海

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曖昧さ回避 月の黒く見える部分については「月の海」を、その他の用法については「海 (曖昧さ回避)」をご覧ください。

テンプレート:Redirect 海（うみ）は、地球の陸地以外の部分で、塩水に満ちているところのことである。

ファイル:Caribbean sea - Morrocoy National Park - Playa escondida.jpg
the World (global) Ocean

地球の海は、濃度3%前後の塩などが溶け込んだ水（海水）でできている。地殻の上にあり、ほとんどは地表にあるが、極地の一部では氷の下にある。

海は地表の70.8%を占め、これらは全てつながっている。他にも、地表のごく小さい面積が塩水や淡水で覆われるが、これらは海には含めない。海の面積は約3億6106万km2で、陸地の面積の約1億4889万km2と対比すると、2.42倍である。平均的な深さは3729m。海水の総量は約13億4993万立方キロメートル[1]。

上記のオーソドックスな用法から転じて、”海” が天体の表面もしくは表面近くを覆う液体の層のことを指すこともある。以下では主に、地球の海について述べる。

概要

ファイル:Sea of okinawa.jpg
沖縄の海
ファイル:Gentle waves come in at a sandy beach.JPG
海の波

塩の味がする水で満たされた区域を「”うみ”（海）」「sea」「La　mer」などと呼び、塩味のしない水（淡水）で満たされた区域は特に区別して”みずうみ”（＜「みず・うみ」）、「湖」「lake」などと呼ぶことは古くから行われてきた。

よって、日本海 （Japan Sea）、地中海 （Mediterranean Sea）、瀬戸内海 （Seto Inland Sea）なども、海と呼ばれている。

また、大規模な塩湖（水面が海水面より低く川による水の流出が存在しない場合などにそうなることがある）も、古くから「海」と命名されている場合がある。（例：カスピ海、死海）。（つまり、現代では地図的・俯瞰的に把握し、外海とつながっていない場合は”海”には含めず、塩水であっても、”湖”（みずうみ）に分類するということも広く行われるようになった、ということである。）

基本的に、塩水で満ちた区域は「うみ（海）」「sea」と呼ばれているが、特に広大な海のことを「わだつみ（洋）」「大洋」「ocean」と呼ぶことで区別する事がある。（例：太平洋（Pacific Ocean）、インド洋（Indian Ocean））

海はすべてが互いに繋がっている。ただし、その間での水の交流は激しくはないので、それぞれの海域で海水の性質には差がある。

海水はその表面が波立っていることが多く（波）、これは風によるものである。海水の温度は主として太陽によって温められ、温かい水域では低気圧を発生させる原因ともなる。また、海水は大きな流れをなしており、これを海流という。海水面の高さは毎日二回（年に数回一日一回の日がある）、上下に変化する。これを潮汐という。

海の深さは平均3,800mであるが、最深部は太平洋にあるマリアナ海溝（10,920m）。また、大陸周辺に広がる浅い海（深さ約130mまで[2]）を大陸棚と呼ぶ。

海の色は一般に青色と見られる。海水は太陽からの可視光線のうち赤い長波長は表層2~3cmで吸収されるが、青い短波長は深くまで進み、水深50mでも1/5程度が届く。この青色光が水中で散乱され、水上から観察する目に届いて青く見える[3]。これに不純物が混ざると色調に変化が起こる。植物プランクトンが豊富な高緯度から極海にかけて海はやや緑色を帯びる。沿岸では河川水などから砂泥の微粒子が供給されたり波や暴風雨が海底から巻き上げたりするため、プランクトンと相まって黄緑から黄色・褐色・赤などに見える事もある。氷河侵食が岩の粉末が流れ込みフィヨルドなどでは乳白色になる場合もある[3]。日本近海では植物プランクトンの増殖が主に春に盛んになる。これは「水の華」と呼ばれ、地域によっては「春とわり」「潮ぐされ」「草水」「厄水」「貝寄せ水」「三月にごり」などとも言い、沿岸漁業に影響を与える[3]。

海上での気候は海洋性気候が見られる。

水圏としての海

水圏とは地球上にある海・湖沼・河川・氷河等の水と氷の存在全てを指す言葉である。現在 地球表面に存在する水の総量は14億km3とされているが、その中で海水が断然多く約97.5%の13億5000万km3を占める。次に多いのは氷床で2500万km3と推定されている。海の深さは3000 - 6000mの範囲が最も広く、この範囲の面積は海洋の70%、地球の全表面積のほぼ半分を占めている。

赤道近くの海の表面は太陽の光を受けて温められ、温かい水の流れ（暖流）となって流れてゆくほか、大量の水蒸気を発生する。1年間に海から蒸発する水量は50.5万km3と見積もられており、台風の発生など地球の気象に大きな影響を及ぼしている。蒸発した水量の91%は直接海上に降水するが、残りの9%が陸地に雨や雪として降水し、河川・氷河・地下水となって最終的には海に戻る。

海水は塩化ナトリウム（NaCl：いわゆる塩）を主成分とする塩分が含まれている。塩化ナトリウム以外にも各種のイオンが溶解しているが、海水中の総塩分濃度は周辺の影響によって異なる。例えば大河の河口近くや氷河が海に流れ込んでいる場所では塩分濃度（イオンの総量）は低く、逆に蒸発が盛んな海域では塩分濃度が高くなる。海氷が形成される時にも水分が選択的に凍るため、塩分に富んだ海水が分離される。グリーンランドや南極周辺で作られる冷たく塩分の濃い海水は深層流となって地球全体を巡っている。

上記のように海水中の塩分濃度は場所によって差があるが、各イオン間の比率は全海洋でほぼ一定である。下記に塩分濃度を3.5%とした場合のイオン濃度を表にまとめた[4]。

海水中のイオン濃度
（データは『地球の水圏』より）
成分 濃度(g/kg) 重量百分率(%)
Cl- 19.35 55.07
Na+ 10.76 30.62
SO42- 2.71 7.72
Mg2+ 1.29 3.68
Ca2+ 0.41 1.17
K+ 0.39 1.10

海水中に含まれる溶存物質

海水中に含まれる溶存物質のうち、77.74%が塩化ナトリウム、10.89%が塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム・硫酸カルシウム・硫酸カリウムがそれぞれ4.74% 3.60% 2.46%、炭酸カルシウムが0.34%、臭化マグネシウムが0.23%である[5]。

海水中に含まれる主な元素は

海流

ファイル:Ocean currents 1943.jpg
世界の海流図（暖流は赤、寒流は緑）、1943年アメリカ陸軍による

海流とは、海の一定場所においてほぼ決まった方向に流れる幅広い海水の流れを言う。大洋の表面近くでは北太平洋・南太平洋・北大西洋・南大西洋などの海域ごとにまとまった強い流れが循環している。これらの海流は北半球では時計回りに、南半球では反時計回りに循環している。即ち赤道付近で東から西向きに流れてきた温かい海流が、陸地近くで南北に分かれて大陸沿岸を北上（または南下）する。例えば日本周辺では暖流の黒潮がフィリピン近海から北上してきて四国沖で東に向きを変え東海・関東沖を流れ東北地方の東海上で北から来た寒流の親潮と衝突し、東へ向かってゆく。暖流は熱帯近くの海で温められて水蒸気を蒸発させているため、高温で塩分濃度が高い。寒流は低温で塩分濃度は暖流より低いが、リン (P) などの栄養塩類に富んでおり、魚の餌となるプランクトンを大量に発生させて良好な漁場を作る。

深層流とは、1000m以上の深海をゆっくり流れる、グリーンランド周辺で形成された冷たくて塩分濃度の高い海水である。この冷水は赤道を越え約1000年かけて南極まで流れ、南極大陸周辺を廻る。この間 南極の冷たい海からも低温高濃度の海水の供給を受けて混合される。この冷たい深層流はその後太平洋やインド洋へ北上して行き各所で湧昇流となって海面へ到達する。北太平洋東部の水深2000mの海域では約2000年前に深海に沈んだ海水が観測されている（放射性炭素を使った年代分析による）。太平洋やインド洋で海面へ上昇した深層流は、海流の一部となってグリーンランド沖へ戻ってゆく。この循環のことを熱塩循環と呼ぶ。

世界の海洋面積割合

世界の海洋面積割合[7]
海洋名 面積（百万km2） 体積（百万km3） 最大深度（m） 平均深度（m） 平均水温（℃） 平均塩分濃度（%）
太平洋 166.2 696.2 10,920 4,188 3.7 3.49
濠亜地中海(a) 9.1 11.4 7,400 1,252 6.9 3.39
ベーリング海 2.3 3.4 4,097 1,492 2.0 3.03
オホーツク海 1.4 1.4 3,372 973 1.5 3.09
黄海・東シナ海 1.2 0.3 2,292 272 --- ---
日本海 1.0 1.7 3,796 1,667 0.9 3.41
カリフォルニア湾 0.2 0.1 3,700 724 9.1 3.05
太平洋地域合計 181.3 714.4 10,920 3,940 --- ---
大西洋 86.6 323.4 8,605 3,736 4.0 3.53
アメリカ地中海(b) 4.4 9.4 7,680 2,164 6.6 3.60
地中海 2.5 3.8 5,267 1,502 13.4 3.49
黒海 0.5 0.6 2,200 1,191 --- ---
バルト海 0.4 0.04 459 101 3.9 2.60
大西洋地域合計 94.3 337.2 8,650 3,575 --- ---
インド洋 73.4 284.3 7,125 3,872 3.8 3.48
紅海 0.5 0.2 2,300 538 22.7 3.88
ペルシャ湾 0.2 0.02 170 100 24.0 3.67
インド洋地域合計 74.1 284.6 7,125 3,840 --- ---
北極海 9.5 12.6 5,440 1,330 -0.7 2.55
北極多島海(c) 2.8 1.1 2,360 392 --- ---
北極海地域合計 12.3 13.7 5,440 1,117 --- ---
全海洋 362.0 1349.9 10,920 3,729 --- ---

(a) スンダ諸島、フィリピン、ニューギニア、オーストラリアで囲まれる地中海。
(b) カリブ海、メキシコ湾の総称。
(c) カナダ北東多島海、バフィン湾、ハドソン湾の総称。
北極海地域は、独立した大洋とみなす方法と、大西洋の一部とみなす方法の2通りがある。

海底の地質

ファイル:Ocean gravity map.gif
海底の重力分布 (1995, NOAA)
ファイル:Oceanic.Stripe.Magnetic.Anomalies.Scheme.gif
中央海嶺と広がってゆく海底岩盤海洋底が中央海嶺を中心に拡大している模式図。

海底と大陸の基盤岩は異なる岩石で構成されている。海底の基盤は比重の大きな玄武岩で出来ているが、大陸の基盤は比重の軽い花崗岩が主体となっている。プレートテクトニクスによれば、海洋底を形成する岩盤（海洋プレートの上部）は中央海嶺で造られるが、ここは地下深部からマントル物質が上昇して来る場所。海嶺の地下にはマントル成分の一部が融解したマグマ溜まりがあり、マグマが順次冷却固化して玄武岩の岩盤が形成される。海洋プレートはその後海嶺から遠ざかるように動き、別の海洋プレートか大陸プレートに衝突して地殻の下に沈みこんでゆく。海嶺から他のプレートに衝突するまでの間は深い平坦な海底（深度3000～6000m）となっており、海洋底面積の大部分を占める。他のプレートと衝突して沈み込んでいる部分は、海溝やトラフと呼ばれる溝状の深い部分である。海洋底はプレート境界で地球内部に沈み込んでゆくため、その寿命は最も古いものでも2億年程度である。

海洋底はほとんど平坦であり陸から遠いため、陸を起源とする砂礫等は堆積しない。代わりに海洋に広く生息する珪藻・放散虫の死骸を含むチャート等の岩石や、海水から化学的に析出するマンガン団塊などがゆっくり堆積してゆく。南太平洋には玄武岩質の火山島が点在しており、その周囲にはサンゴ礁が広がっている。火山島は噴火が終わるとだんだん低くなって海に沈んでゆくが、サンゴ礁がある場合島が沈む速度よりもサンゴの成長速度のほうが速いため、石灰岩の島が出来る。

ファイル:Oceanic-continental convergence Fig21oceancont.gif
沈み込み型：海洋-大陸
ファイル:Oceanic-oceanic convergence Fig21oceanocean.gif
沈み込み型：海洋-海洋

プレートを形成している海底岩盤は海溝で地下へ沈みこんでゆくが、岩盤の上に載ったこれらチャートや海底火山や石灰岩等の岩石類はプレート衝突の際に相手のプレートに乗り上げてしまうことがある。地下深く沈み込んだプレートの上側は、右図のように火山活動が活発な場所である。地下に沈んだ海洋プレートから搾り出された水が周囲のマントルを部分溶解して花崗岩質マグマを作り、大陸の基盤が形成されている場所である（すなわち大陸を構成する花崗岩は海洋プレートの沈み込みによって作られる）。地下に沈むプレートから離れて相手側のプレートに乗り上げた火山島やサンゴ礁は、その後の火山活動によって陸地に取り込まれてしまうが、これを「付加体」と呼んでいる。海洋起源の石灰岩の大きな山があったり、三葉虫やアンモナイトなどの海生生物の化石が地上で採取できるのは、そこが「付加体」だからである。大陸地殻は海洋地殻よりも軽いため、一旦形成された大陸は（侵食を受けながらも）地表に残り続ける。

大陸棚と大陸斜面

ファイル:Continental shelf.png
大陸棚：左から、海岸、大陸棚、大陸斜面、コンチネンタルライズ

大陸や大きな島の周辺には深さ130mより浅い平坦な海域が広がっている。大陸周辺の浅海は大陸棚と呼ばれ、島の周辺のものは島棚と呼ばれるが、これらの幅は0 - 1400kmである。大陸棚の地質は大陸と同じものである。太平洋周辺では大陸棚は顕著では無いが、大西洋では広い面積を有しており、石油などの鉱物資源が豊富である。大陸棚の外側はかなり急な斜面「大陸斜面」となって深さを増す。大陸斜面と海洋底の間にはやや平坦なコンチネンタルライズと呼ばれる地形がある。大陸棚と大陸斜面の境界の深さは南極やグリーンランドを除く全世界でほぼ一致しており（水深130m）、直近の氷河期最盛期の海水面に相当する。

海の歴史

水を主成分とする海は地球誕生後まもなく形成され、現在まで継続している。海の主成分は水であるが、各時代で溶解塩類の構成や海水温は変動し、海に住む生物は進化を続けた。海の歴史を概説する。

海の誕生

地球は約46億年前にたくさんの微惑星が何度も衝突して行く事で、次第にくっつき合って成長していき、誕生した。誕生直後の地球の表面は、微惑星の衝突エネルギーによる熱で岩石が溶けたマグマの海（マグマオーシャン）に覆われていた。地表はマグマの熱と大気中に大量に存在した二酸化炭素による温室効果で非常な高温となっており、水は全て水蒸気（分厚い雲）として大気中にあった（この二つの物質は微惑星がぶつかった際に放出されたものと考えられる）。

その後、微惑星は原始惑星へ吸収されるなどして次第に数を減らし、微惑星が地球へ衝突する回数も徐々に減り始める。すると高温だった地球も温度が下がり、溶岩も冷え固まりだす。そして徐々に気温が下がると、水蒸気として上空に存在していた水が雨となって、大量に降り続けた結果、マグマオーシャンはそれらにさらに冷やされて固まり、海が誕生した（この頃に降った雨は気圧の関係で300度という非常に高温な熱湯の雨だった）。海が出来ると大気中の二酸化炭素が急速に海水に溶解し、温室効果が減って気温がさらに低下した（この時、同時に気圧も現在に近い所にまで下がって行った）。現在判明している海の最古の証拠はグリーンランドで発見された40億年前の火山岩で、海洋プレートの沈み込み場所に生成した花崗岩である。

最初の生命

今のところ発見されているもので最古の生命とされるのは、西オーストラリアのビルバラで見つかった35億年前のバクテリアと思われる化石である。化石周辺の岩石の分析から、この生物が活動した場所は1000m以上の深い海底であったと考えられている。 光合成を行う生物としては、西オーストラリア・フォーテスキュー層群の27億年前の地層からシアノバクテリアと思われるストロマトライトの化石が見つかっている。この時期に大規模な火山活動があり、初めて大陸と呼べる陸地が形成されたらしい。シアノバクテリアが光合成を行うためは光の届く浅い海底が必要であり、シアノバクテリアの誕生と大陸の形成とは関連があると考えられている。

生命活動の拡大と海洋環境の変化

27億年前以後、シアノバクテリアによる光合成が盛んに行われる。光合成は二酸化炭素と水から有機物を合成する化学反応で、副産物として酸素分子を放出する。それまで海水中は酸素分子の存在しない還元的な雰囲気であったが、生命活動による酸素の生産が続いて海水成分の変化が始まった。まず当時海水に大量に溶解していた2価の鉄イオンが酸化され、水に溶解できなくなって海底に沈殿・堆積し始めた。この堆積は19億年前まで継続し、その堆積物が縞状鉄鉱床となった。これが現在世界中で採掘されている鉄鉱石鉱山の起源である。海中の鉄イオンの殆どが沈殿した後、酸素は気体として溜まり始め、大気中の酸素濃度が上昇し始める。またこのころ二酸化炭素の減少による温室効果の減退に起因する寒冷化が進み、それを反映した氷河期があったとされる。

19億年前に、火山活動が非常に活発になって大きな大陸が形成され、同時に大気中の酸素濃度が上がり始めた。最初の真核生物が生まれたのもこの時期であり、環境の変化と生命の進化の相互関係について検討がなされている。

全球凍結と多細胞生物の発展

6億から8億年前、地球の全ての海洋が凍結する事件である全球凍結が起こったと考えられている。またこの事件の直後の6億年前には最後の大規模な陸地形成が起こった。増加した大陸から大量のナトリウムやカルシウムが海中に供給され、塩分濃度の上昇や二酸化炭素の固定化（石灰石：炭酸カルシウムの形成）が進行した。全球凍結の少し前に発生していた多細胞生物は、氷河期が終わった後に急速に進化した。約6.2億から5.5億年前のベンド紀には体長が1mにもなる生物の化石も見つかっている。この時代を代表する生物群としては、オーストラリアのエディアカラ丘陵で見つかったエディアカラ生物群が挙げられる。大きさは数cmから約1mに達するものまで多様な生物の化石が見つかっているが、何れも骨格や臓器が判明しないシート状の形態をしており、現世生物との系統的繋がりは判明していない。

カンブリア紀以降

ベント紀の次のカンブリア紀から、世界各地で生物化石がたくさん見つかるようになるので顕生代と呼ばれている。カンブリア紀には現在地球上で生息している動物種の門レベルが全て出揃ったと言われている。この時代はまだ生物は全て水中（海中）で生活していた。

陸地への生物の進出は、次のオルドビス紀からコケ類などの上陸が始まり、シルル紀には節足動物の足跡などが確認されている。 その後各々の生物が海中や陸上で進化や絶滅を繰り返し、現在の動物まで続いている。そこでカンブリア紀以後は化石を基準として下記表に示した年代が設定されている。またカンブリア紀以後は海洋成分の大きな変化は無くなり、大気成分の激変も無くなって全地球が凍結する全球凍結のような極端な気候変化は起こっていないが、大規模な火山活動や大きな隕石の衝突によって気候の変化が起こり、P-T境界やK-T境界などの大量絶滅が生起したと考えられている。

テンプレート:顕生代の内訳のグラフ

海洋の生物生産

陸上でも海中でも、生命活動の基本となるのは植物による光合成である。海水中に太陽光が届く深さは200mまでなので、その範囲は海洋のごく表層に限られる。陸地周辺の数十mまでの浅い海では海底まで光が届くので海藻などの大型植物も繁茂できるが、大洋では植物プランクトン類が光合成を行う。植物プランクトンの生命活動には太陽光以外にも栄養塩類と呼ばれる物質が必要である。地上の植物には肥料として窒素・燐酸・カリウムを施すが、海水中では窒素・燐酸とカリウムの代わりに珪素が必要となる。（陸地では珪素は地中に大量に存在するので肥料として施す必要は無い、逆に海洋ではカリウムは水中に大量にあるが珪素は少ない）

海中の食物連鎖は、海面近くで栄養塩類を使って植物プランクトンが繁殖し、植物プランクトンは動物プランクトンに食べられ、動物プランクトンが魚に食べられるという形を取る。プランクトンや魚の死骸や糞は徐々に分解されながら海中に沈んでゆくので、栄養塩類は海の表面近くでは枯渇気味となるが、深海の海水には多く含まれる。暖流系の海流が貧栄養であるのはこのためである。アメリカ大陸太平洋側のカリフォルニア州沿岸やペルー沿岸は深海からの湧昇流が発生する場所であり、魚類の餌となる大量のプランクトンが繁殖して好漁場となっている。また冬季に結氷するような寒冷な海では海面水温が低下して比重が高くなって沈み、反対に深海の海水が湧き上がってきて栄養塩類の豊富な海域となる。東北日本沿岸の好漁場となる親潮もこのような水域を起源としている。

陸地近くの浅い海は陸地の河川からの栄養塩類の供給がある上、海底が浅いため沈んだ塩類も回収しやすいため、生産性の高い海域となる。イギリスの東にあるドッガーバンクは世界的に有名な漁場である。

世界の主な海

地球以外の海

月と火星は、地球からの観測により、かつては海があると考えられ、ラテン語でマーレ（mare）と名づけられた。現在は、単にアルベドの低い地形であることがわかっているが、「〜の海」「〜海」（Mare〜）という地名は残っている。

火星には、地質時代には海があった可能性がある。

木星や土星の氷衛星のいくつかは、氷の地殻の下に液体の水の海があると推測されている。エウロパ、ガニメデ、カリスト、タイタン（水とアンモニア）、エンケラドゥスに海がある可能性が高い。なお、タイタンの表面には液体のメタンやエタンで覆われた地形があるが、これらは規模が小さいため「湖」と呼ばれる。

また、氷に富む太陽系外惑星が惑星系の内側に移動した場合、表層に厚い海を持った「海洋惑星」になる可能性が議論されている[8]。

海をテーマにした作品

音楽作品

童謡

  • 海 作詞：文部省唱歌 作曲：文部省唱歌
  • われは海の子 作詞：宮原晃一郎 作曲：文部省唱歌
  • 童謡「海」（林柳波作詞・井上武士作曲、文部省唱歌）

文学作品

海に関わることば

海に関する故事

  • 海千山千（海千河千とも）
  • 待てば海路の日和あり
  • 海のものとも山のものともつかない
  • 海に刃物を落とすな
  • 海底の白鳥
  • 海の疲れは山で治す

海に例えられるもの

海は人間の世界では一番大きく、また深いものである。往々にして母性の象徴とされる。また、一面に広がっているものに海の字をあてることがある。

（例）

  • 樹海・・・・森林が広い範囲に広がっていて、上から見ると海のように見えるところ。
  • 雲海・・・・山の上や飛行機から見える、海のように広がっている雲。
  • 人海戦術・・・とにかく大量の人数を動員する戦術。
  • 火の海・・・火事で、一面に火が燃え広がった状態。
  • 血の海・・・事故や事件などの現場で、血液があたり一面に散乱している状態。

他にも以下のような例がある。

  • 硯の水をためておく所を海と言う。
  • 月の表面の暗く見える部分を海という。（→月の海）

その他

  • 日本では大相撲において、相撲取りの四股名には『海』をつける例が多い。

脚注

テンプレート:Reflist

参考文献

  • 地学団体研究会編 新版地学教育講座10『地球の水圏』 1995年 東海大学出版会
  • 丸山茂徳・磯崎行雄 『生命と地球の歴史』 1998年 岩波新書
  • 井上紳一 『生命と地球の共進化』 2000年 日本放送出版協会
  • テンプレート:Cite book

関連項目

外部リンク

テンプレート:Sisterlinks

テンプレート:河川関連

  1. ↑ 理科年表地学部
  2. ↑ この値は『地球の水圏』p.26による大陸棚外縁のおよその水深。
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 宇田(1969)、Ⅳ海の色、光、透明度 p.80-82 海の色
  4. ↑ 出典 新版地学教育講座10 地球の水圏 東海大学出版会
  5. ↑ 宇田(1969)、Ⅰ海とは何か p.8 第2表 海水中に溶けた塩類、元素（および河川との対比）
  6. ↑ 大浜一之『科学雑学辞典』（日本実業出版社）
  7. ↑ 二宮書店編集部『データブック オブ・ザ・ワールド』二宮書店、2008年、ISBN978-4-8176-0320-3、P.3
  8. ↑ テンプレート:Cite journal
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