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남극해 지리
가장 큰 바다는 다음과 같다.
남극해에는 대륙 사면에 아마도 크고 거대한 석유 및 천연가스 유전이 포함되어 있을 것이다. 퇴적 과정에서 중력 분리에 의해 형성된 금과 같은 귀중한 광물 퇴적물인 사광도 남극해에 존재할 것으로 예상된다.
망간 단괴는 남극해에 존재할 것으로 예상된다. 망간 단괴는 핵 주변에 동심원상의 철과 망가니즈 수산화물 층으로 형성된 바다 바닥의 암석 결핵체이다. 핵은 미세하게 작을 수 있으며 때로는 결정화에 의해 완전히 망간 광물로 변형되기도 한다. 다금속 단괴의 잠재적 개발에 대한 관심은 1960년대와 1970년대에 미래 광업 컨소시엄들 사이에서 많은 활동을 불러일으켰다.
매년 남극해에서 형성되는 빙산은 지구상의 모든 사람이 몇 달 동안 필요한 민물을 공급하기에 충분한 양을 가지고 있다. 수십 년 동안 남극해 빙산을 더 건조한 북부 지역(예: 오스트레일리아)으로 예인하여 채취하려는 제안이 있었지만, 아직 실행 가능하거나 성공적인 것은 없다.
남극해 지리
빙산은 연중 어느 때라도 바다 전체에서 나타날 수 있다. 일부는 수백 미터에 달하는 흘수선을 가질 수 있으며, 더 작은 빙산, 빙산 조각 및 해빙(일반적으로 0.5~1m 두께)도 선박에 문제를 일으킨다. 깊은 대륙붕은 짧은 거리 내에서 크게 변하는 빙퇴석 바닥을 가지고 있다.
선원들은 남위 40도에서 70도 사이의 위도를 "포효하는 40도", "맹렬한 50도", "비명 지르는 60도"라고 부르는데, 이는 육지에 방해받지 않고 지구 전체를 휘감는 강한 바람과 거대한 파도 때문이다. 특히 5월부터 10월까지는 빙산으로 인해 이 지역이 더욱 위험해진다. 이 지역의 외딴 지역으로 인해 수색 및 구조 자원이 부족하다.
남극해 물리 해양학
남극해는 두 번째로 작은 대양이지만, 끊임없이 동쪽으로 움직이며 스스로를 추적하고 합류하는 독특하고 매우 활발한 남극순환류를 포함하고 있다. 길이는 21,000 km (13,000 mi)에 달하며, 세계에서 가장 긴 해류로, 전 세계 모든 강물의 흐름의 100배에 달하는 130백만 cubic metres per second (4.6×10^9 cu ft/s)의 물을 운반한다.
남극 해안을 따라 여러 과정이 작용하여 남극해에서 남반구의 다른 해양에서는 생성되지 않는 유형의 수괴를 생성한다. 그중 하나는 남극 심층수로, 해빙 아래에서 형성되는 매우 차갑고 염도가 높으며 밀도가 높은 물이다. 다른 하나는 환극 심층수로, 남극 심층수와 북대서양 심층수의 혼합물이다.
환극 해류와 관련된 남극 수렴대는 남극을 둘러싸고 있으며, 차가운 북향 남극 해수가 상대적으로 따뜻한 아남극 해수와 만나고, 남극 해수는 주로 아남극 해수 아래로 침강하며, 관련 혼합 및 용승 구역은 영양분이 매우 풍부한 구역을 생성한다. 이는 식물성 플랑크톤, 요각류, 남극크릴새우의 높은 수준을 촉진하고, 그 결과 어류, 고래, 물범, 펭귄, 알바트로스 및 기타 수많은 종을 지원하는 먹이사슬을 형성한다.
남극해 물리 해양학
남극 수렴대는 남극해의 북쪽 범위를 가장 잘 나타내는 자연적 정의로 간주된다.
남극해에서는 대규모 용승이 발견된다. 강한 서풍(동풍)이 남극 주변을 불면서 상당한 양의 물이 북쪽으로 흐른다. 이것은 실제로 일종의 해안 용승이다. 남아메리카와 남극반도 끝 사이의 열린 위도대에 대륙이 없기 때문에, 이 물의 일부는 깊은 곳에서 올라온다. 많은 수치 모델과 관측 종합에서 남극해의 용승은 깊고 밀도가 높은 물이 표면으로 올라오는 주요 수단을 나타낸다. 얕고 바람에 의한 용승은 북아메리카와 남아메리카, 북서 및 남서 아프리카, 남서 및 남동 오스트레일리아의 서해안에서도 발견되며, 모두 해양 아열대 고기압 순환과 관련이 있다.
로스 환류와 웨들 환류는 남극해 내에 존재하는 두 개의 해양 환류이다. 이 환류는 각각 로스해와 웨들해에 위치하며, 둘 다 시계 방향으로 회전한다. 이 환류는 남극순환류와 남극 대륙붕 사이의 상호작용으로 형성된다.
남극해 물리 해양학
해빙은 로스 환류의 중심 지역에서 지속되는 것으로 관찰되었다. 지구 온난화로 인해 1950년대 이후 로스 환류 해수의 염분이 일부 감소했다는 증거가 있다.
남반구에서 왼쪽으로 작용하는 코리올리 효과와 그로 인한 웨들 환류 중심에서 멀어지는 에크만 수송으로 인해, 이 지역은 차갑고 영양분이 풍부한 물의 용승으로 인해 매우 생산적이다.
남극해의 관측은 남극해 관측 시스템(SOOS)을 통해 조정된다. 이 시스템은 지난 수십 년 동안 이 지역에서 수집된 수문 측정 및 해류를 포함한 상당 부분의 데이터에 대한 메타데이터 접근을 제공한다. 데이터 제공은 남위 40도 이남 해역의 필수 해양 변수(EOV)와 관련된 기록을 강조하도록 설정되어 있다.
남극해 기후
해수 온도는 약 -2~10 °C로 다양하다. 저기압 폭풍은 대륙 주변을 동쪽으로 이동하며, 얼음과 열린 바다 사이의 온도 차이로 인해 자주 강력해진다. 남위 40도에서 남극권까지의 해역은 지구상 어디에서든 가장 강한 평균 바람이 분다. 겨울에는 바다가 태평양 부문에서는 남위 65도까지, 대서양 부문에서는 남위 55도까지 얼어붙어 표면 온도를 섭씨 0도 이하로 크게 낮춘다. 일부 해안 지점에서는 내륙에서 불어오는 강하고 지속적인 배수 바람이 겨울 내내 해안선을 얼음 없이 유지시킨다.
남극해 기후
남극해 역전순환(Southern Ocean overturning circulation, 때로는 남극 자오선 역전순환(SMOC)으로 불림) 또는 남극 역전순환(Antarctic overturning circulation)은 전 세계 대양에 걸쳐 다른 수역을 연결하는 전 지구적 열염순환의 남부 절반 해류이다. 더 잘 알려진 북부의 반대되는 해류는 대서양 자오선 역전순환(AMOC)이다. 이 순환은 특정 해류가 따뜻하고 산소가 풍부하며 영양분이 부족한 물을 심해로 보내는 (침강) 반면, 차갑고 산소가 제한되며 영양분이 풍부한 물은 특정 지점에서 위로 이동한다 (용승한다). 열염순환은 방대한 양의 따뜻하고 차가운 물뿐만 아니라 용해된 산소, 용존 유기 탄소 및 철과 같은 기타 영양소를 전 지구적으로 운반한다. 따라서 순환의 양쪽 절반은 지구의 에너지 수지와 해양 탄소 순환에 큰 영향을 미치며, 지구 기후계에서 필수적인 역할을 한다.
남극해 기후
인류가 배출하는 온실 기체 배출이 온난화를 증가시키면서 드러나는 기후변화가 해양에 미치는 영향 중 가장 두드러진 것 중 하나는 해양 열 함량의 증가이며, 이는 1971년 이후 전체 전 지구적 온난화의 90% 이상을 차지했다. 2005년 이후 이 증가량의 67%에서 98%가 남극해에서 발생했다. 서남극에서는 1955년 이후 해양 표층의 온도가 1°C 상승했으며, 남극순환류 (ACC)도 전 지구 평균보다 빠르게 온난화되고 있다. 이러한 온난화는 역전순환을 구성하는 따뜻한 물과 차가운 물 덩어리의 흐름에 직접적인 영향을 미치며, 남반구의 해빙 (높은 반사율을 가져 지구 표면의 알베도를 높임) 덮개와 남극 빙붕 및 주변 빙하의 질량 균형을 감소시킨다. 이러한 이유로 기후 모형은 온실 기체 배출이 크게 감소하지 않는 모든 기후변화 시나리오에서 전 지구 온난화가 2°C에 도달하는 시기가 배출량 자체 외에 다른 어떤 요인보다 순환의 상태에 더 크게 의존함을 일관되게 보여준다.
남극해 기후
이 해수의 온난화는 남극의 얼음 손실을 증가시키고, 연간 1100–1500기가톤 (GT)의 신선한 융빙수를 더 많이 생성한다.:1240 이 남극 빙상의 융빙수는 다시 남극해와 섞여 해수를 더 신선하게 만든다. 이러한 남극해의 담수화는 해수층의 층화를 증가시키고 안정화시키며,:1240 이는 남극해 순환의 장기적 특성에 가장 큰 영향을 미친다. 남극해의 이러한 변화는 상부 셀 순환을 가속화하여 주요 해류의 흐름을 빠르게 하는 반면, 하부 셀 순환은 느려진다. 이는 염분이 높은 남극저층수에 의존하며, 2010년대의 제한적인 회복에도 불구하고 이미 담수화로 인해 약화된 것으로 관찰되었다.:1240 1970년대 이후 상부 셀은 3-4 스베르드럽 (Sv; 초당 100만 입방 미터의 흐름을 나타냄) 또는 흐름의 50-60%가 강해진 반면, 하부 셀은 비슷한 양만큼 약화되었지만, 더 큰 부피 때문에 이러한 변화는 10-20%의 약화를 나타낸다. 그러나 태평양 십년 주기 진동의 자연적인 주기 또한 중요한 역할을 했으므로 기후 변화에 의해서만 완전히 발생한 것은 아니다.
남극해 기후
대서양 자오선 역전순환 (AMOC)에도 유사한 과정이 일어나고 있으며, 이 역시 해양 온난화와 감소하는 그린란드 빙상의 융빙수 흐름의 영향을 받는다. 두 순환 모두 증가하는 온난화와 담수화에 단순히 약화되는 것이 아니라, 결국 훨씬 더 약한 상태로 완전히 붕괴될 수 있으며, 이는 되돌리기 어렵고 기후계의 티핑 포인트의 한 예가 될 수 있다. 고기후학적 증거에 따르면, 역전순환은 현재보다 따뜻하거나 추웠던 과거 시기에 현재보다 훨씬 약했다. 그러나 남반구에는 전 세계 인구의 10%만이 거주하고 있으며, 남극해 역전순환은 역사적으로 AMOC보다 훨씬 적은 관심을 받았다. 결과적으로, AMOC의 붕괴를 초래할 수 있는 지구 온난화의 정확한 수준, 그러한 붕괴가 발생할 수 있는 시간대, 그리고 그것이 초래할 지역적 영향에 대한 연구는 많지만, 2020년대 초 현재 남극해 역전순환에 대한 동등한 연구는 훨씬 적다. 1.7°C에서 3°C 사이에서 붕괴가 일어날 수 있다는 제안이 있었지만, 이 추정치는 다른 많은 티핑 포인트에 대한 추정치보다 훨씬 불확실하다.
남극해 역전순환 붕괴의 영향 또한 덜 면밀하게 연구되었지만, 과학자들은 그것이 수백 년에 걸쳐 나타날 것으로 예상한다. 주목할 만한 예는 남극저층수로부터의 영양소 손실이 해양 생산성을 감소시키고 궁극적으로 남극해 물고기 어업의 상태에 영향을 미치며, 잠재적으로 일부 물고기 종의 멸종과 일부 해양생태계의 붕괴로 이어질 수 있다는 것이다. 해양 생산성 감소는 또한 해양이 탄소를 덜 흡수한다는 것을 의미하며 (비록 21세기 내에는 아니지만), 이는 인위적 배출에 대한 궁극적인 장기적 온난화를 증가시키고 (따라서 전체 기후 민감도를 높임) 및 지질학적 시간 규모에서 온난화가 감소하기 시작하기 전까지 지속되는 시간을 연장할 수 있다. 또한 남반구 국가들, 예를 들어 오스트레일리아의 강수가 감소하고, 북반구에서는 그에 상응하는 증가가 있을 것으로 예상된다. 그러나 AMOC의 감소 또는 완전한 붕괴는 유사하지만 반대되는 영향을 미칠 것이며, 이 두 가지는 어느 정도까지는 서로 상쇄될 것이다. 두 영향 모두 기후변화가 수문 순환에 미치는 영향 및 기후변화가 어업에 미치는 영향과 함께 발생할 것이다.
남극해 생물 다양성
다양한 해양 동물이 존재하며, 남극해의 식물성 플랑크톤에 직간접적으로 의존한다. 남극 해양 생물에는 펭귄, 대왕고래, 범고래, 남극하트지느러미오징어, 바다표범 등이 있다. 황제펭귄은 남극에서 겨울에 번식하는 유일한 펭귄이며, 아델리펭귄은 다른 어떤 펭귄보다 더 남쪽에서 번식한다. 바위뛰기펭귄은 눈 주위에 독특한 깃털이 있어 정교한 속눈썹처럼 보인다. 임금펭귄, 턱끈펭귄, 젠투펭귄도 남극에서 번식한다.
남극물개는 18세기와 19세기에 미국과 영국의 물개잡이꾼에게 모피를 얻기 위해 매우 심하게 사냥되었다. "물범"인 웨들해물범은 제임스 웨델 경의 이름을 따서 명명되었는데, 그는 웨들해에서 영국 물개잡이 탐험대를 지휘했다. 대규모 무리를 이루는 남극크릴새우는 남극해 생태계의 핵심종이며, 고래, 물범, 얼룩무늬물범, 남극물개, 오징어, 빙어, 펭귄, 알바트로스 및 기타 많은 새들에게 중요한 먹이 생물이다.
남극해 생물 다양성
해저의 저서 생물 군집은 다양하고 밀도가 높으며, 1 제곱미터 (10.8 ft2)당 최대 155,000마리의 동물이 발견된다. 해저 환경은 남극 주변 전체가 매우 유사하므로, 수백 종의 생물이 본토 주변 전체에서 발견될 수 있는데, 이는 이처럼 큰 군집에게는 독특하게 넓은 분포이다. 이 동물들 사이에서는 심해 거대증이 흔하다.
남극해 생물 다양성
국제극지년 동안 수행된 해양 생물 센서스는 약 500명의 연구자들이 참여했으며 2010년에 발표되었다. 이 연구는 전 세계 해양 생물 센서스 (CoML)의 일부이며 몇 가지 놀라운 발견을 공개했다. 235종 이상의 해양 생물이 양극 지역 모두에 서식하며, 12,000 km의 간극을 연결했다. 일부 고래류와 조류와 같은 큰 동물은 매년 왕복 이동한다. 더 놀라운 것은 갯지렁이, 해삼류, 자유롭게 헤엄치는 달팽이와 같은 작은 생명체가 양극 해양 모두에서 발견된다는 것이다. 다양한 요인이 이들의 분포에 도움이 될 수 있다. 극지와 적도의 깊은 바다의 비교적 균일한 온도(최대 5 °C (9.0 °F) 차이)와 알과 유충 단계를 운반하는 주요 해류 시스템 또는 해양 대순환이다. 남극과 북극에서 동일하다고 일반적으로 가정되는 더 작은 해양 동물들 사이에서 각 개체군에 대한 더 자세한 연구는 종종(항상 그런 것은 아니지만) 차이점을 드러내어, 이들이 단일 양극성 종이 아니라 밀접하게 관련된 은신 종임을 보여주었다.
남극해 생물 다양성
남극 본토와 주변 섬들의 바위 해안은 매년 봄 1억 마리 이상의 조류에게 둥지를 틀 공간을 제공한다. 이 새들은 알바트로스 종, 슴새 종, 도둑갈매기 종, 갈매기 종, 제비갈매기 종을 포함한다. 식충성인 사우스조지아숲딱새는 사우스조지아섬과 몇몇 작은 주변 섬들에 고유하다. 민물 오리는 사우스조지아와 케르겔렌 제도에 서식한다.
날지 못하는 펭귄들은 모두 남반구에 서식하며, 가장 많은 수가 남극과 그 주변에 집중되어 있다. 18종의 펭귄 중 4종은 본토와 인근 섬에서 서식하고 번식한다. 다른 4종은 아남극 섬에 서식한다. 황제펭귄은 네 겹의 깃털을 가지고 있어 따뜻하게 지낼 수 있다. 그들은 겨울에 번식하는 유일한 남극 동물이다.
남극해 생물 다양성
남극해에는 상대적으로 적은 수의 어종이 소수의 과에 속한다. 가장 종수가 풍부한 과는 꼼치과이며, 그 다음은 남극암치과 및 등가시치과이다. 꼼치과, 등가시치과, 남극암치아목 (남극암치과 및 기타 여러 과 포함)을 합치면 남극해의 320여 종의 물고기 중 거의 9⁄10를 차지한다(수십 종의 미기록 종도 이 지역에 서식하며, 특히 꼼치과에 많다). 남극해의 꼼치과 어류는 일반적으로 깊은 물에서 발견되는 반면, 빙어는 얕은 물에서도 서식한다.
남극암치과 (Nototheniidae) 어류뿐만 아니라 여러 다른 과들은 남극암치아목에 속하며, 통틀어 빙어라고도 불린다. 이 아목에는 혈액과 조직에 결빙방지단백질을 가지고 있어 섭씨 0 °C (32 °F) 안팎 또는 약간 낮은 물에서도 살 수 있는 많은 종들이 포함되어 있다. 결빙방지단백질은 남극해 꼼치과 어류에서도 알려져 있다.
남극해 생물 다양성
악어빙어 (Channichthyidae과)는 백혈어라고도 알려져 있으며, 남극해에서만 발견된다. 이들은 혈액에 헤모글로빈이 없어 혈액이 무색이다. 한 종류의 Channichthyidae 종인 참빙어 (Champsocephalus gunnari)는 한때 해안 수역에서 400 미터 (1,312 ft)보다 얕은 곳에서 가장 흔한 물고기였지만, 1970년대와 1980년대에 남획되었다. 빙어 무리는 낮에는 해저에서 시간을 보내고, 밤에는 더 높은 수심에서 플랑크톤과 작은 물고기를 먹는다.
이빨고기속에는 남극이빨고기 (Dissostichus mawsoni)와 비막치어 (Dissostichus eleginoides) 두 종이 있다. 이 두 종은 해저 100–3,000 미터 (328–9,843 ft) 깊이에서 서식하며, 최대 2 미터 (7 ft) 길이, 100 킬로그램 (220 lb) 무게까지 자라며 45년까지 살 수 있다. 남극이빨고기는 남극 본토 근처에 서식하는 반면, 비막치어는 비교적 따뜻한 아남극 해역에 서식한다. 이빨고기는 상업적으로 어획되며, 남획으로 인해 이빨고기 개체수가 감소했다.
남극해 생물 다양성
또 다른 풍부한 어류 그룹은 남극암치속으로, 남극이빨고기처럼 몸에 부동액을 가지고 있다.
특이한 빙어 종은 남극은치 (Pleuragramma antarcticum)로, 남극 근해에서 유일하게 진정한 원양성 어류이다.
일곱 종의 기각류가 남극에 서식한다. 가장 큰 코끼리물범 (Mirounga leonina)은 최대 4,000 kg에 달하는 반면, 가장 작은 남극물개 (Arctophoca gazella)의 암컷은 겨우 150 kg에 불과하다. 이 두 종은 해빙 북쪽에 서식하며, 해변의 하렘에서 번식한다. 다른 네 종은 해빙 위에서 살 수 있다. 게잡이물범 (Lobodon carcinophagus)과 웨들해물범 (Leptonychotes weddellii)은 번식 군체를 형성하는 반면, 얼룩무늬물범 (Hydrurga leptonyx)과 로스해물범 (Ommatophoca rossii)은 단독 생활을 한다. 이 종들은 물속에서 사냥하지만, 육상 포식자가 없기 때문에 육지나 얼음 위에서 번식하고 많은 시간을 보낸다.
남극해 생물 다양성
해빙에 서식하는 네 종은 전 세계 물범 총 생물량의 50%를 차지하는 것으로 추정된다. 게잡이물범은 약 1,500만 마리의 개체수를 가지고 있어 지구상에서 가장 많은 대형 동물 중 하나이다. 가장 희귀하고 국한된 기각류 중 하나인 뉴질랜드바다사자 (Phocarctos hookeri)는 거의 전적으로 아남극 오클랜드 제도에서 번식하지만, 역사적으로는 더 넓은 범위에 서식했다. 영구적인 포유류 서식지 중 웨들해물범은 가장 남쪽에 서식한다.
남극해에서는 10종의 고래목 종이 발견된다. 6종의 수염고래와 4종의 이빨고래이다. 이들 중 가장 큰 대왕고래 (Balaenoptera musculus)는 길이 24 미터 (79 ft), 무게 84톤까지 자란다. 이 종들 중 다수는 이주성이며, 남극의 겨울 동안 열대 해역으로 이동한다.
남극해에서는 작고 자유롭게 헤엄치는 갑각류인 크릴 5종이 발견되었다. 남극크릴새우 (Euphausia superba)는 지구상에서 가장 풍부한 동물 종 중 하나로, 생물량은 약 5억 톤에 달한다. 각 개체는 길이 6 센티미터 (2.4 in), 무게 1 그램 (0.035 oz) 이상이다. 형성되는 무리는 수 킬로미터에 걸쳐 펼쳐질 수 있으며, 1 세제곱미터 (35 cu ft)당 최대 3만 개체가 있어 물을 붉게 물들인다. 무리는 보통 낮에는 깊은 물에 머물고, 밤에는 플랑크톤을 먹기 위해 수면으로 올라온다. 많은 대형 동물들이 생존을 위해 크릴에 의존한다. 식량이 부족한 겨울에는 성체 남극크릴새우가 자체 몸을 영양분으로 사용하여 더 작은 어린 단계로 되돌아갈 수 있다.
많은 저서 갑각류는 비계절적 번식 주기를 가지며, 일부는 육아낭에서 새끼를 키운다. 글립토노투스 안타르티쿠스는 길이가 20 센티미터 (8 in), 무게 70 그램 (2.47 oz)에 달하는 특이하게 큰 저서 등각류이다. 양서류는 부드러운 퇴적물에 풍부하게 서식하며, 조류부터 다른 동물까지 다양한 먹이를 먹는다. 양서류는 남극 수렴대 남쪽에서 600종 이상이 확인될 정도로 매우 다양하며, 아직 미기록 종이 많이 남아 있을 가능성이 있다. 이 중에는 길이 8 cm (3.1 in)에 달하는 상징적인 에피메리대와 같은 여러 "거대종"도 포함되어 있다.
느리게 움직이는 바다거미는 흔하며, 때로는 사람 손만큼 커지기도 한다. 그들은 해저를 뒤덮는 산호, 해면, 태형동물을 먹는다.
남극에는 많은 수생 연체동물이 서식한다. 이매패류인 아다무시움 콜베키는 해저를 이동하며, 라테르눌라 엘립티카와 같은 다른 이매패류는 굴을 파고 들어가 위에 있는 물을 여과한다.
남극해에는 약 70종의 두족류가 서식하며, 이 중 가장 큰 것은 남극하트지느러미오징어 (Mesonychoteuthis hamiltoni)로, 최대 14 미터 (46 ft)에 달하며 세계에서 가장 큰 무척추동물 중 하나이다. 오징어는 회색머리알바트로스와 향고래와 같은 일부 동물의 식단 대부분을 차지하며, 사마귀 오징어 (Moroteuthis ingens)는 아남극 지역에서 척추동물에게 가장 많이 잡아먹히는 종 중 하나이다.
성게 속인 Abatus는 퇴적물을 파고들어 그 안에서 발견되는 영양분을 먹는다. 남극 해역에는 두 종의 살파가 흔하다. Salpa thompsoni는 얼음이 없는 지역에서 발견되는 반면, Ihlea racovitzai는 얼음 근처의 고위도 지역에서 발견된다. 영양 가치가 낮기 때문에 일반적으로 물고기에게만 먹히며, 조류와 해양 포유류와 같은 대형 동물은 다른 먹이가 부족할 때만 먹는다.
남극 해면동물은 수명이 길고 그 안의 공생 미생물 군집의 특이성 때문에 환경 변화에 민감하다. 결과적으로, 그들은 환경 건강의 지표 역할을 한다.
남극해 환경
남극 오존층 구멍으로 인한 태양 자외선 증가로 해양 기초 생산성(식물성 플랑크톤)이 최대 15% 감소했으며, 일부 어류의 DNA를 손상시키기 시작했다. 불법 비보고 비규제 어업, 특히 규제된 어업보다 5~6배 더 많은 비막치어를 어획하는 것으로 추정되는 것은 어획량의 지속 가능성에 영향을 미칠 가능성이 있다. 이빨고기를 잡는 연승 어업은 바닷새의 사망률을 높이는 주요 원인이다.
세계 해양에 관한 모든 국제 협정은 남극해에도 적용된다. 또한 여러 지역 협정의 적용을 받는다.
국제포경위원회 (IWC)의 남극해 포경 보호 구역은 남위 40도 이남(서경 50도와 서경 130도 사이에서는 남위 60도 이남)에서 상업적 포경을 금지한다. 일본은 보호 구역이 IWC 헌장을 위반한다는 이유로 이 조항을 정기적으로 인정하지 않는다. 보호 구역의 범위가 상업적 포경으로 제한되기 때문에, 일본 함대는 포경 허가 및 과학 연구 목적의 포경과 관련하여 이 지역에서 연간 포경을 수행했다. 2014년 3월 31일, 국제사법재판소는 일본의 포경 프로그램이 오랫동안 과학적 목적이라고 주장해왔지만 상업적 포경을 위한 위장이라고 판결했으며, 더 이상 허가를 내주지 않을 것이라고 밝혔다.
남극해 환경
남극해물범보존협약은 남극조약의 일부이다. 이 협약은 1972년 2월 11일 런던에서 다자간 회의가 종료되면서 서명되었다.
남극해양생물자원 보존조약은 남극조약의 일부이다. 이 조약은 1982년 4월 7일에 발효되었으며, 남극 및 그 주변의 해양 생물과 환경 보전을 목표로 한다. 주로 남극해에서의 크릴 어획량 증가가 크릴에 의존하는 다른 해양 생물 개체군에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 우려 때문에 제정되었다.
많은 국가들은 변동하는 남극 수렴대 남쪽의 광물 자원 탐사 및 개발을 금지한다. 이 수렴대는 남극순환류의 중앙에 위치하며, 남쪽의 매우 차가운 극지 표층수와 북쪽의 따뜻한 물 사이의 경계선 역할을 한다. 남극조약은 남위 60도 이남의 지구 부분을 포괄하며, 남극에 대한 새로운 주장을 금지한다.
남극해양생물자원 보존조약은 남위 60도 이남 지역뿐만 아니라 남극 수렴대 한계까지 북쪽으로 확장된 지역에도 적용된다.
남극해 경제
1998년 7월 1일부터 1999년 6월 30일까지 어획량은 119,898 tonne (118,004 롱톤; 132,165 쇼트톤)이었는데, 이 중 85%가 크릴이었고 14%가 비막치어였다. 1999년 후반에 발효된 국제 협정은 불법, 비보고, 비규제 어업을 줄이기 위한 것이었는데, 1998~99년 시즌에는 규제된 어업보다 5~6배 많은 비막치어가 어획되었다.
남극해 항구 및 항만
주요 운영 항구는 로데라 기지, 파머 기지, 비야 라스 에스트렐라스, 에스페란사 기지, 모슨 기지, 맥머도 기지 및 남극의 외해 정박지이다.
남극해의 남쪽(남극) 해안에는 항구나 항만이 거의 없는데, 얼음 조건으로 인해 대부분의 해안은 한여름 짧은 기간에만 사용이 제한되기 때문이다. 심지어 그때도 일부는 접근을 위해 쇄빙선의 호위가 필요하다. 대부분의 남극 항구는 정부 연구 기지에서 운영하며, 비상 시를 제외하고는 상업용 또는 개인 선박에는 폐쇄된다. 남위 60도 이남의 모든 항구에 있는 선박은 남극 조약 옵서버의 검사를 받는다.
남극해의 최남단 항구는 맥머도 기지 (남위 77° 50′  동경 166° 40′ ﻿ / ﻿남위 77.833°  동경 166.667° ﻿ / -77.833; 166.667)에서 운영된다. 윈터 쿼터스 만은 로스섬 남단에 작은 항구를 형성하며, 여름에는 떠다니는 얼음 부두를 통해 항구 운영이 가능하다. 딥 프리즈 작전 요원들은 1973년 맥머도에 최초의 얼음 부두를 건설했다.
남극해 항구 및 항만
원래 1928년 IHO의 남극해 경계(및 그레이트오스트레일리아만이 통합된 것으로 간주되는 1937년 경계)에 따르면, 오스트레일리아 본토의 케이프 리윈과 케이프 오트웨이 사이, 그리고 태즈메이니아주 서부 해안을 따라 위치한 오스트레일리아 항구 및 항만도 남극해에 존재하는 항구 및 항만으로 식별될 수 있다. 여기에는 올버니, 테브나드, 포트링컨, 화이앨라, 포트오거스타, 포트애들레이드, 포틀랜드, 워넘불, 매쿼리항의 대형 항구 및 항만이 포함될 것이다.
여러 요트 경주 주최측은 자신들의 항로가 남극해를 포함한다고 정의하지만, 실제 항로는 남극해의 실제 지리적 경계에 들어가지 않는다. 이 항로들은 대신 남대서양, 남서태평양, 인도양을 포함한다.
북극해
북극해(北極海, Arctic Ocean)는 세계 5대 대양 중 가장 작고 얕은 바다이다. 면적은 약 14,060,000 km2 (5,430,000 mi2)이며, 세계의 대양 중 가장 추운 바다이다. 국제 수로 기구 (IHO)는 북극해를 대양으로 인정하지만, 일부 해양학자는 북극 지중해라고 부른다. 또한 대서양의 어귀로 묘사되기도 한다. 또한 모든 것을 포함하는 세계 해양의 최북단 부분으로도 간주된다.
북극해
북극해는 북반구 중앙의 북극점 지역을 포함하며 남쪽으로는 약 북위 60°까지 뻗어 있다. 북극해는 유라시아와 북아메리카로 둘러싸여 있으며, 경계는 베링 해협의 태평양 쪽과 그린란드-스코틀랜드 해령의 대서양 쪽과 같은 지형적 특징을 따른다. 북극해는 일년 내내 해빙으로 덮여 있으며, 겨울에는 거의 완전히 덮인다. 북극해의 표면 온도와 염분은 빙상이 녹고 얼면서 계절에 따라 달라진다. 증발이 적고 강과 하천에서 민물 유입이 많으며, 염도가 높은 주변 해역과의 연결 및 유출이 제한되어 있어 평균 염도가 5대 대양 중 가장 낮다. 여름철 해빙 감소는 50%로 보고되었다. 미국 국립설빙자료센터 (NSIDC)는 위성 데이터를 사용하여 북극 해빙의 일일 기록과 평균 기간 및 특정 과거 연도와 비교한 해빙 속도를 제공하여 해빙 면적의 지속적인 감소를 보여준다. 2012년 9월, 북극 해빙 면적은 새로운 최소 기록에 도달했다. 평균 면적 (1979-2000년)과 비교하여 해빙은 49% 감소했다.
북극해 역사
북아메리카 극지방의 인간 거주지는 위스콘신 빙하 시대 동안 최소 17,000년에서 50,000년 전으로 거슬러 올라간다. 해수면 하락으로 인해 사람들이 베링 육교를 건너 시베리아와 북서부 북아메리카 (알래스카주)를 연결하여 아메리카 식민화로 이어졌다.
초기 팔레오에스키모 집단에는 프리도싯 ( 기원전 3200-850년c.); 그린란드의 사칵 문화 (기원전 2500-800년), 북동부 캐나다와 그린란드의 독립 I 및 독립 II 문화 ( 기원전 2400-1800년c. 및  기원전 800-1년c.), 래브라도와 누나빅의 그로스워터 문화가 포함된다. 도싯 문화는 기원전 500년에서 서기 1500년 사이에 북극 북아메리카 전역으로 퍼졌다. 도싯 문화는 현재의 알래스카주에서 동쪽으로 이주해 온 현대 이누이트의 조상인 툴레인 이전에 북극에 존재했던 마지막 주요 팔레오에스키모 문화였다.
북극해 역사
툴레 문화는 기원전 200년경부터 서기 1600년까지 지속되었으며, 베링 해협 주변에서 발생하여 나중에는 북아메리카의 거의 전체 북극 지역을 아우르게 되었다. 툴레인들은 현재 알래스카주, 노스웨스트 준주, 누나부트 준주, 누나빅 (퀘벡 북부), 래브라도, 그린란드에 살고 있는 이누이트의 조상이었다.
유럽 역사의 대부분 동안 북극 극지는 대부분 탐험되지 않은 채 남아 있었고 그 지리는 추정적이었다. 마살리아의 피테아스는 기원전 325년에 "에스카테 툴레"라고 불리는 땅으로 북쪽으로 여행한 기록을 남겼는데, 그곳에서는 태양이 매일 세 시간만 지고 물은 "걷지도 항해하지도 못하는" 굳어진 물질로 대체되었다고 한다. 그는 아마도 오늘날 "그롤러" 또는 "버기 비트"로 알려진 느슨한 해빙을 묘사했을 것이며, 그의 "툴레"는 아마도 노르웨이였을 것이지만, 페로 제도나 셰틀랜드 제도도 제안되었다.
북극해 역사
초기 지도 제작자는 북극점 주변 지역을 육지(1507년 요하네스 루이스의 지도나 1595년 게라르두스 메르카토르의 지도처럼)로 그려야 할지, 아니면 바다(1507년 마르틴 발트제뮐러의 세계 지도처럼)로 그려야 할지 확신하지 못했다. 유럽 상인들의 "카타이" (중화인민공화국)로 향하는 북쪽 항로인 북극해 항로나 북서항로에 대한 열렬한 욕망으로 인해 바다가 우위를 차지했고, 1723년에는 요한 호만과 같은 지도 제작자들이 지도 북쪽 가장자리에 광범위한 "북극해(Oceanus Septentrionalis)"를 포함시켰다.
그 시대에 북극권을 훨씬 넘어 침투한 몇몇 탐험대는 노바야제믈랴 제도 (11세기)와 스발바르 제도 (1596년)와 같은 작은 섬들만을 추가했지만, 이 섬들은 종종 유빙으로 둘러싸여 있었기 때문에 북쪽 경계가 그리 명확하지 않았다. 일부 환상적인 지도 제작자들보다 보수적인 항해 지도 제작자들은 알려진 해안선의 조각들만 스케치하고 이 지역을 비워두는 경향이 있었다.
북극해 역사
얼음 장벽 북쪽에 무엇이 있는지에 대한 이러한 지식 부족은 많은 추측을 낳았다. 영국과 다른 유럽 국가들에서는 "열린 북극해"라는 신화가 지속되었다. 오랫동안 영국 해군본부의 제2차관이었던 존 배로는 1818년부터 1845년까지 이 지역의 탐험을 장려했다.
1850년대와 1860년대에 미국의 탐험가 엘리샤 케인과 아이작 이스라엘 헤이즈는 모두 이 찾기 어려운 수역의 일부를 보았다고 주장했다. 심지어 늦은 세기에도 저명한 권위자인 매튜 퐁텐 모리는 그의 교과서인 해양의 물리 지리 (1883년)에 열린 북극해에 대한 설명을 포함시켰다. 그럼에도 불구하고 극에 점점 더 가까이 다가간 모든 탐험가들이 보고했듯이, 극지 빙원은 매우 두껍고 일년 내내 지속된다.
프리티오프 난센은 1893년부터 1896년까지 프람호 원정을 통해 북극해를 항해하여 건넌 최초의 인물이었다.
해양의 첫 표면 횡단은 1969년 월리 허버트가 알래스카주에서 스발바르 제도까지 개썰매 탐험을 통해 항공 지원을 받아 주도했다. 북극점의 첫 해상 횡단은 1958년 잠수함 USS 노틸러스에 의해 이루어졌고, 첫 표면 해상 횡단은 1977년 쇄빙선 NS 아르크티카에 의해 이루어졌다.
1937년부터 소련과 러시아의 유인 표류 빙상 기지는 북극해를 광범위하게 모니터링해왔다. 과학 기지들이 표류빙에 설립되었고 유빙에 의해 수천 킬로미터를 이동했다.
제2차 세계 대전에서 북극해의 유럽 지역은 격렬한 전장이 되었다. 연합국의 북부 항구를 통한 소련 재보급을 독일 해군 및 공군이 저지하러 시도했다.
1954년부터 상업 항공사는 북극해를 가로질러 비행했다 (북극 항공로 참조).
북극해 지리
북극해는 대략 원형의 분지를 차지하며 면적은 약 14,056,000 km2 (5,427,000 mi2)으로 남극 대륙의 거의 크기와 비슷하다. 해안선 길이는 45,390 km이다. 러시아의 육지 면적은 16,377,742 km2 (6,323,482 mi2)인데, 북극해는 러시아보다 작은 유일한 대양이다.
북극해는 유라시아 (러시아와 노르웨이), 북아메리카 (캐나다와 미국 알래스카주), 그린란드, 아이슬란드의 육지로 둘러싸여 있다.
참고: 표에 나열된 지역 중 일부는 대서양에 있다. '기타'는 만, 해협, 수로 및 기타 특정 명칭이 없는 부분을 포함하며 배타적 경제 수역은 제외한다.
북극해는 베링 해협을 통해 태평양과 연결되어 있고, 그린란드해와 래브라도해를 통해 대서양과 연결되어 있다. (아이슬란드 해는 때때로 그린란드 해의 일부로 간주되기도 하고, 때로는 별개의 해역으로 간주되기도 한다.)
북극해 지리
북극해의 가장 큰 바다는 다음과 같다.
다양한 권위자는 허드슨만 배핀만, 노르웨이해, 허드슨 해협을 포함하여 다양한 주변 해역을 북극해 또는 대서양에 포함시킨다.
북극해의 주요 섬과 군도는 본초 자오선 서쪽으로 다음과 같다.
북극해에는 여러 항구와 항만이 있다.
북극해의 북극 대륙붕은 캐나다 북극 제도 아래에 있는 캐나다 북극 대륙붕과 더 큰 규모 때문에 때때로 "북극 대륙붕"이라고 불리는 러시아 대륙붕을 포함한 여러 대륙붕으로 구성된다. 러시아 대륙붕은 바렌츠 대륙붕, 축치해 대륙붕 및 시베리아 대륙붕의 세 가지 개별적인 작은 대륙붕으로 구성된다. 이 세 가지 중 시베리아 대륙붕은 세계에서 가장 큰 대륙붕이며, 막대한 석유 및 가스 매장량을 보유하고 있다. 축치 대륙붕은 소련-미국 해양 경계 협정에 명시된 대로 러시아와 미국의 국경을 이룬다. 전체 지역은 국제적인 영유권 주장의 대상이다.
북극해 지리
축치 고원은 축치해 대륙붕에서 뻗어 있다.
수중 해령인 로모노소프 해령은 심해 북극 해분을 두 개의 해양 분지로 나눈다 하나는 깊이 4,000~4,500 m인 유라시아 분지이며 다른 하나는 약 4,000 m 깊이의 아메리카 분지 (때때로 북아메리카 또는 히페르보레아 분지라고도 함)이다. 해저의 수심은 단층 블록 해령, 심해저 평원, 해구 및 분지로 특징지어진다. 북극해의 평균 깊이는 1,038 m이다. 가장 깊은 지점은 프람 해협의 몰로이 해구로 약 5,500 m이다.
두 개의 주요 해분은 해령에 의해 캐나다 해분 (북아메리카의 보퍼트 대륙붕과 알파 해령 사이), 마카로프 분지 (알파 해령과 로모노소프 해령 사이), 아문센 분지 (로모노소프 해령과 가켈 해령 사이), 그리고 난센 분지 (가켈 해령과 제믈랴프란차이오시파 제도를 포함하는 대륙붕 사이)로 세분화된다.
북극해 지질학
북극해 주변 산지의 결정질 기반암은 고생대에 더 큰 칼레도니아 조산운동의 지역적 단계인 엘레즈메리안 조산운동(Ellesmerian orogeny) 동안 재결정되거나 형성되었다. 쥐라기와 트라이아스기 시대의 지역적 침강은 상당한 퇴적물 퇴적을 초래하여 현재의 석유 및 가스 매장지 대부분을 형성했다. 백악기 시대에는 캐나다 분지가 열렸고, 알래스카주 형성으로 인한 지각 활동으로 탄화수소가 현재의 프루도베이 방향으로 이동했다. 동시에 상승하는 캐나다 로키산맥에서 흘러나온 퇴적물은 거대한 매켄지강 삼각주를 형성했다.
트라이아스기부터 시작된 초대륙 판게아의 분열은 초기 대서양을 열었다. 이어서 분열은 북쪽으로 확장되어 대서양 중앙 해령의 한 가지에서 고철질 해양 지각 물질이 분출하면서 북극해가 열렸다. 아메리카 분지가 먼저 열렸을 수 있으며, 축치 국경 지대는 변환 단층에 의해 북동쪽으로 이동했다. 추가적인 확장은 백악기 후기 세의 알파-멘델레예프 해령의 "삼중점"을 형성하는 데 도움이 되었다.
북극해 지질학
신생대 시대 내내 태평양판의 섭입, 인도와 유라시아의 충돌, 그리고 북대서양의 지속적인 개방은 새로운 탄화수소 트랩을 형성했다. 해저 확장은 팔레오세와 에오세 시대에 가켈 해령에서 시작되어 로모노소프 해령이 육지에서 더 멀리 이동하고 침강하게 되었다.
해빙과 외딴 환경으로 인해 북극해의 지질은 아직 제대로 탐사되지 않았다. 북극 코링 탐사(Arctic Coring Expedition) 시추는 로모노소프 해령에 대한 일부 정보를 제공했는데, 이 해령은 팔레오세에 바렌츠-카라 대륙붕에서 분리되어 퇴적물이 부족해진 대륙 지각으로 보인다. 여기에는 최대 100억 배럴의 석유가 포함될 수 있다. 가켈 해령 열곡 또한 제대로 이해되지 않고 있으며, 랍테프해까지 확장될 수 있다.
북극해 해양학
북극해의 많은 부분에서 표층 (약 50 m 이하 깊이)은 다른 부분보다 염도가 낮고 온도가 낮다. 이는 밀도에 대한 염도 효과가 온도 효과보다 크기 때문에 상대적으로 안정적으로 유지된다. 이 표층은 시베리아와 캐나다의 큰 강들 (오비, 예니세이, 레나, 매켄지)의 민물 유입으로 인해 염도가 높고 밀도가 높은 심층 해수 위에 떠 있는 듯하다. 이 낮은 염분층과 대양의 대부분 사이에는 소위 할로클라인이 있는데, 이곳에서는 깊이가 증가함에 따라 염분과 온도가 모두 상승한다.
다른 대양들과의 상대적인 고립성 때문에 북극해는 독특하게 복잡한 해수 흐름 체계를 가지고 있다. 북극해는 지중해의 일부 수문학적 특징과 유사하며, 그 심층수는 프람 해협을 통해 대서양 분지와 제한적인 통신만을 가지며, "그곳의 순환은 열염 강제 운동으로 작동한다." 북극해의 총 부피는 18.07 × 106 km3이며, 이는 세계 해양의 약 1.3%에 해당한다. 평균 표면 순환은 유라시아 쪽에서는 주로 시계 방향으로, 캐나다 분지에서는 반시계 방향으로 이루어진다.
북극해 해양학
물은 태평양과 대서양 모두에서 유입되며 세 가지 독특한 수괴로 나눌 수 있다. 가장 깊은 수괴는 북극 저층수라고 불리며 약 900 m 깊이에서 시작된다. 이 수괴는 세계 해양에서 가장 밀도가 높은 물로 구성되어 있으며 두 가지 주요 원천, 즉 북극 대륙붕수와 그린란드해 심층수를 가지고 있다, 태평양에서 유입되어 시작된 대륙붕 지역의 물은 평균 초당 0.8 스베르드루프의 속도로 좁은 베링 해협을 통과하여 축치해에 도달한다. 겨울 동안 차가운 알래스카주 바람이 축치해 위로 불어 표층수를 얼리고 새로 형성된 이 얼음을 태평양으로 밀어낸다. 얼음 표류 속도는 대략 초당 1-4cm이다. 이 과정은 밀도가 높고 짠 물을 바다에 남겨 대륙붕을 넘어 서부 북극해로 침강하여 할로클라인을 형성한다.
이 물은 겨울 폭풍이 지나가는 동안 형성되는 그린란드해 심층수와 만난다. 겨울에 온도가 급격히 떨어지면서 얼음이 형성되고, 강렬한 수직 대류는 물이 아래의 따뜻한 염분수 아래로 가라앉을 만큼 밀도가 높아지게 한다. 북극 저층수는 유출로 인해 대서양 심층수 형성에 기여하므로 매우 중요하다. 이 물의 전복은 지구 순환과 기후 조절에 중요한 역할을 한다.
북극해 해양학
150~900 m 깊이 범위에는 대서양수(Atlantic Water)라고 불리는 수괴가 존재한다. 북대서양 해류의 유입은 프람 해협을 통해 들어와 냉각되고 침강하여 할로클라인의 가장 깊은 층을 형성하며, 이곳에서 북극 분지를 반시계 방향으로 순환한다. 이는 북극해로 유입되는 가장 큰 부피의 물로, 태평양 유입량의 약 10배에 해당하며, 북극해 경계류를 형성한다. 이 물은 약 초당 0.02미터의 느린 속도로 흐른다. 대서양수는 북극 저층수와 동일한 염도를 가지지만 훨씬 따뜻하다 (최대 3 °C [37 °F]). 사실, 이 수괴는 표층수보다 실제로 따뜻하며, 밀도에서 염분이 차지하는 역할 때문에 물 속에 잠겨 있다. 물이 분지에 도달하면 강한 바람으로 보퍼트 자이어라고 불리는 큰 원형 해류로 밀려난다. 보퍼트 자이어의 물은 캐나다와 시베리아의 큰 강에서 유입되는 물 때문에 축치해의 물보다 염분이 훨씬 적다.
북극해 해양학
북극해에서 정의된 마지막 수괴는 북극 표층수(Arctic Surface Water)라고 불리며, 150~200 m 깊이 범위에서 발견된다. 이 수괴의 가장 중요한 특징은 하부층(sub-surface layer)이라고 불리는 부분이다. 이는 협곡을 통해 유입되고 시베리아 대륙붕에서 격렬한 혼합을 겪는 대서양수의 산물이다. 이는 유입되면서 냉각되며, 층 사이의 약한 혼합으로 인해 표층에 대한 열 보호막 역할을 한다.
그러나 지난 수십 년 동안 따뜻해짐과 대서양수의 수심 감소가 결합하여 동부 북극에서 해빙을 녹이는 데 대서양수 열의 영향이 커지고 있다. 2016-2018년의 가장 최근 추정치에 따르면, 동부 유라시아 분지에서는 해양 열 유속이 이제 대기 유속을 넘어섰다. 같은 기간 동안 할로클라인 성층의 약화는 해빙 감소와 관련이 있는 것으로 생각되는 상부 해류 증가와 동시에 발생하여 이 지역의 혼합 증가를 나타낸다. 반면 서부 북극의 혼합에 대한 직접 측정은 2012년 북극대폭풍과 같은 '완벽한 폭풍' 조건에서도 대서양수 열이 중간 깊이에 고립되어 있음을 보여준다.
북극해 해양학
태평양과 대서양에서 유래한 물은 모두 그린란드와 스발바르 제도 사이의 프람 해협을 통해 빠져나가는데, 이 해협은 깊이가 약 2,700 m, 폭이 350 km이다. 이 유출량은 약 9 스베르드루프이다. 프람 해협의 폭 덕분에 북극해의 대서양 쪽에서 유입과 유출이 모두 가능하다. 이 때문에 코리올리 효과의 영향을 받아 서쪽으로는 동그린란드 해류로 유출이 집중되고, 동쪽으로는 노르웨이 해류로 유입이 집중된다. 태평양 물은 또한 그린란드 서해안과 허드슨 해협을 따라 빠져나가 (1-2 Sv), 캐나다 북극 제도에 영양분을 공급한다.
북극해 해양학
앞서 언급했듯이 얼음 형성 및 이동 과정은 북극해 순환과 수괴 형성에 중요한 동력원이다. 이러한 의존성으로 인해 북극해는 해빙 범위의 계절 변화로 인한 변동을 겪는다. 해빙 이동은 풍력의 결과이며, 이는 북극이 일년 내내 겪는 여러 기상 조건과 관련이 있다. 예를 들어, 시베리아 기단 시스템의 확장인 보퍼트 고기압은 보퍼트 순환의 반시계 방향 운동을 유도하는 기압 시스템이다. 여름 동안 이 고기압 지역은 시베리아와 캐나다 쪽으로 더 가깝게 밀려난다. 또한 그린란드 위에는 강력한 북풍을 프람 해협으로 몰아내어 얼음 유출을 촉진하는 해면 기압 (SLP) 능선이 있다. 여름에는 SLP 대비가 작아 약한 바람이 발생한다. 계절 기압 시스템 이동의 마지막 예는 북유럽해와 바렌츠해 위에 존재하는 저기압 시스템이다. 이는 아이슬란드 저기압의 확장이며, 이 지역에서 시계 방향 해양 순환을 생성한다. 저기압은 여름에 북극점 중심으로 이동한다. 북극의 이러한 변화들은 모두 여름철에 얼음 표류가 가장 약해지는 데 기여한다. 또한 표류는 북극진동과 대서양 다년 진동의 위상과 관련이 있다는 증거도 있다.
북극해의 대부분은 계절에 따라 범위와 두께가 변하는 해빙으로 덮여 있다. 북극 해빙의 평균 범위는 지난 수십 년 동안 지속적으로 감소하여 현재 1980년 이후 평균 겨울철 값인 15,600,000 km2 (6,023,200 mi2)에서 매 10년마다 12.85%의 비율로 감소하고 있다. 계절별 변동은 약 7,000,000 km2 (2,702,700 mi2)이며, 4월에 최대, 9월에 최소이다. 해빙은 바람과 해류의 영향을 받으며, 이로 인해 매우 넓은 지역의 얼음이 이동하고 회전할 수 있다. 압축 구역도 발생하여 얼음이 쌓여 팩 아이스를 형성한다.
엘즈미어섬 북부에서 가끔 빙산이 떨어져 나오며, 서부 그린란드와 캐나다 극동부의 빙하에서도 빙산이 형성된다. 빙산은 해빙이 아니지만, 팩 아이스에 박힐 수 있다. 빙산은 선박에 위험을 초래하며, 타이타닉호는 가장 유명한 사례 중 하나이다. 이 대양은 10월부터 6월까지 사실상 얼음으로 갇혀 있으며, 선박의 상부 구조물은 10월부터 5월까지 결빙에 취약하다. 현대식 쇄빙선이 등장하기 전에는 북극해를 항해하는 선박은 해빙에 갇히거나 부서질 위험이 있었다 (비록 바이키모는 이러한 위험에도 불구하고 수십 년 동안 무인으로 북극해를 표류했지만).
북극해 기후
북극해는 지속적인 추위와 상대적으로 좁은 연간 기온 범위가 특징인 한대 기후 내에 있다. 겨울은 극야, 극한의 추위, 잦은 저고도 기온 역전 및 안정적인 기상 조건이 특징이다. 사이클론은 대서양 쪽에서만 흔하다. 여름은 지속적인 백야가 특징이며, 기온은 0 °C (32 °F)보다 약간 높을 수 있다. 사이클론은 여름에 더 자주 발생하며 비나 눈을 동반할 수 있다. 연중 흐린 날이 많으며, 평균 구름량은 겨울 60%에서 여름 80% 이상이다.
북극해 표층수의 온도는 바닷물의 어는점에 가까운 약 −1.8 °C (28.8 °F)로 상당히 일정하다.
바닷물의 밀도는 민물과 달리 어는점에 가까워질수록 증가하며, 따라서 가라앉는 경향이 있다. 해빙이 형성되려면 일반적으로 해수 상부 100–150 m (330–490 ft)가 어는점까지 냉각되어야 한다. 겨울에는 상대적으로 따뜻한 해수가 얼음으로 덮여 있어도 완화 효과를 발휘한다. 이것이 남극 대륙에서 볼 수 있는 극한 기온을 북극이 경험하지 않는 한 가지 이유이다.
북극해 기후
북극 해빙이 북극해를 덮는 범위는 계절에 따라 상당한 차이를 보인다. 북극 해빙의 대부분은 또한 연중 약 10개월 동안 눈으로 덮여 있다. 최대 적설량은 3월 또는 4월에 발생하며, 얼어붙은 해양 위에 약 20~50 cm이다.
북극 지역의 기후는 지구 역사상 상당한 변화를 겪었다. 5,500만 년 전 팔레오세-에오세 열극 기간 동안 전 지구 기후가 약 5–8 °C (9–14 °F) 상승했을 때, 이 지역의 평균 연간 기온은 10–20 °C (50–68 °F)에 도달했다. 가장 북쪽의 북극해의 표층수는 적어도 계절적으로는 22 °C (72 °F) 이상의 표층 온도를 필요로 하는 열대 생물(와편모충류인 아펙토디니움 아우구스툼)을 지탱할 만큼 충분히 따뜻해졌다.
현재 북극 지역은 다른 행성보다 두 배 빠르게 온난화되고 있다.
북극해 생물학
북극해의 백야와 극야가 2~6개월 지속되는 뚜렷한 계절성 때문에 얼음 조류와 식물성 플랑크톤과 같은 광합성 유기체의 일차 생산량은 봄과 여름 (3월/4월부터 9월)로 제한된다. 북극해 중앙 및 인접 대륙붕 해역에서 일차생산자의 중요한 소비자로는 동물성 플랑크톤, 특히 요각류 (칼라누스 핀마르키쿠스, 칼라누스 글라키알리스, 칼라누스 히페르보레우스) 및 크릴이 있으며, 얼음과 관련된 동물상 (단각류 등)도 포함된다. 이러한 일차 소비자는 일차 생산자와 더 높은 영양 단계 사이의 중요한 연결고리를 형성한다. 북극해의 더 높은 영양 단계 구성은 지역 (대서양 쪽 대 태평양 쪽)과 해빙 범위에 따라 달라진다. 대서양의 영향을 받는 북극 대륙붕 해역인 바렌츠해의 이차 소비자는 주로 청어, 어린 대서양대구, 열빙어를 포함한 아북극 종이다. 북극해 중앙의 얼음으로 덮인 지역에서는 북극대구가 일차 소비자의 중심 포식자이다. 북극해의 최상위 포식자인 해양 포유류 (물범, 고래, 북극곰 등)는 물고기를 잡아먹는다.
북극해 생물학
북극해에서 멸종 위기에 처한 해양 종으로는 바다코끼리와 고래가 있다. 이 지역은 취약한 생태계를 가지고 있으며, 다른 지역보다 빠르게 따뜻해지기 때문에 특히 기후 변화에 노출되어 있다. 키아네아 카필라타는 북극 해역에 풍부하며, 황줄베도라치과에 속하는 유일한 종이다.
북극해 천연 자원
석유와 천연가스 유전, 사광, 다금속 단괴, 모래와 자갈 골재, 어류, 물범, 고래는 모두 이 지역에 풍부하게 존재한다.
바다 중앙 근처의 정치적 무인지대 또한 미국, 러시아, 캐나다, 노르웨이, 덴마크 사이에서 증가하는 분쟁의 초점이다. 이 지역은 세계의 미발견 석유 및 가스 자원의 25% 이상을 보유할 수 있기 때문에 세계 에너지 시장에 중요하다.
북극해 환경 문제
북극 해빙은 얇아지고 있으며, 오존층에 계절성 구멍이 자주 발생한다. 북극 해빙 면적 감소는 지구의 평균 반사율을 낮추어 양성 되먹임 메커니즘을 통해 지구 온난화를 초래할 수 있다. 연구에 따르면 북극은 2040년까지 인류 역사상 처음으로 여름에 얼음이 없는 상태가 될 수 있다고 한다. 북극이 얼음이 없었던 마지막 시기에 대한 추정치는 다양하다: 화석 기록에 식물이 존재했음을 보여주는 6,500만 년 전부터, 최근에는 5,500년 전까지; 홀로세 기후 최적기의 마지막 온난기까지 8,000년 전으로 거슬러 올라가는 얼음 및 해양 코어, 또는 마지막 간빙기 동안 125,000년 전까지.
북극의 기온 상승은 북대서양으로 많은 양의 녹은 민물이 유입되게 하여 지구의 해양 순환 패턴을 교란할 수 있다. 이로 인해 지구의 기후에 잠재적으로 심각한 변화가 뒤따를 수 있다.
해빙의 범위가 줄어들고 해수면이 상승함에 따라, 2012년 북극대폭풍과 같은 폭풍이 열린 바다에 미치는 영향이 증가하며, 강한 폭풍해일이 더 가능성이 높아짐에 따라 매켄지 삼각주와 같은 해안 지역의 식생에 염수 피해가 발생할 가능성도 증가한다.
북극해 환경 문제
지구 온난화는 북극곰과 인간의 조우를 증가시켰다. 해빙 감소는 북극곰이 새로운 식량원을 찾도록 만들고 있다. 2018년 12월부터 시작되어 2019년 2월 정점에 달한 북극곰의 노바야제믈랴 제도 대량 침입으로 인해 현지 당국은 비상사태를 선포했다. 수십 마리의 북극곰이 주택, 공공건물 및 주거 지역으로 들어오는 모습이 목격되었다.
해빙과 해빙이 유지하는 차가운 조건은 해안선과 그 근처의 메테인 퇴적물을 안정화시켜 가스 하이드레이트가 분해되어 메테인이 대기 중으로 방출되는 것을 막고, 추가적인 온난화를 유발하는 것을 방지한다. 이 얼음이 녹으면 강력한 온실 기체인 메테인 다량이 대기 중으로 방출되어 강력한 양성 되먹임 순환으로 추가적인 온난화를 유발하고 해양 속과 종이 멸종할 수 있다.
북극해 환경 문제
다른 환경 문제는 예를 들어 카라해에 있는 러시아의 방사성 폐기물 매립지, 냉전 시대의 핵실험 장소인 노바야제믈랴 제도, 그린란드의 캠프 센추리 오염 물질, 그리고 후쿠시마 제1원자력 발전소 사고로 인한 방사능 오염과 관련이 있다.
2015년 7월 16일, 다섯 개 국가(미국, 러시아, 캐나다, 노르웨이, 덴마크/그린란드)는 북극점 근처의 중앙 북극해에 위치한 110만 제곱마일의 지역에서 자국 어선을 진입시키지 않겠다는 선언에 서명했다. 이 합의는 해양 자원에 대한 더 나은 과학적 지식이 확보되고 해당 자원을 보호하기 위한 규제 시스템이 마련될 때까지 해당 국가들이 그곳에서 어업을 자제할 것을 요구한다.
연해
연해(緣海, 문화어: 곁바다)는 대륙에 접한 대양의 일부를 말한다. 섬이나 열도, 반도 등으로 대양과 나뉜다. 그러나 지중해와는 달리 연해에는 대양처럼 해류가 흐른다.
태평양의 연해:
대서양의 연해:
인도양의 연해:
태즈먼해는 가까스로 연해로 분류할 수 있으나, 아라비아해는 연해에 속하지 않는다.