海洋盆地

水文学では 、 海洋盆地 （または海洋盆地）は、地球上で 海水で覆われている場所を指します。地質学的には、海洋盆地のほとんどは 海面 より下にある大きな地質盆地です。

最も一般的には、海洋は大陸の分布に従って盆地に分けられます^{[説明が必要]}：北大西洋と南大西洋（合わせて約 7,500 万 km ² / 2,900 万マイル²）、北太平洋と南太平洋（合わせて約 1 億 5,500 万 km ² / 5,900 万マイル²）、インド洋（6,800 万 km ² / 2,600 万マイル²）、北極海（1,400 万 km ² / 540 万マイル²）です。また、南極海（2,000 万 km ² / 700 万マイル²）も知られています。すべての海洋盆地を合わせると地球の表面積の 71% を覆い、地球上の水のほぼ 97% が含まれています^[1] 。平均深度は約 4 km (約 2.5 マイル) です。

1953年に国際水路機関が発行した「大洋と海の境界」 [ ^2]は、今日広く知られている海洋の流域を定義した文書である。主要な海洋流域は、前のセクションで挙げたものである。これらの主要な流域は、さらに小さな部分に分割されている。例としては、バルト海（3つの小領域を含む）、北海、グリーンランド海、ノルウェー海、ラプテフ海、メキシコ湾、南シナ海などがある。境界は航海指示書を作成する便宜上設定されたものであり、地理的または物理的な根拠はなく、今日に至るまで政治的な意味はない。たとえば、北大西洋と南大西洋の境界線は赤道に設定されている。^{[2]南緯60度から}南極大陸まで広がる南極海は、2000年まで省略されていたが、現在は国際水路機関によっても認められている。^[3]しかし、海洋盆地は相互につながっているため、多くの海洋学者は複数の海洋盆地ではなく、1つの海洋盆地を指すことを好みます。  

古い文献（例えば、Littlehales 1930）^{[4]では、海洋盆地は}大陸を補完するものであり、侵食が大陸を支配し、そのようにして生じた堆積物が海洋盆地に堆積すると考えられています。この見解は、海洋が大陸よりも低いため、海洋が堆積盆地として機能し、大陸から侵食された堆積物（砕屑性堆積物）や沈殿堆積物が集まるという事実によって裏付けられています。海洋盆地は、サンゴ礁、珪藻類、放散虫、有孔虫などの炭酸塩やシリカを分泌する生物の骨格の貯蔵庫としても機能します。より現代的な情報源（例えば、Floyd 1991）^[5]では、堆積作用のほとんどが大陸棚で発生し、地質学的に定義された海洋盆地では発生しないため、海洋盆地は堆積物堆積場というよりも玄武岩質平野であると考えられています。[ ^6]

海の流れは均一ではなく、深さによって異なります。海洋の垂直循環は水平方向の流れに比べて非常に遅く、深海の観察は困難です。したがって、海洋全体の接続性（深さと幅）に基づいて海洋盆地を定義することはできません。Froyland et al. (2014) ^{[7] は、}表面の接続性に基づいて海洋盆地を定義しました。これは、全球海洋モデルの短期時間軌跡データを使用して、表面海洋ダイナミクスのマルコフ連鎖モデルを作成することによって実現されます。これらの軌跡は、海洋の表面のみを移動する粒子の軌跡です。モデルの結果は、特定のグリッドポイントにある粒子が海洋の表面のどこか別の場所に到達する確率を示します。モデルの結果を使用して、固有ベクトルと固有値を取得するマトリックスを作成できます。これらの固有ベクトルは、吸引領域、つまり海洋の表面にあるもの（プラスチック、バイオマス、水など）が閉じ込められる領域を示します。これらの領域の1つは、たとえば大西洋ゴミベルトです。このアプローチでは、5つの主要な海洋盆地は依然として北大西洋、南大西洋、北太平洋、南太平洋、北極海ですが、盆地間の境界は異なります。これらの境界は、異なる領域間の表面接続がほとんどない線を示しています。つまり、特定の領域の海洋表面上の粒子は、別の領域に移動するよりも、同じ領域にとどまる可能性が高いということです。^[7]

地球は、化学組成と物理的状態に応じて、マントル、核、地殻の3つの主要な構成要素に分けられます。地殻は地球の外側の層と呼ばれ、主に玄武岩と花崗岩の固い岩でできています。海面下の地殻は海洋地殻と呼ばれ、陸上の地殻は大陸地殻と呼ばれます。前者は薄く、比較的密度の高い玄武岩で構成されていますが、後者は密度が低く、主に花崗岩で構成されています。リソスフェアは、地殻（海洋地殻と大陸地殻）とマントルの最上部で構成されています。リソスフェアはプレートと呼ばれるセクションに分かれています。^[8]

構造プレートは互いに非常にゆっくりと（年間 5 ～ 10 cm（2 ～ 4 インチ））移動し、境界に沿って相互作用します。この動きが、地球の地震活動や火山活動のほとんどを引き起こしています。プレートが互いにどのように相互作用するかによって、境界には 3 つの種類があります。

• 収束境界：プレートが衝突し、最終的に密度の高いプレートが軽いプレートの下に滑り込みます。このプロセスは沈み込みとして知られています。このタイプの相互作用は海洋地殻と海洋地殻の間で発生する可能性があり、いわゆる海洋溝を形成します。また、海洋地殻と大陸地殻の間で発生する可能性があり、アンデス山脈のような大陸の山脈を形成します。また、大陸地殻と大陸地殻の間で発生する可能性があり、ヒマラヤ山脈のような大きな山脈になります。
• 発散境界: プレートが互いに離れる。これが陸上で起こると、地溝が形成され、最終的には地溝帯になる。最も活発な発散境界は海面下にある。海洋では、マグマまたは溶融岩がマントルから上昇し、2 つの発散プレートによってできた隙間を埋めると、中央海嶺が形成される。
• トランスフォーム境界：トランスフォーム断層とも呼ばれ、プレート間の動きが水平であるため、地殻が形成または破壊されない場合に発生します。陸上でも海上でも発生する可能性がありますが、ほとんどの断層は海洋地殻にあります。^[9]

地球上で最も深い海溝はマリアナ海溝で、海底を約2500km（1600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10994m（約7マイル）です。^[10]

地球最長の海溝はペルーとチリの海岸に沿って走っており、深さは8065メートル（26460フィート）、長さは約5900キロメートル（3700マイル）に達します。これは海洋ナスカプレートが大陸南アメリカプレートの下に滑り込む場所で発生し、アンデスの隆起と火山活動に関連しています。^[11]

最も古い海洋地殻は、マリアナ諸島の東、太平洋赤道域の極西部にあります。海洋地殻が絶えず生成または破壊される海洋拡大中心から遠く離れた場所にあります。最も古い地殻は、地球の年齢である 46 億年と比較すると、わずか約 2 億年前のものと推定されています。

2億年前、ほぼすべての陸地はパンゲアと呼ばれる1つの大きな大陸でしたが、分裂し始めました。パンゲアの分裂の過程で、太平洋など一部の海盆は縮小し、大西洋や北極海などの海盆が形成されました。大西洋海盆は、ローラシア大陸（北アメリカとユーラシア）がアフリカと南アメリカから離れ始めた約1億8千万年前に形成され始めました。太平洋プレートが成長し、沈み込みによって隣接するプレートが縮小しました。太平洋プレートは北方に移動し続けています。約1億3千万年前、南アメリカとアフリカが分離し始め、南大西洋が形成され始めました。この頃、インドとマダガスカルはオーストラリアと南極から北方に裂け、西オーストラリアと東南極の周りに海底が形成されました。9千万年から8千万年前にマダガスカルとインドが分離したとき、インド洋の拡大海嶺が再編成されました。^[12]大西洋の最北端も、ヨーロッパとグリーンランドが分離したこの時期に形成されました。約6000万年前、グリーンランドとヨーロッパの間に新たな地溝と海嶺が形成され、両者が分離し、ノルウェー海と北極海東部のユーラシア海盆の海洋地殻の形成が始まりました。^[13]

個々の海洋盆地が占める面積は、特にプレート運動により過去に変動してきました。そのため、海洋盆地は、サイズや深さが活発に変化している場合もあれば、比較的活動していない場合もあります。活発で成長している海洋盆地の要素には、隆起した中央海嶺、深海平原につながる側面の深海丘陵、および海溝が含まれます。

生物多様性の変化、洪水、その他の気候変動は海面と関連しており、さまざまなモデルや観測（海洋地殻の年齢など）によって再構築されています。^[14]海面は海盆の容積だけでなく、海盆内の水の量にも影響を受けます。海盆の容積に影響を与える要因は次のとおりです。

• プレートテクトニクスと中央海嶺の体積: 海洋リソスフェアが冷えて厚くなるため、海底の深さは海嶺からの距離とともに増加します。海洋盆地の体積は、プレートテクトニクスの再構築と年齢と深さの関係を使用してモデル化できます ( 「海底の深さと年齢」も参照)。
• 海洋堆積物: これらは海洋の地球全体の平均深度と体積に影響を与えますが、特定して再構築することは困難です。
• 受動的境界と地殻の伸張: 大陸の裂け目による大陸の伸張を補うために、海洋地殻が減少し、その結果、海洋盆地の容積も減少します。しかし、大陸面積​​の増加は、大陸地殻の伸張と薄化につながり、その多くは海面下になり、再び海洋盆地の容積の増加につながります。

大西洋と北極海は活発で拡大している海洋盆地の良い例であるが、地中海は縮小している。太平洋も拡大海嶺と海溝の両方があるにもかかわらず、活発で縮小している海洋盆地である。おそらく、活動していない海洋盆地の最も良い例はメキシコ湾で、ジュラ紀に形成され、それ以来堆積物を蓄積しているだけである。^[15]アリューシャン海盆は、比較的活動していない海洋盆地のもう1つの例である。^[16]中新世に形成された日本海の日本海盆は、最近の変化は比較的穏やかであるものの、現在も地殻変動が活発である。^[17]

• 深海平原と海洋盆地の一覧
• 海洋地形の一覧
• トラフ（地質学）
• 固体地球

• ライト、ジョン、他 (1998 年 1 月 26 日)。海洋盆地:その構造と進化 (第 2 版)。オックスフォード、イギリス:オープン大学、バターワース-ハイネマン。ISBN 978-0-08-053793-1。

• 地球固体地形