海

海は、塩水の大きな塊です。海には、特定の海と海があります。海は通常、世界の海洋、つまりより広い海水塊を指します。 特定の海は、縁海、外洋の二次セクション (例:地中海)、またはほぼ陸地に囲まれた特定の大きな水域 です。

水域の塩分濃度は大きく異なり、海面や大河の河口付近では低く、海洋の深部では高くなりますが、溶解塩の相対的な割合は海洋全体でほとんど変わりません。海水に最も多く溶解している固体は塩化ナトリウムです。また、マグネシウム、カルシウム、カリウム、水銀などの塩も含まれており、中には微量しか含まれていないものもあります。細菌、原生生物、藻類、植物、菌類、動物など、多種多様な生物が海に生息しており、海は多様な海洋生息地と生態系を有しています。垂直方向では、太陽の光が当たる海面や海岸線から、冷たく暗い深海域の深いところや水圧まで、緯度方向では、極地の氷床の下の冷たい水から熱帯地域のサンゴ礁の暖かい水まで、多岐にわたります。主要な生物群の多くは海で進化し、生命は海で始まったと考えられます。

海洋は地球の気候を和らげ、水、炭素、窒素の循環において重要な役割を果たしている。水面は大気と相互作用し、粒子や温度などの特性や流れを交換している。表層流は、大気の流れと水面を吹き抜ける風によって生じる水流で、風波を生み出し、抗力によってゆっくりだが安定した水の循環を作り出し、深海 海流を支える海洋の場合がその例である。地球コンベヤーベルトとして知られる深海流は、極地からあらゆる海洋に冷たい水を運び、地球の気候に大きな影響を与えている。潮汐、つまり一般的に1日2回の海面上昇と下降は、地球の自転と月の重力の影響、そして程度は低いが太陽の重力の影響によって引き起こされる。湾や河口では潮汐の範囲が非常に広い場合がある。海底のプレート運動によって発生する海底地震は、火山の噴火、大規模な地滑り、あるいは巨大隕石の衝突と同様に、破壊的な津波を引き起こす可能性があります。

海は、歴史と文化を通じて人類にとって不可欠な要素でした。人類が海を利用し研究したことは古代から記録されており、先史時代にまで遡ります。一方、現代の科学的研究は海洋学と呼ばれ、海洋空間は海洋法によって統治され、海事法が海での人間の交流を規制しています。海は、主に魚ですが、漁師が捕獲したものや水中で養殖されたものなど、貝類、哺乳類、海藻など、人類に多大な食料を供給しています。人間による海の用途には、貿易、旅行、鉱物の採掘、発電、戦争、水泳、セーリング、スキューバダイビングなどのレジャー活動などがあります。これらの活動の多くは海洋汚染を引き起こします。

海は、大西洋、太平洋、インド洋、南極海、北極海を含む地球上のすべての海洋水が相互につながったシステムです。^[1]しかし、「海」という言葉は、北海や紅海など、多くの特定のはるかに小さな海水域を指すこともできます。 海と海洋の間に明確な区別はありませんが、一般的に海の方が小さく、部分的に（縁海として、特に地中海として）または完全に（内海として）陸地に囲まれていることがよくあります。^[2]ただし、例外として、海岸線がなく、北大西洋環流と呼ばれる円形の海流内にあるサルガッソー海があります。^{[3] : 90}海は一般的に湖よりも大きく、塩水を含みますが、ガリラヤ湖は淡水湖です。^{[4] [a]}国連海洋法条約では、海洋全体が「海」であると規定されています。^{[8] [9] [b]}

海洋法は、海洋の境界の定義をその中心に据え、限界海域への適用を明確にしている。しかし、海以外のどの水域にこの法律が適用されるかは、カスピ海とその「海」としての地位のケースで決定的に議論されている。基本的には、カスピ海が事実上海洋の海なのか、それとも塩水域に過ぎず、したがって、海と呼ばれる他のすべての塩水湖と同様に、一般的な意味での海なのかという問題を中心に議論されている。^{[引用が必要]}

地球は表面に液体の水の海を持つ唯一の惑星として知られていますが、 ^{[3] : 22}火星には氷冠があり、他の太陽系の同様の惑星にも海がある可能性があります。^[11]地球の1,335,000,000立方キロメートル (320,000,000,000 cu mi) の海には、地球上の既知の水の約97.2%が含まれており^{[12] [c]}、地球表面の約71%を覆っています。^{[3] : 7  [17]地球の水のさらに2.15%は凍結しており、}北極海を覆う海氷、南極大陸とその隣接海域を覆う氷冠、世界中のさまざまな氷河や表面堆積物に含まれています。残りの水（全体の約0.65％）は地下の貯水池や水循環のさまざまな段階を形成し、ほとんどの陸上生物が遭遇し使用する淡水を含んでいます。空気中の水蒸気、それがゆっくりと形成する雲、そこから降る雨、そして水が何度も海に流れ込むことで自然に形成される湖や川です。^[12]

水と地球の水循環に関する科学的研究は水文学であり、流体力学は運動する水の物理的性質を研究する。特に海に関する最近の研究は海洋学である。これは海流の形状の研究として始まったが^[18]、その後、大規模で学際的な分野に拡大した。^[19]海水の特性を調べ、波、潮汐、海流を研究し、海岸線を描き海底を地図に描き、海洋生物を研究する。^[20]海の動き、その力、それに作用する力を扱うサブフィールドは、物理海洋学として知られている。^[21]海洋生物学（生物海洋学）は、海洋生態系に生息する植物、動物、その他の生物を研究する。どちらも、海洋内の元素と分子の挙動を研究する化学海洋学の影響を受けており、現時点では特に、炭素循環における海洋の役割と、海水の酸性化の増加における二酸化炭素の役割が研究されている。海洋地理学は海の形状と形成を図表化し、海洋地質学（地質海洋学）は大陸移動と地球の構成と構造の証拠を提供し、堆積過程を明らかにし、火山活動と地震の研究を支援してきました。^[19]

海水の特徴は塩分が多いことです。塩分濃度は通常、千分率（‰またはパーミル）で測定され、外洋では1リットルあたり約35グラム（1.2オンス）の固形物があり、塩分濃度は35‰です。地中海は38‰とわずかに高く、^[22]紅海北部の塩分濃度は41‰に達することがあります。^[23]対照的に、陸地に囲まれた高塩湖の中には、はるかに高い塩分濃度を持つものもあり、例えば死海では1リットルあたり300グラム（11オンス）の溶解固形物があります（300‰）。

食塩の成分（ナトリウムと塩化物）は溶液中の固形物の約85％を占めますが、マグネシウムやカルシウムなどの他の金属イオンや、硫酸塩、炭酸塩、臭化物などの陰イオンも存在します。海によって塩分濃度は異なりますが、溶解した塩の相対的な構成は世界中の海で安定しています。^{[24] [25]}海水は人間が安全に飲むには塩分が多すぎます。腎臓は海水ほど塩分を多く含んだ尿を排泄できないからです。^[26]

海中の塩分量は数百万年のスケールでは比較的一定であるが、様々な要因が水域の塩分濃度に影響を与える。^[27]蒸発と氷形成の副産物（「塩水排除」として知られる）は塩分濃度を増加させ、一方、降水、海氷の融解、陸地からの流出は塩分濃度を減少させる。^{[27]例えば、}バルト海には多くの河川が流入しており、そのためこの海は汽水海とみなされる。^[28]一方、紅海は蒸発率が高いため非常に塩分濃度が高い。^[29]

海水温は、海面に降り注ぐ太陽放射の量によって決まる。熱帯地方では太陽がほぼ真上にあるため、表層の温度は30℃（86℉）以上に上昇するが、極地では海氷と平衡状態にある温度は約−2℃（28℉）である。海洋では水が絶えず循環している。暖かい表層流は熱帯地方から離れるにつれて冷え、水は密度が増して沈んでいく。冷たい水は、水温と密度の変化によって深海流として赤道方向に戻り、最終的に再び表面に向かって湧き上がる。深層水の温度は、地球上のどこでも−2℃（28℉）から5℃（41℉）の間である。^[30]

典型的な塩分濃度が 35 ‰ ^[31]の海水の凝固点は約 -1.8 °C (28.8 °F) です。^[32]温度が十分に低くなると、表面に氷の結晶が形成されます。これらは小さな破片に砕け、平らな円盤に凝集して、フラジルと呼ばれる厚い懸濁液を形成します。穏やかな状況では、これはニラスと呼ばれる薄い平らなシートに凍結し、その下側に新しい氷が形成されるにつれて厚くなります。より荒れた海では、フラジルの結晶はパンケーキと呼ばれる平らな円盤に結合します。これらは互いの下に滑り込み、凝集して浮氷を形成します。凍結の過程で、塩水と空気が氷の結晶の間に閉じ込められます。ニラスの塩分濃度は 12～15 ‰ ですが、海氷が 1 年経つ頃には4～6 ‰ に低下します。 ^[33]

海水は弱アルカリ性で、過去3億年間の平均pHは約8.2でした。 ^[34]最近では、気候変動により大気中の二酸化炭素含有量が増加しています。追加されたCO2の約30〜40％が_海洋に吸収され、炭酸を形成し、海洋酸性化と呼ばれるプロセスを通じてpHを低下させます（現在8.1未満^[34] ） 。^{[35] [36] [37]}海洋pHを含む海洋化学のさらなる変化の程度は、各国政府による気候変動緩和の取り組みに左右されます。 ^[38]

海水中の酸素の量は、主に海水中に生育する植物によって決まる。これらは主に藻類で、植物プランクトンや海草などの維管束植物も含まれる。日中は、これらの植物の光合成活動によって酸素が生成され、それが海水に溶けて海洋動物に利用される。夜間は光合成が停止し、溶存酸素の量が減少する。深海では植物が生育するのに十分な光が届かないため、溶存酸素は非常に少ない。酸素が不足すると、有機物は嫌気性細菌によって分解され、硫化水素が発生する。^[39]

気候変動は、水温の上昇で水中の酸素の溶解度が低下するため、表層水の酸素濃度を低下させる可能性がある。^[40] 海洋の脱酸素化により、上層海面が1℃温暖化するごとに、低酸素状態が10%増加し、亜酸素水（平均表面濃度より98%低い酸素濃度）が3倍になると予測されている。^[41]

海に浸透する光の量は、太陽の角度、気象条件、水の濁度によって異なります。多くの光は表面で反射され、赤色光は表面数メートルで吸収されます。黄色と緑色の光はより深いところまで届き、青色と紫色の光は1,000メートル（3,300フィート）の深さまで浸透します。約200メートル（660フィート）を超える深さでは、光合成や植物の成長に十分な光がありません。^[42]

地質時代のほとんどの期間、海面は現在よりも高かった。^{[3] : 74}時間の経過とともに海面に影響を与える主な要因は海洋地殻の変化によるもので、長期的には下降傾向が続くと予想されている。^{[43]約2万年前の}最終氷期最大時には、海面は現在（2012年）よりも約125メートル（410フィート）低かった。^[44]

少なくとも過去100年間、海面は平均して年間約1.8ミリメートル（0.071インチ）の割合で上昇しています。^{[45]この上昇の大部分は、}気候変動による海水温の上昇と、その結果生じた水深500メートル（1,600フィート）の海水のわずかな熱膨張によるものです。さらに、全体の4分の1ほどが、雪や氷河の融解、灌漑やその他の農業や人間のニーズのための地下水の汲み上げなど、陸上の水源によるものです。^[46]

水面を吹く風は、風の方向に対して垂直な波を形成する。池に吹くそよ風によって空気と水との間に生じる摩擦により、さざ波が形成される。海上での強い風は、移動する空気が隆起した水面の尾根に押し付けるため、より大きな波を引き起こす。波は、移動速度が風速とほぼ一致すると最大の高さに達する。開水面では、南半球の「狂騒のフォーティーズ」のように風が継続的に吹くと、うねりと呼ばれる長く整った水の塊が海を横切る。^{[3] : 83–84  [47] [48] [d]}風が弱まると波の形成は減少するが、すでに形成された波は陸にぶつかるまで元の方向に移動し続ける。波の大きさは、風の吹くフェッチ、水面を吹いた距離、およびその風の強さと持続時間によって決まる。異なる方向から来る波と出会うと、両者の干渉によって荒れた不規則な海が作られることがある。^[47] 建設的な干渉によって、個々の（予期しない）異常波が通常よりはるかに高くなることがある。^[49]ほとんどの波の高さは3メートル（10フィート）未満であり^[49]、強い嵐がその高さの2倍や3倍になることは珍しくない。^[50] 風力発電所や石油プラットフォームなどの沖合建設では、設計上の対象となる波の力（例えば100年に1度の波によるもの）を計算する際に、測定による気象海洋統計を使用している。 ^[51]しかし、異常波は高さ25メートル（82フィート）を超えることが記録されている。^{[52] [53]}

波の頂点は波頭、波間の最低点は波谷、波頭間の距離は波長と呼ばれます。波は風によって海面を横切って押し流されますが、これはエネルギーの移動を表しており、水の水平移動ではありません。波が陸地に近づき浅瀬に入ると、その挙動は変わります。斜めに近づくと、波は曲がったり (屈折)、岩や岬に巻き付いたり (回折) します。波が最も深い水面の振動が海底に接触する地点に達すると、波は減速し始めます。これにより、波頭が互いに引き寄せられ、波の高さが増します。これを波の浅瀬化と呼びます。波の高さと水深の比率が一定限度を超えると、波は「砕け」、泡立つ水の塊となって倒れます。^[49]これはシート状に浜辺を駆け上がり、重力の影響で海に後退します。^[47]

津波は、海底地震や地滑り、隕石の衝突、火山の噴火、陸地の海への崩落など、まれに発生する強力な事象によって引き起こされる異常な形態の波です。これらの事象により、影響を受けた地域の海面が一時的に、通常は数フィート上昇または下降することがあります。押しのけられた海水の位置エネルギーは運動エネルギーに変換され、浅い波である津波を作り出します。津波は水深の平方根に比例した速度で外側に放射されるため、外洋では大陸棚よりもはるかに速く伝わります。^[54]外洋の深いところでは、津波の波長は約 80～300 マイル (130～480 km) で、時速 600 マイル (970 km/h) を超える速度で移動し^[55]、高さは通常 3 フィート未満であるため、この段階では気付かれずに通り過ぎることがよくあります。^[56]対照的に、風によって引き起こされる海面波は、波長が数百フィートあり、時速65マイル（105 km / h）で移動し、高さは最大45フィート（14メートル）になります。^[56]

津波が浅瀬に移動するにつれて、その速度は低下し、波長は短くなり、振幅は大幅に増大します。 ^[56]浅瀬での風による波と同じように動作しますが、規模ははるかに大きくなります。 津波の谷または山のどちらかが最初に海岸に到達します。^[54]前者の場合、海は引き、海岸近くの潮間帯が露出したままになり、陸上の人々にとって有用な警告となります。^[57]山の頂上に到達すると、通常は砕けず、内陸に押し寄せ、進路上にあるものすべてを浸水させます。 破壊の多くは、津波が襲った後に洪水の水が海に戻り、瓦礫や人々を巻き込むことによって引き起こされる可能性があります。 多くの場合、1つの地質学的イベントによって複数の津波が発生し、8分から2時間の間隔で到達します。 海岸に到達する最初の波は、最大または最も破壊的ではない場合があります。^[54]

海面を吹く風は、空気と海の境界面で摩擦を引き起こします。これにより波が形成されるだけでなく、表面の海水が風と同じ方向に動きます。風は変化しますが、どの場所でも主に一方向から吹くため、表面流が形成されます。偏西風は中緯度で最も多く、東風は熱帯で優勢です。^{[58]このように水が移動すると、他の水が隙間を埋めるために流れ込み、}環流と呼ばれる表面流の循環運動が形成されます。世界の海洋には5つの主要な環流があり、太平洋に2つ、大西洋に2つ、インド洋に1つです。その他の小さな環流は小海域にあり、1つの環流は南極の周りを流れています。これらの環流は、陸地の地形、風向き、コリオリの力に導かれて、何千年も同じルートをたどっています。表層海流は北半球では時計回りに、南半球では反時計回りに流れる。赤道から離れる方向に流れる水は暖かく、逆方向に流れる水は熱をほとんど失っている。これらの海流は地球の気候を和らげる傾向があり、赤道地域を冷却し、高緯度地域を温暖化させる。^[59]地球の気候と天気の予報は世界の海洋に大きく影響されるため、地球の気候モデル化では海洋循環モデルだけでなく、大気、地表、エアロゾル、海氷などの他の主要構成要素のモデルも利用している。 ^[60]海洋モデルは、海水などの流体の大規模な流れを記述する物理学の一分野である地球物理流体力学を利用している。 ^[61]

表層流は海面から数百メートルしか離れていないが、深海では深海水塊の動きによって大規模な流れも生じている。主な深海水流は世界中の海洋を流れており、熱塩循環または地球コンベヤーベルトとして知られている。この動きは遅く、塩分濃度と温度の変動によって生じる水の密度の違いによって駆動される。^[62]高緯度では、水は低い大気温度によって冷やされ、海氷が結晶化するにつれて塩分濃度が増す。この2つの要因によって密度が増し、水は沈む。グリーンランド付近の深海から、このような水は大西洋の両側にある大陸の間を南に流れる。南極に到達すると、さらに冷たい沈降水塊と合流し、東に流れる。その後、2つの流れに分かれて北に向かい、インド洋と太平洋に向かう。ここで水は徐々に温められ、密度が低くなり、表面に向かって上昇し、再びループする。この循環パターンが完成するには1000年かかります。^[59]

環流の他に、特定の条件下で発生する一時的な表層流がある。波が斜めに海岸にぶつかると、水が海岸線と平行に押されて沿岸流が発生する。水は波の接近に対して直角に渦を巻いて浜辺に上がるが、重力の影響で斜面をまっすぐに流れ落ちる。砕ける波が大きいほど、浜辺が長いほど、波の接近が斜めであるほど、沿岸流は強くなる。^[63]これらの流れは大量の砂や小石を移動させ、砂嘴を作り、浜辺を消失させ、水路を沈泥で埋めることがある。^[59]離岸流は、前進する波によって水が海岸近くに堆積し、海底の水路を通って海に流れ出すときに発生することがある。これは砂州の隙間や突堤などの人工構造物の近くで発生することがある。これらの強い流れは、毎秒3フィート（0.9メートル）の速度を持ち、潮の満ち引き​​の段階によってさまざまな場所で発生し、不注意な海水浴客を流してしまう可能性があります。^[64]一時的な湧昇流は、風が陸地から水を押しのけ、深い水がそれを置き換えるときに発生します。この冷たい水は栄養分が豊富で、植物プランクトンを大量に発生させ、海の生産性を大幅に高めます。^[59]

潮汐は、月と太陽の重力の影響と地球の自転の影響を受けて、海や海洋で発生する水位の規則的な上昇と下降です。各潮汐周期中、任意の場所で水位は「満潮」と呼ばれる最大の高さまで上昇し、その後再び「干潮」と呼ばれる最小の高さまで下がります。水が引くにつれて、潮間帯とも呼ばれる前浜がますます露出します。満潮と干潮の高さの差は、潮位差または潮汐振幅として知られています。 ^{[65] [66]}

ほとんどの場所では、1日に2回の満潮があり、約12時間25分の間隔で発生します。これは、地球が完全に公転して、観測者に対して月が元の位置に戻るのにかかる24時間50分の期間の半分です。月の質量は太陽の約2700万分の1ですが、地球から400倍近い位置にあります。^[67] 潮汐力または潮位を上げる力は距離とともに急速に減少するため、月は太陽の2倍以上も潮汐に影響を与えます。^[67]地球が月に最も近い場所では、月の重力の影響がより強くなるため、海に膨らみが形成されます。地球の反対側では、月の力が最も弱く、これが別の膨らみを引き起こします。月が地球の周りを回転すると、これらの海の膨らみも地球の周りを移動します。太陽の引力も海に作用しているが、潮汐への影響は月ほど強くなく、太陽、月、地球が一直線に並ぶとき（満月と新月）、複合的な影響により「大潮」となる。対照的に、地球から見て太陽が月から90°の角度にあるとき、複合的な引力の潮汐への影響は小さく、「小潮」となる。^[65]

高潮は、強風によって浅瀬の海岸に水が押し寄せ、低気圧と相まって満潮時に海面が劇的に上昇することで発生します。

地球は、磁気を帯びた中心核、大部分が液体のマントル、硬くて硬い外殻（リソスフェア）で構成されています。外殻は、地球の岩石地殻と、より深く、大部分が固体のマントル外層で構成されています。陸上では、地殻は大陸地殻として知られ、海中では海洋地殻として知られています。後者は比較的密度の高い玄武岩で構成され、約5〜10キロメートル（3〜6マイル）の厚さがあります。比較的薄いリソスフェアは、その下のより弱く熱いマントルの上に浮かんでおり、いくつかの構造プレートに分裂しています。^[68]海洋の中央では、マグマが絶えず隣接するプレートの間の海底を押し出して海洋中央海嶺を形成し、ここではマントル内の対流が2つのプレートを引き離す傾向があります。これらの海嶺に平行で海岸に近いところでは、沈み込みと呼ばれるプロセスで、海洋プレートが別の海洋プレートの下に滑り込むことがある。このプロセスでは深い海溝が形成され、プレートが擦れ合うため摩擦が伴う。動きは急激に進み、地震を引き起こし、熱が発生してマグマが押し上げられて海底山脈が形成され、その一部は深い海溝の近くに火山島の列を形成することがある。陸と海の境界付近では、わずかに密度の高い海洋プレートが大陸プレートの下に滑り込み、より多くの沈み込み海溝が形成される。それらが擦れ合うと、大陸プレートは変形して座屈し、山脈の形成と地震活動を引き起こす。^{[69] [70]}

地球上で最も深い海溝はマリアナ海溝で、海底を約2,500キロメートル（1,600マイル）にわたって広がっています。マリアナ海溝は西太平洋の火山群島であるマリアナ諸島の近くにあります。その最深部は海面下10.994キロメートル（約7マイル）です。^[71]

陸地と海が接する部分を海岸といい、最低の春潮位と波しぶきの上限との間の部分を汀という。浜辺は砂や小石が海岸に堆積したものである。^[72]岬は海に突き出た陸地の先端で、より大きな岬は岬と呼ばれる。海岸線の入り江、特に2つの岬の間は湾、狭い入江のある小さな湾は入り江、大きな湾は湾と呼ばれることがある。 [ ^73]海岸線は、海岸に到達する波の強さ、陸地の境界の勾配、海岸の岩石の組成と硬度、沖合斜面の傾斜、局所的な隆起や水没による陸地の高さの変化など、いくつかの要因によって影響を受ける。通常、波は毎分6～8回の割合で海岸に向かって押し寄せ、これらは建設的な波として知られています。これは、海岸の物質を上方に動かす傾向があり、侵食効果が少ないためです。嵐の波は次々と海岸に到達し、その波が海岸の物質を海に向かって動かすため、破壊的な波として知られています。その影響で、海岸の砂と小石は擦り合わされ、磨耗します。満潮時には、崖の麓に衝突する嵐の波の力は、亀裂や割れ目の空気が圧縮され、圧力が解放されて急速に膨張するため、破壊的な効果をもたらします。同時に、砂と小石は岩に投げつけられて侵食効果をもたらします。これにより崖が削られ、霜の作用などの通常の風化プロセスが続き、さらに破壊を引き起こします。徐々に、崖の麓に波食台が形成され、これが保護効果をもたらし、波による侵食がさらに減少します。^[72]

陸地の縁から削り取られた物質は、最終的に海に流れ込む。海では海岸と平行に流れる海流が水路を削り取り、砂や小石をその発生源から運び去るため、物質は摩耗する。河川によって海に運ばれた堆積物は海底に沈殿し、河口に三角州を形成する。これらすべての物質は波、潮汐、海流の影響を受けて前後に移動する。^{[72]浚渫により物質が除去され、水路が深くなるが、海岸線の他の場所に予期せぬ影響を及ぼす可能性がある。政府は}防波堤、防波堤、堤防、その他の海防施設を建設して、陸地の浸水を防ぐ努力をしている。例えば、テムズバリアーはロンドンを高潮から守るために設計されたが、^[74]ニューオーリンズ周辺の堤防とハリケーンカトリーナの際の堤防の決壊は、米国で 人道的危機を引き起こした。

海は水循環に関与しており、水は海から蒸発し、大気中を蒸気として移動し、凝縮し、雨や雪となって降り、それによって陸上の生命を維持し、大部分は海に戻ります。^{[75]雨がほとんど降らない}アタカマ砂漠でさえ、カマンチャカと呼ばれる濃い霧が海から吹き込み、植物の生命を支えています。^[76]

中央アジアやその他の広大な陸地には、山やその他の自然の地質学的特徴によって海から隔てられ、海への出口のない内陸盆地があり、水の排水が妨げられている。カスピ海はそのうち最大のものである。主な流入はヴォルガ川からで、流出はなく、水の蒸発により溶解したミネラルが蓄積して塩分を帯びる。カザフスタンとウズベキスタンのアラル海、および米国西部のピラミッド湖は、排水のない大規模な内陸塩水域のさらなる例である。一部の内陸湖は塩分濃度が低いが、いずれも流入水質の変化に敏感である。^[77]

海洋は世界で最も活発に循環する炭素を多く含み、炭素貯蔵量では岩石圏に次いで2番目に大きい。 ^[78]海洋の表層には大量の溶存有機炭素が含まれており、大気と急速に交換される。深層の溶存無機炭素濃度は表層よりも約15％高く^[79]、より長い期間そこに留まる。^[80] 熱塩循環はこれら2つの層の間で炭素を交換している。^[78]

炭素は大気中の二酸化炭素が表層で溶解し、炭酸、炭酸塩、重炭酸塩に変換されて海洋に入ります。^[81]

CO _{2 (ガス)} ⇌ CO _{2 (水溶液)}

CO _{2 (水溶液)} + H ₂ O ⇌ H ₂ CO ₃

H ₂ CO ₃ ⇌ HCO ₃ ⁻ + H ⁺

HCO ₃ ⁻ ⇌ CO ₃ ²⁻ + H ⁺

また、溶存有機炭素として河川に入り、光合成生物によって有機炭素に変換される。これは食物連鎖を通じて交換されるか、死んだ軟組織として、または炭酸カルシウムとして貝殻や骨の中に、より炭素を多く含む深層に沈殿する。この層で長期間循環した後、堆積物として沈着するか、熱塩循環によって表層水に戻る。^[80]

海洋は、それを生息地とする多様な生命体の生息地である。太陽光は上層部のみを照らすため、海洋の大部分は永久に暗闇の中にある。異なる深度と温度帯がそれぞれ固有の種の生息地を提供するため、海洋環境は全体として非常に多様な生命を包含している。^[82]海洋の生息地は、サンゴ礁、ケルプの森、海草の草原、潮だまり、泥、砂、岩の海底、外洋帯など、表層水から最も深い海溝まで多岐にわたる。海に生息する生物は、体長30メートル（98フィート）のクジラから、微細な植物プランクトンや動物プランクトン、菌類、細菌まで多岐にわたる。海洋生物は、光合成生物が溶解した二酸化炭素を有機炭素に変換するため、炭素循環において重要な役割を果たしており、また、食用となる魚類を供給するという点で人間にとって経済的にも重要である。 ^{[83] [84] : 204–229}

生命は海で生まれたと考えられ、主要な動物群はすべて海に生息している。科学者の間では、生命がどこで誕生したかという点については意見が分かれている。ミラー・ユーリーの実験では、開放水域の希薄な化学物質の「スープ」が起源であると示唆されたが、最近の説では、火山の温泉、細粒の粘土堆積物、深海の「ブラックスモーカー」噴出孔などが挙げられ、これらはすべて、初期の地球の大気によって遮られなかった有害な紫外線から地球を守っていたと考えられる。^{[3] : 138–140}

海洋生息地は、水平に沿岸生息地と外洋生息地に分けることができます。沿岸生息地は、海岸線から大陸棚の端まで広がっています。棚の面積は海洋全体の面積のわずか 7% を占めるに過ぎませんが、海洋生物のほとんどは沿岸生息地に生息しています。外洋生息地は、大陸棚の端を超えた深海にあります。また、海洋生息地は、垂直に遠洋（外洋）、底生（海底のすぐ上）、底生（海底）生息地に分けることができます。3 つ目の区分は緯度によるもので、氷棚、海氷、氷山のある極海から、温帯および熱帯の海域まであります。^{[3] : 150–151}

いわゆる「海の熱帯雨林」であるサンゴ礁は、世界の海面の0.1％未満を占めるに過ぎないが、その生態系には全海洋生物種の25％が含まれている。^[85]最もよく知られているのはオーストラリアのグレートバリアリーフなどの熱帯サンゴ礁だが、冷水サンゴ礁にはサンゴ（そのうちサンゴ礁の形成に寄与するのは6種のみ）を含む多種多様な種が生息している。^{[3] ：204–207  [86]}

海洋の一次生産者 （植物およびプランクトン中の微生物）は広範囲に存在し、生態系にとって極めて重要である。世界の酸素の半分は植物プランクトンによって生産されていると推定されている。^{[87] [88]}海洋の一次生物生産の約45％は珪藻類によるものである。^{[89]一般に}海藻として知られるはるかに大きな藻類は、地域的に重要である。ホンダワラは漂流物を形成し、ケルプは海底の森林を形成する。^{[84] : 246–255} 海草の形をした顕花植物は砂の浅瀬の「草原」に生育し、^[90] 熱帯および亜熱帯地域の海岸にはマングローブが並び^[91]、耐塩性植物は定期的に浸水する塩性湿地で繁茂する。^[92]これらの生息地はすべて、大量の炭素を隔離し、生物多様性に富んだ大小さまざまな動物の生活を支えることができる。^[93]

光は水面から200メートル（660フィート）までしか届かないため、植物が生育できるのは海の中でこの部分だけである。^[42]表層には、生物学的に活性な窒素化合物が不足していることが多い。海洋窒素循環は、窒素の固定、同化、硝化、脱窒、脱窒素を含む複雑な微生物変換から構成される。^[94]これらのプロセスの一部は深海で発生するため、冷水の湧昇がある場所や、陸源の栄養素が存在する河口付近では、植物の成長がより活発になる。つまり、プランクトンが豊富で魚類も豊富な最も生産性の高い地域は、主に沿岸部である。^{[3] : 160–163}

海には陸上よりも幅広い高等動物の分類群が存在し、多くの海洋種はまだ発見されておらず、科学的に知られている種の数は年々増加しています。[ 95 ^]海鳥、アザラシ、ウミガメなどの一部の脊椎動物は繁殖のために陸に戻りますが、魚類、鯨類、ウミヘビは完全に水中生活を送り、多くの無脊椎動物門は完全に海洋性です。実際、海洋は生命に満ち溢れ、さまざまな微小生息地を提供しています。^{[95]これらの1つは表面膜で、波の動きによって揺さぶられても、細菌、}真菌、微細藻類、原生動物、魚の卵、さまざまな幼生が生息する豊かな環境を提供しています。 ^[96]

外洋域には海流に乗って漂う大型・小型動物や無数の動物プランクトンがいる。最も小さな生物のほとんどは魚類や海洋無脊椎動物の幼生で、胚が成熟するまで生き残る可能性は非常に低いため、大量の卵を産む。 ^[97]動物プランクトンは植物プランクトンや他の動物プランクトンの餌となり、様々な大きさの魚類やその他の海生生物から大型のイカ、サメ、ネズミイルカ、イルカ、クジラにいたる複雑な食物連鎖の基本的な部分を形成している。^[98]海洋生物の中には季節ごとに海洋の他の地域へ、あるいは毎日垂直に移動して夜間に餌を求めて上昇し、昼間に安全な場所へ下降する生物もいる。^{[99]船舶は}バラスト水の排出や船体の付着生物群集の一部として蓄積した生物の輸送を通じて、外来種を持ち込んだり拡散させたりする可能性がある。 ^[100]

底生動物は底生生物を食べる動物や捕食者から身を守る動物が多く生息しており、海底は基質の表面上や表面下でさまざまな生息地を提供しており、これらの環境に適応した生物が利用しています。潮汐帯は定期的に乾燥した空気にさらされ、フジツボ、軟体動物、甲殻類が生息しています。沿岸帯には、繁栄するために光を必要とする生物が多く生息しています。ここでは、藻類に覆われた岩の間に、海綿動物、棘皮動物、多毛類、イソギンチャク、その他の無脊椎動物が生息しています。サンゴには光合成を行う共生生物が含まれることが多く、光が差し込む浅瀬に生息しています。サンゴが押し出す広範囲にわたる石灰質の骨格がサンゴ礁を形成し、海底の重要な特徴となっています。これらはサンゴ礁に生息する生物に生物多様性に富んだ生息地を提供します。深海の底には海洋生物は少ないが、深海から隆起した海山の周囲にも海洋生物が生息しており、魚や他の動物が産卵や餌を求めて集まっている。海底近くには底生魚が生息し、主に浮遊生物や底生無脊椎動物を食べている。^[101]潜水艇による深海の探査により、科学者がそれまで存在を知らなかった海底の生物の新しい世界が明らかになった。海底に落ちてくる有機物に依存する生物、例えば分解動物など。また、海底からミネラル豊富な水の流れが湧き出る深海熱水噴出孔の周りに群がる生物群集もおり、硫化物を酸化する化学合成独立栄養細菌を主な生産者とし、特殊な二枚貝、イソギンチャク、フジツボ、カニ、ミミズ、魚などを消費者とする生物群集は、他では見られないことが多い。^{[3] : 212}海の底に沈んだ死んだクジラは、同様に硫黄還元細菌の働きに大きく依存している生物の集団に食料を提供します。そのような場所は、多くの新しい微生物や他の生命体が発見されたユニークなバイオームを支えています。^[102]

人類は、初めて航海用の船を造って以来、海を旅してきました。メソポタミア人は、葦の船のコーキングにビチューメンを使用し、少し後には帆柱も使用しました。^[103]紀元前3000年頃までに、台湾のオーストロネシア人は東南アジアの海域に広がり始めました。^[104]その後、オーストロネシアの「ラピタ」の人々は、ビスマルク諸島から遠くはフィジー、トンガ、サモアまで到達する素晴らしい航海の偉業を披露しました。^[105]彼らの子孫は、アウトリガーカヌーで小さな島々の間を何千マイルも旅し続け、^[106]その過程で、ハワイ、イースター島（ラパヌイ）、ニュージーランドなど多くの新しい島を発見しました。^[107]

古代エジプト人とフェニキア人は地中海と紅海を探検し、エジプトのハンヌ号は紀元前2750年頃にアラビア半島とアフリカ沿岸に到達した。 ^[108]紀元前1千年紀には、フェニキア人とギリシャ人が地中海と黒海の全域に植民地を築いた。^[109]紀元前500年頃、カルタゴの航海者ハンヌは、少なくともセネガル、おそらくカメルーン山に到達した大西洋の航海の詳細な航海記録を残した。^{[110] [111]}中世初期には、ヴァイキングが北大西洋を横断し、北アメリカの北東端にまで到達した。^[112]ノヴゴロド人も13世紀かそれ以前から白海を航海していた。 ^[113]一方、東アジアと南アジアの海岸に沿った海は、アラブ人と中国人の商人によって利用されていた。^[114] 15世紀初頭、中国の明朝は鄭和の指揮下で37,000人の船員を乗せた317隻の艦隊を擁し、インド洋と太平洋を航海していた。^{[3] : 12–13} 15世紀後半には、西ヨーロッパの船乗りたちが貿易を求めてより長い探検航海を始めた。バルトロメウ・ディアスは1487年に喜望峰を回り、ヴァスコ・ダ・ガマは1498年に喜望峰経由でインドに到達した。クリストファー・コロンブスは1492年にカディスを出航し、西に向かうという斬新な手段でインドと日本の東の地に到達しようとした。彼は代わりにカリブ海の島に上陸し、数年後にはベネチアの航海者ジョン・カボットがニューファンドランド島に到達した。アメリカの名前の由来となったイタリア人のアメリゴ・ヴェスプッチは、1497年から1502年にかけて南米の海岸線を探検し、アマゾン川の河口を発見した。^{[3] :} 12–13 1519年、ポルトガルの航海者フェルディナンド・マゼランはスペインのマゼラン・エルカーノ遠征隊を率いて、世界一周の航海に成功した。^{[3] : 12–13}

航海計器の歴史について言えば、コンパスは古代ギリシャ人と中国人が北の位置と船の進行方向を示すために初めて使用しました。緯度（赤道での0°から極での90°までの角度）は、アストロラーベ、ヤコブの杖、または六分儀を使用して、太陽、月、または特定の星と地平線の間の角度を測定することによって決定されました。経度（2つの極を結ぶ地球上の線）は、船とグリニッジ子午線などの固定点との正確な時間差を示すために、正確なクロノメーターでのみ計算できました。1759年に時計職人のジョン・ハリソンがそのような計器を設計し、ジェームズ・クックが探検航海で使用しました。 [115]今日では、30を超える衛星を使用する全地球測位システム（GPS）により、世界中で正確な航海が可能です。 ^{[115 ]}

航海に欠かせない地図については、2世紀にプトレマイオスが「フォルトゥナテ・インスラエ」、カーボベルデ島またはカナリア諸島から東はタイランド湾まで、既知の世界全体を地図に描いた。この地図は1492年にクリストファー・コロンブスが探検の航海に出発したときに使用された。^[116]その後、ゲラルドゥス・メルカトルが1538年に実用的な世界地図を作成した。彼の地図投影法は、等角線を直線にするのに便利だった。^{[3] : 12–13} 18世紀までにはより優れた地図が作られ、ジェームズ・クックの航海の目的の1つは、海洋の地図をさらに作成することでした。科学的研究は、タスカローラ号の水深記録、チャレンジャー号の航海（1872-1876年）による海洋調査、スカンジナビアの船員ロアール・アムンゼンとフリチョフ・ナンセンの活動、1910年のミハエル・サース探検隊、1925年のドイツのメテオ探検隊、1932年のディスカバリー2号による南極調査活動など、その後も継続されている。^[19]さらに、1921年には国際水路機関（IHO）が設立され、水路測量と海図作成の世界的権威となっている。^{[117]第4版の草案は1986年に出版されたが、これまでいくつかの命名紛争（}日本海をめぐる紛争など）により批准されていない。

科学的海洋学は、1768年から1779年にかけてのジェームズ・クック船長の航海から始まりました。この航海では、南緯71度から北緯71度までの太平洋が前例のない精度で描写されました。^{[3] : 14}ジョン・ハリソンのクロノメーターは、この航海のうち2回においてクックの正確な航海と海図作成を支え、その後の研究で達成可能な基準を永続的に向上させました。^{[3] : 14} 19世紀には、ロシア、フランス、オランダ、米国、英国からの他の探検が続きました。^{[3] : 15}チャールズ・ダーウィンに1859年の著書『種の起源』のアイデアと材料を提供したHMSビーグル号では、船長のロバート・フィッツロイが海と海岸の地図を作成し、1839年に同船の3回の航海に関する4巻の報告書を出版した。^{[3] : 15}エドワード・フォーブスの1854年の著書『海洋生物の分布』では、水深約600メートル（2,000フィート）より下に生命は存在し得ないと主張した。これはイギリスの生物学者WBカーペンターとC・ワイヴィル・トムソンによって誤りであることが証明された。彼らは1868年に浚渫によって深海に生命を発見した。^{[3] : 15}ワイヴィル・トンプソンは1872年から1876年にかけてのチャレンジャー号遠征の主任科学者となり、事実上海洋学という科学を生み出した。^{[3] : 15}

チャレンジャー号は、 68,890海里（127,580km）に及ぶ地球一周の航海で、約4,700種の海洋新種を発見し、492回の深海探査、133回の底浚渫、151回の外洋トロール、263回の連続水温観測を行った。^[118] 1898年から1899年にかけて南大西洋では、バルディビア号に乗ったカール・チュンが、水深4,000メートル（13,000フィート）以上の深海から多くの新種の生命体を水面に浮かび上がらせた。自然環境下での深海動物の初めての観察は、1930年にウィリアム・ビーブとオーティス・バートンが球形の鋼鉄製深海底探査機で水深434メートル（1,424フィート）まで潜ったことで行われた。^{[119]これはケーブルで降ろされたが、1960年までに}ジャック・ピカールが開発した自力潜水艇トリエステがピカールとドン・ウォルシュを地球の海の最も深い部分である太平洋のマリアナ海溝に連れて行き、約10,915メートル（35,810フィート）の記録的な深さに到達した。 ^{[120]この偉業は、2012年に}ジェームズ・キャメロンがディープシー・チャレンジャーを操縦して同様の深さに到達するまで繰り返されなかった。 ^{[121]深海での活動には}大気圧潜水服を着用することができ、2006年に米海軍のダイバーがこれらの関節式の加圧スーツの1つを着用して2,000フィート（610メートル）まで潜り、新しい世界記録を樹立した。^[122]

深海では、上からの光は水層を透過せず、水圧も非常に高い。深海探査には、ライトとカメラを搭載した遠隔操作の水中探査機か、有人潜水艇のいずれかの専門の乗り物を使う必要がある。バッテリー駆動のミール潜水艇は3人の乗組員が乗り、20,000フィート（6,100メートル）まで潜ることができる。ミール潜水艇には、のぞき窓、5,000ワットのライト、ビデオ機器、サンプルの採取、プローブの設置、スラスターが過剰な堆積物をかき混ぜる場合に海底を横切って探査機を押し進めるためのマニピュレーターアームがある。^[123]

海底測量とは、海底の地形を測量し研究することです。海底の深さを測定する方法には、シングルビームまたはマルチビームの音響測深機、レーザー空中測深機、衛星リモートセンシングデータからの深さの計算などがあります。この情報は、海底ケーブルやパイプラインのルートを決定したり、石油掘削装置や洋上風力タービンの設置に適した場所を選択したり、新しい漁場を特定したりするために使用されます。^[124]

進行中の海洋学的研究には、海洋生物、保全、海洋環境、海洋の化学、気候力学の研究とモデル化、大気と海の境界、気象パターン、海洋資源、再生可能エネルギー、波と海流、深海を調査するための新しいツールと技術の設計と開発が含まれます。^[125] 1960年代と1970年代には、研究は分類学と基礎生物学に集中していましたが、2010年代には、気候変動などのより大きなトピックに注目が移っています。^[126]研究者は、調査船、係留観測所、自律型水中車両を使用して、表層水の衛星ベースのリモートセンシングを活用し、海のあらゆる部分を研究および監視しています。^[127]

「海洋の自由」は、 17世紀に遡る国際法の原則である。海洋を航行する自由を強調し、国際水域で戦われる戦争を非難する。^[128]今日、この概念は、1994年に第3版が発効した海洋法に関する国際連合条約（UNCLOS）に明記されている。第87条（1）は、「公海は、沿岸国、内陸国を問わず、すべての国に開放されている」と述べている。第87条（1）（a）から（f）には、航行、上空飛行、海底ケーブルの敷設、人工島の建設、漁業、科学的調査など、網羅的ではない自由のリストが示されている。^[128]海運の安全は、国際海事機関によって規制されている。その目的には、海運、海上安全、環境問題、法的問題、技術協力、海上安全保障に関する規制枠組みの開発と維持などがある。^[129]

UNCLOS は、さまざまな水域を定義しています。「内水」は基線の陸側にあり、外国船舶はそこを通行する権利がありません。「領海」は海岸線から 12 海里 (22 キロメートル、14 マイル) まで広がり、この海域では沿岸国は法律を制定し、使用を規制し、あらゆる資源を開発することができます。さらに 12 海里に広がる「接続水域」では、税関、課税、移民、汚染の 4 つの特定の分野で法律違反の疑いのある船舶を厳しく追跡できます。「排他的経済水域」は基線から 200 海里 (370 キロメートル、230 マイル) まで広がります。この領域内では、沿岸国はすべての天然資源に対する独占的な開発権を持ちます。 「大陸棚」とは、大陸棚の外縁、または沿岸国の基線から200海里のいずれか大きい方までの陸地の自然な延長である。沿岸国はここで、海底に「付着した」鉱物や生物資源を採取する独占的権利を有する。^[128]

海洋国家の安全保障にとって、制海権は重要であり、港湾の海上封鎖は戦時に食料や物資の供給を断つために利用できる。海上での戦いは3,000年以上も前から行われている。紀元前1210年頃、ヒッタイト王シュッピルリウマ2世はアラシヤ（現在のキプロス）の艦隊を破り、焼き払った。 ^[130]紀元前480年の決定的なサラミスの海戦では、ギリシャの将軍テミストクレスはペルシャ王クセルクセスのはるかに大きな艦隊を狭い水路に閉じ込めて猛攻撃し、ペルシャ船200隻を破壊し、ギリシャ船40隻を失った。^[131]帆船時代の終わりに、ホレーショ・ネルソン率いるイギリス海軍は1805年のトラファルガーの海戦でフランスとスペインの連合艦隊の力を打ち破った。^[132]

蒸気と鋼板の工業生産により、長距離砲を装備した弩級 戦艦の形で火力が大幅に増加した。1905年、日本艦隊は18,000海里（33,000km）以上を航海してきたロシア艦隊を日本海海戦で決定的に打ち負かした。^[133]弩級戦艦は、1916年のユトランド沖海戦でイギリス海軍の大艦隊とドイツ帝国海軍の大洋艦隊の間で決着のつかない戦いをした。^[134]第二次世界大戦では、1940年のタラント沖海戦でのイギリスの勝利は、海軍航空戦力が最大の軍艦を打ち負かすのに十分であることを示しました。^[135]これは、珊瑚海海戦、ミッドウェー海戦、フィリピン海海戦、そしてクライマックスのレイテ沖海戦を含む太平洋戦争の決定的な海戦の前兆となり、これらすべてにおいて主力艦は航空母艦でした。^{[136] [137]}

潜水艦は第一次世界大戦で海軍の戦闘で重要になった。このときドイツの潜水艦、通称Uボートは連合国の商船約5,000隻を沈めた。^[138]その中には、米国の参戦に貢献したRMSルシタニア号も含まれている。 ^[139]第二次世界大戦では、イギリスへの補給を阻止しようとしたUボートによって連合国の船約3,000隻が沈没したが、^[140]連合国は大西洋の戦いで封鎖を破り、戦争中ずっと続いたUボート783隻を沈めた。^{[141] 1960年以来、いくつかの国が}核弾頭を搭載した弾道ミサイルを海中から発射できる原子力弾道ミサイル潜水艦の艦隊を維持している。これらのうちいくつかは常時哨戒に当たっている。 ^{[142] [143]}

帆船や郵便小包は海外に郵便物を運びましたが、最も古い例の一つは1670年代のオランダのバタビア行きのサービスでした。[ ^144]これらのサービスには乗客用の設備がありましたが、窮屈な環境でした。後に定期便が提供されましたが、所要時間は天候に大きく左右されました。蒸気船が帆船に取って代わると、外洋定期船が人々の輸送を引き継ぎました。20世紀初頭までに大西洋を横断するには約5日かかり、船会社は最大かつ最速の船を所有するために競争しました。ブルーリボン賞は、定期便で大西洋を横断する最速の定期船に与えられる非公式の栄誉でした。モーリタニア号は1909年から20年間、26.06ノット（時速48.26キロメートル）の記録を保持していました。 [ ^145]大西洋を横断した商業最速船に与えられるもう1つの賞であるヘイルズ賞は、1952年にアメリカが3日10時間40分をかけて横断したことにより受賞しました。 ^[146]

大型定期船は快適だったが、燃料費と人件費が高かった。大陸間航空便が安価に利用できるようになり、大西洋を横断する定期船の時代は終わりを告げた。1958年、ニューヨークとパリを結ぶ定期航空便が7時間もかかるようになり、大西洋フェリーサービスは消滅の危機に瀕した。船は次々と係留され、一部はスクラップにされ、その他はレジャー産業向けのクルーズ船、さらにその他は水上ホテルとなった。^[147]

海上貿易は数千年にわたって行われてきた。プトレマイオス朝は紅海の港を利用してインドとの貿易を発展させ、紀元前1千年紀にはアラブ人、フェニキア人、イスラエル人、インド人が香辛料、金、宝石などの贅沢品を取引していた。^[148]フェニキア人は有名な海上貿易業者であり、ギリシャ人やローマ人の支配下では商業が繁栄し続けた。ローマ帝国の崩壊とともにヨーロッパの貿易は衰退したが、アフリカ、中東、インド、中国、東南アジアの王国の間では繁栄し続けた。^[149] 16世紀から19世紀にかけての400年間に、約1,200万から1,300万人のアフリカ人が大西洋を渡ってアメリカ大陸で奴隷として売られ、大西洋奴隷貿易が行われた。^{[150] [151] : 194}

大量の品物が海路で輸送されており、特に大西洋や環太平洋地域では顕著である。主要な貿易ルートはヘラクレスの柱を通り、地中海とスエズ運河を横切ってインド洋に至り、マラッカ海峡を通過する。また、多くの貿易がイギリス海峡も通過する。^[152] 航路は貨物船が使用する外洋上のルートであり、伝統的に貿易風と海流を利用している。世界のコンテナ輸送量の60%以上が上位20の貿易ルートで輸送されている。^[153] 2007年以降、北極の氷が溶け始めたため、夏季には数週間にわたり船舶が北西航路を航行できるようになり、スエズ運河やパナマ運河を経由する長距離ルートを回避できるようになった。^[154]

海運は航空貨物輸送によって補完されるが、これはより高価な方法で、主に特に貴重品や傷みやすい貨物に使用される。海上貿易は毎年4兆米ドル以上の価値の商品を輸送している。^[155] 液体、粉末、粒子の形のばら積み貨物はばら積み船の船倉でばら積み状態で運ばれ、原油、穀物、石炭、鉱石、金属くず、砂、砂利などが含まれる。^[156]工業製品などのその他の貨物は通常、標準サイズの施錠可能なコンテナで輸送され、専用ターミナルで専用コンテナ船に積み込まれる。^[157] 1960年代にコンテナ化が進む前は、これらの商品はばら積み貨物として個別に積み込み、輸送、荷降ろしされていた。コンテナ化は海上輸送の効率を大幅に向上させ、コストを削減し、20世紀中期から後半にかけてのグローバル化の台頭と国際貿易の急激な増加につながる主な要因であった。 ^[158]

魚やその他の水産物は、タンパク質やその他の必須栄養素の最も広く消費されている供給源の一つです。^[159] 2009年には、世界の動物性タンパク質摂取量の16.6％、消費されたタンパク質全体の6.5％が魚由来でした。^[159]この需要を満たすために、沿岸国は排他的経済水域で海洋資源を開発してきましたが、漁船はますます遠くまで出航し、国際水域の資源を開発しています。^[160] 2011年の世界の魚類の総生産量（養殖を含む）は1億5,400万トンと推定され、その大部分は人間の消費用でした。^[159]野生魚の収穫は9,040万トンを占め、残りは毎年増加する養殖によるものです。^[159]北西太平洋は、2010年に2090万トン（世界の海洋漁獲量の27％）を生産し、群を抜いて最も生産性の高い地域です。 ^[159]さらに、2010年の漁船の数は436万隻に達し、同年の第一次産業である魚類生産に従事する人の数は5480万人に達しました。^[159]

現代の漁船には、少人数の乗組員を乗せたトロール船、船尾トロール船、巾着網漁船、延縄漁船、そして何週間も海上にとどまり、大量の魚を加工し冷凍するように設計された大型の漁船などがある。魚を捕獲するために使用される機器には、巾着網、その他の引網、トロール網、浚渫船、刺し網、延縄などがあり、最も頻繁に狙われる魚種は、ニシン、タラ、カタクチイワシ、マグロ、ヒラメ、ボラ、イカ、サケである。乱獲は深刻な問題となっている。乱獲は魚種の枯渇を引き起こすだけでなく、捕食魚の個体数を大幅に減少させる。^[161]「産業化された漁業は、通常、乱獲から15年以内にコミュニティのバイオマスを80％減少させた」と推定されている。^[161]過剰漁獲を避けるため、多くの国が自国の海域で漁獲割当を導入している。 ^[162]しかし、回復に向けた取り組みは、多くの場合、地元経済や食糧供給に多大なコストを伴う。

職人的な漁法には、釣り竿と釣り糸、銛、素潜り、罠、投げ網、引き網などがある。伝統的な漁船は、パドル、風力、船外機で動き、沿岸海域で操業する。国連食糧農業機関は、沿岸地域の食糧安全保障を確保し、貧困を軽減するために、地元の漁業の発展を奨励している。^[163]

2010年には、過去最高の約7,900万トン（7,800万ロングトン、8,700万ショートトン）の食品および非食品が養殖によって生産された。約600種の植物と動物が養殖され、その一部は野生個体群の種付けに使用された。養殖された動物には、魚類、水生爬虫類、甲殻類、軟体動物、ナマコ、ウニ、ホヤ、クラゲなどがあった。^[159]統合型海洋養殖の利点は、海中にプランクトン状の食物が容易に供給され、老廃物が自然に除去されることだ。^[164]さまざまな方法が採用されている。魚類用の網状の囲いを外洋に吊るしたり、より保護された水域でケージを使用したり、満潮のたびに池に水を入れたりすることができる。エビは外洋につながる浅い池で飼育できる。^[165]ロープを水中に吊るして藻類、カキ、ムール貝を育てることができる。カキはトレイや網の管で飼育できる。ナマコは海底で養殖できる。^[166]飼育下繁殖プログラムでは、野生に放すためにロブスターの 幼生を育てており、その結果、メイン州ではロブスターの収穫量が増加している。^[167]世界中で少なくとも145種の海藻（紅藻、緑藻、褐藻）が食用とされており、そのいくつかは日本や他のアジア諸国で長らく養殖されてきた。藻類養殖のさらなる可能性は大きい。^[168]食用に広く利用されている海藻は少ないが、生でも調理しても食べられるササゲがその一例である。 ^[169]養殖の大きな問題は、単一栽培への傾向とそれに伴う広範囲にわたる病気のリスクである。養殖は環境リスクとも関連している。例えば、エビ養殖は東南アジア全域の重要なマングローブ林の破壊を引き起こした。^[170]

海洋レジャーは19世紀に発展し、20世紀には重要な産業となった。^[171]海でのレジャー活動は多様で、海水浴、クルージング、ヨット遊び、モーターボートレース^[172]、釣り^[173]、クルーズ船での商業的に組織された航海^[174]、ホエールウォッチングや沿岸のバードウォッチングなどのエコツーリズムのための小型船での旅行^[175]などがある。

18世紀、ウィリアム・バカンが健康上の理由で海水浴を推奨した後、ヨーロッパで海水浴が流行した。 ^[176] サーフィンは、サーフボードの有無にかかわらず、サーファーが波に乗るスポーツである。その他の海洋水上スポーツには、カイトサーフィン（パワーカイトの推進力でボードに乗ったライダーが水上を進む）^{[177] 、} ウィンドサーフィン（固定された操縦可能な帆で動力を得る）^{[178] 、}水上スキー（パワーボートでスキーヤーを引っ張る）^[179]などがある。

水面下では、フリーダイビングは必然的に浅いところまでしか潜れない。真珠採りのダイバーは、カキを集めるためにバスケットを使って40フィート（12メートル）まで潜ることができる。^[180]人間の目は水中での使用には適していないが、ダイビングマスクを着用することで視力を改善できる。その他の便利な装備には、フィンやシュノーケルがあり、スキューバ装備は水中での呼吸を可能にするため、水面下でより長い時間を過ごすことができる。 ^[181]ダイバーが到達できる深さと水中に留まれる時間の長さは、潜るときに感じる圧力の増加と、水面に戻るときに減圧症を防ぐ必要性によって制限される。レクリエーションダイバーは、窒素中毒の危険が増す100フィート（30メートル）の深さに制限される。より深いダイビングは、特殊な装備とトレーニングで行うことができる。^[181]

海は、波、潮汐、塩分濃度の差、海水温の差によって運ばれる膨大なエネルギー源であり、これを利用して発電することができる。^[182]持続可能な海洋エネルギーには、潮力、海洋熱エネルギー、波力などがある。^{[182] [183]}​​ 発電所は、海をヒートシンクとして利用できるように、海岸や河口のそばに設置されることが多い。ヒートシンクの温度が低いほど、より効率的な発電が可能になり、これは特に高価な原子力発電所にとって重要である。 ^[184]

潮力発電は、潮流から発電機を使って電気を作り、ダムに海水を貯めてから放出することもあります。ブルターニュ地方のサン・マロ近くにある長さ1キロメートルのランス堰堤は1967年に開通しました。約0.5GWの発電量がありますが、これに続く同様の計画はほとんどありません。^{[3] : 111–112}

波のエネルギーは大きく、変動が激しいため、破壊力が非常に大きく、手頃な価格で信頼性の高い波力発電装置の開発は困難を極めている。1995年、スコットランド北部の沖合約300メートル（980フィート）に、2MWの小型商用波力発電所「オスプレイ」が建設された。すぐに波で損傷し、その後嵐で破壊された。^{[3] : 112}

洋上風力発電は、海上に設置された風力タービンによって発電されます。陸上よりも風速が高いという利点がありますが、洋上での風力発電所の建設にはコストがかかります。 ^[185]最初の洋上風力発電所は1991年にデンマークに設置され、^[186]世界中の洋上風力発電所の設置容量は2020年に34GWに達し、主にヨーロッパに位置しています。^[187]

海底には大量の鉱物資源があり、浚渫によって採掘できる。この方法は、陸上採掘に比べて、設備を専門の造船所で製造でき、インフラコストも低いという利点がある。欠点としては、波や潮流による問題、掘削による堆積物の堆積、残土の流出などが挙げられる。海岸侵食や環境破壊の危険もある。^[188]

海底の巨大な硫化物鉱床は、 1960年代に発見されて以来、銀、金、銅、鉛、亜鉛、微量金属の潜在的な供給源となっている。これらは、地熱で温められた水が「ブラックスモーカー」として知られる深海の熱水噴出孔から放出されるときに形成される。鉱石は高品質だが、採掘には法外な費用がかかる。^[189]

海底下の岩石には、石油や天然ガスの大きな鉱床がある。沖合のプラットフォームや掘削リグで 石油やガスを採掘し、陸地に輸送するために貯蔵する。沖合での石油・ガス生産は、遠隔地で厳しい環境のため困難な場合がある。 ^[190]海での石油掘削は環境に影響を与える。鉱床の位置を特定するために用いられる地震波によって動物が方向感覚を失う可能性があり、これがクジラの座礁の原因かどうかについては議論がある。 [ ^191]水銀、鉛、ヒ素などの有毒物質が放出される可能性がある。インフラが損傷したり、石油が流出したりする可能性がある。^[192]

海底や海洋堆積物には大量のメタンクラスレートが存在し、潜在的なエネルギー源として注目されている。^[193]また、海底には、鉄、マンガン、その他の水酸化物の層が核の周囲に形成されたマンガン団塊がある。太平洋では、これらは深海底の最大30％を覆うことがある。鉱物は海水から沈殿し、非常にゆっくりと成長する。ニッケルの商業的抽出は1970年代に調査されたが、より便利な資源が優先されたため中止された。^[194]適切な場所では、砂利を陸に運ぶためにホースを使用して海底からダイヤモンドが収集される。より深い海域では、移動式海底クローラーが使用され、堆積物は上部の船にポンプで送られる。ナミビアでは、陸上での従来の方法よりも海洋資源からより多くのダイヤモンドが収集されるようになった。^[195]

海には貴重な溶解鉱物が大量に含まれています。^[196]食用や工業用の最も重要な塩は、先史時代から浅い池から太陽熱蒸発によって採取されてきました。陸地から浸出して蓄積された臭素は、死海から経済的に回収され、55,000 ppmで含まれています。^[197]

淡水化は海​​水から塩分を除去して飲料水や灌漑に適した淡水にする技術である。2つの主な処理方法である真空蒸留と逆浸透は大量のエネルギーを使用する。淡水化は通常、他の水源からの淡水が不足している場合、または発電所で発生する余剰熱などのエネルギーが豊富な場合にのみ行われる。副産物として生成される塩水には毒性物質が含まれており、海に戻される。^[198]

東南アジアの海洋地域には、船で生活し、必要なもののほとんどすべてを海から得ている遊牧民が数多くいる。モケン族はタイやビルマの海岸、アンダマン海の島々に住んでいる。^[199]海のジプシーの中には、30メートル（98フィート）の深さまで潜ることができる熟練したフリーダイバーもいるが、多くはより安定した陸上生活を送っている。^{[200] [201]}

北極圏の先住民族であるチュクチ族、イヌイット族、イヌビアルイト族、ユピート族はアザラシやクジラなどの海洋哺乳類を狩っており^[202]、オーストラリアのトレス海峡諸島民はグレートバリアリーフを自分たちの所有物の一つとしている。彼らは島で狩猟、漁業、園芸、パプアの近隣民族やオーストラリア本土の先住民との交易など、伝統的な生活を送っている^[203]。

海は人間の文化の中で、力強くも穏やかでもあり、美しくも危険なものとして、矛盾した形で登場する。^{[3] : 10}海は文学、芸術、詩、映画、演劇、クラシック音楽、神話、夢占いの世界でその地位を確立している。^[204]古代人は海を擬人化し、なだめる必要のある存在の支配下にあると信じ、象徴的には、空想上の生き物が住む敵対的な環境として認識されてきた。聖書のリヴァイアサン^[205]、ギリシャ神話のスキュラ^[206]、日本神話のイソナーデ^[207]、後期北欧神話のクラーケン^[208]などである。

海と船は、ラムーの小屋の壁に描かれたシンプルな絵^[204]からジョセフ・ターナーの海景画まで、さまざまな芸術作品に描かれてきました。オランダ黄金時代の絵画では、ヤン・ポーセリス、ヘンドリック・デュベルス、ウィレム・ファン・デ・フェルデ父子、ルドルフ・バクホイゼンなどの芸術家が、海と、軍事力の頂点にあったオランダ海軍を称賛しました。 ^{[209] [210]}日本の芸術家葛飾北斎は、海の雰囲気を描いた色彩豊かな版画を制作しました。その中には『神奈川沖浪裏』 ^{[3]が あります。}

音楽もまた海からインスピレーションを得ており、時には海岸近くに住み、働いていた作曲家が海のさまざまな側面を目にしたこともある。船乗りたちが過酷な仕事をこなすために歌っていた海の歌である海のシャンティが作曲に織り込まれ、音楽には海の穏やかな水面、打ち寄せる波、嵐の印象が込められている。^{[211] : 4–8}

海は、何世紀にもわたって文学、詩、夢の中で象徴的な役割を果たしてきました。時には海は穏やかな背景として存在するだけですが、多くの場合、嵐、難破、戦い、苦難、災害、希望の打ち砕かれ、死などのテーマを導入します。^{[211] ：45}紀元前8世紀に書かれた叙事詩『オデュッセイア』で、 ^[212] ホメロスは『イリアス』で描かれた戦争の後、海の多くの危険を乗り越えて故郷に帰ろうと奮闘するギリシャの英雄オデュッセウスの10年間の航海を描いています。^{[213]海は、}江戸時代の日本の俳句詩人松尾芭蕉（1644–1694）の詩に繰り返し登場するテーマです。 ^{[214]精神科医}カール・ユングの著作では、夢の解釈において海は個人的および集合的無意識を象徴し、海の深さは無意識の心の深さを象徴しています。^[215]

海に影響を与える環境問題は、海洋汚染に起因するもの、過剰な搾取に起因するもの、気候変動に起因するものに大まかに分類できます。これらはすべて海洋生態系と食物連鎖に影響を及ぼし、海洋生物の多様性と存続にまだ認識されていない影響を及ぼす可能性があります。 ^[216]環境問題の概要を以下に示します。

• 海洋汚染: 汚染の経路には、直接排出、陸地流出、船舶汚染、大気汚染、そして潜在的には深海採掘が含まれます。海洋汚染の種類は、海洋ゴミによる汚染、マイクロプラスチックを含むプラスチック汚染、栄養汚染、毒素、水中騒音に分類できます。
• 過剰搾取と生物多様性の喪失：乱獲、生息地の喪失、外来種の導入
• 気候変動による海洋への影響：海面水温および深海水温の上昇、海洋熱波の頻発、pH値の低下、海洋温暖化と氷床の融解による海面上昇、北極の海氷減少、海洋上層の成層化の進行、酸素レベルの低下、塩分濃度の差の拡大（塩分の多い地域では塩分が増し、淡水地域では塩分が減る）^{[217] 、}大西洋南北循環の弱体化を含む海流の変化、熱帯低気圧およびモンスーンの強化^[218]。

人間の活動に起因して、多くの物質が海に流入する。燃焼生成物は空気中に運ばれ、降雨によって海に沈着する。産業排水や下水は、重金属、農薬、PCB、消毒剤、家庭用洗剤、その他の合成化学物質を排出する。これらは、表層膜や海洋堆積物、特に河口泥に濃縮される。関与する物質の数が多く、生物学的影響に関する情報が不足しているため、こうした汚染の結果はほとんどわかっていない。^[219]最も懸念される重金属は、銅、鉛、水銀、カドミウム、亜鉛であり、これらは海洋生物によって生体内蓄積され、食物連鎖を通じて受け継がれる可能性がある。^[220]

浮遊するプラスチックゴミの多くは生分解せず、時間の経過とともに分解し、最終的には分子レベルまで分解されます。硬質プラスチックは何年も浮遊することがあります。^[221]太平洋環流の中心には、主にプラスチック廃棄物の恒久的な浮遊堆積物があり^[222] 、大西洋にも同様のゴミベルトがあります。 ^[223]アホウドリやミズナギドリなどの餌を求める海鳥は、ゴミを食物と間違え、消化できないプラスチックを消化器系に蓄積することがあります。カメやクジラの胃の中にビニール袋や釣り糸が入っているのが発見されています。マイクロプラスチックは沈み、海底の濾過摂食動物を脅かす可能性があります。^[224]

海中の油汚染のほとんどは都市と産業から来ている。^[225]油は海洋動物にとって危険である。油は海鳥の羽を詰まらせ、断熱効果と浮力を低下させ、汚染物質を取り除こうとして羽繕いをするときに摂取される。海洋哺乳類はそれほど深刻な影響を受けないが、断熱材が除去されることで寒さを感じたり、目が見えなくなったり、脱水症状を起こしたり、中毒になったりすることがある。底生無脊椎動物は油が沈むと溺れ、魚は中毒になり、食物連鎖が乱れる。短期的には、油流出により野生生物の個体数が減少、不均衡になり、レジャー活動が影響を受け、海に依存している人々の生活が壊滅する。^[226]海洋環境には自浄作用があり、自然界に存在するバクテリアが時間をかけて海から油を除去する。油を食べるバクテリアがすでに存在するメキシコ湾では、流出した油を消費するのに数日しかかからない。^[227]

農地からの肥料の流出は、一部の地域では主要な汚染源であり、未処理の下水の排出も同様の影響を及ぼします。これらの源から供給される余分な栄養素は、植物の過剰な成長を引き起こす可能性があります。窒素は海洋システムの制限要因となることが多く、窒素が加わると、藻類の大量発生や赤潮により水中の酸素レベルが低下し、海洋動物が死滅する可能性があります。このような現象により、バルト海とメキシコ湾にデッドゾーンが発生しました。 ^[225]一部の藻類の大量発生はシアノバクテリアによって引き起こされ、それらを濾過餌とする貝類が有毒になり、ラッコなどの動物に害を及ぼします。^[228]原子力施設も汚染を引き起こす可能性があります。アイルランド海は、旧セラフィールド核燃料処理工場からの放射性セシウム137によって汚染されました^[229]また、原子力事故によっても、 2011年の福島第一原子力発電所の災害のように、放射性物質が海に浸透する可能性があります。 ^[230]

海洋への廃棄物（油、有害液体、汚水、ゴミを含む）の投棄は国際法によって規制されている。ロンドン条約（1972年）は海洋投棄を規制するための国連協定であり、2012年6月8日までに89カ国が批准した。 ^[231] MARPOL 73/78は船舶による海洋汚染を最小限に抑えるための条約である。2013年5月までに152の海洋国がMARPOLを批准した。^[232]

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