Světové oceány

I. Rozdělení vod na zemi

Voda patří k nejrozšířenějším látkám na Zemi a je v neustálém oběhu. Pod pojmem hydrosféra (vodní obal Země) rozumíme tedy vodu v oceánech mořích, na povrchu souše, vázanou v ledovcích a organismech, půdní, podzemní a atmosférickou vodu. Schéma rozdělení vod (viz obr.5): Voda – slaná 94%

• sladká 6%: podpovrchová 4.3% , led 1.7% , povrchová a atmosférická 0.03% , řeky 0.00015%

Světový oceán zaujímá 71% zemského povrchu. Má tedy pro život na Zemi nesmírný význam. Oceán pohlcuje až 85% dopadajícího slunečního záření a představuje tak pro celou planetu obrovskou zásobárnu tepla. Současně působí jako regulátor teploty ovzduší, zapojuje se do oběhu vody na Zemi, ovlivňuje pobřeží a v neposlední řadě v něm vznikl život, který teď slouží lidstvu jako zdroj obživy.

Světový oceán se dělí do čtyř hlavních oceánů – Atlantský, Tichý, Indický a Severní ledový (obr.2), částmi oceánů jsou okrajová a vnitřní moře.

Vlastnosti mořské vody

Voda se skládá z 96,5% vody a 3,5% solí, rozpuštěných plynů (N2,O2,CO2) a organických látek. Nejvýznamnější je přítomnost soli NaCl. Objem rozpuštěných solí v 1 kg mořské vody se nazývá salinita. Činí v průměru 35‰ a kolísá mezi 33 – 37‰. Salinita oceánské vody se mění s místními podmínkami – řeky nebo tající led ji snižují, zatímco v oblastech s malými srážkami a vysokým výparem salinita vzrůstá. Baltské moře, které z řek a tajícího sněhu přijímá velké množství sladké vody, má salinitu 7,2‰, naopak největší je v Rudém moři – 41‰. Ovšem mořská voda neobsahuje pouze soli, nacházejí se v ní téměř všechny prvky (73 z 93 přírodních chemických prvků) (obr.1), ve stopovém množství i hliník, mangan, měď a zlato. Ačkoliv zlato tvoří jen 0,000004 miliontiny objemu oceánské vody, je ho v ní 100 krát více než zlata, které člověk vlastní. Oceánské zlato se kdysi pokoušeli získat Němci, kteří tak chtěli uhradit válečné dluhy. Hustota je důležitým činitelem pro vznik oceánských proudů a ovlivňuje i vzájemné působení salinity a teploty. Obecně platí, že oceánská voda je vždy hustší než sladká. Teplota vody při povrchu kolísá mezi –2 a 29°C. Většina vody v oceánu má pozoruhodně stálou teplotu – více než tři čtvrtiny vody včetně těch nejhlubších má teplotu mezi –1 a 5°C, přičemž průměrné denní kolísání teploty na hladině dosahuje jen 0,2°C. Jestliže teplota klesne na –2°C, tvoří se led.

Dmutí (slapové jevy)

Jako dmutí označujeme střídavé vzestupy a poklesy mořské hladiny vyvolané gravitačním působením Měsíce a Slunce na naši planetu (gravitační účinek Slunce představuje jen 46,6% grav. účinku Měsíce). Dmutí je také ovlivňováno tvary oceánských pánví a pevninských hmot. Např. největší rozsah přílivu a odlivu na světě je v zálivu Fund mezi kanadským Novým Skotskem a americkým státem Maine, kde přílivová vlna dosahuje v průměru až 10 m. Naopak některá uzavřená moře (Baltské, Středozemní) nemají téměř žádný příliv a odliv (menší než 30 cm).

Vody oceánu jsou přitahovány k Měsíci, rovněž se ale pohybují vlivem odstředivé síly směrem ven na straně od Měsíce odvrácené. Protože se Země otáčí vzhledem k Měsíci každých 24 hodin 50 minut, dochází k přílivu a odlivu každých 12 hodin 25 minut, tedy denně dojde ke dvěma přílivům a dvěma odlivům. Každých 28 dní se gravitační síly Slunce a Měsíce sčítají, nastává tedy nejvyšší stav přílivu a odlivu – skočné dmutí. Naopak když se gravitační síly Měsíce a Slunce odčítají, vzniká nejmenší rozsah přílivu a odlivu – hluché dmutí (obr.4).

Vlny

Většinu vln vyvolává vítr vanoucí přes otevřenou vodní plochu. Toto tření strhává povrchovou vodu a způsobuje její pohyb. Vlny jsou nejednotné a nepravidelné, ovšem když se z této oblasti šíří, spojují se do uspořádaných vln a doplouvají na velké vzdálenosti, jejich energie se cestou ztrácí, až se z nich stane jen klidný pohyb nahoru a dolů – tento pohyb byl zaznamenán u pobřeží Aljašky, přičemž samotná vlna vznikla v bouři u pobřeží Antarktidy, 10 000 km daleko. Vlny vykonávají oscilační pohyby – voda dostává tvar vlny, ale vodní částice se otáčejí v kruhovitých drahách. Na moři vlny zřídka přesahují 12 m.

Vlny se tříští, když narazí na mělké vody kolem pobřeží. Jak se blíží ke břehu, voda drhne o mořské dno, což způsobuje, že se délka vln zkracuje, vlna roste do výšky a postup se zpomaluje. Nakonec se vrchol pohybuje rychleji než zbytek a vlna se zlomí a začne přepadávat. Vzniká tak příboj. Většina vody z každé vlny stéká opět zpátky do moře pod další přicházející vlnou. Tento jev se nazývá spodní zpětný proud a je velmi nebezpečný pro plavce.

Zvláštním typem vln jsou tsunami, vyvolané pohyby dna moře – zejména vlivem podmořských zemětřesení, sesuvů a sopečných erupcí. Mají ohromnou délku – až 160 km mezi dvěma po sobě jdoucími hřebeny vln a pohybují se rychlostí až 800 km/h. Působí strašlivé škody na pobřeží, protože se přiblíží jako zeď vysoká až 25 metrů, která smete vše živé.

Oceánské proudy

Žádná část oceánu není nehybná, ačkoliv pohyb vody v hloubkách bývá často mimořádně pomalý. Kdyby voda nebyla v pohybu, kyslík, na němž závisí život, by se brzy spotřeboval.

Povrchové proudy jsou ovlivňovány větry a rotací Země. Tyto proudy se vlivem Coriolisovy síly přesně nepřizpůsobují směru převládajícího větru. Tato síla odchyluje proudy na severní polokouli vpravo ve směru pohybu hodinových ručiček a na jižní vlevo proti směru pohybu hodinových ručiček.

Podmořské hlubinné proudy jsou vyvolány rozdíly v teplotě a salinitě. Ohřívání u rovníku způsobuje, že se voda stává méně hustou, zatímco ochlazování kolem pólů má opačný účinek. Přitom teplá voda stoupá vzhůru a studená klesá ke dnu. Takto vznikají nejhlubší vodní masy kolem pólů, které proudí do rovníkových oblastí, kde vystoupají k povrchu a stanou se součástí povrchové vody.

Jedním z nejdůležitějších účinků oceánských proudů je, že mísí oceánskou vodu a tak ovlivňují úrodnost moře. Zvláště důležité je míšení povrchové a podpovrchové vody. Výstup povrchové vody může být vyvolán silnými pobřežními větry, které zatlačují povrchovou vodu, čímž se podpovrchové umožní výstup. Takový výstup se vyskytuje u pobřeží Peru a Kalifornie.

Podpovrchová voda je bohatá na živiny, které podporují růst planktonu, potravy pro hejna ryb. Mořské proudy také silně ovlivňují podnebí. Např. část Golfského proudu plyne kolem Norska, otepluje pobřeží a přináší SZ Evropě zimní teplotu o 11°C vyšší, než činí průměr pro tyto šířky. Proudy z polárních oblastí mohou naopak ohrožovat lodní dopravu, protože přinášejí do cest ledové kry.

Ovšem největší pohromou pro lidstvo je v poslední době El Niňo – španělsky děťátko. Jedná se teplý proud tekoucí Tichým oceánem, který zablokuje výstup studené vody z hlubin, tak nezbytné pro život ryb. Tak působí velké škody rybářům v Jižní Americe a způsobuje také změny počasí. V průměru se vrací každé 4 roky, ale jeho načasování je nevypočitatelné. Např. v roce 1983 jeho působením stouply teploty povrchových vod ve velké části Tichého oceánu o 10°C a nastala velká sucha.

II. Znečištění sladkých vod

Znečištění sladkých vod ovlivňuje potoky, řeky a zamořuje rovněž volné vodní plochy, jako jsou rybníky a umělé přehradní nádrže. Toto znečištění není většinou viditelné, proto škodlivé látky jsou rozpuštěny ve vodě. Výjimku ovšem tvoří čistící a prací prostředky, které vytvářejí pěnu, a dále ropa, oleje a nezpracované kanalizační splašky. Zdrojů znečištění je několik, přičemž hlavní příčinou je člověk. Existují i nevýznamné přírodní způsoby, jako např. uvolňování dusičnanů či hliníku z půdy do zdrojů sladké vody.

Zemědělci používají herbicidy, insekticidy, fungicidy, podporují růst plodin dusičnany a fosfáty, čímž dochází k významnému uvolňování toxické kapaliny ze silážových jam, z prasečinců a drůbežáren.

Při čištění vody a při výrobě vody pitné existují chemické postupy, které zanechávají ve vodě určité stopy. Vedlejším produktem chlorování vody je trihalometan, chemická sloučenina, o které se vědci domnívají, že způsobuje rakovinu. Průmysl je zodpovědný za jiné znečišťující látky, např. těžké kovy. Dalším významným činitelem jsou kyselé deště, způsobované spalováním fosilních paliv, které způsobují nárůst kyselosti povrchové i podpovrchové vody. Ve vodních nádržích následkem dochází k vymírání fauny i flóry.

Znečištění oceánů

Lidé byli vždy fascinováni velikostí oceánu, a proto si ho bohužel zvykli používat jako skládku. Už si ovšem neuvědomili, jak tím negativně ovlivní nejen přírodní prostředí oceánu, ale i okolní faunu a flóru.

Znečištění mořské vody je v jednotlivých částech oceánů a moří velmi rozdílné. Je závislé na tom, zda se na jejich pobřežích rozkládají průmyslově vyspělé státy, zda jsou oblastmi intenzivní lodní dopravy a rekreace, a v neposlední řadě zda do nich ústí řeky a v jakém směru a rozsahu dochází k výměně vody mořskými proudy, které mohou znečišťující látky přenášet daleko od místa jejich původu. Mezi nejpostiženější oblasti patří pobřežní vody kolem Evropy a východního pobřeží Severní Ameriky. Tyto mělké kontinentální šelfy se rovněž využívají k těžbě ropy, což zvyšuje riziko jejího vylití a dalšího znečištění životního prostředí. Např. do Středozemního moře je vypouštěno 90% odpadních vod ze 120 pobřežních měst a dostávají se do něj další znečišťující látky od 360 milionů obyvatel z 18 zemí, takže se stalo obrovským znečištěným ekosystémem, do kterého proudí přibližně 430 miliard tun odpadu ročně. Přičemž se vody Středozemního moře obnovují z oceánu jednou za 70 let.

Ropa a její produkty jsou hlavní znečišťující látky v oceánech, dále se do nich dostávají chemické látky jako umělá hnojiva, insekticidy a herbicidy, které se vyluhují z kontaminované půdy říční vodou a špiní spolu s odpadními vodami a odpadky z domácností pobřežní vody. K dalšímu znečištění dochází těžkými kovy, které mají vážné následky na lidské zdraví – rtutí a olovem. Rtuť přitéká z odpadů celulózek a papíren a olovo pochází ze znečištěného vzduchu výfukovými plyny. Tyto kovy se dostávají do potravních řetězců, přičemž se v tělech živých organismů kumulují a zároveň při přesunu z jedné úrovně zvířat do další se stávají koncentrovanějšími. Proto nic netušící lední medvěd, který sežral tucet tuleňů, nabere do sebe jedy z desítek tisíc zamořených ryb.

Např. výzkum Severního moře ukazuje, že 65% znečištění pochází z řek, 25% ze znečištění vzduchu (včetně 7000 tun olova pocházejícího z výfuků automobilů) a 7% z přímého vypouštění odpadu (kanalizační splašky) a zbytek je vyhazování a vylévání odpadků z lodí.

Množství ropy, které se kvůli haváriím tankerů, vrtných plošin čí vymývání nádrží tankerů na moři dostává do světového oceánu za rok, se odhaduje asi na 10 milionů tun. To má za následek snížení výparu, zvýšení teploty vody v oceánech, úbytek zelených rostlin produkujících kyslík a současně pohlcujících atmosférický CO2. Přitom znečištění může postihnout vrstvu vody až do hloubky 200 metrů a ropa je přenášena mořskými proudy i na velké vzdálenosti.

Dalším problémem, který se v současnosti víceméně úspěšně řeší, jsou městské odpadní vody. V malých množstvích sice obohacují vodu a podporují růst rostlin a ryb, ale ve větších množstvích jsou pro ekosystémy škodlivé. Škodlivé organismy z těchto vod se rozmnožují v měkkýších a korýších a přenášejí četné nemoci na člověka.

Jinou vrůstající formou znečištění oceánů je kvetení řas a příliv plný planktonu. Vědci se domnívají, že důvodem je vysoký výskyt stopových kovů vypouštěných do řek a do moře průmyslem. Tyto kovy se chovají vůči planktonu jako biostimulátory. Když řasy odkvetou, hynou a rozkládají se, což umožňuje bakteriím se na nich rozmnožovat, a tak spotřebovávat životně důležitý kyslík. Je zvláštní, že je-li oceán obohacen toxickými chemikáliemi, nemusí to škodit všem organismům. Zvláště nižší formy, jako zoo a fytoplankton, mnohoštětinatí červi a mořští hlísti mohou naopak z tohoto jevu prosperovat.

Obzvláště nebezpečnou formou znečištění oceánů je ukládání jedů a radioaktivního odpadu ve speciálních sudech na mořské dno. Aktivita většiny radioaktivních prvků, které jsou takto odstraňovány, trvá staletí až tisíciletí. Nádoby, do nichž se odpad ukládá, sotva vydrží tak dlouho odolávat korozi. Ve vodách východního pobřeží USA, kde byly v 60. letech tyto odpady ukládány, byla zjištěna mnohonásobně vyšší koncentrace radioaktivity, ve srovnání s výchozími hodnotami. Asi 800 km od západního pobřeží Velké Británie je místo, kam členské státy NATO ukládají velké množství radioaktivního odpadu. Uvádí se, že už dnes je tam uloženo přes 90 tis. Tun životu nebezpečných látek. V blízkosti takovýchto skládek se pohybuje velké množství vodních živočichů, převážně ryb, které jsou ozařovány. V Sanfranciském zálivu bylo z 16 tis. vyšetřených ryb 12% s rakovinovými nádory. Kontaminujeme tím potravu sami sobě vlastními odpady.