มหาสมุทรของโลก
มหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของโลกและเป็นมหาสมุทรของโลก มองเห็นได้จากอวกาศในปี 2023
ประเทศในลุ่มน้ำ	รายชื่อประเทศเรียงตามความยาวของชายฝั่ง
พื้นที่ผิว	361,000,000 ตารางกิโลเมตร( 139,382,879 ตารางไมล์) (70.8% ของพื้นที่ผิวโลก) [ 1 ]
ความลึกเฉลี่ย	3,688 ม. (12,100 ฟุต) [ 2 ]
ความลึกสูงสุด	10,935 ม. (35,876 ฟุต) ( ชาเลนเจอร์ดีพ ) [ 3 ]
ปริมาณน้ำ	1,370,000,000 กม. ³ (328,680,479 ลูกบาศก์ไมล์) [ 1 ] (97.5% ของน้ำบนโลก)
ความยาวชายฝั่ง1	การคำนวณช่วงเวลาต่ำ: 356,000 กม. (221,208 ไมล์) [ 4 ] การคำนวณช่วงเวลาสูง: 1,634,701 กม. (1,015,756 ไมล์) [ 5 ]
อุณหภูมิสูงสุด	30 °C (86 °F) (อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุด) 20 องศาเซลเซียส (68 องศาฟาเรนไฮต์) (อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย) 4 °C (39 °F) (เฉลี่ยโดยรวม) [ 6 ] [ 7 ]
อุณหภูมิต่ำสุด	−2 °C (28 °F) (พื้นผิว) 1 °C (34 °F) (จุดที่ลึกที่สุด) [ 6 ] [ 7 ]
ส่วน/ลุ่มน้ำย่อย	การแบ่งกลุ่มหลัก (ร้อยละโดยปริมาตร): มหาสมุทรแปซิฟิก (50.1%) มหาสมุทรแอตแลนติก (23.3%) มหาสมุทรอินเดีย (19.8%) แอนตาร์กติกา/มหาสมุทรใต้ (5.4%) มหาสมุทรอาร์กติก (1.4%) การแบ่งเขตอื่นๆ: ทะเลชายขอบ
สนามเพลาะ	รายชื่อร่องลึกในมหาสมุทร
1.ความยาวชายฝั่งไม่ใช่มาตรวัดที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน

มหาสมุทรเป็นแหล่งน้ำเค็ม ที่ครอบคลุม พื้นที่ประมาณ 70.8% ของโลก^{[ 8} ] โดยทั่วไปแล้วมหาสมุทรจะถูกแบ่งออกเป็นแหล่งน้ำขนาดใหญ่ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่ามหาสมุทร (เรียงลำดับจากพื้นที่มากที่สุดไปน้อยที่สุด ได้แก่^{มหาสมุทร}แปซิฟิกมหาสมุทรแอตแลนติกมหาสมุทรอินเดียมหาสมุทรแอนตาร์กติก/มหาสมุทรใต้และมหาสมุทรอาร์กติก ) ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} และส่วนใหญ่ยังแบ่งออกเป็นทะเลอ่าวและแหล่งน้ำอื่นๆ ต่อไปมหาสมุทรมีน้ำ 97% ของน้ำทั้งหมดบนโลก^{[ 8 ]}และเป็นองค์ประกอบหลักของอุทกภาค ของโลก ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บความร้อน ขนาดใหญ่ สำหรับงบประมาณพลังงานของโลกรวมถึงวัฏจักรคาร์บอนและวัฏจักรน้ำซึ่งเป็นพื้นฐานของ สภาพ ภูมิอากาศและ รูปแบบ สภาพอากาศทั่วโลก มหาสมุทรมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก เป็นแหล่งอาศัยของสัตว์และโปรติสต์ ส่วนใหญ่ของโลก ^{[ 12 ]} เป็นแหล่งกำเนิด ของการสังเคราะห์แสงและ ออกซิเจนในบรรยากาศของโลก ซึ่ง ยังคงเป็นแหล่งผลิตออกซิเจนครึ่งหนึ่งของโลกในปัจจุบัน^{[ 13 ]}

นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลแบ่งมหาสมุทรออกเป็นโซนแนวตั้งและแนวนอนโดยพิจารณาจากสภาพทางกายภาพและชีวภาพ ในแนวนอน มหาสมุทรปกคลุมเปลือกโลก ใต้มหาสมุทร ซึ่งเป็นส่วนที่มหาสมุทรสร้างรูปร่างขึ้นมา บริเวณที่มหาสมุทรบรรจบกับแผ่นดิน มหาสมุทรจะปกคลุมชั้นทวีป ที่ค่อนข้างตื้น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเปลือกโลกภาคพื้นทวีปกิจกรรมของมนุษย์ส่วนใหญ่อยู่ตามชายฝั่งและส่งผลกระทบเชิงลบ อย่างมาก ต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลในแนวตั้งโซนเพลาจิก คือ ชั้นน้ำในมหาสมุทรเปิดตั้งแต่ผิวน้ำจนถึงพื้นมหาสมุทร ชั้นน้ำนี้ยังแบ่งออกเป็นโซนตามความลึกและปริมาณแสงที่มีอยู่โซนโฟติกเริ่มต้นที่ผิวน้ำและถูกกำหนดให้เป็น "ความลึกที่ความเข้มของแสงมีเพียง 1% ของค่าที่ผิวน้ำ" ^{[ 14 ] : 36} (ประมาณ 200 เมตรในมหาสมุทรเปิด) นี่คือโซนที่สามารถเกิดการสังเคราะห์แสงได้ ในกระบวนการนี้ พืชและสาหร่าย ขนาดเล็ก ( แพลงก์ตอนพืชที่ลอยอิสระ) ใช้แสง น้ำคาร์บอนไดออกไซด์และสารอาหารเพื่อผลิตสารอินทรีย์ ด้วยเหตุนี้ เขตที่มีแสงส่องถึงจึงมีความหลากหลายทางชีวภาพ มากที่สุด และเป็นแหล่งอาหารที่หล่อเลี้ยงระบบนิเวศ ในมหาสมุทรส่วนใหญ่ แสงสามารถส่องลงไปได้ลึกเพียงไม่กี่ร้อยเมตรเท่านั้น ส่วนที่เหลือของมหาสมุทรที่ลึกกว่านั้นเย็นและมืด (บริเวณเหล่านี้เรียกว่า เขต เมโซเพลาจิกและ เขต ไร้แสง )

อุณหภูมิของมหาสมุทรขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบผิวมหาสมุทร ในเขตร้อนอุณหภูมิผิวน้ำอาจสูงถึงกว่า 30 °C (86 °F) ใกล้ขั้วโลกที่น้ำแข็งทะเลก่อตัว อุณหภูมิสมดุลจะอยู่ที่ประมาณ −2 °C (28 °F) ในทุกส่วนของมหาสมุทร อุณหภูมิในมหาสมุทรลึกมีช่วงระหว่าง −2 °C (28 °F) และ 5 °C (41 °F) ^{[ 15 ]}การหมุนเวียนของน้ำอย่างต่อเนื่องในมหาสมุทรทำให้เกิดกระแสน้ำในมหาสมุทรกระแสน้ำเหล่านี้เกิดจากแรงที่กระทำต่อน้ำ เช่น ความแตกต่างของอุณหภูมิและความเค็ม การหมุนเวียนของบรรยากาศ (ลม) และผลกระทบของโคริโอลิส [ ^{16 ] น้ำ}ขึ้นน้ำลงทำให้เกิดกระแสน้ำขึ้นน้ำลง ในขณะที่ลมและคลื่นทำให้เกิดกระแสน้ำผิวน้ำ กระแสน้ำกัลฟ์สตรีมกระแสน้ำคุโรชิโอกระแสน้ำอะกูลฮาสและกระแสน้ำวนรอบแอนตาร์กติกาล้วนเป็นกระแสน้ำในมหาสมุทรที่สำคัญ กระแสน้ำเหล่านี้ขนส่งน้ำ ก๊าซ มลพิษ และความร้อนจำนวนมหาศาลไปยังส่วนต่างๆ ของโลก และจากผิวน้ำลงสู่มหาสมุทรลึก สิ่งเหล่านี้ล้วนส่งผล กระทบ ต่อ ระบบภูมิอากาศโลก

น้ำทะเลมีก๊าซละลายอยู่ ได้แก่ออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจนการแลกเปลี่ยนก๊าซเหล่านี้เกิดขึ้นที่ผิวน้ำทะเล ความสามารถในการละลายของก๊าซเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความเค็มของน้ำ^{[ 17 ]}ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศกำลังเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปล่อยCO2 _ซึ่งส่วนใหญ่มาจาก การเผาไหม้ เชื้อเพลิงฟอสซิลเมื่อมหาสมุทรดูดซับ CO2 _จากบรรยากาศความเข้มข้นที่สูงขึ้นจะนำไปสู่การเป็นกรดของมหาสมุทร ( ค่า pHลดลง) ^{[ 18 ]}

มหาสมุทรให้ประโยชน์มากมายแก่มนุษย์ เช่นบริการระบบนิเวศการเข้าถึงอาหารทะเลและทรัพยากรทางทะเล อื่นๆ และเป็นวิธีการขนส่งมหาสมุทรเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตกว่า 230,000 ชนิดแต่ก็อาจมีมากกว่านั้นมาก – อาจมากกว่าสองล้านชนิด^{[ 19 ]}อย่างไรก็ตาม มหาสมุทรเผชิญกับ ภัยคุกคาม ทางสิ่งแวดล้อม มากมาย เช่นมลพิษทางทะเลการจับปลามากเกินไปและ ผล กระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศผลกระทบเหล่านั้นรวมถึงภาวะโลกร้อน ความเป็นกรดของมหาสมุทร และระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นบริเวณไหล่ทวีปและน่านน้ำชายฝั่งได้รับผลกระทบจากกิจกรรมของมนุษย์มากที่สุด

คำว่า "มหาสมุทร" หรือ "ทะเล" ที่ใช้โดยไม่ระบุเจาะจง หมายถึงผืนน้ำเค็มที่เชื่อมต่อกันซึ่งครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของพื้นผิวโลก นั่นคือ มหาสมุทรโลก^{[ 9 ] [ 10 ]}ซึ่งรวมถึงมหาสมุทรแปซิฟิกแอตแลนติกอินเดียแอนตาร์กติก/มหาสมุทรใต้และอาร์กติก[ ^{20 ] โดย}ทั่วไปแล้ว คำว่า "มหาสมุทร" และ "ทะเล" มักใช้แทนกันได้^{[ 21 ]}

ตามความหมายอย่างเคร่งครัด "ทะเล" หมายถึงแหล่งน้ำ (โดยทั่วไปคือส่วนหนึ่งของมหาสมุทรโลก) ที่ล้อมรอบด้วยแผ่นดินบางส่วนหรือทั้งหมด^{[ 22 ]}คำว่า "ทะเล" ยังสามารถใช้กับแหล่งน้ำทะเลขนาดเล็กที่เฉพาะเจาะจงหลายแห่ง เช่นทะเลเหนือหรือทะเลแดงได้อีกด้วย ไม่มีการแบ่งแยกที่ชัดเจนระหว่างทะเลและมหาสมุทร แม้ว่าโดยทั่วไปทะเลจะมีขนาดเล็กกว่า และมักจะมีแผ่นดินล้อมรอบบางส่วน (เช่นทะเลชายขอบ ) หรือทั้งหมด (เช่นทะเลในแผ่นดิน ) ^{[ 23 ]}

ในยุโรปยุคกลางทะเลโลกคือผืนน้ำที่ล้อมรอบทวีป (แผ่นดินใหญ่ของยุโรป เอเชีย และแอฟริกา) และไม่รวมทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ทะเลดำ และทะเลแคสเปียน คำว่ามหาสมุทรโลก ในปัจจุบัน ถูกบัญญัติขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 โดยนักสมุทรศาสตร์ชาวรัสเซียยูลี โชคัลสกีเพื่ออ้างถึงมหาสมุทรที่ต่อเนื่องกันซึ่งครอบคลุมและล้อมรอบพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลก^{[ 24 ] [ 25 ]}บางครั้งผืนน้ำเค็มที่เชื่อมต่อกันทั่วโลกนี้เรียกว่า มหาสมุทรโลก "มหาสมุทรโลก" หรือ "มหาสมุทรใหญ่" ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}แนวคิดของผืนน้ำที่ต่อเนื่องกันซึ่งมีการแลกเปลี่ยนระหว่างองค์ประกอบต่างๆ อย่างค่อนข้างไม่จำกัดนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในสมุทรศาสตร์^{[ 29 ]}

คำว่ามหาสมุทรมาจากบุคคลในสมัยโบราณคลาสสิกโอเชียนัส ( / oʊ ˈ s iː ə n ə s / ; กรีกโบราณ : Ὠκεανός Ōkeanós , ^{[ 30 ]}ออกเสียงว่า[ɔːkeanós] ) ผู้อาวุโสที่สุด ในบรรดา ไททันในเทพปกรณัมกรีกโบราณ ชาวกรีกและโรมันโบราณเชื่อว่าโอเชียนัสเป็นเทพเจ้าที่เปรียบเสมือนแม่น้ำ ขนาดมหึมา ที่ล้อมรอบโลก

แนวคิดของ Ōkeanós อาจมี ความเชื่อมโยงกับภาษา อินโด-ยุโรป Ōkeanós ของกรีกถูกเปรียบเทียบกับ คำคุณศัพท์ เวท ā-śáyāna- ซึ่งหมายถึงมังกร Vṛtra- ผู้จับวัว/แม่น้ำ เกี่ยวข้องกับแนวคิดนี้ Okeanos จึงถูกแสดงด้วยหางมังกรบนแจกันกรีกโบราณบางใบ^{[ 31 ]}

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะมี น้ำปริมาณมากอยู่ในวัสดุที่ก่อตัวเป็นโลก^{[ 32 ]}โมเลกุลของน้ำจะหลุดพ้นจากแรงโน้มถ่วงของโลกได้ง่ายกว่าเมื่อโลกมีมวลน้อยกว่าในระหว่างการก่อตัว ซึ่งเรียกว่า การ หลุดพ้น จากบรรยากาศ

ในระหว่างการก่อตัวของดาวเคราะห์โลกอาจมีมหาสมุทรแมกมา ต่อมาการปล่อยก๊าซกิจกรรมภูเขาไฟและการชนของอุกกาบาตทำให้เกิดชั้นบรรยากาศยุคแรกที่มีคาร์บอนไดออกไซด์ไนโตรเจนและไอน้ำ ตามทฤษฎีปัจจุบัน เชื่อกัน ว่าก๊าซและชั้นบรรยากาศสะสมตัวมาเป็นเวลานับล้านปี หลังจากที่พื้นผิวโลกเย็นลงอย่างมาก ไอน้ำก็จะควบแน่นเมื่อเวลาผ่านไป ก่อตัวเป็นมหาสมุทรแรกของโลก^{[ 33 ]}มหาสมุทรยุคแรกอาจมีอุณหภูมิสูงกว่าปัจจุบันมาก และมีสีเขียวเนื่องจากมีปริมาณเหล็กสูง^{[ 34 ]}

หลักฐานทางธรณีวิทยาช่วยจำกัดกรอบเวลาของการมีอยู่ของน้ำในสถานะของเหลวบนโลก ตัวอย่างหินบะซอลต์รูปหมอน (หินชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการปะทุใต้น้ำ) ถูกค้นพบจากแถบหินสีเขียว Isuaและให้หลักฐานว่ามีน้ำอยู่บนโลกเมื่อ 3.8 พันล้านปีก่อน^{[ 35 ]}ในแถบหินสีเขียว Nuvvuagittuqในควิเบกประเทศแคนาดา หินที่มีอายุ 3.8 พันล้านปีจากการศึกษาหนึ่ง^{[ 36 ]}และ 4.28 พันล้านปีจากการศึกษาอื่น^{[ 37 ]}แสดงหลักฐานการมีอยู่ของน้ำในช่วงอายุเหล่านี้^{[ 35 ]}หากมหาสมุทรมีอยู่ก่อนหน้านี้ หลักฐานทางธรณีวิทยาใดๆ ก็ยังไม่ถูกค้นพบ หรือถูกทำลายไปแล้วโดยกระบวนการทางธรณีวิทยา เช่นการรีไซเคิลเปลือกโลกอย่างไรก็ตาม ในเดือนสิงหาคม 2020 นักวิจัยรายงานว่าอาจมีน้ำเพียงพอที่จะเติมเต็มมหาสมุทรอยู่บนโลก มา ตั้งแต่เริ่มต้นการก่อตัวของโลก^{[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}ในแบบจำลองนี้ก๊าซเรือนกระจก ในชั้นบรรยากาศ ช่วยป้องกันไม่ให้มหาสมุทรแข็งตัวเมื่อดวงอาทิตย์ ที่เพิ่งก่อตัวขึ้น มี ความสว่าง เพียง 70%ของความสว่างในปัจจุบัน^{[ 41 ]}

ต้นกำเนิดของมหาสมุทรบนโลกยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เชื่อกันว่ามหาสมุทรเกิดขึ้นใน ยุค เฮเดียนและอาจเป็นสาเหตุของการกำเนิดสิ่งมีชีวิต

การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกการยกตัวของแผ่นดินหลังยุคน้ำแข็งและการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลล้วนเปลี่ยนแปลงแนวชายฝั่ง และโครงสร้างของมหาสมุทรโลกอย่างต่อเนื่อง มหาสมุทรโลกมีอยู่บนโลกในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง มานานนับล้านปีแล้ว

นับตั้งแต่การก่อตัว มหาสมุทรได้มีสภาวะและรูปร่างที่หลากหลาย โดยมีการแบ่งแยกมหาสมุทรในอดีต หลายครั้ง และบางครั้งอาจครอบคลุมทั่วทั้งโลก^{[ 42 ]}

ในช่วงที่มีสภาพอากาศหนาวเย็น จะมีการก่อตัวของแผ่นน้ำแข็งและธารน้ำแข็งมากขึ้น และน้ำทั่วโลกจะสะสมเป็นน้ำแข็งมากพอที่จะลดปริมาณน้ำในส่วนอื่นๆ ของวัฏจักรน้ำ ในทางกลับกัน ในช่วงที่มีอากาศอบอุ่นจะเป็นเช่นนี้ ในช่วงยุคน้ำแข็งครั้งล่าสุด ธารน้ำแข็งปกคลุมพื้นที่เกือบหนึ่งในสามของพื้นดินบนโลก ส่งผลให้ระดับน้ำทะเลต่ำกว่าปัจจุบันประมาณ 122 เมตร (400 ฟุต) ในช่วง "ภาวะโลกร้อน" ครั้งล่าสุดเมื่อประมาณ 125,000 ปีก่อน ระดับน้ำทะเลสูงกว่าปัจจุบันประมาณ 5.5 เมตร (18 ฟุต) เมื่อประมาณสามล้านปีก่อน ระดับน้ำทะเลอาจสูงกว่าปัจจุบันถึง 50 เมตร (165 ฟุต) ^{[ 43 ]}

มหาสมุทรทั้งหมดซึ่งมีน้ำ 97% ของโลก ครอบคลุมพื้นที่ 70.8% ของพื้นผิวโลก^{[ 8 ]}ทำให้เป็นมหาสมุทรโลกหรือมหาสมุทรสากลของ โลก ^{[ 24 ] [ 26 ]}ซึ่งทำให้โลกพร้อมกับอุทกภาค ที่อุดมสมบูรณ์ เป็น "โลกแห่งน้ำ" ^{[ 44 ] [ 45 ]}หรือ " โลกแห่งมหาสมุทร " ^{[ 46 ] [ 47 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประวัติศาสตร์ยุคแรกของโลก เมื่อเชื่อกันว่ามหาสมุทรอาจปกคลุมโลกทั้งหมด^{[ 42 ]}รูปร่างของมหาสมุทรไม่สม่ำเสมอ ครอบคลุมพื้นผิวโลก อย่างไม่เท่ากัน ซึ่งนำไปสู่การแบ่งพื้นผิวโลกออกเป็นซีกโลกที่เป็นแผ่นดินและซีกโลกที่เป็นน้ำรวมถึงการแบ่งมหาสมุทรออกเป็นมหาสมุทรต่างๆ

น้ำทะเลครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 361,000,000 ตารางกิโลเมตร^{( 139,000,000 ตารางไมล์) และ} จุดที่เข้าถึงยากที่สุดของมหาสมุทรซึ่งรู้จักกันในชื่อ " จุดนีโม " ในภูมิภาคที่รู้จักกันในชื่อสุสานยานอวกาศของมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ที่ละติจูด 48°52.6′S ลองจิจูด 123°23.6′W / 48.8767°S 123.3933°W / -48.8767; -123.3933 ( พอยต์นีโม )จุดนี้อยู่ห่างจากแผ่นดินที่ใกล้ที่สุดประมาณ 2,688 กิโลเมตร (1,670 ไมล์) ^{[ 48 ]}

มีธรรมเนียมปฏิบัติที่แตกต่างกันในการแบ่งมหาสมุทรออกเป็นส่วนย่อยๆ โดยมีพื้นที่น้ำขนาดเล็กกว่าคั่นอยู่เช่นอ่าว อ่าวเล็กอ่าวใหญ่ทะเลและช่องแคบ

ด้วยเหตุผลทางปฏิบัติและทางประวัติศาสตร์ เป็นเรื่องปกติที่ จะแบ่งมหาสมุทรโลกออกเป็น มหาสมุทรหลัก 5 แห่งตามธรรมเนียมแล้ว ได้แก่มหาสมุทร แปซิฟิก มหาสมุทรแอตแลนติก มหาสมุทร อินเดียมหาสมุทรอาร์กติกและ มหาสมุทร ใต้ (แอนตาร์กติก)แบบจำลองมหาสมุทรทั้งห้านี้เพิ่งเป็นรูปเป็นร่างอย่างสมบูรณ์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 เมื่อมหาสมุทรใต้ ซึ่งมีขอบเขตโดยกระแสน้ำวนรอบแอนตาร์กติก ได้รับการยอมรับจากหน่วยงานรัฐบาลและหน่วยงานระหว่างประเทศต่างๆ ได้แก่คณะกรรมการชื่อทางภูมิศาสตร์ของสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 1999 ^{[ 49 ]}และองค์การอุทกศาสตร์ระหว่างประเทศตั้งแต่ปี 2000 ^{[ 50 ]}

มหาสมุทรหลักทั้งห้าแห่งเรียงลำดับจากพื้นที่และปริมาตรมากที่สุดไปน้อยที่สุดมีดังต่อไปนี้:

มหาสมุทรเติมเต็มแอ่งมหาสมุทร ของโลก แอ่งมหาสมุทรของโลกครอบคลุมเขตทางธรณีวิทยา ที่แตกต่างกัน ของเปลือกโลกส่วนที่เป็นมหาสมุทรและส่วนที่เป็นทวีปดังนั้นจึงครอบคลุมแอ่งโครงสร้าง ของโลกเป็นหลัก แต่ก็รวมถึงไหล่ทวีป ด้วย นอกจากมหาสมุทรโลกแล้ว ทะเลดำและทะเลแคสเปียนก็ครอบครองแอ่งมหาสมุทรเช่นกัน ในอดีตทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเคยถูกแยกออกเป็นแอ่งของตัวเอง

บริเวณกลางมหาสมุทรแมกมาถูกดันขึ้นผ่านพื้นทะเลอย่างต่อเนื่องระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดสันกลางมหาสมุทรและกระแสการพาความร้อนภายในเนื้อโลกมีแนวโน้มที่จะผลักดันแผ่นเปลือกโลกทั้งสองให้แยกออกจากกัน ขนานกับสันเหล่านี้และใกล้กับชายฝั่ง แผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรแผ่นหนึ่งอาจเลื่อนลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรอีกแผ่นหนึ่งในกระบวนการที่เรียกว่าการมุดตัว ร่องลึกเกิดขึ้นที่นี่ และกระบวนการนี้มาพร้อมกับแรงเสียดทานขณะที่แผ่นเปลือกโลกเสียดสีกัน การเคลื่อนที่ดำเนินไปอย่างกระตุกซึ่งทำให้เกิดแผ่นดินไหว เกิดความร้อน และแมกมาถูกดันขึ้นมาสร้างภูเขาใต้น้ำ ซึ่งบางแห่งอาจก่อตัวเป็นหมู่เกาะภูเขาไฟใกล้กับร่องลึก ใกล้กับขอบเขตบางแห่งระหว่างแผ่นดินและทะเล แผ่นเปลือกโลกมหาสมุทรที่มีความหนาแน่นมากกว่าเล็กน้อยจะเลื่อนลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกทวีปและเกิดร่องลึกการมุดตัวมากขึ้น เมื่อพวกมันเสียดสีกัน แผ่นเปลือกโลกทวีปจะเสียรูปและโก่งงอทำให้เกิดการสร้างภูเขาและกิจกรรมแผ่นดินไหว^{[ 60 ] [ 61 ]}

แอ่งมหาสมุทรทุกแห่งมีสันกลางมหาสมุทรซึ่งก่อให้เกิดเทือกเขายาวใต้มหาสมุทร รวมกันเป็นระบบสันกลางมหาสมุทรทั่วโลกที่มีเทือกเขายาวที่สุด ในโลก เทือกเขาที่ยาวที่สุดต่อเนื่องกันมีความยาว 65,000 กิโลเมตร (40,000 ไมล์) เทือกเขาใต้น้ำนี้ยาวกว่าเทือกเขาบนทวีปที่ยาวที่สุดหลายเท่า ซึ่งก็คือเทือกเขาแอนดีส^{[ 62 ]}

นักสมุทรศาสตร์ของโครงการ Nippon Foundation-GEBCO Seabed 2030 (Seabed 2030) ระบุว่า ณ ปี 2024 มีการทำแผนที่พื้นมหาสมุทร เพียงกว่า 26% เท่านั้นด้วยความละเอียดสูงกว่าที่ได้จากดาวเทียม ในขณะที่มหาสมุทรโดยรวมจะไม่มีวันถูกสำรวจอย่างสมบูรณ์ ^{[ 63 ]}โดยบางคนประเมินว่ามีการสำรวจไปแล้วเพียง 5% เท่านั้น^{[ 64 ]}

บริเวณที่แผ่นดินบรรจบกับทะเลเรียกว่าชายฝั่งและส่วนที่อยู่ระหว่างน้ำขึ้น ต่ำสุด ใน ช่วงน้ำขึ้น สูงสุดกับขอบเขตสูงสุดที่คลื่นซัดถึงเรียกว่าชายหาด ชายหาดคือการสะสมของทรายหรือกรวดบนชายฝั่ง [ 65 ] แหลมคือจุดที่แผ่นดินยื่น^{ออกไปใน}ทะเลและแหลม ที่ใหญ่กว่า เรียกว่าแหลมชายฝั่ง ส่วนเว้าของแนวชายฝั่ง โดยเฉพาะระหว่างแหลมสองแห่ง เรียกว่าอ่าว อ่าวเล็กที่มีทางเข้าแคบๆ เรียกว่าอ่าวเล็กและอ่าวขนาดใหญ่อาจเรียกว่าอ่าวใหญ่^{[ 66 ]}แนวชายฝั่งได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย รวมถึงความแรงของคลื่นที่ซัดเข้าฝั่ง ความลาดชันของขอบแผ่นดิน องค์ประกอบและความแข็งของหินชายฝั่ง ความเอียงของความลาดชันนอกชายฝั่ง และการเปลี่ยนแปลงระดับของแผ่นดินเนื่องจากการยกตัวหรือการจมลงในท้องถิ่น^{[ 65 ]}

โดยปกติแล้วคลื่นจะซัดเข้าหาฝั่งด้วยอัตรา 6 ถึง 8 ลูกต่อนาที และคลื่นเหล่านี้เรียกว่าคลื่นสร้างสรรค์ เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนย้ายวัสดุขึ้นไปบนชายหาดและมีผลกัดเซาะน้อย คลื่นพายุจะมาถึงชายฝั่งอย่างรวดเร็วต่อเนื่องกันและเรียกว่าคลื่นทำลายล้าง เนื่องจากคลื่นซัดพาวัสดุบนชายหาดออกไปทางทะเล ภายใต้อิทธิพลของคลื่นเหล่านี้ ทรายและกรวดบนชายหาดจะถูกบดเข้าด้วยกันและสึกกร่อน ในช่วงน้ำขึ้นสูง พลังของคลื่นพายุที่กระทบกับเชิงหน้าผาจะมีผลทำให้แตกกระจาย เนื่องจากอากาศในรอยแตกและรอยแยกถูกอัดและขยายตัวอย่างรวดเร็วเมื่อความดันลดลง ในขณะเดียวกัน ทรายและกรวดก็มีผลกัดเซาะเนื่องจากถูกพัดไปกระทบกับหิน ซึ่งมีแนวโน้มที่จะกัดเซาะใต้หน้าผา และ กระบวนการ ผุกร่อน ตามปกติ เช่น การกระทำของน้ำค้างแข็งจะตามมา ทำให้เกิดการทำลายล้างเพิ่มเติม ในที่สุด แท่นที่เกิดจากการกัดเซาะของคลื่นจะพัฒนาขึ้นที่เชิงหน้าผาและมีผลในการป้องกัน ลดการกัดเซาะของคลื่นต่อไป^{[ 65 ]}

วัสดุที่สึกกร่อนจากขอบแผ่นดินในที่สุดก็จะไหลลงสู่ทะเล ที่นี่วัสดุเหล่านั้นจะถูกกัดเซาะโดยกระแสน้ำที่ไหลขนานกับชายฝั่ง ทำให้เกิดร่องน้ำและขนส่งทรายและกรวดออกจากแหล่งกำเนิด ตะกอนที่แม่น้ำพัดพาลงสู่ทะเลจะตกตะกอนบนพื้นทะเล ทำให้ เกิด ดินดอนสามเหลี่ยมปาก แม่น้ำ ในบริเวณปากแม่น้ำ วัสดุเหล่านี้ทั้งหมดเคลื่อนที่ไปมาภายใต้อิทธิพลของคลื่น น้ำขึ้นน้ำลง และกระแสน้ำ^{[ 65 ]}การขุดลอกจะกำจัดวัสดุและทำให้ร่องน้ำลึกขึ้น แต่ก็อาจมีผลกระทบที่ไม่คาดคิดในที่อื่น ๆ บนชายฝั่ง รัฐบาลพยายามป้องกันน้ำท่วมแผ่นดินโดยการสร้างเขื่อนกันคลื่น กำแพง กันคลื่น คันกั้นน้ำ และสิ่งป้องกันทะเลอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นเขื่อนกั้นแม่น้ำเทมส์ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องลอนดอนจากคลื่นพายุซัดฝั่ง^{[ 67 ]}ในขณะที่ความล้มเหลวของคันกั้นน้ำและเขื่อนรอบ ๆนิวออร์ลีนส์ในช่วงพายุเฮอริเคนแคทรีนาทำให้เกิดวิกฤตการณ์ด้านมนุษยธรรมในสหรัฐอเมริกา

น้ำในมหาสมุทรเป็นแหล่งน้ำที่ใหญ่ที่สุดในวัฏจักรน้ำ โลก (มหาสมุทรมีน้ำถึง 97% ของน้ำทั้งหมดบนโลก ) การระเหยจากมหาสมุทรทำให้น้ำเคลื่อนตัวเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและตกลงมาเป็นฝนอีกครั้งบนพื้นดินและในมหาสมุทร^{[ 72 ]}มหาสมุทรมีผลกระทบอย่างมากต่อชีวมณฑลโดยรวมแล้วเชื่อกันว่ามหาสมุทรครอบคลุมชีวมณฑลของโลกประมาณ 90% ^{[ 73 ]}การระเหยของมหาสมุทรซึ่งเป็นขั้นตอนหนึ่งของวัฏจักรน้ำ เป็นแหล่งกำเนิดของปริมาณน้ำฝนส่วนใหญ่ (ประมาณ 90%) ^{[ 72 ]}ทำให้เกิดเมฆปกคลุม ทั่วโลก 67% และเมฆปกคลุมมหาสมุทรอย่างต่อเนื่อง 72% ^{[ 74 ]}อุณหภูมิของมหาสมุทรส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศและ รูปแบบ ลมที่ส่งผลต่อสิ่งมีชีวิตบนบก หนึ่งในรูปแบบสภาพอากาศ ที่รุนแรงที่สุด เกิดขึ้นเหนือมหาสมุทร ได้แก่พายุหมุนเขตร้อน (เรียกอีกอย่างว่า "ไต้ฝุ่น" และ "เฮอริเคน" ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่ระบบก่อตัว)

เนื่องจากมหาสมุทรของโลกเป็นองค์ประกอบหลักของอุทกภาค ของโลก จึงมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรคาร์บอนและวัฏจักรน้ำ และในฐานะที่เป็นแหล่งกักเก็บความร้อน ขนาดใหญ่ จึงมีอิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศและรูปแบบสภาพอากาศ

การเคลื่อนไหวของผิวมหาสมุทรที่เรียกว่าคลื่นหรือคลื่นลมคือการขึ้นและลงสลับกันของผิวมหาสมุทรบางส่วน ชุดของคลื่นกลที่แพร่กระจายไปตามส่วนต่อประสานระหว่างน้ำและอากาศเรียกว่าคลื่นลมซึ่งเป็นคำที่ใช้ในการแล่นเรือการเล่นกระดานโต้คลื่นและการนำทาง [ ^{75 ] การ}เคลื่อนไหวเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อเรือบนผิวมหาสมุทรและความเป็นอยู่ที่ดีของผู้คนบนเรือเหล่านั้นที่อาจมี อาการ เมา เรือ

ลมที่พัดผ่านผิวน้ำก่อให้เกิดคลื่นที่ตั้งฉากกับทิศทางลม แรงเสียดทานระหว่างอากาศและน้ำที่เกิดจากลมเบาๆ บนสระน้ำทำให้ เกิด ระลอกคลื่น ลมกระโชกแรงที่พัดผ่านมหาสมุทรทำให้เกิดคลื่นขนาดใหญ่ขึ้น เนื่องจากอากาศที่เคลื่อนที่ดันกับสันน้ำที่ยกสูงขึ้น คลื่นจะมีความสูงสูงสุดเมื่ออัตราความเร็วในการเคลื่อนที่ของคลื่นเกือบเท่ากับความเร็วของลม ในทะเลเปิด เมื่อลมพัดอย่างต่อเนื่องดังเช่นที่เกิดขึ้นในซีกโลกใต้ในช่วงRoaring Fortiesมวลน้ำที่เป็นระเบียบยาวๆ ที่เรียกว่าคลื่นซัดจะเคลื่อนตัวข้ามมหาสมุทร^{[ 76 ] : 83–84 [ 77 ] [ 78 ]} หากลมสงบลง การก่อตัวของคลื่นจะลดลง แต่คลื่นที่ก่อตัวแล้วจะยังคงเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดิมจนกว่าจะถึง ฝั่งขนาดของคลื่นขึ้นอยู่กับระยะทางที่ลมพัดผ่านน้ำ และความแรงและระยะเวลาของลมนั้น เมื่อคลื่นมาปะทะกับคลื่นที่มาจากทิศทางต่างกัน การรบกวนระหว่างคลื่นทั้งสองสามารถทำให้เกิดคลื่นแตกเป็นคลื่นไม่สม่ำเสมอได้^{[ 77 ]}

การรบกวนแบบสร้างสรรค์สามารถนำไปสู่การก่อตัวของคลื่นประหลาดที่มีความสูงผิดปกติได้[ 79 ^{]คลื่นส่วน}ใหญ่มีความสูงน้อยกว่า 3 เมตร (10 ฟุต) ^{[ 79 ]}และไม่ใช่เรื่องแปลกที่พายุรุนแรงจะทำให้ความสูงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าหรือสามเท่า^{[ 80 ]}อย่างไรก็ตาม มีการบันทึกคลื่นประหลาดที่มีความสูงเกิน 25 เมตร (82 ฟุต) ^{[ 81 ] [ 82 ]}

ยอดคลื่นเรียกว่าสันคลื่น จุดต่ำสุดระหว่างคลื่นเรียกว่าท้องคลื่น และระยะห่างระหว่างสันคลื่นเรียกว่าความยาวคลื่น คลื่นถูกผลักไปตามผิวมหาสมุทรโดยลม แต่นี่เป็นการถ่ายโอนพลังงาน ไม่ใช่การเคลื่อนที่ในแนวนอนของน้ำ เมื่อคลื่นเข้าใกล้ฝั่งและเคลื่อนตัวเข้าสู่บริเวณน้ำตื้นพฤติกรรมของคลื่นจะเปลี่ยนไป หากเข้าใกล้ในมุมหนึ่ง คลื่นอาจโค้งงอ ( การหักเห ) หรือโค้งไปรอบ ๆ โขดหินและแหลม ( การเลี้ยวเบน ) เมื่อคลื่นมาถึงจุดที่การแกว่งตัวของน้ำที่ลึกที่สุดสัมผัสกับพื้นมหาสมุทร คลื่น จะเริ่มชะลอตัวลง ทำให้สันคลื่นเข้าใกล้กันมากขึ้นและเพิ่มความสูงของคลื่นซึ่งเรียกว่าการตื้นขึ้นของ คลื่น เมื่ออัตราส่วนของความสูงของคลื่นต่อความลึกของน้ำเพิ่มขึ้นเกินขีดจำกัดหนึ่ง คลื่นจะ " แตก " และล้มลงเป็นมวลน้ำที่ฟองฟู่^{​​[ 79 ]}น้ำนี้จะไหลทะลักขึ้นมาบนชายหาดเป็นแผ่นก่อนที่จะไหลกลับลงสู่มหาสมุทรภายใต้แรงโน้มถ่วง^{[ 83 ]}

แผ่นดินไหวการปะทุของภูเขาไฟหรือการรบกวนทางธรณีวิทยาครั้งใหญ่อื่นๆ สามารถก่อให้เกิดคลื่นที่นำไปสู่สึนามิในพื้นที่ชายฝั่ง ซึ่งอาจเป็นอันตรายอย่างมาก^{[ 84 ] [ 85 ]}

พื้นผิวมหาสมุทรเป็นจุดอ้างอิงที่สำคัญสำหรับสมุทรศาสตร์และภูมิศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะระดับน้ำทะเล เฉลี่ย พื้นผิวมหาสมุทรทั่วโลกมีลักษณะภูมิประเทศที่วัดได้ น้อย ขึ้นอยู่กับปริมาตรของมหาสมุทร

พื้นผิวมหาสมุทรเป็นส่วนเชื่อมต่อที่สำคัญสำหรับกระบวนการทางทะเลและบรรยากาศ ช่วยให้เกิดการแลกเปลี่ยนอนุภาค ทำให้ทั้งอากาศและน้ำอุดมสมบูรณ์ขึ้น รวมถึงพื้นดินที่อนุภาคบางส่วนกลายเป็นตะกอนการแลกเปลี่ยนนี้ได้ช่วยบำรุงสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร บนบก และในอากาศ กระบวนการและองค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้รวมกันเป็น ระบบ นิเวศ บนพื้นผิวมหาสมุทร

น้ำขึ้นน้ำลงคือการขึ้นและลงของระดับน้ำในมหาสมุทรที่เกิดขึ้นเป็นประจำ โดยส่วนใหญ่เกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์ที่มีต่อโลก แรงดึงดูดของน้ำขึ้นน้ำลงส่งผลต่อสสารทั้งหมดบนโลก แต่มีเพียงของเหลวเช่นมหาสมุทรเท่านั้นที่แสดงผลกระทบในช่วงเวลาของมนุษย์ (ตัวอย่างเช่น แรงดึงดูดของน้ำขึ้นน้ำลงที่กระทำต่อหินอาจทำให้เกิด การล็อก น้ำขึ้นน้ำลงระหว่างดาวเคราะห์สองดวง) แม้ว่าส่วนใหญ่จะเกิดจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ แต่น้ำขึ้นน้ำลงในมหาสมุทรยังได้รับอิทธิพลอย่างมากจากแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์ การหมุนของโลก และรูปร่างของทวีปหินที่ขวางกั้นการไหลของน้ำในมหาสมุทร (แรงดึงดูดของน้ำขึ้นน้ำลงแปรผันตามระยะทางมากกว่าแรงโน้มถ่วง "พื้นฐาน": แรงดึงดูดของดวงจันทร์ที่มีต่อโลกมีมากกว่าสองเท่าของแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์^{[ 86 ]}แม้ว่าแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ที่มีต่อโลกจะแข็งแกร่งกว่ามากก็ตาม แรงดึงดูดของโลกที่มีต่อดวงจันทร์นั้นแข็งแกร่งกว่าแรงดึงดูดของดวงจันทร์ที่มีต่อโลกถึง 20 เท่า)

ผลกระทบหลักของแรงดึงดูดระหว่างดวงจันทร์กับน้ำขึ้นน้ำลงคือการทำให้สสารบนโลกโป่งออกไปทางด้านใกล้และด้านไกลของโลกเมื่อเทียบกับดวงจันทร์ ด้านที่ "ตั้งฉาก" ซึ่งดวงจันทร์ปรากฏอยู่ในแนวเดียวกับเส้นขอบฟ้าในท้องถิ่น จะเกิด "ช่วงน้ำลงต่ำสุด" เนื่องจากโลกใช้เวลาเกือบ 25 ชั่วโมงในการหมุนรอบตัวเองใต้ดวงจันทร์ (โดยคำนึงถึงวงโคจรของดวงจันทร์รอบโลก 28 วัน) ดังนั้นน้ำขึ้นน้ำลงจึงหมุนเวียนเป็นวัฏจักรในรอบ 12.5 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ทวีปที่เป็นหินเป็นอุปสรรคต่อการโป่งของน้ำขึ้นน้ำลง ดังนั้นเวลาที่น้ำขึ้นสูงสุดอาจไม่ตรงกับดวงจันทร์ในสถานที่ส่วนใหญ่บนโลก เนื่องจากมหาสมุทรถูกบังคับให้ "หลบ" ทวีปต่างๆ เวลาและขนาดของน้ำขึ้นน้ำลงจึงแตกต่างกันอย่างมากทั่วโลกอันเป็นผลมาจากทวีปต่างๆ ดังนั้น การรู้ตำแหน่งของดวงจันทร์จึงไม่ช่วยให้คนในท้องถิ่นสามารถคาดการณ์เวลาของน้ำขึ้นน้ำลงได้ แต่ต้องใช้ตารางน้ำขึ้นน้ำลง ที่คำนวณไว้ล่วงหน้า ซึ่งคำนึงถึงทวีปและดวงอาทิตย์เป็นต้น

ในแต่ละรอบน้ำขึ้นน้ำลง ณ สถานที่ใดสถานที่หนึ่ง น้ำจะขึ้นสูงถึงระดับสูงสุด เรียกว่า น้ำขึ้น ก่อนที่จะลดลงสู่ระดับต่ำสุด เรียกว่า น้ำลง เมื่อน้ำลดลง มันจะค่อยๆ เผยให้เห็นชายฝั่งหรือที่เรียกว่าเขตน้ำขึ้นน้ำลง ความแตกต่างของระดับความสูงระหว่างน้ำขึ้นและน้ำลงเรียกว่าช่วงน้ำขึ้นน้ำลงหรือ แอมพลิจูดน้ำขึ้นน้ำลง^{[ 87 ] [ 88 ]} เมื่อดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เรียงตัวกัน (พระจันทร์เต็มดวงหรือพระจันทร์ใหม่) ผลรวมจะทำให้เกิด "น้ำขึ้นน้ำลงสูงสุด" ที่สูงขึ้น ในขณะที่ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ไม่เรียงตัวกัน (พระจันทร์ครึ่งดวง) จะทำให้เกิดช่วงน้ำขึ้นน้ำลงที่น้อยลง^{[ 87 ]}

ในมหาสมุทรเปิด ระดับน้ำขึ้นน้ำลงจะน้อยกว่า 1 เมตร แต่ในพื้นที่ชายฝั่ง ระดับน้ำขึ้นน้ำลงจะเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 10 เมตรในบางพื้นที่^{[ 89 ]}ระดับน้ำขึ้นน้ำลงที่สูงที่สุดในโลกบางแห่งเกิดขึ้นในอ่าวฟันดีและอ่าวอุงกาวาในแคนาดา ซึ่งสูงถึง 16 เมตร^{[ 90 ]}สถานที่อื่นๆ ที่มีระดับน้ำขึ้นน้ำลงสูงเป็นประวัติการณ์ ได้แก่ช่องแคบบริสตอลระหว่างอังกฤษและเวลส์อ่าวคุกในอลาสก้า และริโอ กัลเลโกสในอาร์เจนตินา^{[ 91 ]}

อย่าสับสนระหว่างน้ำขึ้นน้ำลงกับคลื่นพายุซัดฝั่ง ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อลมแรงพัดน้ำขึ้นมาสะสมอยู่บริเวณชายฝั่งในพื้นที่ตื้น และเมื่อรวมกับระบบความกดอากาศต่ำ ก็อาจทำให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้นอย่างมากเหนือระดับน้ำขึ้นปกติ

ความลึกเฉลี่ยของมหาสมุทรอยู่ที่ประมาณ 4 กิโลเมตร หรือกล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้นคือความลึกเฉลี่ยอยู่ที่ 3,688 เมตร (12,100 ฟุต) ^{[ 77 ]}เกือบครึ่งหนึ่งของน่านน้ำทะเลทั่วโลกมีความลึกมากกว่า 3,000 เมตร (9,800 ฟุต) ^{[ 28 ]} "มหาสมุทรลึก" ซึ่งหมายถึงบริเวณที่อยู่ต่ำกว่า 200 เมตร (660 ฟุต) ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 66% ของพื้นผิวโลก^{[ 92 ]}ตัวเลขนี้ไม่รวมทะเลที่ไม่เชื่อมต่อกับมหาสมุทรโลก เช่นทะเล แคสเปียน

บริเวณที่ลึกที่สุดของมหาสมุทรคือร่องลึกมาเรียนาซึ่งตั้งอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกใกล้กับหมู่เกาะมาเรียนาเหนือ [ ^{93 ] ความ}ลึกสูงสุดคาดว่าอยู่ที่ประมาณ 10,935 เมตร (35,876 ฟุต) ^{[ 3 ]}เรือรบของอังกฤษChallenger IIได้สำรวจร่องลึกนี้ในปี 1951 และตั้งชื่อส่วนที่ลึกที่สุดของร่องลึกว่า " Challenger Deep " ในปี 1960 เรือTriesteประสบความสำเร็จในการลงไปถึงก้นร่องลึก โดยมีลูกเรือสองคน

นักสมุทรศาสตร์จำแนกมหาสมุทรออกเป็นเขตแนวดิ่งและแนวนอนโดยพิจารณาจากสภาพทางกายภาพและชีวภาพเขตเพลาจิกประกอบด้วยมวลน้ำในมหาสมุทรเปิด และสามารถแบ่งออกเป็นภูมิภาคย่อยๆ ได้อีก โดยจำแนกตามปริมาณแสงและความลึก

สามารถแบ่งเขตมหาสมุทรตามระดับการส่องผ่านของแสงได้เป็น (จากบนลงล่าง) ได้แก่ เขตที่มีแสงส่องถึง (photic zone), เขตน้ำลึกปานกลาง (mesopelagic zone) และเขตน้ำลึกที่ไม่มีแสงส่องถึง (aphotic deep ocean zone):

• เขตโฟติกถูกกำหนดให้เป็น "ระดับความลึกที่ความเข้มของแสงมีเพียง 1% ของค่าที่ผิวน้ำ" ^{[ 14 ] : 36} โดยปกติแล้วจะมีความลึกประมาณ 200 เมตรในมหาสมุทรเปิด เป็นบริเวณที่ สามารถเกิด การสังเคราะห์แสงได้และด้วยเหตุนี้จึงมีความหลากหลายทางชีวภาพ มากที่สุด การสังเคราะห์แสงโดยพืชและสาหร่าย ขนาดเล็ก ( แพลงก์ตอนพืช ลอยน้ำอิสระ ) ช่วยให้เกิดการสร้างสารอินทรีย์จากสารตั้งต้นทางเคมี ได้แก่ น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ สารอินทรีย์นี้สามารถถูกบริโภคโดยสิ่งมีชีวิตอื่นๆ สารอินทรีย์ส่วนใหญ่ที่สร้างขึ้นในเขตโฟติกจะถูกบริโภคที่นั่น แต่บางส่วนจะจมลงสู่ผืนน้ำที่ลึกกว่า ส่วนที่อยู่เหนือผิวน้ำของเขตโฟติกเรียกว่า เอพิเพลาจิก [ ^{95 ] ทัศนศาสตร์}ที่แท้จริงของแสงที่สะท้อนและทะลุผ่านที่ผิวมหาสมุทรนั้นซับซ้อน^{[ 14 ] : 34–39}
• ใต้เขตโฟติกคือเขตเมโซเพลาจิกหรือเขตสนธยา ซึ่งมีแสงน้อยมาก แนวคิดพื้นฐานคือ ด้วยแสงเพียงเล็กน้อยนั้น การสังเคราะห์แสงจึงไม่น่าจะทำให้เกิดการเติบโตสุทธิมากกว่าการหายใจ^{[ 14 ] : 116–124}
• ด้านล่างนั้นคือมหาสมุทรลึกที่ไม่มีแสงส่องถึง ซึ่งแสงแดดจากผิวน้ำไม่สามารถส่องถึงได้เลย สิ่งมีชีวิตที่อยู่ลึกกว่าเขตที่มีแสงส่องถึงจะต้องพึ่งพาวัสดุที่จมลงมาจากด้านบน (ดูหิมะทะเล ) หรือหาแหล่งพลังงานอื่นปล่องไฮโดรเทอร์มอลเป็นแหล่งพลังงานในสิ่งที่เรียกว่าเขตที่ไม่มีแสงส่องถึง (ความลึกเกิน 200 เมตร) ^{[ 95 ]}

ส่วนแพลงก์ตอนของเขตไร้แสงสามารถแบ่งออกเป็นภูมิภาคแนวตั้งตามความลึกและอุณหภูมิได้อีก: ^{[ 95 ]}

• เขต น้ำลึก ปานกลาง (mesopelagic)เป็นเขตที่อยู่บนสุด ขอบเขตล่างสุดอยู่ที่ชั้นเทอร์โมไคลน์ 12 องศาเซลเซียส (54 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ที่ระดับความลึก 700–1,000 เมตร (2,300–3,300 ฟุต) ในเขต ร้อน ถัดมาคือเขตน้ำลึก (bathypelagic) ซึ่งอยู่ระหว่าง 10 ถึง 4 องศาเซลเซียส (50 ถึง 39 องศาฟาเรนไฮต์) โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 700–1,000 เมตร (2,300–3,300 ฟุต) และ 2,000–4,000 เมตร (6,600–13,100 ฟุต) เขตน้ำลึกลึก (abyssopelagic ) ซึ่งอยู่ตามส่วนบนสุดของที่ราบก้นทะเลลึกนั้น มีขอบเขตล่างอยู่ที่ประมาณ 6,000 เมตร (20,000 ฟุต) เขตสุดท้ายและลึกที่สุดคือเขตฮาดัลเพลาจิกซึ่งรวมถึงร่องลึกในมหาสมุทรและอยู่ระหว่างระดับความลึก 6,000–11,000 เมตร (20,000–36,000 ฟุต)
• เขตเบนทิกเป็นเขตที่ไม่มีแสงส่องถึงและสอดคล้องกับเขตที่ลึกที่สุดสามเขตของทะเลลึก เขต บาธยัลครอบคลุมลาดทวีปลงไปจนถึงประมาณ 4,000 เมตร (13,000 ฟุต) เขตอะบิสซัลครอบคลุมที่ราบก้นทะเลลึกระหว่าง 4,000 ถึง 6,000 เมตร และสุดท้าย เขต ฮาดัลสอดคล้องกับเขตฮาดัลเพลาจิก ซึ่งพบได้ในร่องลึกในมหาสมุทร

สามารถกำหนดขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างน้ำผิวดินและน้ำลึกในมหาสมุทรได้โดยอาศัยคุณสมบัติของน้ำ ขอบเขตเหล่านี้เรียกว่า เทอร์โมไคลน์ (อุณหภูมิ) ฮาโลไคลน์ (ความเค็ม) เคโมไคลน์ (องค์ประกอบทางเคมี) และไพคโนไคลน์ (ความหนาแน่น) หากบริเวณใดมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมากตามความลึก บริเวณนั้นจะมีเทอร์โมไคลน์ ซึ่งเป็นขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างน้ำผิวดินที่อุ่นกว่าและน้ำลึกที่เย็นกว่า ในเขตร้อน เทอร์โมไคลน์มักจะอยู่ลึกกว่าเมื่อเทียบกับละติจูดที่สูงกว่า ต่างจากน้ำในเขตขั้วโลกซึ่งได้รับพลังงานแสงอาทิตย์อย่างจำกัด การแบ่งชั้นของอุณหภูมิจึงไม่เด่นชัดนัก และมักไม่มีเทอร์โมไคลน์ที่ชัดเจน เนื่องจากน้ำผิวดินในเขตขั้วโลกนั้นเย็นเกือบเท่ากับน้ำลึก ใต้เทอร์โมไคลน์ น้ำทุกหนทุกแห่งในมหาสมุทรจะเย็นมาก โดยมีอุณหภูมิตั้งแต่ -1 องศาเซลเซียส ถึง 3 องศาเซลเซียส เนื่องจากชั้นน้ำลึกและเย็นนี้มีน้ำในมหาสมุทรเป็นส่วนใหญ่ อุณหภูมิเฉลี่ยของมหาสมุทรทั่วโลกจึงอยู่ที่ 3.9 องศาเซลเซียส^{[ 96 ]}หากบริเวณใดมีการเปลี่ยนแปลงความเค็มอย่างมากตามความลึก บริเวณนั้นจะมีฮาโลไคลน์ หากบริเวณใดมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในแนวตั้งอย่างมากตามความลึก บริเวณนั้นจะมีเคโมไคลน์ อุณหภูมิและความเค็มเป็นตัวควบคุมความหนาแน่นของน้ำในมหาสมุทร น้ำที่เย็นกว่าและเค็มกว่าจะมีความหนาแน่นมากกว่า และความหนาแน่นนี้มีบทบาทสำคัญในการควบคุมการไหลเวียนของน้ำทั่วโลกภายในมหาสมุทร^{[ 95 ]}ฮาโลไคลน์มักจะตรงกับเทอร์โมไคลน์ และการรวมกันนี้ทำให้เกิดไพคโนไคลน์ที่เด่นชัด ซึ่งเป็นขอบเขตระหว่างน้ำผิวดินที่มีความหนาแน่นน้อยกว่ากับน้ำลึกที่มีความหนาแน่นมากกว่า

เขตทะเลเปิดสามารถแบ่งย่อยออกเป็นสองเขตย่อยตามระยะห่างจากแผ่นดิน ได้แก่เขตน้ำตื้นและเขตทะเลเปิด เขตน้ำตื้นครอบคลุมน่านน้ำเหนือไหล่ทวีป โดยตรง รวมถึงน่านน้ำชายฝั่งในขณะที่เขตทะเลเปิดครอบคลุมน่านน้ำเปิดทั้งหมด

เขตชายฝั่งครอบคลุมพื้นที่ระหว่างน้ำขึ้นและน้ำลง และเป็นพื้นที่เปลี่ยนผ่านระหว่างสภาพแวดล้อมทางทะเลและบนบก เรียกอีกอย่างว่า เขตน้ำ ขึ้นน้ำลงเนื่องจากเป็นพื้นที่ที่ระดับน้ำขึ้นน้ำลงส่งผลต่อสภาพของภูมิภาค^{[ 95 ]}

ปริมาณน้ำรวมในมหาสมุทรทั้งหมดมีประมาณ 1.335 พันล้านลูกบาศก์กิโลเมตร (1.335 เซ็กซ์ทิลเลียนลิตร, 320.3 ล้านลูกบาศก์ไมล์) ^{[ 77 ] [ 97 ] [ 98 ]}

อุณหภูมิของมหาสมุทรขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบลงบนพื้นผิว ในเขตร้อน เมื่อดวงอาทิตย์อยู่เกือบเหนือศีรษะอุณหภูมิของชั้นผิวน้ำสามารถสูงขึ้นได้ถึงกว่า 30 °C (86 °F) ในขณะที่ใกล้ขั้วโลก อุณหภูมิที่สมดุลกับน้ำแข็งทะเลจะอยู่ที่ประมาณ −2 °C (28 °F) มีการหมุนเวียนของน้ำในมหาสมุทรอย่างต่อเนื่อง กระแสน้ำอุ่นบนผิวน้ำจะเย็นลงเมื่อเคลื่อนตัวออกจากเขตร้อน และน้ำจะมีความหนาแน่นมากขึ้นและจมลง น้ำเย็นจะเคลื่อนตัวกลับไปยังเส้นศูนย์สูตรในรูปของกระแสน้ำลึก โดยได้รับแรงขับเคลื่อนจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความหนาแน่นของน้ำ ก่อนที่จะผุดขึ้นมาสู่ผิวน้ำอีกครั้งในที่สุด น้ำในมหาสมุทรลึกมีอุณหภูมิระหว่าง −2 °C (28 °F) และ 5 °C (41 °F) ในทุกส่วนของโลก^{[ 15 ]}

การไล่ระดับอุณหภูมิตามความลึกของน้ำเกี่ยวข้องกับวิธีที่น้ำผิวดินผสมกับน้ำที่ลึกกว่าหรือไม่ผสมกัน (การไม่ผสมกันเรียกว่าการแบ่งชั้นของมหาสมุทร ) ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ: ในเขตร้อน ชั้นผิวน้ำอุ่นที่ความลึกประมาณ 100 เมตรค่อนข้างคงที่และไม่ผสมกับน้ำที่ลึกกว่ามากนัก ในขณะที่ใกล้ขั้วโลก การเย็นตัวลงในฤดูหนาวและพายุทำให้ชั้นผิวน้ำมีความหนาแน่นมากขึ้นและผสมลงไปในระดับความลึกมาก จากนั้นจึงแบ่งชั้นอีกครั้งในฤดูร้อนความลึกของโฟติกโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 100 เมตร (แต่แตกต่างกันไป) และเกี่ยวข้องกับชั้นผิวน้ำที่ร้อนนี้^{[ 104 ]}

อุณหภูมิและความเค็มของน้ำทะเลแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละภูมิภาค เนื่องจากความแตกต่างของสมดุลน้ำในท้องถิ่น ( ปริมาณน้ำฝนเทียบกับการระเหย) และความแตกต่างของอุณหภูมิ ระหว่าง "ทะเลกับอากาศ" ลักษณะเหล่านี้อาจแตกต่างกันอย่างมากจากภูมิภาคหนึ่งของมหาสมุทรไปยังอีกภูมิภาคหนึ่ง ตารางด้านล่างแสดงตัวอย่างค่าต่างๆ ที่พบได้ทั่วไป

น้ำทะเลที่มีความเค็มโดยทั่วไป 35‰ มีจุดเยือกแข็งประมาณ −1.8 °C (28.8 °F) ^{[ 95 ] [ 113 ]}เนื่องจากน้ำแข็งทะเลมีความหนาแน่น น้อย กว่าน้ำ จึงลอยอยู่บนผิวมหาสมุทร (เช่นเดียวกับน้ำแข็งน้ำจืด ซึ่งมีความหนาแน่นน้อยกว่า) น้ำแข็งทะเลปกคลุมพื้นผิวโลกประมาณ 7% และมหาสมุทรทั่วโลกประมาณ 12% ^{[ 114 ] [ 115 ] [ 116 ]}น้ำแข็งทะเลมักจะเริ่มแข็งตัวที่ผิวน้ำ โดยเริ่มแรกเป็นฟิล์มน้ำแข็งบางๆ เมื่อการแข็งตัวดำเนินต่อไป ฟิล์มน้ำแข็งนี้จะหนาขึ้นและสามารถก่อตัวเป็นแผ่นน้ำแข็งได้น้ำแข็งที่เกิดขึ้นจะมีเกลือทะเล อยู่บ้าง แต่มีปริมาณน้อยกว่าน้ำทะเลที่ก่อตัวขึ้นมาก เนื่องจากน้ำแข็งก่อตัวด้วยความเค็มต่ำ จึงทำให้น้ำทะเลที่เหลืออยู่มีความเค็มมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มความหนาแน่นและส่งเสริมการจมตัวลงในแนวดิ่งของน้ำ^{[ 117 ]}

กระแสน้ำในมหาสมุทรคือการไหลของน้ำทะเลอย่างต่อเนื่องและมีทิศทาง ซึ่งเกิดจากแรงหลายอย่างที่กระทำต่อน้ำ ได้แก่ ลมผลของโคริโอลิสความแตกต่างของอุณหภูมิและความเค็ม^{[ 16 ]}กระแสน้ำในมหาสมุทรส่วนใหญ่เป็นการเคลื่อนที่ของน้ำในแนวนอน ซึ่งมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน เช่น น้ำขึ้นน้ำลงสำหรับกระแสน้ำขึ้นน้ำลง หรือลมและคลื่นสำหรับกระแสน้ำผิวน้ำ

กระแสน้ำขึ้นน้ำลงมีเฟสตรงกับน้ำขึ้นน้ำลงดังนั้นจึงมีลักษณะกึ่งเป็นคาบโดยเกี่ยวข้องกับอิทธิพลของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ที่ดึงน้ำในมหาสมุทร กระแสน้ำขึ้นน้ำลงอาจก่อให้เกิดรูปแบบที่ซับซ้อนต่างๆ ในบางพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณแหลม[ ^{118 ] กระแสน้ำ}ที่ไม่เป็นคาบหรือกระแสน้ำที่ไม่ใช่น้ำขึ้นน้ำลงเกิดจากการกระทำของลมและการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของน้ำในเขตชายฝั่งคลื่นที่แตกตัวมีความรุนแรงมากและการวัดความลึกต่ำมาก ทำให้กระแสน้ำในทะเลมักมีความเร็วถึง 1 ถึง2 นอต^{[ 119 ]}

ลมและคลื่น สร้างกระแสน้ำผิวน้ำ (เรียกว่า "กระแสน้ำ ลอย ") กระแสน้ำเหล่านี้สามารถแยกออกเป็นกระแสน้ำกึ่งถาวรหนึ่งกระแส (ซึ่งเปลี่ยนแปลงภายในช่วงเวลาหนึ่งชั่วโมง) และการเคลื่อนที่แบบStokes drift หนึ่งการเคลื่อนที่ ภายใต้ผลของการเคลื่อนที่ของคลื่นอย่างรวดเร็ว (ซึ่งเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาสองสามวินาที) กระแสน้ำกึ่งถาวรจะเร่งความเร็วขึ้นเมื่อคลื่นแตก และมีผลควบคุมน้อยกว่าโดยแรงเสียดทานของลมบนผิวน้ำ^{[ 119 ]}

การเร่งความเร็วของกระแสน้ำนี้เกิดขึ้นในทิศทางของคลื่นและลมที่เด่นชัด ดังนั้น เมื่อความลึกของมหาสมุทรเพิ่มขึ้นการหมุนของโลกจะเปลี่ยนทิศทางของกระแสน้ำตามสัดส่วนของการเพิ่มขึ้นของความลึก ในขณะที่แรงเสียดทานจะลดความเร็วของกระแสน้ำลง ที่ความลึกของมหาสมุทรระดับหนึ่ง กระแสน้ำจะเปลี่ยนทิศทางและมองเห็นได้ในลักษณะกลับหัวในทิศทางตรงกันข้าม โดยความเร็วของกระแสน้ำกลายเป็นศูนย์ ซึ่งเรียกว่าเกลียวเอกมัน (Ekman spiral ) อิทธิพลของกระแสน้ำเหล่านี้ส่วนใหญ่จะสัมผัสได้ที่ชั้นผสมของผิวมหาสมุทร ซึ่งมักอยู่ที่ความลึกสูงสุด 400 ถึง 800 เมตร กระแสน้ำเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก และขึ้นอยู่กับฤดูกาล ในแต่ละปี หากชั้นผสมมีความหนาน้อยกว่า (10 ถึง 20 เมตร) กระแสน้ำกึ่งถาวรที่ผิวน้ำอาจมีทิศทางที่แตกต่างกันอย่างมากเมื่อเทียบกับทิศทางของลม ในกรณีนี้ มวลน้ำจะกลายเป็นเนื้อเดียวกันโดยแทบจะสมบูรณ์เหนือเทอร์โมไคลน์^{[ 119 ]}

ลมที่พัดบนผิวมหาสมุทรจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของน้ำ รูปแบบลมทั่วโลก (เรียกอีกอย่างว่าการหมุนเวียนของบรรยากาศ ) สร้างรูปแบบกระแสน้ำในมหาสมุทรทั่วโลก กระแสน้ำเหล่านี้ไม่ได้ถูกขับเคลื่อนด้วยลมเพียงอย่างเดียว แต่ยังได้รับอิทธิพลจากการหมุนเวียนของโลก ( แรงโคริโอลิส ) ด้วย กระแสน้ำในมหาสมุทรที่สำคัญเหล่านี้ ได้แก่ กระแสน้ำกัลฟ์สตรีมกระแสน้ำคุโรชิโอกระแสน้ำอะกูลฮาสและกระแสน้ำวนรอบแอนตาร์กติกากระแสน้ำวนรอบแอนตาร์กติกาล้อมรอบทวีปแอนตาร์กติกา และมี อิทธิพลต่อสภาพภูมิอากาศของพื้นที่ โดยเชื่อมต่อกระแสน้ำในมหาสมุทรหลายแห่ง^{[ 119 ]}

โดยรวมแล้ว กระแสน้ำเคลื่อนย้ายน้ำและความร้อนจำนวนมหาศาลไปทั่วโลก ส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศ กระแสน้ำที่ขับเคลื่อนด้วยลมเหล่านี้ส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ผิวน้ำเพียงไม่กี่ร้อยเมตรแรกของมหาสมุทร ที่ระดับความลึกมากขึ้นการไหลเวียนของเทอร์โมฮาไลน์จะขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของน้ำ ตัวอย่างเช่นการไหลเวียนของกระแสน้ำวนในมหาสมุทรแอตแลนติก (AMOC) เกิดจากการเย็นตัวของน้ำผิวดินในละติจูดขั้วโลกเหนือและใต้ ทำให้เกิดน้ำที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งจมลงสู่ก้นมหาสมุทร น้ำเย็นและหนาแน่นนี้เคลื่อนที่ออกจากขั้วโลกอย่างช้าๆซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมน้ำในชั้นลึกที่สุดของมหาสมุทรโลกจึงเย็นจัด การไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทรลึกนี้ค่อนข้างช้า และน้ำที่ก้นมหาสมุทรสามารถแยกตัวออกจากผิวน้ำและชั้นบรรยากาศได้นานหลายร้อยหรือหลายพันปี^{[ 119 ]}การไหลเวียนนี้มีผลกระทบสำคัญต่อระบบภูมิอากาศ โลก และต่อการดูดซับและการกระจายตัวของมลพิษและก๊าซ เช่นคาร์บอนไดออกไซด์ตัวอย่างเช่น โดยการเคลื่อนย้ายสารปนเปื้อนจากผิวน้ำลงสู่มหาสมุทรลึก

กระแสน้ำในมหาสมุทรส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพภูมิอากาศของโลก โดยการถ่ายเทความร้อนจากเขตร้อนไปยังเขตขั้วโลก ซึ่งส่งผลต่ออุณหภูมิอากาศและปริมาณน้ำฝนในบริเวณชายฝั่งและพื้นที่ตอนใน ความร้อนและน้ำจืดที่ไหลเวียน บนพื้นผิวโลกก่อให้เกิด ความแตกต่างของความหนาแน่นทั่วโลกซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรขนาดใหญ่ (thermohaline circulation) การไหลเวียนนี้มีบทบาทสำคัญในการส่งความร้อนไปยังเขตขั้วโลก และควบคุมการก่อตัวของน้ำแข็งในทะเล

มหาสมุทรช่วยปรับสภาพภูมิอากาศของพื้นที่ที่มีลมพัดมาจากมหาสมุทร ในละติจูดที่ใกล้เคียงกัน สถานที่บนโลกที่มีอิทธิพลจากมหาสมุทรมากกว่าจะมีสภาพภูมิอากาศที่อบอุ่นกว่าสถานที่ที่ได้รับอิทธิพลจากแผ่นดินมากกว่า ตัวอย่างเช่น เมืองซานฟรานซิสโก (37.8 องศาเหนือ) และนิวยอร์ก (40.7 องศาเหนือ) มีสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน เนื่องจากซานฟรานซิสโกได้รับอิทธิพลจากมหาสมุทรมากกว่า ซานฟรานซิสโกตั้งอยู่บนชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ ได้รับลมจากทิศตะวันตกพัดผ่านมหาสมุทรแปซิฟิกส่วนนิวยอร์กตั้งอยู่บนชายฝั่งตะวันออกของทวีปอเมริกาเหนือ ได้รับลมจากทิศตะวันตกพัดผ่านแผ่นดิน ดังนั้นนิวยอร์กจึงมีฤดูหนาวที่หนาวกว่าและฤดูร้อนที่ร้อนกว่าและมาเร็วกว่าซานฟรานซิสโก กระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทรส่งผลให้สภาพภูมิอากาศอบอุ่นขึ้นในระยะยาว แม้ในละติจูดสูง ในละติจูดที่ใกล้เคียงกัน สถานที่ที่ได้รับอิทธิพลจากกระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทรจะมีสภาพภูมิอากาศที่อบอุ่นกว่าโดยรวมเมื่อเทียบกับสถานที่ที่ได้รับอิทธิพลจากกระแสน้ำเย็นในมหาสมุทร

เชื่อกันว่าการเปลี่ยนแปลงในการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรส่งผลกระทบอย่างมากต่องบประมาณพลังงานของโลกเนื่องจากการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรเป็นตัวกำหนดอัตราที่น้ำลึกขึ้นสู่ผิวน้ำ จึงอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อ ความเข้มข้น ของคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศการสังเกตการณ์ในปัจจุบันการจำลองสภาพภูมิอากาศและการสร้างสภาพภูมิอากาศในอดีตขึ้นใหม่ ชี้ให้เห็นว่าการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเหนือ (AMOC) อ่อนกำลังลงตั้งแต่ยุคก่อนอุตสาหกรรม การคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศล่าสุดในปี 2021 ชี้ให้เห็นว่า AMOC มีแนวโน้มที่จะอ่อนกำลังลงอีกในช่วงศตวรรษที่ 21 ^{[ 120 ] : 19} การอ่อนกำลังลงดังกล่าวอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ต่อสภาพภูมิอากาศโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ^{[ 120 ] : 19}

ความเค็มคือการวัดปริมาณเกลือที่ละลายทั้งหมดในน้ำทะเลเดิมทีวัดโดยการวัดปริมาณคลอไรด์ในน้ำทะเล จึงเรียกว่าคลอรินิตี ปัจจุบันเป็นวิธีปฏิบัติมาตรฐานในการวัดโดยการวัดค่าการนำไฟฟ้าของตัวอย่างน้ำ ความเค็มสามารถคำนวณได้โดยใช้คลอรินิตี ซึ่งเป็นการวัดมวลรวมของ ไอออน ฮาโลเจน (รวมถึงฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน และไอโอดีน) ในน้ำทะเล ตามข้อตกลงระหว่างประเทศ จะใช้สูตรต่อไปนี้ในการกำหนดความเค็ม: ^{[ 122 ]}

ความเค็ม (หน่วยเป็น ‰) = 1.80655 × ความเข้มข้นของคลอรีน (หน่วยเป็น ‰)

ความเข้มข้นของคลอรีนในน้ำทะเลโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 19.2‰ (เท่ากับ 1.92%) ดังนั้นความเค็มโดยเฉลี่ยจึงอยู่ที่ประมาณ 34.7‰ (3.47%) ^{[ 122 ]}

ความเค็มมีอิทธิพลอย่างมากต่อความหนาแน่นของน้ำทะเล บริเวณที่มีความเค็มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามความลึกเรียกว่าฮาโลไคลน์เมื่อ ปริมาณเกลือใน น้ำทะเลเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่ความหนาแน่นสูงสุดก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ความเค็มส่งผลต่อทั้งจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำ โดยจุดเดือดจะเพิ่มขึ้นตาม ความเค็ม ที่ความดันบรรยากาศ^{[ 123 ]}น้ำทะเลปกติจะแข็งตัวที่อุณหภูมิประมาณ −2 °C

ความเค็มจะสูงขึ้นในมหาสมุทรของโลกที่มีการระเหย มากขึ้น และจะต่ำลงในบริเวณที่มีปริมาณน้ำฝน มากขึ้น หากปริมาณน้ำฝนมากกว่าการระเหย เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเขตขั้วโลกและบางเขตอบอุ่นความเค็มจะต่ำลง ความเค็มจะสูงขึ้นหากการระเหยมากกว่าปริมาณน้ำฝน เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในบางครั้งในเขตร้อนตัวอย่างเช่น การระเหยมากกว่าปริมาณน้ำฝนในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนซึ่งมีความเค็มเฉลี่ย 38‰ เค็มกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกที่ 34.7‰ ^{[ 124 ]}ดังนั้น น้ำในมหาสมุทรในเขตขั้วโลกจึงมีความเค็มต่ำกว่าน้ำในมหาสมุทรในเขตร้อน^{[ 122 ]}อย่างไรก็ตาม เมื่อน้ำแข็งทะเลก่อตัวขึ้นในละติจูดสูงเกลือจะถูกแยกออกจากน้ำแข็งขณะที่ก่อตัว ซึ่งอาจเพิ่มความเค็มในน้ำทะเลที่เหลืออยู่ในเขตขั้วโลก เช่นมหาสมุทรอาร์กติก^{[ 95 ] [ 125 ]}

เนื่องจากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อมหาสมุทรการสังเกตความเค็มของผิวน้ำทะเลระหว่างปี 1950 ถึง 2019 บ่งชี้ว่าบริเวณที่มีความเค็มสูงและการระเหยสูงมีความเค็มมากขึ้น ในขณะที่บริเวณที่มีความเค็มต่ำและมีปริมาณน้ำฝนมากขึ้นกลับมีความเค็มน้อยลง^{[ 126 ]}เป็นไปได้มากว่ามหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรแอนตาร์กติก/มหาสมุทรใต้มีความเค็มน้อยลง ในขณะที่มหาสมุทรแอตแลนติกมีความเค็มมากขึ้น^{[ 126 ]}

น้ำทะเลมีก๊าซละลายอยู่เป็นจำนวนมาก รวมถึงออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนก๊าซเหล่านี้ละลายลงในน้ำทะเลผ่านการแลกเปลี่ยนก๊าซที่ผิวน้ำทะเล โดยความสามารถในการละลายของก๊าซเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความเค็มของน้ำ^{[ 17 ]}ก๊าซที่พบมากที่สุด 4 ชนิดในชั้นบรรยากาศและมหาสมุทรของโลก ได้แก่ ไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน และคาร์บอนไดออกไซด์ ในมหาสมุทรเมื่อพิจารณาตามปริมาตร ก๊าซที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลมากที่สุด ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ (รวมถึงไอออนไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนต เฉลี่ย 14 มล./ลิตร) ไนโตรเจน (9 มล./ลิตร) และออกซิเจน (5 มล./ลิตร) ที่สมดุลที่ 24 °C (75 °F) ^{[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]}ก๊าซทั้งหมดละลายได้ง่ายกว่าในน้ำที่เย็นกว่าในน้ำที่อุ่นกว่า ตัวอย่างเช่น เมื่อความเค็มและความดันคงที่ ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำจะเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าเมื่ออุณหภูมิลดลงจากอุณหภูมิของวันฤดูร้อนที่อบอุ่น 30 °C (86 °F) ไปจนถึงจุดเยือกแข็ง 0 °C (32 °F) ในทำนองเดียวกัน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจนจะละลายได้ดีกว่าที่อุณหภูมิที่เย็นกว่า และความสามารถในการละลายของก๊าซเหล่านี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิในอัตราที่แตกต่างกัน^{[ 128 ] [ 131 ]}

การสังเคราะห์แสงในมหาสมุทรส่วนบนจะปล่อยออกซิเจนและใช้คาร์บอนไดออกไซด์แพลงก์ตอนพืช ซึ่งเป็นสาหร่ายลอยน้ำขนาดเล็กชนิดหนึ่ง ควบคุมกระบวนการนี้ หลังจากที่พืชเจริญเติบโต ออกซิเจนจะถูกใช้ไปและคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมา อันเป็นผลมาจากการย่อยสลายสารอินทรีย์โดยแบคทีเรียที่เกิดจากการสังเคราะห์แสงในมหาสมุทร การจมลงและการย่อยสลายสารอินทรีย์บางส่วนโดยแบคทีเรียในน้ำทะเลลึก ที่ระดับความลึกซึ่งน้ำไม่ได้สัมผัสกับชั้นบรรยากาศ จะนำไปสู่การลดลงของความเข้มข้นของออกซิเจนและการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนไดออกไซด์คาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต [ ^{104 ] วัฏจักร}ของคาร์บอนไดออกไซด์ในมหาสมุทรนี้เป็นส่วนสำคัญของวัฏจักรคาร์บอน ทั่ว โลก

มหาสมุทรเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอน ที่สำคัญ สำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดูดซับจากชั้นบรรยากาศโดยกระบวนการสังเคราะห์แสงและการละลาย (ดูเพิ่มเติมที่การกักเก็บคาร์บอน ) นอกจากนี้ยังมีการให้ความสนใจเพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในแหล่งที่อยู่อาศัยทางทะเล ชายฝั่ง เช่นป่าชายเลนและพื้นที่ชุ่มน้ำเค็มกระบวนการนี้มักถูกเรียกว่า " คาร์บอนสีน้ำเงิน " การให้ความสำคัญกับระบบนิเวศเหล่านี้เป็นเพราะเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่แข็งแกร่งและเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยที่สำคัญทางนิเวศวิทยาซึ่งกำลังถูกคุกคามจากกิจกรรมของมนุษย์และการ เสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม

เมื่อน้ำทะเลลึกไหลเวียนไปทั่วโลก ปริมาณออกซิเจนจะค่อยๆ ลดลง และคาร์บอนไดออกไซด์จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นเมื่ออยู่ห่างจากอากาศที่ผิวน้ำเป็นเวลานานขึ้น การลดลงของความเข้มข้นของออกซิเจนนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสารอินทรีย์ที่จมลงจะสลายตัวอย่างต่อเนื่องในช่วงเวลาที่น้ำไม่ได้สัมผัสกับบรรยากาศ^{[ 104 ]}น้ำลึกส่วนใหญ่ในมหาสมุทรยังคงมีความเข้มข้นของออกซิเจนค่อนข้างสูงเพียงพอสำหรับสัตว์ส่วนใหญ่ที่จะอยู่รอดได้ อย่างไรก็ตาม บางพื้นที่ในมหาสมุทรมีออกซิเจนต่ำมากเนื่องจากน้ำถูกแยกออกจากบรรยากาศเป็นเวลานาน พื้นที่ที่ขาดออกซิเจนเหล่านี้เรียกว่าเขตออกซิเจนต่ำสุดหรือ น้ำที่มีออกซิเจน ต่ำ ซึ่ง โดยทั่วไปแล้วจะแย่ลงจาก ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ต่อมหาสมุทร^{[ 133 ] [ 134 ]}

ค่าpHที่ผิวมหาสมุทร ( ค่าเฉลี่ย pH ที่ผิวมหาสมุทรทั่วโลก ) ปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 8.05 ^{[ 135 ]}ถึง 8.08 ^{[ 136 ]}ทำให้มีสภาพเป็นด่าง เล็กน้อย ค่า pH ที่ผิวมหาสมุทรเคยอยู่ที่ประมาณ 8.2 ในช่วง 300 ล้านปีที่ผ่านมา^{[ 137 ]}อย่างไรก็ตาม ระหว่างปี 1950 ถึง 2020 ค่า pH เฉลี่ยของผิวมหาสมุทรลดลงจากประมาณ 8.15 เหลือ 8.05 ^{[ 138 ]}การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากกิจกรรมของมนุษย์เป็นสาเหตุหลักของกระบวนการนี้ที่เรียกว่าการเป็นกรดของมหาสมุทรโดยระดับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) ในบรรยากาศ เกิน 410 ppm (ในปี 2020) ^{[ 139 ]} CO ₂จากบรรยากาศถูกดูดซับโดยมหาสมุทร ทำให้เกิดกรดคาร์บอนิก (H ₂ CO ₃ ) ซึ่งแตกตัวเป็นไอออนไบคาร์บอเนต ( HCO )−3) และไอออนไฮโดรเจน (H ⁺ ) การมีอยู่ของไอออนไฮโดรเจนอิสระ (H ⁺ ) ทำให้ค่า pH ของมหาสมุทรลดลง

ในมหาสมุทรมีการไล่ระดับค่า pH ตามธรรมชาติซึ่งเกี่ยวข้องกับการสลายตัวของสารอินทรีย์ในน้ำลึกซึ่งค่อยๆ ลดค่า pH ลงตามความลึก: ค่า pH ของน้ำทะเลตามธรรมชาติจะต่ำถึง 7.8 ในน้ำทะเลลึกอันเป็นผลมาจากการย่อยสลายของสารอินทรีย์ที่นั่น^{[ 140 ]}และอาจสูงถึง 8.4 ในน้ำผิวดินในพื้นที่ที่มีผลผลิตทางชีวภาพ^สูง [ ^{104 ]}

นิยามของค่า pH เฉลี่ยของผิวน้ำทั่วโลกหมายถึงชั้นบนสุดของน้ำในมหาสมุทร ซึ่งมีความลึกประมาณ 20 หรือ 100 เมตร เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ความลึกเฉลี่ยของมหาสมุทรอยู่ที่ประมาณ 4 กิโลเมตร ค่า pH ที่ระดับความลึกมากกว่า 100 เมตร ยังไม่ได้รับผลกระทบจากภาวะความเป็นกรดของมหาสมุทรในลักษณะเดียวกัน มีแหล่งน้ำลึกขนาดใหญ่ที่ยังคงมีระดับ pH ตามธรรมชาติจาก 8.2 ไปจนถึงประมาณ 7.8 และจะต้องใช้เวลานานมากในการทำให้น้ำเหล่านี้กลายเป็นกรด และใช้เวลานานพอๆ กันในการฟื้นตัวจากภาวะความเป็นกรดนั้น แต่เนื่องจากชั้นบนสุดของมหาสมุทร ( เขตโฟติก ) มีความสำคัญต่อผลผลิตทางทะเล การเปลี่ยนแปลงใดๆ ต่อค่า pH และอุณหภูมิของชั้นบนสุดจึงอาจส่งผลกระทบต่อเนื่องหลายประการ เช่น ต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและกระแสน้ำในมหาสมุทร (เช่น ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อมหาสมุทร) ^{[ 104 ]}

ประเด็นสำคัญในแง่ของการแพร่กระจายของภาวะความเป็นกรดในมหาสมุทรคือ วิธีที่น้ำผิวดินผสมกับน้ำที่อยู่ลึกกว่าหรือไม่ผสมกัน (การไม่ผสมกันเรียกว่าการแบ่งชั้นของมหาสมุทร ) ซึ่งขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำ และดังนั้นจึงแตกต่างกันระหว่างเขตร้อนและเขตขั้วโลก (ดูocean#Temperature ) ^{[ 104 ]}

คุณสมบัติทางเคมีของน้ำทะเลทำให้การวัดค่า pH ซับซ้อน และมีมาตราส่วน pH ที่แตกต่างกันหลายแบบในสมุทรศาสตร์เคมี [ ^{141 ] ไม่มี}มาตราส่วน pH อ้างอิงที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลสำหรับน้ำทะเล และความแตกต่างระหว่างการวัดโดยใช้มาตราส่วนอ้างอิงหลายแบบอาจสูงถึง 0.14 หน่วย^{[ 142 ]}

ความเป็นด่างคือความสมดุลของเบส (ตัวรับโปรตอน) และกรด (ตัวให้โปรตอน) ในน้ำทะเล หรือในน้ำธรรมชาติใดๆ ก็ตาม ความเป็นด่างทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ทางเคมีควบคุมค่า pH ของน้ำทะเล แม้ว่าจะมีไอออนจำนวนมากในน้ำทะเลที่สามารถทำให้เกิดความเป็นด่างได้ แต่ไอออนเหล่านี้ส่วนใหญ่มีความเข้มข้นต่ำมาก ซึ่งหมายความว่าไอออนคาร์บอเนต ไบคาร์บอเนต และโบเรต เป็นเพียงไอออนสำคัญที่ทำให้เกิดความเป็นด่างในน้ำทะเลในมหาสมุทรเปิดที่มีออกซิเจนสูง ไอออนสองชนิดแรกนี้มีส่วนทำให้เกิดความเป็นด่างมากกว่า 95% ^{[ 104 ]}

สมการทางเคมีสำหรับความเป็นด่างในน้ำทะเลคือ:

A _T = [HCO ₃ ⁻ ] + 2[CO ₃ ^2- ] + [B(OH) ₄ ⁻ ]

การเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชในน้ำทะเลผิวน้ำนำไปสู่การเปลี่ยนไอออนไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนตบางส่วนให้กลายเป็นสารอินทรีย์ สารอินทรีย์บางส่วนนี้จมลงสู่มหาสมุทรลึกซึ่งจะถูกย่อยสลายกลับไปเป็นคาร์บอเนตและไบคาร์บอเนต กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับผลิตภาพของมหาสมุทรหรือการผลิตขั้นต้นทางทะเลดังนั้นความเป็นด่างจึงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามความลึกและตามการไหลเวียนของกระแสน้ำในมหาสมุทรทั่วโลกจากมหาสมุทรแอตแลนติกไปยังมหาสมุทรแปซิฟิกและมหาสมุทรอินเดีย แม้ว่าการเพิ่มขึ้นเหล่านี้จะเล็กน้อยก็ตาม ความเข้มข้นโดยรวมเปลี่ยนแปลงเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์^{[ 104 ] [ 140 ]}

การดูดซับ CO2 _จากชั้นบรรยากาศไม่มีผลต่อความเป็นด่างของมหาสมุทร^{[ 143 ] : 2252} แต่จะทำให้ค่า pH ลดลง (เรียกว่าภาวะกรดในมหาสมุทร ) ^{[ 139 ]}

น้ำทะเลมีธาตุเคมี หลายชนิด ในรูปไอออนที่ละลายอยู่ ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำทะเลมีความเข้มข้นหลากหลายระดับ ธาตุบางชนิดมีความเข้มข้นสูงมากหลายกรัมต่อลิตร เช่นโซเดียมและคลอไรด์ ซึ่งรวมกันเป็นเกลือส่วนใหญ่ในน้ำทะเล ส่วนธาตุอื่นๆ เช่น เหล็ก มีความเข้มข้นน้อยมากเพียงไม่กี่นาโนกรัม (10 ⁻⁹กรัม) ต่อลิตร^{[ 122 ]}

ความเข้มข้นของธาตุใดๆ ขึ้นอยู่กับอัตราการไหลเข้าสู่มหาสมุทรและอัตราการถูกกำจัดออกไป ธาตุต่างๆ เข้าสู่มหาสมุทรจากแม่น้ำ บรรยากาศ และปล่องภูเขาไฟใต้ทะเลธาตุต่างๆ ถูกกำจัดออกจากน้ำทะเลโดยการจมลงและถูกฝังอยู่ในตะกอนหรือระเหยสู่บรรยากาศในกรณีของน้ำและก๊าซบางชนิด นักสมุทรศาสตร์ตรวจสอบความสมดุลของการไหลเข้าและการไหลออกโดยการประมาณระยะเวลาการคงอยู่ของธาตุ ระยะเวลาการคงอยู่คือเวลาเฉลี่ยที่ธาตุนั้นจะละลายอยู่ในมหาสมุทรก่อนที่จะถูกกำจัดออกไป ธาตุที่มีปริมาณมากในน้ำทะเล เช่น โซเดียม มีอัตราการไหลเข้าสูง ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงปริมาณมากในหินและการผุพังของหินอย่างรวดเร็ว ควบคู่ไปกับการกำจัดออกจากมหาสมุทรที่ช้ามากเนื่องจากไอออนของโซเดียมค่อนข้างไม่ทำปฏิกิริยาและละลายได้สูง ในทางตรงกันข้าม ธาตุอื่นๆ เช่น เหล็กและอะลูมิเนียมมีปริมาณมากในหินแต่ละลายได้น้อยมาก ซึ่งหมายความว่าการไหลเข้าสู่มหาสมุทรต่ำและการกำจัดออกรวดเร็ว วัฏจักรเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรธาตุระดับโลกที่สำคัญซึ่งเกิดขึ้นมาตั้งแต่โลกก่อตัวขึ้นครั้งแรก ระยะเวลาการคงอยู่ของธาตุที่มีปริมาณมากในมหาสมุทรคาดว่าจะอยู่ที่หลายล้านปี ในขณะที่ธาตุที่มีปฏิกิริยาสูงและไม่ละลายน้ำจะมีระยะเวลาการคงอยู่เพียงไม่กี่ร้อยปี^{[ 122 ]}

กระแสน้ำวนแอตแลนติกเหนือ

กระแสน้ำวนแอตแลนติกเหนือ

กระแสน้ำวนแอตแลนติกเหนือ

กระแสน้ำวนในมหาสมุทรอินเดีย

กระแสน้ำวนแปซิฟิกเหนือ

กระแสน้ำวนแปซิฟิกใต้

        กระแสน้ำวนแอตแลนติกใต้

กระแสน้ำวนในมหาสมุทรหมุนตามเข็มนาฬิกาทางทิศเหนือ และหมุนทวนเข็มนาฬิกาทางทิศใต้

ธาตุบางชนิด เช่น ไนโตรเจนฟอสฟอรัสเหล็กและโพแทสเซียมซึ่งจำเป็นต่อชีวิต เป็นองค์ประกอบหลักของวัสดุชีวภาพ และโดยทั่วไปเรียกว่า " สารอาหาร " ไนเตร ตและฟอสเฟตมีระยะเวลาคงอยู่ในมหาสมุทร 10,000 ^{[ 146 ]}และ 69,000 ^{[ 147 ]}ปี ตามลำดับ ในขณะที่โพแทสเซียมเป็นไอออนที่มีปริมาณมากกว่ามากในมหาสมุทร โดยมีระยะเวลาคงอยู่ 12 ล้าน^{[ 148 ]}ปี วัฏจักรทางชีวภาพของธาตุเหล่านี้หมายความว่านี่เป็นกระบวนการกำจัดอย่างต่อเนื่องจากมวลน้ำของมหาสมุทร เนื่องจากวัสดุอินทรีย์ที่ย่อยสลายจะจมลงสู่พื้นมหาสมุทรในรูปของตะกอน

ฟอสเฟตจากการเกษตรแบบเข้มข้นและน้ำเสียที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดจะถูกขนส่งผ่านการไหลบ่าไปยังแม่น้ำและเขตชายฝั่งไปยังมหาสมุทรซึ่งจะถูกย่อยสลาย ในที่สุดมันจะจมลงสู่ก้นมหาสมุทรและไม่สามารถนำมาใช้เป็นทรัพยากรเชิงพาณิชย์สำหรับมนุษย์ได้อีกต่อไป^{[ 149 ]}การผลิตหินฟอสเฟตซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในปุ๋ย อนิ นท รีย์ ^{[ 150 ]}เป็นกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ช้าซึ่งเกิดขึ้นในตะกอนมหาสมุทรบางส่วนของโลก ทำให้อะพาไทต์ (ฟอสเฟต) ที่สามารถขุดได้เป็นทรัพยากรที่ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ (ดูจุดสูงสุดของฟอสฟอรัส ) การสูญเสียฟอสเฟตที่ไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างต่อเนื่องจากการสะสมสุทธิจากกิจกรรมของมนุษย์ อาจกลายเป็นปัญหาด้านทรัพยากรสำหรับการผลิตปุ๋ยและความมั่นคงทางอาหารในอนาคต^{[ 151 ] [ 152 ]}

สิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรวิวัฒนาการขึ้นเมื่อ 3 พันล้านปีก่อนสิ่งมีชีวิตบนบก ทั้งความลึกและระยะห่างจากชายฝั่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อความหลากหลายทางชีวภาพของพืชและสัตว์ที่มีอยู่ในแต่ละภูมิภาค^{[ 154 ]}ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรมีมากมายมหาศาล รวมถึง:

• สัตว์ : สัตว์ส่วนใหญ่ในไฟ ลัมต่างๆ มีสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร รวมถึงหลายชนิดที่พบได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมทางทะเล เช่นฟองน้ำ , สัตว์ในกลุ่มซีไนดาเรีย (เช่นปะการังและแมงกะพรุน ), หวีวุ้น , แบรคิโอพอดและเอคิโนเดอร์ม (เช่นเม่นทะเลและดาวทะเล ) กลุ่มสัตว์อื่นๆ ที่คุ้นเคยกันดีอีกหลายกลุ่มก็อาศัยอยู่ในมหาสมุทรเป็นหลัก เช่นเซฟาโลพอด(รวม ถึงปลาหมึก ยักษ์และปลาหมึก ), กุ้ง (รวมถึงกุ้งมังกรปูและกุ้ง ) , ปลา , ฉลาม , และ วาฬ (รวม ถึงวาฬ โลมาและพอร์ปอยส์ ) นอกจากนี้ สัตว์บกหลายชนิดยังปรับตัวให้ใช้ชีวิตส่วนใหญ่ในมหาสมุทรได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่นนกทะเลเป็นกลุ่มนกที่มีความหลากหลายซึ่งปรับตัวให้ใช้ชีวิตส่วนใหญ่ในมหาสมุทร พวกมันกินสัตว์ทะเลและใช้ชีวิตส่วนใหญ่ในน้ำ หลายชนิดขึ้นฝั่งเฉพาะช่วงผสมพันธุ์เท่านั้น นกชนิดอื่นๆ ที่ปรับตัวให้เข้ากับมหาสมุทรเป็นที่อยู่อาศัย ได้แก่เพนกวินนกนางนวลและนกกระทุง นอกจากนี้ เต่าทะเลเจ็ดสายพันธุ์ก็ใช้เวลาส่วนใหญ่อยู่ในมหาสมุทรเช่นกัน
• พืช : รวมถึงหญ้าทะเลหรือป่าชายเลน
• สาหร่าย : สาหร่ายเป็นคำที่ใช้เรียกโดยรวมสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว แบบยูคาริโอต ที่สังเคราะห์แสงได้ หลายชนิด เช่นสาหร่ายสีเขียวไดอะตอมและไดโนแฟลเจลเลต แต่ยังรวมถึงสาหร่ายหลายเซลล์ เช่น สาหร่ายสีแดงบางชนิด(รวมถึงสิ่งมีชีวิตอย่างไพโรเปียซึ่งเป็นแหล่งที่มาของ สาหร่าย โนริ ที่กินได้ ) และสาหร่ายสีน้ำตาล (รวมถึงสิ่งมีชีวิตอย่างสาหร่ายเคลป์ ) ด้วย
• แบคทีเรีย : สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวแบบโปรคาริโอตที่พบได้ทั่วไปทั่วโลก
• อาร์เคีย : จุลินทรีย์โปรคาริโอตที่แตกต่างจากแบคทีเรีย อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมต่างๆ ของมหาสมุทร รวมถึงสภาพแวดล้อมสุดขั้ว หลายแห่ง
• เชื้อรา : พบเชื้อราในทะเล หลายชนิดที่มีบทบาทหลากหลายในสภาพแวดล้อมทางทะเล

สิ่งมีชีวิตในทะเลหรือที่รู้จักกันในชื่อสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทร หมายถึงสิ่งมีชีวิตในทะเลทั้งหมดที่อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีน้ำเค็ม หรือชุมชนทางนิเวศวิทยาที่ประกอบด้วยสัตว์น้ำพืชสาหร่ายเชื้อราโปรติสต์จุลินทรีย์เซลล์เดียวและไวรัสที่เกี่ยวข้อง ทั้งหมด ที่อาศัยอยู่ในน้ำเค็มของแหล่งที่อยู่อาศัยในทะเลไม่ว่าจะเป็นน้ำทะเลชายฝั่งและมหาสมุทร หรือน้ำกร่อยของพื้นที่ ชุ่ม น้ำชายฝั่ง ทะเลสาบปากแม่น้ำและทะเลในแผ่นดิน ณ ปี 2023 มีการบันทึก ชนิดของสิ่งมีชีวิตในทะเลไว้มากกว่า 242,000 ชนิด และอาจมีสิ่งมีชีวิตในทะเลอีกประมาณสองล้านชนิดที่ยังไม่ได้รับการบันทึก โดยเฉลี่ยแล้ว นักวิจัยได้อธิบายถึงสิ่งมีชีวิตในทะเลชนิดใหม่ประมาณ 2,300 ชนิดในแต่ละปี^{[ 156 ] [ 157 ]}การศึกษาสิ่งมีชีวิตในทะเลครอบคลุมหลายสาขา ซึ่งหลักๆ คือ ชีววิทยาทางทะเล รวมถึงสมุทรศาสตร์ชีวภาพ

ระบบนิเวศทางทะเลเป็นระบบนิเวศทางน้ำ ที่ใหญ่ที่สุด ของโลกและอาศัยอยู่ในน้ำที่มีปริมาณเกลือสูง ระบบเหล่านี้แตกต่างจากระบบนิเวศน้ำจืดซึ่งมี ปริมาณ เกลือ ต่ำกว่า น้ำทะเลครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 70% ของพื้นผิวโลกและคิดเป็นมากกว่า 97% ของปริมาณน้ำทั้งหมดของโลก^{[ 159 ] [ 160 ]}และ 90% ของพื้นที่อยู่อาศัยบนโลก^{[ 161 ]}น้ำทะเลมีความเค็มเฉลี่ย 35 ส่วนต่อพันของน้ำ ความเค็มที่แท้จริงจะแตกต่างกันไปในระบบนิเวศทางทะเลต่างๆ^{[ 162 ]}ระบบนิเวศทางทะเลสามารถแบ่งออกเป็นหลายโซนขึ้นอยู่กับความลึกของน้ำและลักษณะของชายฝั่ง โซนมหาสมุทรเป็นส่วนเปิดกว้างขนาดใหญ่ของมหาสมุทรซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ต่างๆ เช่น วาฬ ฉลาม และปลาทูน่า โซน เบนทิกประกอบด้วยพื้นผิวใต้น้ำซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดโซนน้ำขึ้นน้ำลงคือพื้นที่ระหว่างน้ำขึ้นและน้ำลง เขตชายฝั่งใกล้เคียง (เนริติก) อื่นๆ อาจรวมถึงหาดโคลนทุ่งหญ้าทะเลป่าชายเลนระบบหินชายฝั่งบึงน้ำเค็มแนวปะการัง ป่าสาหร่ายทะเลและทะเลสาบน้ำเค็มในน้ำลึกอาจพบปล่องภูเขาไฟใต้ทะเล ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของ แบคทีเรียซัลเฟอร์สังเคราะห์ทางเคมีที่เป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหาร

มหาสมุทรมีความเชื่อมโยงกับกิจกรรมของมนุษย์มาตลอดประวัติศาสตร์ กิจกรรมเหล่านี้มีจุดประสงค์ที่หลากหลาย รวมถึงการเดินเรือและการสำรวจ การทำสงครามทางทะเลการเดินทางการขนส่งและการค้าการผลิตอาหาร (เช่นการประมงการล่า ปลาวาฬ การเพาะ เลี้ยงสาหร่ายการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ) การพักผ่อนหย่อนใจ ( การล่องเรือการแล่นเรือใบ การตกปลาเพื่อการพักผ่อนการดำน้ำ ) การผลิตพลังงาน (ดูพลังงานทางทะเลและพลังงานลมในทะเล ) อุตสาหกรรมเหมืองแร่ ( การขุดเจาะนอกชายฝั่งและการทำเหมืองในทะเลลึก ) การผลิต น้ำจืดผ่าน กระบวนการ แยก เกลือ ออก จากน้ำ

สินค้าจำนวนมากของโลกถูกขนส่งทางเรือ ระหว่าง ท่าเรือต่างๆทั่วโลก^{[ 163 ]}สินค้าจำนวนมากถูกขนส่งข้ามมหาสมุทร โดยเฉพาะอย่างยิ่งข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกและรอบๆ ชายฝั่งทะเลแปซิฟิก^{[ 164 ]}สินค้าหลายประเภท รวมถึงสินค้าที่ผลิตแล้ว มักจะถูกขนส่งในตู้คอนเทนเนอร์ขนาดมาตรฐานที่สามารถล็อกได้ซึ่งบรรจุลงบนเรือคอนเทนเนอร์ ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะ ณท่าเรือที่กำหนด [ ^{165 ] การ}ใช้ตู้คอนเทนเนอร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนในการขนส่งสินค้าทางทะเลอย่างมาก นี่เป็นปัจจัยสำคัญในการเพิ่มขึ้นของโลกาภิวัตน์และการค้าระหว่างประเทศ ที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในช่วงกลางถึงปลายศตวรรษที่ 20 ^{[ 166 ]}

มหาสมุทรยังเป็นแหล่งจัดหาที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการประมงอีกด้วยผลผลิตที่สำคัญบางส่วนได้แก่กุ้งปลาปูและกุ้งมังกร^{[ 73 ]}การประมงเชิงพาณิชย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือการจับปลาแอนโชวี่ ปลาอะแลสกาพอลล็อกและปลาทูน่า^{[ 167 ] : 6} รายงานของFAOในปี 2020 ระบุว่า "ในปี 2017 ร้อยละ 34 ของปริมาณปลาในแหล่งประมงทะเลทั่วโลกถูกจัดว่าถูกจับมากเกินไป " ^{[ 167 ] : 54} ปลาและผลิตภัณฑ์ประมงอื่นๆ จากทั้งการประมงในธรรมชาติและการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเป็นแหล่งโปรตีนและสารอาหารที่จำเป็นอื่นๆ ที่บริโภคกันอย่างแพร่หลายที่สุด ข้อมูลในปี 2017 แสดงให้เห็นว่า "การบริโภคปลาคิดเป็นร้อยละ 17 ของปริมาณโปรตีนจากสัตว์ที่ประชากรโลกบริโภค" ^{[ 167 ]} เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ ประเทศชายฝั่งได้ใช้ประโยชน์จากทรัพยากรทางทะเลใน เขตเศรษฐกิจพิเศษของตนเรือประมงกำลังออกไปทำการประมงในน่านน้ำสากลมากขึ้นเรื่อยๆ^{[ 168 ]}

มหาสมุทรมีพลังงาน มหาศาล ที่ถูกส่งผ่านโดยคลื่นในมหาสมุทร น้ำ ขึ้นน้ำลง ความแตกต่าง ของความเค็มและความแตกต่างของอุณหภูมิในมหาสมุทร ซึ่งสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้^{[ 169 ]}รูปแบบของพลังงานทางทะเลที่ยั่งยืนได้แก่พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทรและพลังงานคลื่น^{[ 169 ] [ 170 ]}พลังงานลมในทะเลถูกจับโดยกังหันลมที่ติดตั้งอยู่กลางมหาสมุทร มีข้อดีคือความเร็วลมสูงกว่าบนบก แม้ว่าการสร้างฟาร์มกังหันลมในทะเลจะมีต้นทุนสูงกว่าก็ตาม^{[ 171 ]}มีแหล่งปิโตรเลียม ขนาดใหญ่ เช่น น้ำมันและก๊าซธรรมชาติอยู่ในหินใต้พื้นมหาสมุทรแท่นขุดเจาะและแท่นผลิต น้ำมันในทะเล จะสกัดน้ำมันหรือก๊าซและเก็บไว้เพื่อขนส่งไปยังฝั่ง^{[ 172 ]}

“เสรีภาพในการเดินเรือ” เป็นหลักการในกฎหมายระหว่างประเทศที่มีมาตั้งแต่ศตวรรษที่สิบเจ็ด หลักการนี้เน้นเสรีภาพในการเดินเรือในมหาสมุทรและไม่เห็นด้วยกับการทำสงครามในน่านน้ำสากลปัจจุบันแนวคิดนี้ได้รับการบัญญัติไว้ในอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยกฎหมายทะเล (UNCLOS) ^{[ 173 ]}

องค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ซึ่งได้รับการรับรองในปี พ.ศ. 2501 มีหน้าที่หลักในการดูแลความปลอดภัยทางทะเลความรับผิด และการชดเชย และได้จัดการประชุมบางฉบับเกี่ยวกับมลพิษทางทะเลที่เกี่ยวข้องกับอุบัติเหตุทางเรือการกำกับดูแลมหาสมุทรคือการดำเนินนโยบาย การกระทำ และกิจการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับมหาสมุทร ของ โลก^{[ 174 ]}

กิจกรรมของมนุษย์ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและแหล่งที่อยู่อาศัยในทะเลผ่านอิทธิพลเชิงลบหลายประการ เช่น มลภาวะทางทะเล (รวมถึงขยะในทะเลและไมโครพลาสติก) การจับปลามากเกินไปการเป็นกรดของมหาสมุทร และผลกระทบอื่นๆ ของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อมหาสมุทร

การปกป้องมหาสมุทรทำหน้าที่ปกป้องระบบนิเวศในมหาสมุทรซึ่งมนุษย์ต้องพึ่งพา^{[ 189 ] [ 190 ]}การปกป้องระบบนิเวศเหล่านี้จากภัยคุกคามเป็นองค์ประกอบสำคัญของการปกป้องสิ่งแวดล้อมมาตรการปกป้องอย่างหนึ่งคือการสร้างและการบังคับใช้พื้นที่คุ้มครองทางทะเล (MPA) การปกป้องทางทะเลอาจต้องพิจารณาในบริบทระดับชาติ ระดับภูมิภาค และระดับนานาชาติ^{[ 191 ]}มาตรการอื่นๆ ได้แก่ นโยบายข้อกำหนดความโปร่งใสของห่วงโซ่อุปทาน นโยบายป้องกันมลพิษทางทะเล การช่วยเหลือระบบนิเวศ (เช่นแนวปะการัง ) และการสนับสนุนอาหารทะเลที่ยั่งยืน (เช่นแนวทางการประมงที่ยั่งยืนและประเภทของการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ) นอกจากนี้ยังมีการปกป้องทรัพยากรทางทะเลและองค์ประกอบต่างๆ ที่การสกัดหรือการรบกวนจะก่อให้เกิดอันตรายอย่างมาก การมีส่วนร่วมของสาธารณชนในวงกว้างและชุมชนที่ได้รับผลกระทบ^{[ 192 ]}และการพัฒนาโครงการทำความสะอาดมหาสมุทร ( การกำจัดมลพิษพลาสติกในทะเล ) ตัวอย่างของโครงการหลัง ได้แก่Clean Oceans InternationalและThe Ocean Cleanup

ในปี 2021 นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญ 43 คนได้เผยแพร่กรอบการทำงานทางวิทยาศาสตร์ฉบับแรก ซึ่งผ่านการบูรณาการ การทบทวนการชี้แจง และการกำหนดมาตรฐานทำให้สามารถประเมินระดับการคุ้มครองพื้นที่คุ้มครองทางทะเลได้ และสามารถใช้เป็นแนวทางสำหรับความพยายามใดๆ ในภายหลังเพื่อปรับปรุง วางแผน และตรวจสอบคุณภาพและขอบเขตของการคุ้มครองทางทะเล ตัวอย่างเช่น ความพยายามในการบรรลุเป้าหมายการคุ้มครอง 30% ของ "ข้อตกลงระดับโลกเพื่อธรรมชาติ" ^{[ 193 ]}และเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนของสหประชาชาติข้อที่ 14 ("ชีวิตใต้น้ำ") ^{[ 194 ] [ 195 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2566 ได้มีการลงนามใน สนธิสัญญาทะเลหลวงซึ่งมีผลผูกพันทางกฎหมาย ความสำเร็จหลักคือความเป็นไปได้ใหม่ในการสร้างพื้นที่คุ้มครองทางทะเลในน่านน้ำสากล ด้วยเหตุนี้ ข้อตกลงดังกล่าวจึงทำให้สามารถปกป้องมหาสมุทรได้ 30% ภายในปี พ.ศ. 2563 (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ เป้าหมาย 30% ภายในปี พ.ศ. 2563 ) ^{[ 196 ] [ 197 ]}สนธิสัญญานี้มีบทความเกี่ยวกับหลักการ "ผู้ก่อมลพิษต้องจ่าย" และผลกระทบต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงพื้นที่นอกเขตอำนาจศาลของประเทศที่ดำเนินกิจกรรมเหล่านั้น ข้อตกลงนี้ได้รับการรับรองโดยรัฐสมาชิกสหประชาชาติ 193 ประเทศ^{[ 198 ]}

• แผนที่ทะเลของยุโรป  – แผนที่ออนไลน์
• ซีกโลกที่เป็นพื้นดินและซีกโลกที่เป็นน้ำ  – การแบ่งส่วนของพื้นผิวโลก
• รายชื่อทะเล
• โลกมหาสมุทร  – ดาวเคราะห์ที่มีน้ำหรือของเหลวชนิดอื่น ๆ ในปริมาณมาก
• รายชื่อโลกมหาสมุทร
• สมุทรศาสตร์ดาวเคราะห์  – การศึกษาเกี่ยวกับมหาสมุทรนอกโลก
• แผนที่มหาสมุทรโลก  – ชุดข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของมหาสมุทร
• วันมหาสมุทรโลก  – วันรำลึกตรงกับวันที่ 8 มิถุนายน หรือใกล้เคียง

• NOAA – องค์การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (สหรัฐอเมริกา)
• ทศวรรษแห่งวิทยาศาสตร์ทางทะเลเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืนของสหประชาชาติ (2021–2030)