Континентальный шельф
Прибрежный и океанический рельеф

Анатомия континентального шельфа юго-восточного побережья США
Морские местообитания
Прибрежные местообитания
Поверхность океана
Открытый океан
Морское дно

Континентальный шельф — это часть континента , которая погружена под область относительно мелководья, известную как шельфовое море . Большая часть этих шельфов обнажилась из-за понижения уровня моря во время ледниковых периодов . Шельф, окружающий остров, известен как « островной шельф ».

Континентальная окраина , между континентальным шельфом и абиссальной равниной , включает крутой континентальный склон, окруженный более плоским континентальным возвышением , в котором осадок с континента выше каскадом падает вниз по склону и накапливается в виде кучи осадков у основания склона. Простираясь на расстояние до 500 км (310 миль) от склона, он состоит из толстых осадков, отложенных турбидитными потоками с шельфа и склона. [1] [2] Градиент континентального возвышения является промежуточным между градиентами склона и шельфа.

В соответствии с Конвенцией Организации Объединенных Наций по морскому праву термину «континентальный шельф» было дано юридическое определение как участку морского дна, прилегающего к берегам конкретной страны, которой он принадлежит.

Топография

Шельф обычно заканчивается в точке увеличения уклона [3] (называемой разломом шельфа ). Морское дно ниже разлома является континентальным склоном . [4] Ниже склона находится континентальное поднятие , которое в конечном итоге сливается с глубоким океаническим дном, абиссальной равниной . [5] Континентальный шельф и склон являются частью континентальной окраины . [6]

Шельфовая зона обычно подразделяется на внутренний континентальный шельф , средний континентальный шельф и внешний континентальный шельф , [7] каждый из которых имеет свою специфическую геоморфологию [8] [9] и морскую биологию [10] .

Характер шельфа резко меняется на разломе шельфа, где начинается континентальный склон. За некоторыми исключениями, разлом шельфа расположен на удивительно однородной глубине около 140 м (460 футов); это, вероятно, является отличительной чертой прошлых ледниковых периодов, когда уровень моря был ниже, чем сейчас. [11]

Континентальный склон гораздо круче шельфа; средний угол составляет 3°, но он может быть как 1°, так и 10°. [12] [11] Склон часто изрезан подводными каньонами . Физические механизмы, участвующие в формировании этих каньонов, не были хорошо изучены до 1960-х годов. [13] [14]

Географическое распределение

Батиметрия океанического дна, показывающая континентальные шельфы и океанические плато (красные), срединно-океанические хребты (желто-зеленые) и абиссальные равнины (от синего до фиолетового)
Континентальный шельф Австралии , который находится недалеко от побережья Ньюкасла и Сиднея (внизу слева)

Континентальные шельфы занимают площадь около 27 миллионов км2 ( 10 миллионов квадратных миль), что составляет около 7% площади поверхности океанов. [15] Ширина континентального шельфа значительно варьируется — нередко в районе шельф практически отсутствует, особенно там, где передний край продвигающейся океанической плиты ныряет под континентальную кору в зоне субдукции на шельфе , например, у побережья Чили или западного побережья Суматры .

Самый большой шельф — Сибирский шельф в Северном Ледовитом океане — простирается на 1500 километров (930 миль) в ширину. Южно-Китайское море лежит над другой обширной областью континентального шельфа, Зондским шельфом , который соединяет Борнео , Суматру и Яву с азиатским материком. Другие известные водоемы, которые лежат над континентальными шельфами, — это Северное море и Персидский залив . Средняя ширина континентальных шельфов составляет около 80 км (50 миль). Глубина шельфа также варьируется, но, как правило, ограничивается водой менее 100 м (330 футов). [16] Наклон шельфа обычно довольно низкий, порядка 0,5°; вертикальный рельеф также минимален, менее 20 м (66 футов). [17]

Хотя континентальный шельф рассматривается как физико-географическая провинция океана , он не является частью собственно глубоководного океанического бассейна, а затопленными окраинами континента. [18] Пассивные континентальные окраины , такие как большинство атлантических побережий, имеют широкие и мелкие шельфы, образованные толстыми осадочными клиньями, образовавшимися в результате длительной эрозии соседнего континента. Активные континентальные окраины имеют узкие, относительно крутые шельфы из-за частых землетрясений , которые перемещают осадки в глубокое море. [19]

Ширина континентального шельфа [20] (в км)
ОкеанАктивная маржаПассивная маржаОбщая маржа
Иметь в видуМаксимумИметь в видуМаксимумИметь в видуМаксимум
Северный Ледовитый океан00104,1 ± 1,7389104,1 ± 1,7389
Индийский океан19 ± 0,6117547,6 ± 0,823837 ± 0,58238
Средиземное море и Черное море11 ± 0,297938,7 ± 1,516617 ± 0,44166
Северная часть Атлантического океана28 ± 1,08259115,7 ± 1,643485 ± 1,14434
Северная часть Тихого океана39 ± 0,7141234,9 ± 1,211439 ± 0,68412
Южный Атлантический океан24 ± 2,655123,0 ± 2,5453104 ± 2,4453
Южный Тихий океан214 ± 2,8635796,1 ± 2,0778110 ± 1,92778
Все океаны31 ± 0,441288,2 ± 0,777857 ± 0,41778

Отложения

Континентальные шельфы покрыты терригенными осадками , то есть теми, которые образовались в результате эрозии континентов. Однако, небольшая часть осадка поступает из современных рек ; около 60–70% осадка на мировых шельфах представляют собой реликтовые осадки , отложившиеся во время последнего ледникового периода, когда уровень моря был на 100–120 м ниже, чем сейчас. [21] [11]

Осадки обычно становятся все более мелкими по мере удаления от побережья; песок ограничивается мелководьем, где волны мешают воде, в то время как ил и глина откладываются в более спокойных, глубоких водах далеко от берега. [22] Они накапливаются на 15–40 сантиметров (5,9–15,7 дюйма) каждое тысячелетие, что намного быстрее, чем глубоководные пелагические осадки . [23]

Шельфовые моря

«Шельфовые моря» — это океанские воды на континентальном шельфе. Их движение контролируется совместным влиянием приливов , ветровых сил и солоноватой воды, образующейся из- за притоков рек ( регионы влияния пресной воды ). Эти регионы часто могут быть биологически высокопродуктивными из-за смешивания, вызванного более мелководными водами и повышенной скоростью течения. Несмотря на то, что они покрывают всего около 8% поверхности океанов Земли, [20] шельфовые моря поддерживают 15–20% мировой первичной продуктивности . [24]

В умеренных морях континентального шельфа обнаружены три отличительных океанографических режима, являющихся следствием взаимодействия между поверхностным нагревом, боковыми градиентами плавучести (из-за притока рек) и турбулентным перемешиванием под действием приливов и, в меньшей степени, ветра. [25]

  • На мелководье с более сильными приливами и вдали от устьев рек приливная турбулентность преодолевает стратифицирующее влияние поверхностного нагрева, и водная толща остается хорошо перемешанной в течение всего сезонного цикла.
  • Напротив, в более глубоких водах поверхностное нагревание побеждает летом, создавая сезонную стратификацию с теплым поверхностным слоем, лежащим над изолированной глубокой водой. [26]
(Хорошо перемешанные и сезонно стратифицированные режимы разделены устойчивыми особенностями, называемыми фронтами приливного смешивания.) [27]
  • Третий режим, связывающий эстуарии с шельфовыми морями, регионы влияния пресной воды (ROFIs), обнаруживается там, где эстуарии входят в шельфовые моря, например, в районе Ливерпульского залива Ирландского моря и в районе оттока Рейна Северного моря . Здесь стратификация может варьироваться во временных масштабах от полусуточного приливного цикла до приливного цикла весна-неап из-за процесса, известного как «приливное напряжение». [28] Хотя Северное море и Ирландское море являются двумя из наиболее изученных шельфовых морей, [29] они не обязательно являются репрезентативными для всех шельфовых морей, поскольку можно обнаружить большое разнообразие поведения:

Шельфовые моря Индийского океана в основном управляются крупными речными системами, включая реки Ганг и Инд . [30] Шельфовые моря вокруг Новой Зеландии сложны, поскольку затопленный континент Зеландия создает широкие плато. [31] Шельфовые моря вокруг Антарктиды и берегов Северного Ледовитого океана подвержены влиянию образования морского льда и полыньи . [32]

Имеются данные о том, что изменение ветра, осадков и региональных океанических течений в нагревающемся океане оказывает влияние на некоторые шельфовые моря. [33] Улучшенный сбор данных с помощью интегрированных систем наблюдения за океаном в шельфовых морских регионах делает возможным выявление этих изменений. [34]

Биота

Континентальные шельфы кишат жизнью из-за солнечного света, доступного на мелководье, в отличие от биотической пустыни абиссальной равнины океанов . Пелагическая (водная толща) среда континентального шельфа составляет неритическую зону , а бентосная (морское дно) провинция шельфа является сублиторальной зоной . [35] Шельфы составляют менее 10% океана, и грубая оценка предполагает, что только около 30% морского дна континентального шельфа получает достаточно солнечного света для обеспечения бентического фотосинтеза. [36]

Хотя шельфы обычно плодородны, если во время осадконакопления преобладают бескислородные условия, отложения могут с течением геологического времени стать источниками ископаемого топлива . [37] [38]

Экономическое значение

Континентальный шельф является наиболее изученной частью океанического дна, поскольку он относительно доступен. Большая часть коммерческой эксплуатации моря, такой как добыча металлической руды, неметаллической руды и углеводородов , происходит на континентальном шельфе.

Суверенные права на свои континентальные шельфы до глубины 100 м (330 футов) или до расстояния, на котором глубина вод, допускаемых для разработки ресурсов, были заявлены морскими государствами, подписавшими Конвенцию о континентальном шельфе, составленную Комиссией международного права ООН 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 в 200 морских миль (370 км; 230 миль), а также права на континентальный шельф для государств с физическими континентальными шельфами, которые простираются за пределы этого расстояния.

Юридическое определение континентального шельфа существенно отличается от геологического определения. UNCLOS гласит, что шельф простирается до границы 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 исходной линии . Таким образом, обитаемые вулканические острова, такие как Канарские , не имеющие фактического континентального шельфа, тем не менее имеют законный континентальный шельф, тогда как необитаемые острова не имеют шельфа.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Пинет 2003, стр. 39.
  2. ↑ Гросс 1972, стр. 45.
  3. ↑ Энциклопедия Британника.
  4. ↑ Джексон 1997, «Континентальный склон».
  5. ↑ Джексон 1997, «Континентальный подъём».
  6. ↑ Джексон 1997, «Континентальная окраина».
  7. ^ Аткинсон и др. 1983.
  8. ^ Уэлнер, Херой и Андерсон 2006.
  9. ^ Фигейредо и др. 2016.
  10. ^ Мюльберт и др. 2008.
  11. ^ abc Gross 1972, стр. 43.
  12. ^ Пинет 2003, стр. 36.
  13. ^ Пинет 2003, стр. 98.
  14. ↑ Гросс 1972, стр. 44.
  15. ^ Континентальный шельф – Голубые среды обитания
  16. ^ Пинет 2003, стр. 37.
  17. ^ Пинет 2003, стр. 36–37.
  18. ^ Пинет 2003, стр. 35–36.
  19. ^ Пинет 2003, стр. 90–93.
  20. ^ ab Харрис и др. 2014.
  21. ^ Пинет 2003, стр. 84–85.
  22. ↑ Гросс 1972, стр. 121–122.
  23. ↑ Гросс 1972, стр. 127.
  24. ^ де Хаас, ван Веринг и де Стигтер 2002.
  25. ^ Симпсон, Джон Х.; Шарплс, Джонатан (2012). Введение в физическую и биологическую океанографию шельфовых морей. doi :10.1017/CBO9781139034098. ISBN 9780521877626.
  26. ^ Риппет, Том П. (2005). «Смешивание в сезонно стратифицированных шельфовых морях: меняющаяся парадигма». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки . 363 (1837): 2837– 2854. Bibcode : 2005RSPTA.363.2837R. doi : 10.1098/rsta.2005.1662. PMID  16286293. S2CID  45053190.
  27. ^ Симпсон, Джон Х.; Шарплс, Джонатан (2012). Введение в физическую и биологическую океанографию шельфовых морей. doi :10.1017/CBO9781139034098. ISBN 9780521877626.
  28. ^ Verspecht, F.; Rippeth, TP; Howarth, MJ; Souza, AJ; Simpson, JH; Burchard, H. (2009). "Процессы, влияющие на стратификацию в регионе влияния пресной воды: применение к заливу Ливерпуль". Journal of Geophysical Research . 114 (C11). Bibcode : 2009JGRC..11411022V. doi : 10.1029/2009jc005475.
  29. ^ Гуйхоу и др. 2018.
  30. ^ Хан и МакКрири 2001.
  31. ^ Стивенс и др. 2021.
  32. ^ Морли, Барнс и Данн 2019.
  33. ^ Монтеро-Серра, Эдвардс и Дженнер, 2015.
  34. ^ О'Каллаган и др. 2019.
  35. ^ Пинет 2003, стр. 316–317, 418–419.
  36. ^ Гаттузо и др. 2006.
  37. ↑ Тайсон и Пирсон 1991.
  38. ^ Ферридей, Тим; Монтенари, Майкл (2016). «Хемостратиграфия и хемофации аналогов исходных пород: высокоразрешающий анализ последовательностей черных сланцев из формации Формигосо нижнего силура (Кантабрийские горы, северо-запад Испании)». Стратиграфия и временные шкалы . 1 : 123–255 . doi :10.1016/bs.sats.2016.10.004 – через Elsevier Science Direct .
  39. ↑ Организация Объединенных Наций 1958, 499 :311.

Ссылки

  • Аткинсон, Ларри П.; Ли, Томас Н.; Блэнтон, Джексон О.; Чандлер, Уильям С. (30 мая 1983 г.). «Климатология вод континентального шельфа юго-востока США». Журнал геофизических исследований: Океаны . 88 (C8): 4705– 4718. Bibcode : 1983JGR....88.4705A. doi : 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 . doi : 10.1016/B978-85-352-8444-7.50009-3. ISBN 9788535284447.
  • Gattuso, Jean-Pierre; Gentili, B.; Duarte, CM; Kleypas, JA; Middelburg, JJ; Antoine, D. (2006). «Доступность света в прибрежном океане: влияние на распределение бентосных фотосинтезирующих организмов и их вклад в первичную продукцию». Biogeosciences . 3 (4). Европейский союз геонаук: 489– 513. Bibcode :2006BGeo....3..489G. doi : 10.5194/bg-3-489-2006 . hdl : 20.500.11937/23744 . S2CID  13715554. hal-00330315 . Получено 1 июля 2021 г. .
  • Гросс, М. Грант (1972). Океанография: Взгляд на Землю. Englewood Cliffs: Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-629659-1. Получено 12 января 2016 г.
  • Guihou, K.; Polton, J.; Harle, J.; Wakelin, S.; O'Dea, E.; Holt, J. (январь 2018 г.). «Моделирование в километровом масштабе морей северо-западного европейского шельфа: исследование пространственной и временной изменчивости внутренних приливов: моделирование атлантического европейского шельфа». Журнал геофизических исследований: океаны . 123 (1): 688– 707. doi : 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 (C1): 859– 877. Bibcode :2001JGR...106..859H. doi : 10.1029/2000JC000316 .
  • Harris, PT; Macmillan-Lawler, M.; Rupp, J.; Baker, EK (июнь 2014 г.). «Геоморфология океанов». Морская геология . 352 : 4–24 . Bibcode : 2014MGeol.352....4H. doi : 10.1016/j.margeo.2014.01.011.
  • Джексон, Джулия А., ред. (1997). Словарь геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349.
  • Монтеро-Серра, Игнаси; Эдвардс, Мартин; Дженнер, Мартин Дж. (январь 2015 г.). «Потепление шельфовых морей приводит к субтропикализации европейских пелагических рыбных сообществ». Global Change Biology . 21 (1): 144– 153. Bibcode : 2015GCBio..21..144M. doi : 10.1111/gcb.12747. PMID  25230844. S2CID  25834528.
  • Morley, Simon A.; Barnes, David KA; Dunn, Michael J. (17 января 2019 г.). «Предсказание того, какие виды преуспеют в полярных морях, подверженных влиянию климата». Frontiers in Marine Science . 5 : 507. Bibcode :2019FrMaS...5..507M. doi : 10.3389/fmars.2018.00507 .
  • Мюльберт, Хосе Х.; Ача, Марсело; Мианзан, Гермес; Герреро, Рауль; Рета, Рауль; Брага, Элизабете С.; Гарсия, Вирджиния, Монтана; Берасатеги, Алехандро; Гомес-Эраче, Моника; Рамирес, Фернандо (июль 2008 г.). «Биологические, физические и химические свойства в зоне 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, Джоанн; Стивенс, Крейг; Роуган, Монинья ; Корнелисен, Крис; Саттон, Филипп; Гарретт, Салли; Джиорли, 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; Мейсснер, Анна; Брюэр, Майк; Галл, Марк; Ноддер, Скотт Д.; Десима, Мойра; Соуза, Жуан; Форсен-Васкес, Айтана; Гардинер, Сара; Пол-Берк, Кура; Чизуэлл, Стивен; Робертс, Джим; Хейден, Барб ; Биггс, Барри; Macdonald, Helen (26 марта 2019 г.). «Разработка интегрированной системы наблюдения за океаном для Новой Зеландии». Frontiers in Marine Science . 6 : 143. Bibcode : 2019FrMaS...6..143O. doi : 10.3389/fmars.2019.00143 . hdl : 10289/16618 .
  • Пинет, Пол Р. (2003). Приглашение в океанографию. Бостон: Jones & Bartlett Learning. ISBN 978-0-7637-2136-7. Получено 13 января 2016 г.
  • Стивенс, Крейг Л.; О'Каллаган, Джоанн М.; Чизуэлл, Стивен М.; Хэдфилд, Марк Г. (2 января 2021 г.). «Физическая океанография шельфовых морей Новой Зеландии/Аотеароа – обзор». Новозеландский журнал морских и пресноводных исследований . 55 (1): 6– 45. Bibcode : 2021NZJMF..55....6S. doi : 10.1080/00288330.2019.1588746 .
  • Тайсон, Р. В.; Пирсон, Т. Х. (1991). «Современная и древняя аноксия континентального шельфа: обзор». Геологическое общество, Лондон, Специальные публикации . 58 (1): 1– 24. Bibcode : 1991GSLSP..58....1T. doi : 10.1144/GSL.SP.1991.058.01.01. S2CID  140633845.
  • "Treaty Series – Конвенция о континентальном шельфе, 1958" (PDF) . Организация Объединенных Наций . 29 апреля 1958 г. . Получено 13 января 2016 г. .
  • Wellner, JS; Heroy, DC; Anderson, JB (апрель 2006 г.). «Посмертная маска антарктического ледяного щита: сравнение ледниковых геоморфологических особенностей континентального шельфа». Geomorphology . 75 ( 1– 2): 157– 171. Bibcode :2006Geomo..75..157W. doi :10.1016/j.geomorph.2005.05.015.
  • Управление военно-морских исследований: Океанические регионы: континентальная окраина и возвышение
  • Программа ЮНЕП «Шельф»
  • Карта мира GEBCO 2014
  • Анна Кавнар, Подотчетность и Комиссия по границам континентального шельфа: решая, кому принадлежит дно океана
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Continental_shelf&oldid=1271895526"