨大的水流运动循环模式一环流。两大环流一个位于北半球,一个位于南半球。沿着泛大陆的东西海岸,水温的差异很大,海平面相对较低;沿着大陆的边缘,浅水栖息地变少了,气候炎热干燥。气候随季节和纬度的改变而改变,但这时在极地地区并没有形成广阔的冰川和冰盖。
蒂锡斯海
1.7亿—2亿年前,泛古陆再一次被地球内部的作用力撕开,生成了两块较大的陆地一北面的劳亚古陆和南面的冈瓦纳大陆。在两块大陆之间,形成了一条沿着赤道生成的狭窄水道一蒂锡斯海。在蒂锡斯海水道中的水流中,产生了一个在整个广袤的泛古洋中输送热量的巨大的、全球性的洋流。后来,两块大陆分离,形成了古大西洋和古印度洋。而日渐上升的海平面,再一次淹没了陆地,形成了大片的浅海环境。
新生代
从6500万年前至今的这一段时期被称为新生代,与古生代和中生代相比,新生代有它更为显著的特点:这时,适于生命发展的条件已经具备,关键看谁能够适应、对抗和忍受这正在变化的环境条件了。适者生存,较弱4、的物种需要不断地与捕食者和多变的环境作斗争,只有强健的个体才能生存。在海底和陆地上形成的高耸的山脉,永久性地改变了地球的气候。海洋的温度和环流都发生了很大的变化,这影响着地球和地球上生命的分布。这时,地球上的统治者为哺乳动物,它们最终进化出人类的祖先一古猿。
多个海洋的形成
中古期的海洋发生了很大变化,早期的南大西洋位于非洲和南美大陆之间,狭窄的北大西洋正在欧洲和北美大陆之间形成;而曾和南极洲相连的澳洲大陆已经分离开来了,并慢慢向北移动;同时,印度板块已与非洲大陆分离,且向北缓缓迁移,很快将与亚洲大陆相撞。新生代早期,大陆位置的不断变化和海盆的扩张对古代海洋的环境影响颇深,后来,对整个地球都产生了影响。那时,古地中海水道和它的赤道环流停止了。澳洲大陆与南极洲分离后,南极洲往南更接近南极,而澳洲也与南美大陆一起向北移动。此时,一股新的环流正沿着南部大陆形成,地球在中生代时逐渐成为一个遍布海洋的蓝色星球。
海洋是生命的摇篮
生命究竟源自何处,对于这个问题经历了长达几个世纪的争论,科学终于证明了生命是地球的产物。
生命从单细胞的形成开始,它们在水中生活,自由自在地嬉戏、游弋、繁衍和生殖。经过几亿年的演变,生命由低级向高级进化,不少生物的活动舞台由大海移向陆地,人类也是这样,是在生物的发展演变中产生的。
科学家通过对海底“化石”的研究发现,这些“化石”是古海底的一些生物遗体。古老的海底在地壳的运动中有的上升成陆地、高山;有的继续下沉形成海沟,经过亿万年的时间,海底动植物的遗体成了化石。人们从这些化石所出土的地层,便可推知亿万年前的海洋里生命的活动情况。
在距今5亿多年前的早古代寒武纪,单细胞原生动物已经是海洋里十分活跃的居民了,这些原生动物有独立活动的本领,有刺激感应,它们能伸出一些树枝状的“小脚”捕捉食物或改变自己的“行走”路线,趋向阳光或者走向阴凉的地方。古海绵利用它周身的水管吸取着海水的养料;三叶虫吞食着藻类。从浅海到几千米深的大洋里到处可见三叶虫活动的踪迹。在整个古生代4亿多年里,三叶虫都在繁殖着子孙。在清澈的浅海里,像杯子一样的古杯动物拥挤地站立在岩礁上。蛹虫、古棘皮动物、甲壳动物、软体动物、腔肠动物等都是这时期的主要角色。从6亿年前的寒武纪到2亿年前的二叠纪,海洋是一个繁荣的世界。生命在不断地进化。
人类出现在4亿年前的奥陶纪,经过志留纪和泥盆纪,一代代繁殖着自己的后代,成为海洋的主人,并逐渐走上陆地。以后不管地球上发生什么样的剧烈变化,总有一些无颚鱼的后代能适应改变了的生活环境,变换着自己的身体结构。到距今3亿年左右,它们越过了潮间带,爬上陆地,成为既可以生活在陆地上,又可以回到水里的居民一两栖动物。
那时的陆地上,气候温暖而湿润,长满了高大的鳞木、封印木、沟鳞木和各种羊齿植物,阳光在这里比海洋里要充足得多,生命赖以生存的氧气,也更加丰富。慢慢地生物用来呼吸的肺变得越来越完善了。生命度过了两栖阶段,脱离了海洋。
到了2亿3千多万年前的中生代,爬行动物异常繁盛,以至于我们把1亿8千万年前的一段时间称为爬行动物的时代。哺乳动物出现在距今1亿8千万年前的生代。
又过了1亿1千万年进人新生代时,哺乳动物才成为陆地上的统治者。
和我们人类有直接关系的灵长类就是哺乳动物的一个分支,它们的出现却要晚得多,只有2500多万年的历史。而我们人类的祖先诞生在300万年前的新生代第三纪,这是整个生命发展史上的一个重大事件,而300万年只占了它的1/200。
为什么海洋能在生命发展史上发挥这么重要的作用呢?这是因为海洋具备了生命生存和发展的必要条件。海水里溶解着各种各样的营养物质,如碳酸盐、硝酸盐、磷酸盐、氧……这都是生命所不可缺少的。海洋拥抱了那些原始的生命,充足的海水使得这些生命可以进行新陈代谢。至今,水一直是生命的“命根子”。