Helyesebb lenne víznek, mint földnek nevezni szülőbolygónkat

A Föld, a kék bolygó egyik legfőbb sajátossága az a hatalmas szabad víztömeg, amely elborítja felszínét. Noha a víz nyomait sikerült a Naprendszer egyes égitestein is kimutatni, de az Univerzumban egyelőre még nem ismerünk a földiéhez hasonló kiterjedt hidroszférával rendelkező bolygót. 

A hatalmas víztömeg a földfelszín kereken 71%-át takarja,

ezért talán helyesebb is lenne a bolygót tekintve vízről, mintsem földről beszélnünk.  A földfelszínt elborító sós víztömeg egészét nevezzük világóceánnak.

A világóceánnak ugyanúgy része a legnagyobb óceáni medence, a Csendes-óceán, mint a parányi, és a világtengerrel csak sokszoros áttételen keresztül kapcsolatban álló Azovi-tenger.

A világóceán teljes területe 361 millió km2. Ebből egyedül csak a Csendes-óceán medencéje, a maga 165,25 millió km2 kiterjedésével

a negyedével nagyobb, mint az összes kontinens területe együttvéve. 

Oceanográfiai értelemben  tehát csak egyetlen entitásról, a világóceánról beszélhetünk.

Mi a különbség óceánok és tengerek között?

 A világóceán óceánokra és tengerekre történő felosztása geográfiai fogalmakat takar.

Földrajzi értelemben korábban három nagy óceáni medencét különítettek el egymástól; a 82 millió 440 ezer km2 kiterjedésű és 3 930 méter átlagmélységű Atlanti -, a 73 millió 440 ezer km2-es felszínnel rendelkező, és átlagosan 3 960 méter mély Indiai-, valamint a 165 millió 250 ezer km2-es vízfelülettel, és 4 280 méteres átlagmélységgel rendelkező Csendes-óceánt. 

Napjainkban földrajzilag külön óceánnak tekintik az északi Jeges-tengert (óceánt) valamint az Antarktiszt övező nagy Déli-óceánt is.

Az óceáni medencéket tovább tagoljuk perem és melléktengerekre.

A peremtengerek az óceánok szárazföldbe ékelődő, és az óceáni medencével széles összeköttetésben álló területei, mint amilyen például az Arab-tenger, vagy a Bengáli-öböl.

A melléktengerek mélyen a kontinensek közé ékelődő medencék, amelyek keskeny szorosokkal, szigetívekkel, és akár többszörös összeköttetéssel kapcsolódnak  az óceáni medencéhez. 

Klasszikus melléktenger a mediterrán medence, a Vörös-tenger, vagy a Karib-tenger is.

Akár 200 métert is változhat a világóceán szintje

A világóceán és a kontinensek aránya a földtörténeti múltban sokszor változott.  A világóceán nagyjából 100 millió éve, a kréta időszak albai korában érte el a legnagyobb kiterjedését;

ekkor a földfelszín 83 %-át borította el a sós víztömeg, és csak 17%-át alkották a szárazulatok.

(A tengerszint a maihoz képest mintegy 200 méterrel volt magasabb ekkor.) 

Az óceáni medencékben lévő víz mennyisége időszakonként megváltozik, aminek több oka is lehet. A tágulási fázisban lévő óceáni medencék – ilyen napjainkban az Atlanti-óceán – mélyén kiterjedt vulkanizmus zajlik, aminek következtében hatalmas víz alatti hegyláncok boltozódnak fel.

Ezek az úgynevezett középóceáni hátságok csökkentik a medence térfogatát, ami a medencét övező szárazföldek partvidékén tengerelöntéshez (transzgresszió) vezet.

A földtörténet során több nagy eljegesedés is történt; a világóceánból kifagyó víz miatt ilyenkor lecsökkent a globális tengerszint, és a tenger széles partszakaszokról visszahúzódott (regresszió). A legutolsó nagy pleisztocén eljegesedés idején, az úgynevezett Würm-glaciálisban,  nagyjából 110 ezer éve, a világtenger szintje 117 méterrel volt alacsonyabb, mint napjainkban.

Mitől óceán az óceán?

Erre a kérdésre az a tipikus válasz, hogy a legnagyobb egybefüggő vízzel borított medencék az óceánok, ez azonban így nem igaz.

Akármilyen meglepő, de például a keskeny, két kontinens közé szorult vályúszerű Vörös-tenger oceanográfiai értelemben valódi óceán, ám ezzel szemben a sokkal nagyobb (2 millió 966 ezer km2 kiterjedésű) Földközi-tenger nem az.

Az óceán elsősorban lemeztektonikai fogalom.

Csak olyan tengert tekintünk óceánnak, amelynek aljzatán elindult a szárazföldi kéregnél jóval sűrűbb és vékonyabb, vulkáni bazaltból álló óceáni kéreg képződése.

Az óceánoknak az élőlényekhez hasonló életszakaszaik vannak, az ezt leíró Wilson-ciklus megkülönbözteti az embrionális, a kinyíló, tágulási szakaszukban álló, és a bezáródó, felemésztődő óceánokat.

Embrionális óceán a Vörös-tenger,

a Wilson-ciklus szerinti kinyílási, táguló fázisban áll az Atlanti-óceán, az öregkorát élő pacifikus medence, a Csendes-óceán pedig már a „halálán”, a bezáródási fázisban van. 

Minden óceán legfontosabb közös jellemzője az óceáni kéreg,

az ezt „termelő” középóceáni hátságrendszer, a bezáródási fázisukban lévő óceánoknál az árkok rendszere, valamint a középóceáni hátságok és a kontinensek pereme között húzódó kiterjedt mélytengeri fenéksíkságok, Földünk legnagyobb egybefüggő területei.

 A szelf, vagy kontinentális küszöb és lejtő a szárazulatokhoz tartozó, tengerrel elöntött területek.

Minden óceán a szárazföldön született

Paradox módon minden óceán a kontinenseken születik meg. A lemezhatárokat jelző nagy törésvonalak mentén, a mélységből feláramló olvadt kőzetanyag a szilárd kéregbe ütközve szétáramlik, húzóerőt gyakorolva a kéregre. Ezeken a pontokon a kontinentális kéreg megnyúlik, elvékonyodik, és lesüllyed, így alakul ki a rift, - vagy hasadékvölgy.

A hasadékvölgyek jövőbeli óceánembriók.  

Ilyen napjainkban például a Holt-tengertől a Zambezi vidékéig Kelet-Afrikát észak-déli irányba átszelő nagy hasadékvölgy.  Ehhez tartozik az a már sós vízzel feltöltött tengervályú, a Vörös-tenger, amelynek aljzatán elindult az óceáni kéregképződés. A jelenleg átlagosan 160-180 km széles Vörös-tenger 20 millió év múlva már 1000 km széles lesz.

Mintegy 100 millió év múlva pedig a közép-atlanti medencéhez hasonló 3000 km körüli széles óceánná hízik, miközben a mai Kelet-Afrika az afrikai szárazulatról leszakadva, mikrokontinensként fog kelet felé sodródni, hogy a Szunda-szigetvilággal ütközve, bezárja az Indiai-óceánt.  Nagyjából 200 millió éve, a mai szárazulatokat egyesítő egykorvolt szuperkontinens, a Pángea északi vonalában keletkezett egy hasadékvölgy, amely mentén kinyílt az Atlanti-óceán. 

Az atlanti medence jelenleg is tágul, évente 1,5 -2 cm-es sebességgel.

Ez ugyan nem tűnik túl soknak, de földtörténeti idősíkon szemlélve, elegendő lesz ahhoz, hogy Észak- és Dél-Amerikát  az eurázsiai szárazulatnak nyomva, bezárja a ma még oly hatalmas Csendes-óceánt. A pacifikus medence jelenleg is zajló bezáródási folyamat hozta létre a Csendes-óceán nyugati peremvidéken húzódó árokrendszert.

Az óceáni árkok új hegységek kovácsai

Ezek az Aleut-szigetektől Új-Zélandig húzódó kiterjedt árok rejtik a világóceán ma ismert legnagyobb mélységeit, köztük a Mariana-árkot, amely a maga 10 034 méteres maximális mélységével a Föld legmélyebb ismert pontja.

Ott, ahol a bezáródó óceán vékony ám sűrű kérge a kontinentális lemezzel ütközik, az óceáni aljzat a vastag szárazföldi kéreg alá nyomódik (szubdukció), létrehozva azokat a hatalmas bemélyedéseket, amelyeket óceáni árkoknak nevezünk.

A mélybe nyomuló óceáni kéreg vízben gazdag üledéket hurcol magával, amely a forró olvadt kőzetanyagból álló felsőköpenyben emésztődik fel. A víz a magas hőmérsékleten gőzzé válik, és hatalmas feszítőerőt fejt ki a felette lévő kéregre. A kéreg repedésein e feszítőerő hatásra a felszínre tör az olvadt kőzetanyag, létrehozva a heves vulkánkitörések jellemezte vulkáni szigetíveket.

E szigetívek mindig az óceáni árkok mögött helyezkednek el. Ilyen napjainkban a Kamcsatkától Japánon, a Fülöp-szigeteken és az indonéz-szigetvilágon keresztül  délre karéjozó  úgynevezett pacifikus tűzgyűrű is, ami a jelenkorban a Föld  legaktívabb vulkáni területe. 

A mélybe hurcolt  óceáni kéreg felemésztődik, hogy a köpeny anyagával egyesülve valahol majd ismét a felszínre törjön, új vulkáni hegyláncokat hozva létre ezáltal.

A lánchegységek egykor bezáródott óceánok varratvonalai

A bezáródó óceánok üledékének egy része – az ütközés vonalában – pedig hatalmas lánchegységekké növekszik. Így jött létre egykor az eurázsiai hegylánc, a Pireneusoktól az Alpokon át egészen a Himalájáig, a réges-rég eltűnt, egykor oly hatalmas Tethys-óceán emlékét őrizve.

 Azóta, hozzávetőleg 3,8 milliárd éve, amióta létrejött a világtenger, óceánok születtek és záródtak be, és ez a körforgás napjainkban is tart.

A mélység ismeretlen birodalma

A tengert függőleges zónákra osztják fel az oceanográfusok.

Az egyes mélységövezetek határát a felszínről érkező fény elnyelődése jelöli ki.

Egyezményesen a felszíntől 200 méteres vízmélységig terjed a megvilágított zóna, az úgynevezett fény, illetve fotikus régió.

A 200 méteres mélység az az elméleti határ, ahol ideális viszonyok mellett a leérkező fény még elegendő a fotoszintézishez. 

200 métertől 1000 méterig terjed a szürkületi, vagy bathyális zóna.

Ezer méteren még nagyon érzékeny műszerek segítségével kimutathatók a felszínről érkező fény nyomai, de valójában az emberi szemnek 4-500 méteres mélységtől már minden koromsötét lenne.

1000 métertől 6000 méterig tagolják a sötét, vagy abisszikus zóna határait.

Ebben a régióban már egy fotonnyi fény sem jut le a napsütötte felszínről. Speciális környezeti viszonyaik miatt külön régiót alkotnak az óceáni árkok, ez az úgynevezett hadális öv, amely 6000 métertől a legmélyebb óceáni árkok fenekéig terjed. 

A mélytenger világa az örök sötétség és a rettenetes nyomás fagyosan hideg birodalma. Ez az ember számára olyan félelmetes és idegen világ alkotja a világtenger teljes víztömegének több mint 90 %-át.

A világűrnél csak a mélyóceán kegyetlenebb világ

 A mélytenger környezeti viszonyai  csak a kozmoszéval vetekednek. A vízoszlop által kifejtett hidrosztatikus nyomás 10 méterenként  1 bárral növekszik, 1000 méteres mélységben így már például  100 bar a környezeti nyomás.  Ezek a roppant barátságtalan viszonyok különleges alkalmazkodást követelnek meg a mélyvizekben honos élőlényektől.

Sokáig úgy gondolták, hogy a fagyos és sötét mélytengeri világ élettelen. Edward Forbes brit zoológus és tengerkutató az 1850-es évek elején publikált azoikus zóna elmélete szerint, a világóceán 600 méternél mélyebb régiója teljesen élettelen lehet.

Nem volt logikátlan ez a hipotézis, hiszen a tengeri tápláléklánc alapját is a fotoszintetizáló növényi algák, a fitoplankton alkotja, és a mélyvízi birodalom nem csak fénynek, hanem tápláléknak is erősen híján van. Forbes azoikus zóna elméletén az oceanográfia történetének egyik leghíresebb és mindmáig legalaposabb expedíciója, az 1872 és 1876 között a világtengert bejárt Challenger-expedíció ütötte az első rést.

Egy akkoriban forradalmian új mintagyűjtési módszerrel addig elérhetetlen 4-5000 méteres mélységekből sikerült mintákat gyűjtenie az expedíció tudósainak.

Az volt a  legmegdöbbentőbb felfedezésük, hogy hihetetlenül változatos a mélytengeri élővilág is.

Több mint 700 új állati nemzetséget és több ezer új fajt írtak le az örök sötétség birodalmából. 

Az azoikus zóna elmélet akkor bukott meg végleg, amikor 1960. január 23-án, a Trieste-II. batiszkáf fedélzetén Jacques Piccard svájci oceanográfus és Don Walsh hadnagy  a felfedezések történetében elsőként lemerültek a Mariana-árokba.

A batiszkáf több mint 10 800 méteres mélységben, az árok Challeneger szakadéknak nevezett pontján fogott aljzatot. Az összesen 22 perces lent tartózkodásnak az volt a legnagyobb felfedezése, hogy még eben a roppant mélységben is élnek tengeri organizmusok. Bebizonyosodott, hogy az élet az óceáni árkok kegyetlen környezeti körülményeihez is képes alkalmazkodni.  

Ismeretlen fajok tízezreit rejtheti a mélység

Az elmúlt két-három évtizedben minden évben százszámra fedeztek fel egyre újabb mélytengeri fajokat. Hatalmas lépésnek számított a középóceáni hátságok rift-völgyeiben található forró hévforrások kemoszintetizáló életközösségeinek felfedezése.

Annak ellenére, hogy fotoszintézis hiányában a mélytengerben  csak ragadozó és dögevő létformák léteznek, bebizonyosodott, hogy ez a számunkra annyira idegen világ sokkal színesebb és gazdagabb, mint azt feltételezhettük volna. 

Az eddig felfedezett sok ezer mélytengeri állatfaj azonban úgy tűnik, hogy csak a jéghegy csúcsa, egyes becslések szerint ez mindössze az 5%-a lehet azoknak a fajoknak, amelyeket még sohasem látott emberi szem.

Jobban ismerjük a Marsot, mint az óceáni birodalmat

A sötétség mélyóceáni birodalmának feltárása még nagyobb kihívás, mint kozmikus környezetünk kutatása. Manapság ezernyi műhold rója a földkörüli orbitális pályát, állandó személyzet tartózkodik a Nemzetközi Űrállomáson, és jelenleg is több bolygóközi szonda kutatja a Naprendszer  térségét. Küszöbön áll a Mars-expedíció, és naponta születnek újabb és újabb kozmikus felfedezések.

Ehhez képest például a Mariana árokba több mint fél évszázad elteltével jutott le ismét ember,  

a világon pedig összesen csak 36 olyan kutatóeszköz van,

amely képes 6000 méteres mélységig lemerülni.

Ha ehhez hozzávesszük, hogy egy 361 millió km2 kiterjedésű, és átlagosan  több ezer méter mély terület titkainak feltárásáról van szó, akkor talán nem sántít az a hasonlat, hogy jelenleg úgy szemléljük  a mélytengerek világát, mint az az elképzelt földönkívüli, aki  abból kell hogy következtetéseket vonjon le a nagy egészre, amit egy Földre leeresztett kályhacső látómezejében  lát.