महासागर व महासागरविज्ञान

महासागर व महासागरविज्ञान : पृथ्वीच्या संपूर्ण पृष्ठभागावर पाणी, बर्फ व जमीन यांचे आवरण आहे. त्यापैकी सु. ७१% भाग खाऱ्या पाण्याच्या प्रचंड जलाशयाने व्यापलेला असून त्याला ‘जागतिक महासागर’ वा ‘महासागर’ म्हणतात. प्रत्येक गोलार्धातील पाणी व जमीन यांच्या प्रमाणाचा विचार केल्यास दक्षिण गोलार्धात पाणी व जमीन यांनी व्यापलेल्या क्षेत्रफळांचे गुणोत्तर जवळजवळ ५:१ आहे तर उत्तर गोलार्धात ते ३:२ आहे. यामुळे अशीही कल्पना करता येते की, पृथ्वी हाच एक प्रचंड महासागर असून खंडे ही त्यामधील बेटे आहेत. महासागर हे पृथ्वीचे सर्वांत ठळक वैशिष्ट्य असून सोयीसाठी याचे भौगोलिक दृष्ट्या विभाग पाडले जातात. याच्या प्रमुख खंडांशी तुल्य अशा विभागांनाही ‘महासागर’ म्हणतात. (उदा., हिंदी महासागर) आणि या महासागराच्या उपविभागांना ‘समुद्र’ म्हणतात. (उदा., अरबी समुद्र). महासागराचे स्वरूप, त्याची भौतिकीय व रासायनिक वैशिष्ट्ये, त्यामधील अभिसरण व प्रवाह, जीवसृष्टी, त्यामध्ये घडणारे आविष्कार, त्याची उत्पत्ती इ. सर्व दृष्टींनी करण्यात येणाऱ्या याच्या अभ्यासाला व समन्वेषणाला ‘महासागरविज्ञान’ म्हणतात.

दक्षिण गोलार्धाचा सु. ८१ टक्के, तर उत्तर गोलार्धाचा सु. ६१% भाग महासागराने व्यापलेला आहे. अशा तऱ्हेने जमीन व पाणी यांची भूपृष्ठावर झालेली वाटणी विषम आहे. शिवाय जमीन व पाणी यांचे परस्परसंबंध प्रतिध्रुवी आहेत. म्हणजे सर्वसाधारणपणे जमीन असलेल्या भूभागाच्या विरुद्ध दिशेला येणारा भूभाग पाण्याने व्यापलेला असतो (उदा., अंटार्क्टिका खंडाच्या विरुद्ध टोकाला उत्तर ध्रुवीय समुद्र येतो). जागतिक महासागराविषयीची काही माहिती पुढे दिली आहे : एकूण क्षेत्रफळ ३६·२ कोटी चौ. किमी. एकूण घनफळ १३·५ कोटी अब्ज घ.मी. माध्य वि.गु.१·०४५ एकूण वस्तुमान १४·१ कोटी अब्ज टन (पैकी पाणी १३·६ व लवणे ०·४९३ कोटी अब्ज टन) सरासरी लवणता (लवणांचे प्रमाण) हजार भागांत ३४·७५ भाग, सरासरी खोली ३,७२९ मी. (जमिनीच्या सरासरी उंचीच्या साडेचारपट) व सरासरी तापमान ३^०·९ से.

आकृतीमध्ये परंपरागत महासागरांच्या सीमा दर्शविलेल्या आहेत. खंडे, बेटे यांसारखी नैसर्गिक भूमिरूपे, राजकीय तडजोडी वा संकेत वगैरेंनुसार या सीमा ठरविल्या जातात. अटलांटिक पॅसिफिक, हिंदी, आर्क्टिक व अंटार्क्टिक हे परंपरागत प्रमुख महासागर मानले जातात. यांपैकी आर्क्टिक व अंटार्क्टिक काहींच्या मते स्वतंत्र महासागर नसून आर्क्टिक हा अटलांटिकचाच भाग आहे तर अंटार्क्टिका खंडाभोवतीचा अंटार्क्टिक महासागर हा पॅसिफिक, अटलांटिक व हिंदी महासागरांच्या विस्तारलेल्या शाखांचा बनलेला आहे. तथापि १९५३ मध्ये स्वीकारण्यात आलेल्या आंतरराष्ट्रीय संकेतानुसार आर्क्टिक हा चौथा महासागर मानला जातो. महासागरांलगतचे समुद्र आता त्यांचेच भाग मानले जातात. पॅसिफिक महासागर हा सर्वांत मोठा म्हणजे जवळजवळ अटलांटिक व हिंदी महासागरांच्या एकत्रित क्षेत्रफळाएवढा असून त्याचे क्षेत्रफळ पृथ्वीच्या ^१/_३ क्षेत्रफळाहून अधिक आहे. हा सर्वांत खोलही आहे. यातील सर्वांत खोल भाग ग्वॉमच्या आग्नेयीस असलेला ‘चॅलेंजर डीप’ हा असून याची खोली समुद्रसपाटीखाली ११,०३४ मी. आहे. पॅसिफिक शब्दाचा अर्थ शांत असून त्याप्रमाणे महासागर शांत दिसत असला, तरी सर्वांत भयानक वादळे, ज्वालामुखींचे उद्रेक व भूकंप यात होत असतात [⟶ पॅसिफिक महासागर] अटलांटिक हा हिंदी महासागरापेक्षा थोडा मोठा असून यातील सर्वांत खोल अशा प्वेर्त रीको खंदकाची खोली ८,६४८ मी. आहे. यात मोठी वादळे होत असली, तरी शांत आसणारी मोठी क्षेत्रेही यात येतात. शिवाय याच्या किनाऱ्याची लांबी हिंदी व पॅसिफिक यांच्या किनाऱ्यांच्या एकत्रित लांबीपेक्षा जास्त आहे. व जगातील बहुतेक महत्त्वाच्या नद्या याला येऊन मिळतात. [⟶ अटलांटिक महासागर]. हिंदी महासागरातील सर्वांत खोल ठिकाण (सूंदा खंदक ७,७२५ मी.) जावाच्या दक्षिणेस आहे. सर्वसाधारणपणे या महासागरातील वारे मंद असतात मात्र कधीकधी यात टायफूनसारखी वादळे होतात. याच्या विषुववृत्ताच्या उत्तरेकडील भागात हंगामानुसार वाऱ्यांमध्ये व वाऱ्यांनुसार प्रवाहांमध्ये बदल होतात. [⟶ हिंदी महासागर]. आर्क्टिकमधील सर्वांत जास्त खोली ५,४५० मी. आढळली आहे. जमिनीलगतचा याचा बराचसा भाग वर्षभर बर्फाने आच्छादिलेला आसतो. [⟶ आर्क्टिक महासागर].

महासागरांच्या तसेच त्यांच्या लगतच्या व त्यांना जोडणाऱ्या उपविभागांना सामाऩ्यपणे समुद्र म्हणतात. (उदा., अरबी समुद्र). मात्र स्थानपरत्वे त्यांच्याकरीता समुद्राऐवजी उपसागर, आखात, सामुद्रधुनी, बाइट अथवा खाडी अशा पर्यायी संज्ञाही वापरतात (उदा., बंगालचा उपसागर, मेक्सिकोचे आखात, डेन्मार्कची सामुद्रधुनी, ग्रेट ऑस्ट्रेलियन बाइट इंग्लंडची खाडी). मोठ्या खाऱ्या सरोवरांनाही काही ठिकाणी समुद्र म्हणतात. (उदा., सॉल्टन व मृत समुद्र). पुष्कळ प्रमाणात जमिनीने वेढलेल्या खाऱ्या जलाशयांना भूवेष्टित समुद्र म्हणतात. भूमध्य समुद्राशिवाय यात पुढील समुद्र येतात : मेक्सिकोचे आखात व कॅरिबियन समुद्र मिळून बनलेला अमेरिकी भूवेष्टित समुद्र अंदमान बेटे, ईस्ट इंडीज न्यू गिनी, फिलिपीन्स व तैवान यांच्यामध्ये येणारा आशियाई भूवेष्टित समुद्र आणि हडसन व बॅफिन उपसागर तसेच कॅनडियन सामुद्रधुन्या यांचा मिळून बनलेला आर्क्टिक भूवेष्टित समुद्र (कोष्टक क्र. १).

कोष्टक क्र. १. महासागर व भूवेष्टित समुद्रांची काही वैशिष्ट्ये
महासागर वा भूवेष्टित समूद्र	क्षेत्रफळ (लाख चौ. किमी.)	आकारमान (लाख घ. किमी.)	सरासरी खोली (मी.)
पॅसिफिक महासागर	१,६६२.४१	६,९६१.८९	४,१८८
अटलांटिक महासागर	८६५.५७	३,२३३.६९	३,७३६
हिंदी महासागर	७३४.२७	२,८४३.४०	३,८७२
आर्क्टिक महासागर	९४.८५	१२६.१५	१,३३०
आशियाई भूवेष्टित समुद्र	९०.८२	११३.६६	१,२५२
अमेरिकी भूवेष्टित समुद्र	४३.५७	९४.९७	२,१६४
आर्क्टिक भूवेष्टित समुद्र	२७.७२	१०.८७	३९२
भूमध्य समुद्र	२५.१०	३७.७१	१,५०२

शाखा व व्याप्ती : सामान्यपणे महासागरविज्ञान ही प्राकृतिक भूगोलाची शाखा मानली जाते. मात्र भौतिकी, रसायनशास्त्र, जीवविज्ञान, भूविज्ञान, वातावरणविज्ञान इ. विज्ञानांशी व त्यातील शाखांशी याचा निकटचा संबंध येतो. महासागराच्या सैद्धांतिक अध्ययनात अनुप्रयुक्त गणिताचाही वापर करावा लागतो. महासागरविज्ञानाचे सामान्यतः पुढील विभाग पाडण्यात येतात : (१) भौतिकीय महासागरविज्ञान : यामध्ये महासागर व त्याचा तळ यांच्या भौतिक गुणधर्मांचा तसेच महासागरात होणाऱ्या विद्युतीय, प्रकाशकीय व ध्वनिकीय तरंगांच्या प्रवासाचा अभ्यास करतात.(२) गतिकीय व महासागरविज्ञान : यामध्ये महासागर व वातावरण यांच्या सीमापृष्ठात होणारा ऊर्जाविनिमय, पाण्याची हालचाल इत्यादींचा अभ्यास करतात. (३) रासायनिक महासागरविज्ञान : सागरी पाण्याचा रसायनशास्त्राच्या दृष्टीने अभ्यास करून त्यात विरघळलेले घटक ओळखणे व त्यांवरून त्याचे रासायनिक संघटक ठरविणे महासागरातील रासायनिक व जीवरासायनिक चक्रे (परस्परावलंबी) बदल आभ्यासणे तसेच महासागर व आद्य समुद्र यांची रासायनिक उत्पत्ती व विकास कसा झाला असू शकेल, याची कल्पना देऊ शकणाऱ्या प्रतिकृती मांडणे, या गोष्टींचा यात समावेश असतो. (४) जैव महासागरविज्ञान : महासागर आणि समुद्रांतील तसेच त्यांच्या तळावरील सर्व जीव, त्यांचे वर्तन, परीस्थितीशी जुळवून घेणारी वैशिष्ट्ये आणि त्यांचे जीवनचक्र यांचा अभ्यास या शाखेत करतात. (५) भूवैज्ञानिक महासागरविज्ञान : महासागरांच्या द्रोणींचे स्वरूप, त्यांच्यातील खडक व गाळ, पर्वतरांगा, खडकांतील चुबंकत्व, तळावरचे उष्णताप्रवाह, तसेच महासागर द्रोणींच्या निर्मितीविषयीच्या, ⇨ खंडविप्लव, सागरतळ विस्तारण ⇨ भूपट्ट सांरचनिकी या संकल्पनांशिवाय किनारे, पुळणी व नदीमुखे यांची निर्मिती व त्यांच्यात होणाऱ्या परस्परक्रिया यांचा अभ्यास या विभागात केला जातो. (६) उपग्रहीय महासागरविज्ञान: अवकाशविज्ञानात झालेल्या प्रगतीचा उपयोग महासागरविज्ञानाच्या सखोल अध्ययनासाठी होऊ लागला आहे. यासाठी विविध उपग्रहांद्वारे थोडक्या काळात मिळालेल्या विपुल माहितीचे विश्लेषण करण्यात येते.

महासागरविज्ञान हे एका अर्थाने पर्यावरणविज्ञानही आहे व त्यामुळे त्याचा ⇨ परीस्थितिविज्ञानाशी संबंध येतो कारण पृथ्वीचे घन व वायुरूप घटक आणि एकूण विश्व यांच्याशी असणारे महासागरांचे परस्परसंबंध, तसेच महासागर या पर्यावरणातील सर्व प्रकारच्या प्रक्रिया विशद करून त्यांचे स्पष्टीकरण देण्याचा प्रयत्नही महासागरविज्ञानात केला जातो. शिवाय जहाजबांधणी, नौकानयन यांसारख्या अनुप्रयुक्त विषयांना महासागरविज्ञानाची मदत होते उलट आभियांत्रिकीच्या विविध शाखांमुळे महासागरविज्ञानाच्या विकासाला हातभार लागतो. अशा प्रकारे यातून महासागरविषयक तंत्रविद्या या नव्या शाखेचा उदय होत आहे.

सैद्धांतिक महासागरविज्ञान ही एक वेगळी शाखा मानली जाते. प्रत्यक्ष आढळलेली महासागरविषयीची वैशिष्ट्ये स्पष्ट करण्यासाठी साधी गणितीय प्रतिकृती विकसित करणे, हे या शाखेचे उद्दिष्ट असते. या प्रतिकृतीच्या साहाय्याने एखादी प्रक्रिया (उदा. पृष्ठीय पाण्याची होणारी उलटापालट) अथवा आविष्कार (उदा., उत्तर अटलांटिकच्या पश्चिम भागातील गल्फ प्रवाहाचे अस्तित्व) विशद करता येऊ शकतो. या दोन्ही बाबतींत प्रतिकृती साधी असणे व एखाद्या वैशिष्ट्याचा आधीच समजलेल्या प्रक्रियांशी जास्तीत जास्त थेट संबंध दाखविता येणे महत्त्वाचे असते.

संशोधन : महासागर द्रायुरूप (द्रव व वायुरूप )असल्याने संबंधित द्रव वायू यांच्यात उभी व आडवी हालचाल व परस्पर मिश्रणक्रिया सागरात सर्वदूर होत असते. व बहुतेक ठिकाणच्या पाण्यात संर्पक येत असतो. उदा., हिंदी महासागरात वादळाने निर्माण झालेली लाट पॅसिफिक ओलांडून कॅलिफोर्नियाच्या किनाऱ्यापर्यंत जाते तर अंटार्क्टिकचे थंड, जड पाणी विषुववृत्ताच्या बऱ्याच उत्तरेस आढळते. अशा प्रकारे पाण्याचा १ कण सु. ५,००० वर्षांमध्ये सर्व महासागरांतून फिरून येत असतो, असे गणितीय अनुमान करण्यात आले आहे. यामुळे संपूर्ण महासागर हा एकच जलाशय आहे असे समजून त्याचे संशोधन करावे लागते. काही अभ्यास प्रयोगशाळेत करता येऊ शकतो मात्र समग्र महासागराचा अभ्यास व संशोधन करण्यासाठी खास जहाजांतून प्रत्यक्ष महासागरात जावे लागते. तसेच शक्य तेवढ्या खोलवर जाऊन प्रत्यक्ष निरीक्षणे करावी लागतात.

अशा जहाजांवर संशोधन करणे अवघड व खर्चाचे असते म्हणून मोहिमेची काळजीपूर्वक आखणी करतात. तसेच जहाज, उपकरणे, साधनसामग्री व वेळ ही योग्य प्रकारे निवडतात. त्यामुळे किमान वेळात कमाल काम होऊ शकते. अशा जहाजांवर संशोधकांना व तंत्रज्ञांना खवळलेल्या समुद्रातही दीर्घकाळ काम करावे लागते. त्यामुळे त्यांना खास प्रशिक्षण द्यावे लागते. त्यांना खोली, वि. गु., तापमान, चुंबकत्व इत्यादींचे मापन करणे पाणी, जीव व गाळाचे नमुने घेणे व त्यांचे विश्लेषण करणे जीव ओळखणे व त्यांची चित्रे काढणे, यंत्रोपकरणे दुरुस्त करणे वा वेळ पडल्यास नवीन बनविणे इ. असंख्य कामे करावी लागतात. त्यामुळे त्यांना जीवविज्ञान, भौतिकी, रसायनशास्त्र, भूविज्ञान, इलेक्ट्रॉनीय व साधी उपकरणे, चित्रकला इ. विषयांची पुरेशी माहिती असावी लागते. सलगपणे माहिती नोंदणारी उपकरणे वापरून मिळणारी माहिती आकडे वा चिन्हांच्या रूपांत कागदावर नोंदलेली असते. अशा व इतर प्रकारे मिळालेल्या माहितीचे विश्लेषण करावे लागते. अशा प्रकारे महासागरविज्ञानाचे संशोधन म्हणजे सागरी जलावरणाचा सर्वांगीण अभ्यास ठरतो.

इतिहास : अगदी प्राचीन काळापासून माणसाचा मुख्यत्वे अन्न पदार्थ मिळविण्यासाठी समुद्राशी संबंध आला आहे. नंतर मासेमारी, व्यापार साम्राज्यविस्तार अथवा संपत्तीचा शोध या हेतूंनी समुद्रप्रवास करण्यात येऊ लागला. इ.स.पू.सु १,००० वर्षांपूर्वीपासून ते कोलंबसाच्या काळापर्यंत पृथ्वी सपाट तबकडीसारखी असून तिच्याभोवती ‘ओशिॲनस’ नावाचा जलाशय आहे, असा समज होता. त्यामुळे काही प्रमाणात समुद्रपर्यटनावर मर्यादा पडल्या होत्या. प्राचीन, ग्रीक, फिनिशियन, रोमन व अरबी लोकांना समुद्राविषयी कुतूहल होते व त्यांनी त्याविषयी भौगोलिक माहिती मिळविली होती.

इ.स.पू. सातव्या शतकात फिनिशियन खलाशी आफ्रिका खंडाला वळसा घालून गेल्याचा उल्लेख हिरोटोम्सने केला आहे. इ.स.पू. पाचव्या शतकात भूमध्य समुद्राच्या पूर्वेकडील समुद्राची आधिक माहिती मिळत गेली व त्यामुळे हेकाटीअसने तयार केलेल्या जगाच्या नकाशाचे स्वरूप किंचित बदलले. अलेक्झांडरच्या भारतावरील स्वारीमुळे कॅस्पियन समुद्र, इराणचे आखात व अरबी समुद्र यांच्याविषयी आधिक माहिती उपलब्ध झाली (इ.स.पू. ३३४–३२३) इ.स.पू. चौथ्या शतकाच्या उत्तरार्धात ग्रीक प्रवासी व भूगोलवेत्ता पिथियस भूमध्य समुद्राच्या पलीकडे उत्तर ध्रुववृत्ताप्रर्यंत गेला होता. त्याने स्पेन, गॉल व ब्रिटिश बेटे यांच्या किनाऱ्यांचा शोध घेण्याचा प्रयत्न केला होता. गुरुत्वाकर्षणाच्या नियमांची माहिती नव्हती तेव्हा त्याने भरती–ओहोटी, तिचे कालबद्ध आंदोलन व तिचा चंद्राच्या कलांशी असलेला संबंध यांचे वर्णन केले होते. अक्षांश ठरविण्याचाही त्याने प्रयत्न केला. त्यानंतर १०० वर्षांनी ऑपीअनने प्रथमच मासे वा मासेमारी यांविषयी लेखन केले. हिपार्कस, एराटॉस्थीनीझ इत्यादींच्या कार्यामुळे पृथ्वीवरील स्थळाचा अचूकपणे निर्देश करता येऊ लागला. स्ट्रेबोने ग्रीक भूगोलज्ञांच्या कार्यावर आधरलेले एक पुस्तक प्रथमच लिहिले (इ. स. सु. २०) तर टॉलेमीने हिंदी महासागराच्या आफ्रिका व चीन या दोन सीमा प्रथमच नकाशात दर्शविल्या. इ. स. १,००० च्या सुमारास व्हायकिंग लोक अटलांटिक पार करून अमेरिकेस गेले होते, असे. न्यू फाउंडलंड व न्यू इंग्लंड येथे आढळणाऱ्या पुराणशिल्पांच्या आधारे मानतात.

महासागरविज्ञानाच्या इतिहासातील दुसरा टप्पा पंधराव्या शतकात सुरू झाला, असे म्हणता येईल. या शतकात पोर्तुगालमध्ये राजपुत्र हेन्रीने नौकानयनविषयक विद्यालय सुरू करून समुद्राच्या संशोधनाकडे लोकांना आकर्षित केले. १४९७ साली वास्को–द–गामा आफ्रिकेला वळसा घालून भारताकडे येण्यास निघाला. कोलंबसाने अमेरिकेचा शोध लावला तर व्हास्को नुन्येथ बॅल्बोआने पनामातील टेकडीवरून प्रथम पॅसिफिकचे दर्शन घेतले. १५१९ साली फर्डिनंड मॅगेलनची मोहीम सुरू झाली व केप ऑफ गुड होपला वळसा घालून ती १५२२ मध्ये स्वदेशी परतली. या मोहिमेतून ज्या सामुद्रधुनीची माहिती मिळाली, तिलाच पुढे मॅगेलन सामुद्रधुनी म्हणण्यात येऊ लागले. दक्षिण आमेरिका व अंटार्क्टिका यांच्यामधील जलाशयाची कल्पना या तुकडीला आली नाही मात्र फ्रान्सिस ड्रेक (१५४०?–९६) या इंग्रज समन्वेषकाला ती आली, म्हणून त्याला त्याचे नाव देण्यात आले.

मार्टिन फ्रॉबिशर (फ्रोब्शिर १५३५–९४) या ब्रिटिश समन्वेषकाने कॅनडालगतचा उपसागर शोधल्याने त्याला फ्रोबिशर उपसागर असे नाव पडले तर जॉन डेव्हिस (१५५०–१६०५) हा आर्क्टिक समन्वेषक ज्या सामुद्रधुनीतून पुढे गेला, तिला त्याच्यावरून डेव्हिस सामुद्रधुनी म्हणण्यात येऊ लागले. यानेच फॉकलंड बेटे शोधली. हेन्री हडसन (मृत्यू १६११) या इंग्रज नाविकाने चार मोहिमांत भाग घेतला आणि हडसन नदी व हडसन उपसागर यांचा शोध लावला. विल्यम बॅफिनने (१५८४–१६२२) बॅफिन उपसागराचा शोध लावला अनेक मोहिमांत भाग घेणारा हा इंग्रज नाविक उत्तरेस ७७^° ४५′ अक्षवृत्तापर्यंत गेला व तदनंतर दोन शतके याच्या उत्तरेस कोणी गेले नाही. त्याने चंद्राच्या वेधांच्या आधारे सर्वप्रथम रेखावृत्त निश्चित केले. पुढे रेखांश दर्शविणारी अचूक उपकरणे उपलब्ध झाली. १७३१ साली ⇨ कोणादर्श या उपकरणाचाही शोध लागला. अशा प्रकारे या शतकात समुद्रावरील स्थान निश्चित करता येणे शक्य झाले. व्हीटुस बेरिंग (१६८१–१७४१) या डॅनिश नाविकाने कॅमचॅटका ते अलास्का असा प्रवास केला. परतीच्या प्रवासात त्याचा ज्या बेटावर मृत्यू झाला, त्याला बेरिंग बेट म्हणतात. त्याने बेरिंग समुद्र व बेरिंग सामुद्रधुनीचा शोध लावला.

अठराव्या शतकात जेम्स कुक (१७२८–७९) या इंग्रज समन्वेषकाने समुद्रपर्यटनात क्रांतिकारक बदल घडवून आणले. पहिल्या प्रवासात त्याने न्यूझीलंडला वळसा घातला व ऑस्ट्रेलियाच्या पूर्व किनाऱ्याची माहिती मिळविली. दुसऱ्या पृथ्वीप्रदक्षिणेचा त्याचा मार्ग ६० अक्षांशाच्या जवळचा होता. दक्षिण ध्रुववृत्तापलीकडे जाणारा तो पहिला प्रवासी असून तो ७१^° १०^′ द.पर्यंत गेला होता. त्याने वैज्ञानिक ज्ञानसंपादनासाठी मोहीमा काढुन दक्षिण पॅसिफिकचे अचूक चार्ट तयार केले उत्तर अमेरिकेच्या वायव्य किनाऱ्याचे तपशीलवार निरीक्षण केले व पॅसिफिकमधील अनेक बेटे नकाशावर प्रथम दर्शविली.

विल्यम एडवर्ड पॅरी (१७९०–१८५५) हा इंग्रज आर्क्टिक समन्वेषक घसरगाडीवरून उत्तर ध्रुवाकडे जाण्याच्या प्रयत्नात ८२^º ४५^′उ.पर्यंत जाऊ शकला. जेम्स क्लार्क रॉस (१८००–६२) या स्कॉटिश ध्रुवसमन्वेषकाने आर्क्टिक व अंटार्क्टिककडील मोहिमांत भाग घेतला. तो चार हिवाळे आर्क्टिक प्रदेशात होता. व परतताना त्याने तेथील व सागरतळावरील अनेक जीवांचे नमुने आणले. त्याने पृथ्वीच्या चुबंकीय उत्तर ध्रुवाचे स्थान निश्चित केले. दक्षिण ध्रुवाची माहिती मिळविण्यासाठी ब्रिटिश सरकारने रॉसला ‘एरेबस’ व ‘टेरर’ या जहाजांतून दक्षिणेकडील मोहिमेवर पाठविले, त्यामुळे अंटार्क्टिका खंडाचीही सर्वांना माहिती झाली. त्याचे व्हॉयिज ऑफ डिस्कव्हरी हे पुस्तक महत्त्वाचे आहे. रॉस समुद्र, रॉस बेट व अंटार्क्टिकातील काही भाग यांची नावे त्याच्यावरून पडली आहेत. याशिवाय सर जॉन फ्रँल्किन (१७८६–१८४७) या इंग्रज समन्वेषकाने आर्क्टिक भागात समन्वेषण केले तर विल्यम (१७६०–१८२९) व विल्यम्स (१७८९–१८५७ ) स्कोर्झबी या पितापुत्रांनी ग्रीनलंड समुद्राच्या किनारी भागाचे समन्वेषण केले. यांपैकी मुलाने ध्रुवीय समुद्रात अधिक खोलीवरील पाण्याचे तापमान पृष्ठभागावरील पाण्याच्या तापमानापेक्षा अधिक असल्याचे प्रतिपादिले होते.

एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्यापासून महासागराचा समग्र अभ्यास होऊ लागला. मॅथ्यू फाँटेन मॉरीने (१८०६–७३) महासागराविज्ञानाच्या संशोधनात मोलाची भर घातली. समुद्राचे पाणी व वारे यांच्यात नित्य परस्परक्रिया चालू असते व तीमुळे महासागरात कायम अभिसरण चालू असते, असे अनुमान त्याने केले. या संकल्पनेचे महत्त्व एक्‌मनने १९०५ साली विशद केले. अजूनही ही संकल्पना महत्त्वाची मानली जाते. वारे व सागरी प्रवाह यांच्यामधील परस्परक्रिया जाणून घेऊन मॉरीने अटलांटिक, पॅसिफिक व हिंदी महासागरांमधील वारे व प्रवाह यांचे चार्ट तयार केले. त्याने लिहिलेले द फिजिकल जिऑग्रफी ऑफ द सी (१८५५) हे आधुनिक महासागरविज्ञानाचे पहिले पाठ्यपुस्तक मानले जाते. त्याने उत्तर अमेरिका व यूरोप यांच्यामधील अटलांटिकच्या तळाचेही चार्ट तयार केले. संदेशवहनासाठी सागरतळावरून केबल टाकता येणे शक्य असल्याचे त्याने दाखवून दिले. त्यातूनच महासागरविज्ञानाच्या अध्ययनात आंतरराष्ट्रीय पातळीवर सहकार्य होण्यास सुरुवात झाली. एडवर्ड फॉर्ब्झने (१८१५–५४) सागरातील जीवांची वाटणी, तसेच सागरी जीव व त्याचे पर्यावरण यांच्यातील परस्परसंबंध यांविषयी संशोधन केले. यामुळे सागरी जीवविज्ञानाला नवीन दिशा मिळाली व सागरी परिस्थितिविज्ञानाचा पाया घातला गेला. योहान यॉर्ट, झां लुइ आगास्सिझ (१८०७–७३) व ए. एच्. चार्ल्स यांनी खाजगी यॉट प्रकारच्या होडीमधून उत्तर अटलांटिकचे, तर मायकेलसनने (१८०५–६९) उत्तर समुद्राचे समन्वेषण केले. जेम्स ड्‌वाइट डेना (१८१३–९५) या अमेरिकन भूवैज्ञानिकाने दक्षिण पॅसिफिकच्या मोहिमेत भाग घेऊन महासागराविषयीची भूवैज्ञानिक व जिववैज्ञानिक माहिती मिळविली. फ्रित्यॉफ नान्सेन (१८६१–१९३०) या नॉर्वेजियन समन्वेषकाने आर्क्टिक आणि अंटार्क्टिक महासागरांच्या मोहिमा काढल्या. त्याने प्लवक जीव पकडण्याच्या जाळ्यात सुधारणा केल्या व समुद्रांतर्गत लाटा असल्याचे सुचविले. एन्.ए. ई. नूर्देनशल्द (१८३२–१९०१) या स्वीडिश भूवैज्ञानिकाने आर्क्टिकमधील अनेक मोहिमांत भाग घेतला आणि ग्रीनलंडमधील बर्फाच्या थरांचा अभ्यास केला. अलेक्झांडर आगास्सिझ (१८३५–१९१०) या अमेरिकन प्राणिवैज्ञानिकाने परिसराच्या संदर्भात सागरी प्राण्यांचा अभ्यास केला. आणि एल्.एफ्. पूर्तालेसने (१८२३–८०) आगास्सिझसह खोल सागरी जीवाविषयी संशोधन केले. ॲल्बर्ट हेस्टिंग्झ मार्कमने (१८४१–१९१८) आर्क्टिकचे समन्वेषण केले. तर आडॉल्फस वॉशिंग्टन ग्रीली या अमेरिकन समन्वेषकाने ग्रीनलंडच्या उत्तरेकडील प्रदेशाचा शोध लावला व ध्रुवीय प्रदेशांविषयीची पुस्तकेही लिहली.

ओटो क्र्यूमेल (१८५४ –१९१२ ) या जर्मन भूगोलज्ञाने १८७९ साली महासागराची व्याख्या करण्याचा प्रयत्न केला तसेच भूमिरूपवैज्ञानिक वैशिष्ट्ये व जलालेखन यांच्या आधारे सीमावर्ती व भूवेष्टित समुद्र यांच्या व्याख्या दिल्या आणि महासागर व काही समुद्र यांच्या सीमा निश्चित करण्याचा प्रयत्न केला. रॉबर्ट एड्‌विन पीअरी (१८५६–१९२०) हा प्रत्यक्ष उत्तर ध्रुवावर पोहोचला. त्याने लिहलेले द नॉर्थ पोल हे पुस्तक महासागरविज्ञानाच्या दृष्टीने उपयुक्त आहे. रॉबर्ट स्कॉट (१८६८–१९१२) हा इंग्रज समन्वेषक दक्षिण ध्रुवावर गेला व त्याने अंटार्क्टिकच्या आतील भागाचे सर्वेक्षण केले. त्याने सातवा किंग एडवर्ड लँडचा शोध लावला व रॉस समुद्राची खोली मोजली. रोआल आमुनसेन (१८७२–१९२८) या दक्षिण ध्रुव संशोधकाचे साउथ पोल हे पुस्तक म्हत्त्वाचे आहे. ब्यर्न हेल्लान–हान्सेन (१८७७–१९५७) या नॉर्वेजियन महासागरवैज्ञानिकाने उत्तर समुद्राचे समन्वेषण केले तर जॉर्ज व्यूस्टने सु. ४०० मी. खोलीवरील उंचवट्यांच्या आधारे महासागराचे विभाग पाडावेत असे सुचविले व त्यानुसार ४५ द्रोणींची यादीही तयार केली, मात्र ही विभागणी केवल खोलीवरच आधारलेली असल्याने उपयुक्त ठरली नाही.

एरनबेर्ख हंबोल्ट, हूकर व ओर्स्टेड या १९ व्या शतकातील निसर्गवैज्ञानिकांनी महासागरातील प्लवकांचे महत्त्व तसेच तळावरील गाळ व खडक निर्माण करण्यातील त्यांचा वाटा यांविषयी संशोधन केले. चार्ल्स डार्विनने प्रवाळभित्तींच्या उत्पत्तीविषयी, तर म्यूलरने प्लवक पकडण्याच्या जाळ्यांविषयी अभ्यास केला.

आतापावेतो आलेली माहिती काही विशिष्ट उपक्रमांची व सागरी मोहिमांची आहे. या मोहिमांमागे मुख्यत्वे भौगोलिक समन्वेषण व नवीन जलमार्ग शोधणे हे हेतू होते. अर्थात या मोहिमांमधून मिळालेली आनुषंगिक माहिती महासागरविज्ञानाच्या दृष्टीने म्हत्त्वाची ठरली. समुद्रतळावर केबल टाकण्याचे काम सुरू झाल्यावर महासागरविज्ञानाचे संशोधन अधिक जणीवपूर्वक होऊ लागले व महासागरविज्ञानाच्या अध्ययनासाठी मोहिमा निघू लागल्या. यांपैकी ‘एच्. एम् एस्. चॅलेंजर (१८७२) या जहाजातून करण्यात आलेली मोहीम सर्वांत प्रसिद्ध आहे. या मोहीमेतून मिळालेल्या माहितीमुळे महासागरविज्ञानाच्या संशोधनाला बळकट आधार मिळाला व नवीन मोहिमांना चालना मिळाली. ही मोहीम महासागरविज्ञानातील महत्त्वाचा टप्पा असल्याने तिची अधिक तपशीलवार आणि इतर काही महत्त्वाच्या मोहिमांची त्रोटक माहिती खाली दिली असून कोष्टक क्र. २ मध्ये यानंतरच्या १९८२ सालापर्यंतच्या मोहीमांची थोडी माहिती दिली आहे. या मोहिमांतून महासागरविज्ञानाच्या विविध शाखांची माहिती मिळाली.

कोष्टक क्र. २. काही महासागर मोहीमा
जहाजाचे नाव १	देश २	कालावधी ३	संशोधनाचे प्रदेश ४
गॅझेल	जर्मनी	१८७४ -७६	अटलांटिक, हिंदी, पॅसिफिक
ब्लेक	अ. सं. सं.	१८७७-८६	अटलांटिक, गल्फ प्रवाह
ॲल्बट्रॉस	अ. सं. सं.	१८८७-८८	उत्तर अटलांटिक
नॅशनल	जर्मनी	१८८९	उत्तर अटलांटिक
फ्राम	नॉर्वे	१८९३-९६	उत्तर ध्रुव समुद्र
व्हॉल्डिव्हिया	जर्मनी	१८९८ -९९	अटलांटिक, हिंदी
प्रिन्सेस ॲलिस १ व २	मोनाको	१८८८-१९२२	उत्तर अटलांटिक
हिरोन्डेले १व २	मोनाको	१८८८-१९२२	उत्तर अटलांटिक
गौस	जर्मनी	१९०१-०३	अटलांटिक, हिंदी, अंटार्क्टिक
मायकेल सार्स	नॉर्वे	१९०४-१३	उत्तर अटलांटिक, नॉर्वेचा समुद्र
प्लॅनेट	जर्मनी	१९०६-०७	अटलांटिक, हिंदी, पश्र्चिम पॅसिफिक
डॉइच्लांट	जर्मनी	१९११-१२	अटलांटिक, अंटार्क्टिक
अरमाऊर हान्सेन	नॉर्वे	१९१३ पासून	उत्तर अटलांटिक, नॉर्वेचा समुद्र
मिटिअर	जर्मनी	१९२५-२७	६५° दक्षिण ते २०° उत्तर
मान्शू	जपान	१९२५ -३८	पॅसिफिक
मिटिअर	जर्मनी	१९२९ -३८	आइसलँड ग्रीनलंड प्रदेश
शींपू मारू	जपान	१९२७-३०	जपानचा समुद्र
डेना	डेन्मार्क	१९२१- ३५	अटलांटिक, हिंदी, पॅसिफिक
कार्नेगी	अ.सं.सं.	१९२७ -२९	पॅसिफिक
स्नेलिअस	हॉलंड	१९२९-३०	इंडोनेशियन समुद्र
अटलँटिस	अ.सं.सं.	१९३१	उत्तर अटलांटिक
रीओफू मारू	जपान	१९३७	पॅसिफिक
इ.डब्ल्यू.स्क्रिप्स	अ.सं.सं.	१९३८	पॅसिफिक
अल्टेर	जर्मनी	१९३८	गल्फ प्रवाह
सेडॉव्ह	रशिया	१९३८-३९	उत्तर ध्रुव समुद्र
ॲल्बट्रॉस	स्वीडन	१९४७-४८	अटलांटिक, हिंदी
गॅलाथिआ	डेन्मार्क	१९५०-५२	पॅसिफिक
अटलँटिस	अ.सं.सं.	१९४७	अटलांटिक
वेमा	अ.सं.सं.	१९५३	अटलांटिक, हिंदी , पॅसिफिक
ॲन्टोन डोर्न	प.जर्मनी	१९५५-५६	उत्तर अटलांटिक
स्पेन्सर बेअर्ड	अ. सं. सं.	१९५०	पॅसिफिक
होराइझन	अ. सं. सं.	१९५०	पॅसिफिक
अटलँटिस व इतर जहाजे	अ. सं. सं.	१९५०(१९५६)	गल्फ प्रवाह
क्रॉफर्ड	अ.सं.सं.	१९५७-५९	अटलांटिक (आंतरराष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष)

‘बीगल’ या ब्रिटिश जहाजाची मोहीम ५ वर्षे (१९३१–३६) चालली. या मोहिमेत दक्षिण अमेरिकेच्या किनारपट्टीचा अभ्यास करण्यात आला. चार्ल्स डार्विनला क्रमविकासाचा (उत्क्रांतीचा) तसेच सागरी बेटे व प्रवाळद्विपे यांच्या उत्पत्तीचा सिद्धांत मांडण्यास या मोहिमेचा उपयोग झाला.

इ.स.१८६८ मध्ये ‘लाईट्‌निंग व १८६९–७० मध्ये ‘पॉर्क्युपाइन’ या जहाजांनी केलेल्या मोहिमांमुळे महासागरविज्ञानातील काही आडाख्यांचा पुनर्विचार करणे व जास्तीतजास्त माहिती मिळविणे आवश्यक वाटू लागले. या मोहिमांमुळे पुढील म्हत्त्वाचे निष्कर्ष काढण्यास मदत झाली : पाण्याचे तापमान निरनिराळ्या खोलींवर सर्वसाधारणपणे सारखे आढळते व त्यामुळे महासागरात एकसारखे आभिसरण चालू आसते, याची खात्री पटली. अनेक ठिकाणांच्या नमुन्यांचे निरीक्षण केल्यावर २ किमी. खोल पाण्यातही जीवसृष्टी असते, याचा पुरावा मिळाला. चॅलेंजर मोहिमेला यामुळे चालना मिळाली.

पृथ्वीला वळसा घालुन सर्व समुद्रांचे संशोधन करणारे चॅलेंजर समन्वेषण १८७२ मध्ये डिसेंबरात सुरू झाले. समुद्रांविषयी सर्व प्रकारची माहिती. मिळविण्याकरीता निघालेले हे जहाज १८७६ साली मे महिन्यात इंग्लंडला परतले. या मोहिमेत आर्क्टिकशिवाय इतर महासागरांतील पाण्याच्या खोलीविषयीची माहिती गोळा करण्यात आली, तसेच ३६२ जलालेखन केंद्रे उभारण्यात आली. समुद्रतळाचे मानचित्रण करण्यात आले. समुद्रातील प्राण्यांच्या ४,७१७ नव्या जाती शोधून काढून त्यांचे वर्णन करण्यात आले. रॉयल सोसायटी व ब्रिटनचे नाविक खाते यांनी पुरस्कारिलेल्या या मोहिमेतून मिळालेल्या माहितीचे सु.५० खंड प्रकाशित झाले.

कोष्टक क्र. २ (पुढे चालू)
१	२	३	४
अटलँटिस	अ.सं. सं.	१९५७-५९	अटलांटिक (आंतरराष्टीय भूभौतिकीय वर्ष)
डिस्कव्हरी	ग्रेट ब्रिटन	१९५७-५९	अटलांटिक
कॅप्टन कॅनेपा	अर्जेंटिना	१९५७-६०	अटलांटिक
गौस	प.जर्मनी	१९५७-६०	उत्तरअटलांटिक (ध्रुवीय आघाडी कार्यक्रम )
ॲन्टोन डोर्न	प.जर्मनी	१९५७-६०	उत्तर अटलांटिक
एक्स्प्लोअरर व इतर	ग्रेटब्रिटन	१९५७-६०	उत्तरअटलांटिक
व्हित्याझ	रशिया	१९५७-६०	सर्वसमुद्र(आंतरराष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष)
अनेक संशोधन नौका	जपान, अ.सं.सं., कॅनडा	१९५५-६०	पॅसिफिक (नारेपॅक कार्यक्रम)
मीख्यील लमनॉसफ	रशिया	१९५७-६०	सर्वसमुद्र (आंतरराष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष )
ओब	रशिया	१९५७-६०	दक्षिणसमुद्र (आंतरराष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष)
चेन	अ. सं. सं.	१९५८-६०	अटलांटिक, हिंदी
आर्गो	अ. सं. सं	१९५९-६०	पॅसिफिक,हिंदी
शकाल्यस्की	रशिया	१९६०	सर्व समुद्र
वोईकॉफ	रशिया	१९५९	सर्व समुद्र
पोल	रशिया	१९५९	सर्व समुद्र
लीना	रशिया	१९५८	ध्रुव समुद्र
सेव्हरी आंका	रशिया	१९५८	सर्व समुद्र
अनेक संशोधन नौका	आंतरराष्ट्रीय	१९५८-६५	हिंदी महासागर (संशोधन प्रकल्प)
अनेक संशोधन नौका	आंतरराष्ट्रीय	१९७७-७९	मॉन्सून वाऱ्यांचा संशोधन प्रकल्प
पोलर सर्कल	भारत	१९८१-८२	अंटार्क्टिक

या मोहिमेचा नेता स्कॉटिश निसर्गवैज्ञानिक सर चार्ल्स विव्हिल टॉमसन (१८३०–८२) याने विशेषतः खोल सागरी जीवांचा अभ्यास केला. व्हॉयिज ऑफ द चॅलेंजर (१८७७) हे त्याचे पुस्तकही महत्त्वाचे आहे. सर जान मरीने (१८४१–१९१४) या मोहिमेच्या वैज्ञानिक फलश्रुतीच्या अहवालाचे संपादन (१८८२–९५) व उत्तर अटलांटिकचे समन्वेषण (१९१०) केले. या मोहिमेत गोळा करण्यात आलेल्या पाण्याच्या नमुन्यांच्या विश्लेषनाद्वारे त्यातील घटक ठरवून सी. आर्. डिटमरने रासायनिक महासागरविज्ञानाचा पाया घातला.

प्रत्येक महासागर व तेथील जीवशास्त्रीय परिस्थिती तसेच विविध जीवांच्या भौगोलिक वाटणीची कारणे यांचा आभ्यास करणे, हा या मोहिमेचा उद्देश होता. हा अभ्यास करण्यासाठी पाण्याचे नमुने घेणे, पाण्याचे पृष्ठालगतचे व तळालगचे तापमान मोजणे, सागरी प्रवाहांचे व हवेच्या दाबाचे मापन करणे, सागराच्या तळावरील गाळाचे नमुने घेऊन त्यांचे विश्लेषण करणे जीवांच्या नव्या जातींचा शोध घेणे वगैरे कामे करण्यात आली.

नान्सेन हा १८९३ मध्ये ‘फ्राम’ या जहाजातून जास्तीत जास्त उत्तरेस गेला होता. १९२५–२७ या काळात ‘मिटिअर’ या जर्मन जहाजाने दक्षिण अटलांटिकचे भौतिकीय व रासायनिक दृष्टींनी अध्ययन केले व तेथील गाळाचा अभ्यास केला. ‘डिस्कव्हरी –१’ व ‘डिस्कव्हरी –२’ या इंग्लंडच्या जहाजांतून पहिल्या महायुद्धांनंतर करण्यात आलेल्या मोहिमेतून विशेषतः दक्षिण गोलार्धातील महासागराची, बरीच माहिती उपलब्ध झाली १९२७–२९ या काळात ‘कार्नेगी’ हे अमेरिकन जहाज, दुसऱ्या महायुद्धात आणि नंतरच्या काळात नाविक दलाची जहाजे तसेच आंतरराष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्षात (१९५७–५८) अनेक वैज्ञानिक जहाजे यांतून महासागराची महत्त्वपूर्ण निरीक्षणे करण्यात आली. ३ ऑगस्ट १९५८ रोजी अमेरिकेच्या अणुऊर्जेवर चालण्याऱ्या पाणबुडीने भौगोलिक उत्तर ध्रुवाच्या बर्फाखालून प्रवास केला.

आधुनिक मोठ्या मोहिमांमध्ये जहाजे व विमानेही वापरण्यात येतात. तसेच निरनिराळ्या देशांतील वैज्ञानिकांचे सहकार्य घेऊन महासागरवैज्ञानिक व वातावरणवैज्ञानिक प्रयोग करण्याच्या दृष्टीने संयुक्त मोहिमा आखण्यात येतात. उदा., १९७० च्या सुमारास करण्यात आलेला मिडओशन डायनॅमिक्स एक्स्पिरिमेंट (एम ओ डी ई) आणि ग्लोबल ॲबटमॉस्फेरिक रिसर्च प्रोग्रॅमचा अटलांटिक ट्रॉपिकल एक्स्पिरिमेंट (जी ए टी ई) या मोहिमा.

संशोधन संस्था : महासागरविज्ञानाच्या संशोधनासाठी काढण्यात आलेल्या मोहिमा जास्तीत जास्त काही वर्षांपुरत्याच मर्यादित असतात. त्यामुळे कायमचे संशोधन करणाऱ्या संस्थांची उभारणी होणे आवश्यक होते. यातूनच अशा संस्थांमध्ये वाढ होत गेली. प्रथम मासेमारीला उपयुक्त ठरू शकतील अशा संस्थांची उत्तर समुद्राभोवतालच्या देशांत वाढ झाली. नंतर महासागरविज्ञानाच्या दृष्टीने उपयुक्त असलेल्या प्रयोगशाळा व संस्था इतरत्रही स्थापन होत गेल्या. आता जगातील बहुतेक मोठ्या व सागरी किनारा असलेल्या देशांत अशा संस्था व प्रयोगशाळा आहेत. यांपैकी काही महत्त्वाच्या संस्थांची माहिती पुढे दिली आहे.

लाजोला (कॅलिफोर्निया) येथील स्क्रिप्स इन्स्टिट्यूट ऑफ ओशनोग्राफी ही पॅसिफिकच्या किनाऱ्यावरील संस्था १८९२ मध्ये स्थापन झाली. कॅलिफोर्निया विद्यापीठाच्या प्राणीशास्त्र विभागाची एक शाखा म्हणून स्थापन झालेल्या या संस्थेला आता विद्यापीठाचे स्वरूप प्राप्त झाले आहे. मॅसॅचूसेट्स राज्यातील ‘वुड्स होल ओशनोग्राफिक इन्स्टिट्यूशन (स्था.१९३०) ही संस्थाही महत्त्वाची आहे. यांशिवाय लामाँट डोअर्टी जिऑलॉजिकल ऑब्झर्व्हेटरी (न्यूयॉर्क), युनिव्हर्सिटी आँफ मिआमी मरीन लेबोरेटरी (फ्लॉरिडा) ए. अँड एम्. कॉलेज डिपार्टमेंट ऑफ ओशनोग्राफी (टेक्सस), तसेच वॉशिंग्टन, हवाई व ऑरेगन या राज्य विद्यापीठांतील महासागरवैज्ञानिक प्रयोगशाळा, ही अमेरिकेतील महासागरवैज्ञानिक संशोधनाची इतर केंद्रे आहेत. इतर देशांतील अशा संस्थांची नावे पुढे दिली आहेत.

(१) ग्रेट ब्रिटन : नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ ओशनोग्राफी, मरीन बायॉलाजिकल लॅबोरेटरी (प्लिमथ), फिशरीज लॅबोरेटरी (लोस्टॉफ्ट) वगैरे. (२) प.जर्मनी : कील, हँबर्ग व बर्लिन येथील महासागरवैज्ञानिक प्रयोगशाळा (३) डेन्मार्क : डॅनिश जीवनवैज्ञानिक केंद्र (कोपनहेगन) (४) यूरोपातील इतर देश : भूभौतिकीय संस्था (बर्गेन, नॉर्वे) सागरी जीववैज्ञानिक क्रेंद्र (नेपल्स, इटली) तसेच स्वीडनमधील गॉटबर्ग व स्टॉकहोम आणि फिनलंडमधील हेल्‌सिंकी येथील महासागरवैज्ञानिक संस्था (५) जपान : टोकीओ येथील ट्रीएस्ट प्रयोगशाळा आणि (६) कॅनडा : नामाय मियो व हॅलिफॅक्स संस्था. यांशिवाय महासागरविज्ञानाशी निगडित असलेल्या आंतरराष्ट्रीय संस्था व संघटनाही आहेत. उदा., ‘इंटरनॅशनल काउन्सिल फॉर द एक्स्प्लोरेशन ऑफ द सी’ ही संघटना महासागरविज्ञानाचे अनुसंधान करते व संशोधनाला उत्तेजनही देते.

भारत : भारतातील महासागरविज्ञानाच्या अध्ययनाची सुरुवात १८७१ साली झाली. त्या वर्षी जे. डब्ल्यू. मॅसनने अंदमान बेटांवर जाऊन तेथील प्राणी व वनस्पतींचे पद्धतशीर अध्ययन केले मात्र या विज्ञानातील संशोधनाला भारत स्वतंत्र झाल्यावरच चालना मिळाली. भारतातील या विषयाच्या अध्ययनात समन्वय साधण्यासाठी व त्यासंबंधीची योजना तयार करण्यासाठी भारत सरकारने ‘इंडियन नॅशनल कमिटी ऑन ओशन रिसर्च’ (आय एन सी ओ आर) ही समिती स्थापन केली (१९६०). याच प्रयत्नांमधून इंटरनॅशनल इंडियन ओशन एक्स्पिडिशन’ (आय आय ओ ई) ही मोहीम साकार झाली. युनेस्को इंटरगव्हर्नमेंटल ओशनोग्राफिक कमिशन (आय ओ सी) यांनी या मोहिमेचा पुरस्कार केला होता. १९६०–६५ मधील या मोहिमेत २० देशांच्या ४० जहाजांनी भाग घेतला. या अनुभवाचा देशाला लाभ मिळावा म्हणून राष्ट्रीय प्रयोगशाळेच्या दर्जाची महासागवैज्ञानिक संस्था स्थापण्याची जोरदार शिफारस वरील समितीने केली. तीनुसार काउन्सिल ऑफ सांयटिफिक अँड इंडिस्ट्रियल रिसर्च या संघटनेने अशी संस्था स्थापण्याचा निर्णय घेतला (१९६४) व १९६६ साली ‘नॅशनल इन्स्टिट्यूट आँफ ओशनोग्राफी’ (राष्ट्रीय महासागरविज्ञान संस्था) स्थापन झाली. संस्थेचे प्रमुख कार्यालय पणजीजवळील दोना पावला येथे असून मुंबई, कोचीन व वॉल्टेअर येथे विभागीय केंद्रे आहेत. केवळ महासागरविज्ञानाचे संशोधन करणारी ही भारतातील एकमेव संस्था असून जगातील अशा प्रकारची ही एक सर्वोत्कृष्ट संस्था आहे.

ही संस्था पुढील कार्ये करते : भारताभोवतलच्या समुद्रांविषयी व हिंदी महासागराविषयी माहिती मिळविणे देशाच्या फायद्यासाठी समुद्राचा उपयोग करून घेण्याची क्षमता मिळविणे सागरी उपकरणयोजनेत स्वंयपूर्णता मिळविणे आणि आकडेवारी व माहितीचे संकलन करणे व ती इतरांना पुरविणे. यांकरिता संस्थेचे पुढील आठ विभाग कार्य करतात : महासागरविज्ञानाच्या भौतिकीय, रासायनिक, जैव व भूवैज्ञानिक शाखा तसेच सागरी उपकरणयोजना, सागरी, प्रदूषण, महासागर अभियांत्रिकी आणि योजना व आकडेवारी हे विभाग. ‘आर .व्ही. गवेषणी’ व ‘सागरकन्या’ ही सर्व मोसमांत संचार करू शकणारी जहाजे संस्थेजवळ असून अत्याधुनिक प्रयोगशाळा, उपकरणे व निवास यांनी ती सुसज्ज आहेत. यांच्या सफरींमुळे अरबी समुद्र, बंगालचा उपसागर आणि मध्य हिंदी महासागर यांच्याविषयीच्या माहितीत भर पडत असते.

२६ जानेवारी १९८१ रोजी ३ ते ४·५ किमी. खोल समुद्रतळावरील अनेक धातुंनी युक्त असे गोटे काढून संस्थेने सागरी खनिज संपत्ती मिळविण्याच्या क्षेत्रात महत्त्वाचा टप्पा गाठला. तसेच रत्नागिरीनजीक इल्मेनाइट खनिजाचे साठे शोधून काढले. अरबसमुद्रात व बंगालच्या उपसागरात संस्थेने शोधून काढलेली फिनफिश, चिंगाटी व सागरी तृणांची क्षेत्रे लाभदायक ठरली आहेत तर कार्बनी व औषधी द्रव्ये मिळविण्याच्या दृष्टीने उपयुक्त आशा वनस्पती व प्राणी यांच्या ४७ जाती संस्थेने शोधल्या आहेत. परदेशी उपकरणांना पर्यायी ठरू शकणारी उपकरणे संस्थेत तयार करण्यात येतात. सागरी तृण व काही प्रकारचे झिंगे यांचे संवर्धन करण्याच्या पद्धती संस्थेत विकसित करण्यात येत आहेत. भरती–ओहोटी सारख्या अपरंपरागत ऊर्जास्त्रोतापासून ऊर्जा मिळविण्याचे प्रयत्नही संस्था करते. देशी परदेशी शास्त्रज्ञांना प्रशिक्षित करण्याचे व संशोधनात सोयीसवलती पुरविण्याचे काम ही संस्था करते तसेच क्रेंद्र व राज्य सरकारे, मुंबई महानगरपालिका, नाविक दल व इतर संस्थांना मागणीनुसार ही संस्था समुद्रतावर नळ टाकणे, तेलक्षेत्र व बंदरे यांचा विकास करणे, सागरी प्रदुषण दूर करणे वगैरे बाबतींत मदर करते व सल्ला देते.

या संस्थेने युनेस्को, आय ओ सी, इंटिग्रेटेड ग्लोबल ओशन स्टेशन सिस्टिम (आय जी ओ एस एस ), इंटरनॅशनल फाउंडेशन फॉर सायन्स (स्टॉकहोम), जागतिक आरोग्य संघटना इ. आंतरराष्ट्रीय संस्था–संघटनांशी सहकार्य केले आहे. शिवाय युनायटेड नेशन्स एन्व्हायरन्मेंट प्रोग्रॅम (यू एन ई पी), इंडो–सोव्हिएट मॉन्सून एक्स्पिरिमेंट (आय एस एस ई एक्स, १९७३), मॉन्सून एक्स्पिरिमेंट (एम ओ एन ई एक्स, १९७९) इ. आंतरराष्ट्रीय मोहिमांत संस्थेने भाग घेतला आहे. १९८४ साली संस्थेत ६०० पेक्षा जास्त कर्मचारी होते. तोपर्यंत संस्थेने १,३०० वर शोधनिबंध, १७० तांत्रिक अहवाल व हिंदी महासागरातील प्राणील्पवकांची वाटणी दर्शविणारे १० नकाशासंग्रह प्रसिद्ध केले होते. [⟶ राष्ट्रीय प्रयोगशाळा].

या संस्थेशिवाय भारतीय भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण संस्थेची महासागरविज्ञानविषयक शाळा, सेंट्रल सॉल्ट अँड मरीन केमिकल्स रिसर्च लॅबोरेटरी (भावनगर), सेंट्रल मरीन फिशरीज रिसर्च इन्स्टिट्यूट (कोचीन), नेव्हल फिजिकल ओशनोग्राफिक लॅबोरेटरी (कोचीन) इ. संस्थामधूनही महासागरविज्ञानातील काही शाखांविषयीचे संशोधन चालते. भारतात नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ ओशनोग्राफी या संस्थेव्यतिरिक्त अन्नमलई, आंध्र, केरळ, कोचीन, बेऱ्हमपूर व मुंबई विद्यापीठांतही महासागरविज्ञानाशी निगडित काही विषयांच्या पदव्युत्तर (एम.एस्सी.,पीएच्.डी.) शिक्षणाची व संशोधनाची सोय आहे.

संशोधन सामग्री व समन्वेषण तंत्रे : सर्वेक्षण व समन्वेषणातून मिळालेल्या माहितीच्या आधारे महासागराविषयीचे संशोधन करण्यात येते. १९५० नंतर महासागरविज्ञानामध्ये पुढील सुधारणा होऊन अशा माहितीत मोलाची भर पडून त्याची जलद प्रगती झाली. पाण्यात खोलवर जाऊ शकणारी निमज्जन साधने आणि चलचित्रण कॅमेरे यांच्यामुळे प्रत्यक्ष निरीक्षणांचे प्रमाण वाढले. दूरचित्रवाणीमुळे कृत्रिम प्रकाशाची गरज कमी झाली. खोल सागरात वेधन करता येऊ लागल्याने खोल सागरी खडकांचे नमुने मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध होऊ लागले. नौकानयनातील अचूकता वाढली, कारण यात कृत्रिम उपग्रहांच्या व इलेक्ट्रॉनीय उपकरणांच्या मार्गनिर्देशनातील वापराने समुद्रातील भौगोलिक स्थान (उदा., जहाजाचे) अचूकपणे ठरविता येऊ लागले. विशेषतः ग्लोमार चॅलेंजर जहाजावरील मोहिमेमुळे वेधन व उपग्रह मार्गनिर्देशन यांविषयी महत्त्वाचे काम झाले. ‘सोनार’ –SONAR– (सांउड नेव्हिगेशन अँड रेंजिंग), हवाई छायाचित्रण यांच्या मदतीने समुद्रतळांचे जलदपणे निरीक्षण करता येऊ लागले. इतर जहाजे व जमिनीवरील केंद्रे यांच्यातील संदेशवहनात खूपच सुधारणा झाली तर माहितीचे विश्लेषण करण्यासाठी संगणकांची मदत घेण्यात येऊ लागल्याने या कामाला गती प्राप्त झाली. दूरवर्ती संवेदन तंत्रामुळे उपकरणांच्या विकासातील महत्त्वाचा टप्पा गाठला गेला.

यांशिवाय पोलाद, ॲल्युमिनियम यांचे समुद्रात उपयुक्त ठरु शकणारे मिश्रधातू, काच, तंतुरूप काच, प्लॅस्टिके इत्यादींच्या दर्जात सुधारणा झाल्या तसेच अभियांत्रिकीत व तंत्रविद्येत प्रगती झाली. सर्वांचा एकूण परिणाम होऊन महासागरविज्ञानासाठी लागणाऱ्या यंत्रोपकरणात व सामग्रीत खूप सुधारणा झाल्या. उदा., आता स्फोट करण्यासाठी डायनामाइटाऐवजी विद्युत् ठिणगी वापरतात.

महासागरवैज्ञानिक संशोधनासाठी लागणारी माहिती मिळविण्यासाठी मुख्यत्वे सर्व सोयींनी युक्त अशी खास संशोधन जहाजे वापरली जातात. यांशिवाय पाण्याखाली जाण्यास उपयुक्त अशी निमज्जन साधने, महासागरवैज्ञानिक केंद्रे समुद्रातील व जमिनीवरील प्रयोगशाळा तसेच दीर्घकालीन स्थानिक माहिती गोळा करणारे बोये, मनोरे इत्यादींवर ठेवण्यात येणारी उपकरणे यांचाही यात महत्वाचा वाटा असतो. वैज्ञानिक व यंत्रोपकरणे योग्य ठिकाणी नेणे हे त्यांचे मूळ काम असते. त्यांच्याविषयी थोडक्यात माहिती पुढे दिली आहे.

महासागरवैज्ञानिक जहाज : सर्व प्रकारच्या आकारमानांच्या जहाजांद्वारे महासागराची माहिती मिळत असते. मात्र महासागरवैज्ञानिक संशोधनासाठी खास प्रकारची जहाजे वापरण्यात येतात व महासागराची बहुतेक आधुनिक माहिती अशा जहाजांद्वारे मिळाली आहे. छोट्या जहाजांवर किनारी भागात, थोडा वेळ व एकानंतर दुसऱ्या विषयाचे संशोधन करण्यात येते तर मोठ्या जहाजांवर भर समुद्रात, दीर्घकाळ व एकाच वेळी अनेक विषयांचे अध्ययन करण्यात येते. यांचे संशोधक पाणबुडी, समानव बोये, मच्छीमारी संशोधन जहाज, संशोधन वेधन जहाज, सर्वेक्षण जहाज इ. प्रकार आहेत. मात्र अलीकडील काळात या प्रकारांतही विशेषीकरण होऊन सुधारणा करण्यात येत आहेत. उदा., ‘ग्लोमार चॅलेंजर हे मुख्यत्वे खोल वेधन करणारे जहाज आहे.

राहण्यासाठी व काम करण्यासाठी आरामशीर खोल्या, पुरेशी मोठी प्रयोगशाळा, प्राथमिक विश्लेषणाकरिता पुरेशा सोयी तसेच साधनसामग्री, स्फोटके, मिळविलेले नमुने व वैज्ञानिक माहिती इ.साठविण्यासाठी पुरेशी जागा आणि खास प्रकारची यंत्रोपकरणे या गोष्टी जहाजांवर आवश्यक असतात. मोठ्या जहाजांवर यांशिवाय संगणक व उपग्रह मार्गनिर्देशनाची सामग्रीही असते.

तापमान, लवणता, खोली, चुंबकत्व, गुरुत्व, प्रकाश वगैरे मोजणारी उपकरणे भूकंपीय माहिती मिळविणारी भूकंपमापक व भूकंपलेखक उपकरणे गाळाचे वा खडकाचे नमुने घेणारी गाळ उपसणी यंत्रणा किंवा वेधन यंत्रे विशिष्ट खोलीवरील पाण्याचे नमुने घेणाऱ्या नान्सेन बाटल्या पाणी व खडक यांचे विश्लेषण करणारी उपकरणे, ल्पवकजीव व विविध खोलींवरील जीव मिळविण्यासाठी लागणारी खास जाळी व सापळे, पाण्याखालील छायाचित्रण करण्यासाठी लागणारे कॅमेरे, खोल पाण्यातील जीवदीप्तीचे मापन करणारी उपकरणे, प्रवाहाची दिशा व गती मोजणारी प्रवाहमापके इ. अनेक उपकरणे महासागराच्या संशोधनात वापरली जातात. त्यांपैकी काहींची माहिती या लेखात इतरत्र आली असून पुढे काहींची माहिती थोडक्यात दिली आहे.

हायड्रोफोन : पाण्यातून येणाऱ्या ध्वनितंरगांची नोंद करणारे उपकरण. आवाज करणाऱ्या प्राण्याचे वा वस्तूचे अंतर व दिशा ठरविण्यासाठी अशी दोन वा अधिक उपकरणे वापरतात. या उपकरणात ध्वनितरंगांचे विद्युत् तरंगांत रूपांतर होते व पाण्यातून येणाऱ्या ध्वनीचे ग्रहण व नोंद अखंडपणे होत रहाते. अशा तऱ्हेने कित्येक किमी. वरील खडकांविषयी मिळालेल्या माहितीच्या आधारे त्यांचा काटछेद तयार करता येतो.

नान्सेन बाटली : फ्रित्यॉफ नान्सेन या नॉर्वेजियन समन्वेषकावरून हे नाव आले असून विशिष्ट खोली वरच्या पाण्याचे नमुने मिळविण्यासाठी ही धातुची वा प्लॅस्टिकची बाटली वापरतात. या बाटल्या एका तारदोराला बांधून तो खाली सोडण्यात येतो. योग्य खोलीवर गेल्यावर बाटलीचे तोंड उघडले जाते. नंतर तारदोरावरून धातूचे कडे सोडण्यात येते. त्यामुळे सर्वांत वरच्या बाटलीचे तोंड बंद होते व दुसरे कडे मोकळे होऊन खाली जाते. त्या दुसऱ्या कड्याने दुसऱ्या क्रमांकाच्या बाटलीचे तोंड बंद होते आणि तिसरे कडे मोकळे होऊन खाली जाते. असे शेवटच्या बाटलीपर्यंत झाले की, तारदोर ओढ़ून घेऊन विविध खोलींवरचे नमुने मिळविण्यात येयात. बहुधा या बाटल्यांनाच उलटी होणारी तापमापके जोडलेली असतात. बाटली बंद होते, तेव्हाच तापमापकावर तापमान नोंदले जाते.

उलटे होणारे तापमापक : हे पाऱ्याचे अत्यंत अचूक तापमापक प्रथम ‘मिटिअर’ या जहाजावर वापरण्यात आले. विशिष्ट खोलीवरच्या पाण्याचे तापमान मोजण्यासाठी हे वापरतात. ज्या खोलीवरचे तापमान मोजायचे असते, तेथवर तापमापक सोडून उलटा करतात. उलट्या झालेल्या तापमापकावर नंतर होणाऱ्या तापमानातील बदलता परिणाम होत नाही. मात्र तापमापन करताना असणाऱ्या भिन्न तापमानांमुळे नोंदलेल्या तापमानात दुरुस्ती करावी लागते. यासाठी त्याच्याजवळ एक साधा तापमापक बसविलेला असतो.

गभीर तापमापनलेखक : हे उपकरण १९३८ पासून वापरात आले. यावर अखंडपणे तापमापनाची नोंद होते. तापमानांतील फरकांना संवेदनशील असणाऱ्या कंसाकार घटकाचे एक टोक स्थिर केलेले असते. तापमानांतील बदलानुसार दुसऱ्या टोकास होणारी हालचाल एका विलेपित काचपट्टीवर रेखाटली जाते. याच पट्टीवर दाबांतील फरकास संवेदनशील असणाऱ्या नळीच्या मोकळ्या टोकाने दाबाची रेखाटणी केली जाते. अशा तऱ्हेने पाणतीराच्या आकाराचे हे उपकरण जसजसे खाली जाते, तसतशी खोलीच्या (दाबाच्या) संदर्भात तापमानाची काचपट्टीवर नोंद होते.

यांशिवाय पाण्यातील प्रकाशाची वाटणी वा क्षीणन मोजण्यासाठी प्रकाशविद्युत घटासारखे [ज्याची विद्युतीय अवस्था प्रकाशाच्या परीणामाने बदलते अशा घटासारखे ⟶ प्रकाशविद्युत्] जलप्रकाशमापक, पाण्यातील उष्णता प्रवाहाचे मापण करण्यासाठी उष्णता एषणी आणि प्लवकजीवांचे व विशिष्ट खोलीवरील जीवांचे नमुने गोळा करण्यासाठी ठराविक खोलीवर उघडता–मिटता येणारी, रेशमी व बारीक छिद्रांची ओढ जाळी वगैरे उपकरणे वापरली जातात.

प्रयोगशाळा : विविध प्रकारची कामे करण्यासाठी निरनिराळ्या प्रयोगशाळा असतात.

जहाजावरील प्रयोगशाळा : रासायनिक गुणधर्मांचे मापन तसेच भूवैज्ञानिक व जीववैज्ञानिक नमुन्यांची तपासणी करण्यासाठी जहाजावरच प्रयोगशाळा असते. कधीकधी हिला इलेक्ट्रॉनीय प्रयोगशाळेची जोड दिलेली असते. त्यामुळे ध्वनितरंगांची नोंद व मापन, पृथ्वीची चुबंकीय व गुरुत्वीय क्षे़त्रे, भूकवचाची व खंडफळीवरील गाळाची जाडी यांचे मापन वगैरे कामे एकाच वेळी करण्याची सोय होते.

महासागरातील प्रयोगशाळा : फ्लोटिंग इन्स्ट्रुमेंट प्लॅटफॉर्म (तरंगता उपकरण मंच) हे या प्रयेगशाळेचे एक उदाहरण आहे. या लांबट मंचाच्या नौ–कायेतील टाक्यांत पाणी भरण्यात येते, तेव्हा याचा सुकाणाकडील भाग बुडतो व नाळेचा भाग ताट उभा होतो. अशा तऱ्हेने महासागरात स्थिर प्रयोगशाळा तयार होते.

जमिनीवरील स्थानिक प्रयोगशाळा : येथे कित्येक महिने काळजीपूर्वक परीक्षण व तपशीलवार विश्लेषणाचे काम करण्यात येते. येथे भौतिकीय, रासायनिक, भूवैज्ञानिक आणि जीववैज्ञानिक प्रकारचे अध्ययन करण्यात येते. त्यासाठी सूक्ष्मदर्शक, वर्णपटमापक संगणक, इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक इ. अत्याधुनिक आणि सुविकसित उपकरणे वापरतात.

महासागरी वैज्ञानिक केंद्रे : पाणी, खडक व जीव यांच्या नमुन्यांच्या गुणधर्मांचे शक्य तेवढे अधिक मापन करून ठेवण्याची सोय अशा केंद्रांवर केलेली असते. ही केंद्रे जहाजाच्या मार्गावर आधीच ठरविलेल्या ठिकाणी पद्धशीरपणे स्थापलेली आसतात. यावर विशिष्ट प्रकारची कामे केली जातात. उदा., जलालेखन केंद्रावर पाण्याची खोली व लवणता यांचे मापन केले जाते आणि ऑक्सिजन व फॉस्फेटे यांचे प्रमाण ठरविले जाते. जीवनविज्ञानीय केंद्रावरून उभ्या व आडव्या दिशांत जाळी टाकून जीवांचे नमुने गोळा करण्यात येतात. भूकंपीय केंद्र दोन जहाजांवर असते. नियोजित मार्गाने जाताना एका जहाजावरून स्फोटक द्रव्ये पाण्यात टाकण्यात येतात व एकाच ठिकाणी थांबलेल्या दुसऱ्या जहाजावर स्फोटामुळे निर्माण होणाऱ्या तरंगांची नोंद केली जाते. भूवैज्ञानिक केंद्रावर वेधनाचे, गाळ उपसणीचे काम चालते. त्याद्वारे गाळाचे व खडकांचे नमुने मिळतात. अशा प्रकारे मिळालेल्या सर्व केंद्रांवरील माहितीचे आणि नमुन्यांचे तपशीलवार विश्लेषण जमिनीवरील केंद्रावर करण्यात येते.

निमज्जन साधने : पाण्याखाली जाऊन समन्वेषण (विशेषतः समुद्रतळाचे) संशोधन व अध्ययन करण्यासाठी ही छोटी याने वापरली जातात. माणसे व साधनसामग्री पाण्याखाली सुरक्षितपणे नेणे, निरीक्षण करणे, नमुने घेणे, मापन करणे इ. अनेक कामे करण्यासाठी यांचा मंच म्हणून वापर होतो.

महासागरविज्ञानात प्रत्यक्ष निरीक्षण महत्त्वाचे असल्याने १९ व्या शतकात पाणबुड्याचे पोषाख बनविण्यात आले. ते घालून सु. ६० मी खोलीपर्यंत जाता येई. हे पोषाख सुटसुटीत नव्हते आणि काही प्रमाणात धोक्याचेही होते. त्यामुळे मुख्यत्वे महासागरातील धनाचा शोध घेण्यासाठी व्यावसायिक पाणबुडेच त्यांचा वापर करीत. निमज्जन साधनांचा वैज्ञानिक अध्ययनासाठी वापर सर्वप्रथम फ्रेंच वनस्पतिवैज्ञानिक आंरी मिल्न एडवर्डने १८४०–५० या काळात केला. १९४३ साली पाण्याखालील श्वसनासाठी हवेची टीका असणारे उपकरण बनविण्यात आले. या हलक्या उपकरणात मुखवटा, दाबाखालील हवा असणारी टाकी व या दोन्हींना जोडणारी नळी असते. हवेचा साठा व दाब यांमुळे यावर मर्यादा पडतात. तसेच दाबात झटकन बदल झाल्यास त्रास होतो. १९५० नंतर निमज्जन साधनांचा वापर वाढत गेला. प्रथम सामान्यपणे टेहळणी, निरीक्षण व छायाचित्रण यांसाठी ही वापरली गेली. यांची संख्या व वापर वाढत जाऊन १९७४ च्या सुमारास यांचा जास्तीत जास्त वापर करण्यात आला. १९८२ साली जगात अशी १०० साधने होती व त्यांपैकी ३० अमेरिकेची होती. या सुमारास ती मुख्यत्वे खनिज तेलाच्या समन्वेषणासाठी वापरली जात होती. काहींचा निमज्जन प्रयोगशाळा म्हणून उपयोग होतो.

निमज्जन साधने पोलाद, प्लॅस्टिक इत्यादींची बनवितात. यात शिसे–अम्ल संचायक विद्युत् घटमालांचा ऊर्जेसाठी वापर करतात. यांचा कमाल वेग सेकंदाला १·५–२·६ मी असून वेग दुप्पट केल्यास आठपट शक्ती खर्च होते. यावर रेडिओ दूरध्वनी व पाण्याखाली काम करणारा दूरध्वनी असतो. चुंबकत्त्वाची नोंदणी करणारे उपकरण, चलच्चित्र कॅमेरा, दिशादर्शक धूर्णी, खोली मोजणारे आणि दर्शविणारे उपकरण, दाबमापक, दिवे वगैरे यावर बसविलेली असतात.

आधुनिक साधनांमध्ये सु. ५·५ मी उंच व. सु. ३ मी. व्यासाचे दंडगोल असतात. त्यांत राहण्यासाठी आणि काम करण्यासाठी चार खोल्या, तसेच वैज्ञानिक अध्ययनासाठी सामग्री असते. नियंत्रण कक्षातून येथील कामांवर व पृष्ठावरील केंद्रांशी संपर्क ठेवण्यात येतो. आतून निरीक्षण करण्यासाठी काचेच्या मोठ्या खिडक्या असतात परंतु विशिष्ट पोषाख करून बाहेर पडण्याची व्यवस्थाही असते. पृष्ठावरील जहाजात अशा साधनांचा मागोवा घेण्याची व्यवस्था केलेली असते. ही साधने दीर्घकाळ समुद्रतळावर राहू शकत असल्यामुळे प्राण्यांचे वर्तन, प्रकाशाची भेदनक्षमता, समुद्रतळावर होणारे बदल वगैरेंविषयी दीर्घकाळ व काळजीपूर्वक संशोधन करता येणे शक्य झाले आहे. [⟶ सागरी निमज्जन साधने].

महासागर विज्ञानापुढील समस्या : सुधारलेली उपकरणे, प्रगत पद्धती, तसेच वैज्ञानिक व अभियंते यांचे वाढते कुतूहल यांच्यामुळे महासागरविज्ञानाविषयीच्या अध्ययनाला गती प्राप्त झाली आहे. तथापि या विज्ञानासमोर सध्याच काही प्रश्न आहेत व भावी काळातही काही समस्या उभ्या राहू शकतील. यांपैकी काही महत्त्वाच्या समस्या पुढीलप्रमाणे आहेत.

सागरी पाण्याच्या हालचालींचे कोडे अद्यापी पूर्णपणे उलगडलेले नाही. पृष्ठीय व खोल प्रवाह, उदग्र व क्षैतिज दिशांमधील खळबळाट आणि एकुण अभिसरण यांविषयी नवनव्या उपकरणांद्वारे अधिकाधिक माहिती मिळत आहे परंतु अंतर्गत लाटा, खोल सागरी प्रवाह व भरती–ओहोटीसारखी हालचाल तसेच प्रचंड सागरी भोवऱ्यांपासून ते जलकणांच्या आंदोलनात्मक हालचालीपर्यंतच्या विक्षोभाविषयी अगदी थोडीच माहिती मिळाली आहे.

जलराशींची मिश्रणक्रिया व नव्या जलराशींची निर्मिती यांविषयी अचूक व पुरेशी माहिती मिळविण्यासाठी प्रयोगशाळेत प्रतिकृती बनवून त्यांचा अभ्यास व निरीक्षण करावे लागेल. तांबड्या समुद्राच्या तळावरील काही खोल क्षेत्रांत खडकांमधून अतिशय उष्ण व खारे पाणी बाहेर पडते. मात्र ते वरच्या पाण्यात का मिसळत नाही, हे समजलेले नाही.

सागरी पाण्याचे रासायनिक संघटन तसेच त्याच्यातील घटकांची गुणोत्तरे ही कितपत स्थिर आहेत, हाही प्रश्न असून तो समजून घेण्यासाठी पाण्याच्या नमुन्यांचे संग्रहालय उभारले पाहिजे. शिवाय घनता, प्रणमनांक (वक्रिभवनांक), ध्वनिवेग, विद्युत् संवाहकता वगैरे गुणधर्मांत होणारे अल्पसे बदल अभ्यासण्यासाठी सुधारलेली उपकरणे तयार करावी लागतील.

विशेषतः वाऱ्यांच्या घर्षणाद्वारे वातावरण व समुद्रपृष्ठ यांच्यात होणारा उर्जेचा विनिमय कसा होतो, हे समजून घेण्यासाठी अधिक संशोधन होणे आवश्यक आहे. कारण त्याच्यावर दोन्हींतील अभिसरण आणि हवामान अवलंबून असतात.

विशेषेकरून गेल्या दहा लाख वर्षांतील जलवायुमानाविषयी माहिती मिळण्यास महासागरवैज्ञानिक संशोधनाची चांगली मदत होते. भूरसायनशास्त्रात झालेली प्रगती व खोल सागरी गाळाच्या नमुन्यांच्या अभ्यासामुळे या माहितीत भर पडली आहे. तथापि गाळाची वाहतूक करणारी यंत्रना कशी कार्य करते ? सागरी पाणी व द्रोणी यांचा विकास कसा झाला? वगैरे प्रश्न अजून अनुत्तरित आहेत.

खोल सागरी वेधने घेण्याचे कार्यक्रम पार पाडल्याने महासागर द्रोणीची निर्मिती, समुद्रतळ विस्तारण व भूपट्ट सांरचनिकी या संकल्पनांना पुष्टी मिळाली आहे तर किरणोत्सर्गी पद्धतींच्या साह्यायाने १ कोटी वर्षांपेक्षा जुन्या गाळाचे वय ठरविता येऊ लागले. परंतु समुद्रतळावर होणारी खनिजनिर्मिती, गाळात होणाऱ्या अत्यंत मंद अशा रासायनिक विक्रिया वगैरेंविषयी अत्यल्प माहिती आहे.

वर्गीकरणविज्ञान व परीस्थितिविज्ञान हे जीववैज्ञानिक अध्ययनातील महत्त्वाचे विषय आहेत. जीवभूगोलाच्या दृष्टीने मध्य महासागरी भागांत झालेले प्राण्यांचे गट कसे निर्माण झाले, ते अजून नीट समजले नाही. प्रवाह व भोवरे यांच्याद्वारे होणाऱ्या प्राणिजातींच्या वाटणीचा अभ्यास होणे आवश्यक आहे तसेच प्राणीवर्तनाविषयीचे प्रयोग मोठ्या प्रमाणावर व्हायला हवेत. समुद्रतळावरील सूक्ष्मजीवांच्या क्रियांतून निर्माण होणारी रासायनिक ऊर्जा महत्त्वाची असल्याने या क्रियांचा सखोल अभ्यास केला पाहिजे. शेवटी प्रत्यक्ष महासागरात होणारी निरीक्षणे आणि प्रयोगशाळेतील प्रयोग यांच्यात समन्वय साधण्याचे कामही केले पाहिजे.

लवणता : समुद्राच्या पाण्यात विरघळलेले पदार्थ एका ठिकाणाहून दुसरीकडे वाहून नेले जातात. जास्त प्रमाण असलेल्या भागाकडून कमी प्रमाण असणाऱ्या भागाकडे त्यांचे स्थानांतरण होते. या क्रिया विरघळलेल्या सर्व घटकांवर सारख्याच प्रमाणात होतात व त्यांपैकी कुठल्याही एका घटकाची मोजणी केल्यास त्यावरून इतरांच्या परिमाणांची माहिती मिळू शकते.

लवणता हा पाण्याचा स्थितिशील गुणधर्म असून पाण्याची हालचाल अभ्यासण्यासाठी तो अतिशय उपयुक्त ठरला आहे. समुद्राच्या पाण्यातील लवणांचे एकूण प्रमाण दर्शविण्यासाठी लवणता ही संज्ञा वापरतात. एक किलोग्रॅम पाण्यातील विरघळलेल्या एकूण सर्व घनरूप द्रव्यांचे ग्रॅममध्ये दर्शविलेले वजन म्हणजे लवणता होय. ही काढताना सर्व ब्रोमीन व आयोडीन यांची जागा त्यांच्याशी समतुल्य एवढ्या क्लोरिनाने व तसेच कार्बोनेटांची जागा ऑक्साइडांनी घेतलेली असते आणि सर्व जैव (कार्बनी) पदार्थांचे ऑक्सिडीभवन झालेले आहे, असे गृहीत धरतात.

समुद्राच्या पाण्यात विरघळलेल्या प्रमुख मुलद्रव्यांचे परस्परसापेक्ष प्रमाण स्थिर असते. या संकल्पनेवर रासायनिक महासागरविज्ञानाची उभारणी झालेली आहे. डिटमरने १८७३–७६ या काळात निरनिराळ्या महासागरांतील पाण्याच्या नमुन्यांचे विश्लेषण केले होते व त्यांवर ही संकल्पना आधारलेली आहे. नंतरच्या विश्लेषणाने याची खातरजमा झाली आणि त्यामुळे समुद्राचे पाणी हे मुख्यत्वे डझनभर अकार्बनी घटक असलेला विद्राव आहे, असे गृहीत धरता येणे शक्य झाले. परीणामी यांपैकी एक घटक (मूलद्रव्य) निवडून त्याचे प्रमाण काढल्यास त्याच्या आधारे इतर मूलद्रव्यांचे व लवणतेचे मापन करता येते. एकूण घटकांमध्ये क्लोरीन हा घटक ५० टक्क्यांहून जास्त असल्याने लवणता मोजण्यासाठी त्याचा वापर करतात व अशा तऱ्हेने दर्शविलेल्या राशीला ‘क्लोरिनिटी’ म्हणतात. क्लोरिनिटी आणि लवणता यांतील परस्परसंबंध पुढीलप्रमाणे दर्शविला जातो :

लवणता = ०·०३ + १·८०५ × क्लोरिनिटी.

क्लोरिनाचे मापन करण्यासाठी त्याचे सिल्व्हर नायट्रेटाच्या विद्रावाबरोबर ⇨ अनुमापन करतात. ही प्रमाणभूत पद्धत सागरी अध्ययनाच्या आंतरराष्ट्रीय परिषदेने ठरविली असून तिचे मुख्य श्रेय नूडसेन व्हर्न या शास्त्रज्ञाकडे जाते. या पद्धतीची अचूकता ०·०१ टक्का एवढी आहे. हल्ली लवणता मोजण्यासाठी पाण्याची विद्युत् संवाहकता मोजतात. या पद्धतीची अचूकता अधिक म्हणजे ± ०·००५% एवढी आहे. क्लोरिनिटी व लवणता १ किग्रॅ. पाण्यातील विरघळलेल्या द्रव्यांच्या ग्रॅममधील वजनात सांगितली जाते व ती % या चिन्हाने (हजार भागात इतके भाग) अशी दर्शविली जाते.

महासागरात लवणता सर्वत्र सारखी आढळत नाही. गणिताने काढण्यात आलेली सरासरी लवणता ३४·४८‰ इतकी असून भर समुद्रात ती ३४ ते ३७ ‰ अशी बदलते. मध्य अक्षवृत्तालगत ती सर्वाधिक आढळते. जेथे समुद्रामध्ये विपुल प्रमाणात पाणी येत असते (उदा., नदीमुख) तेथे लवणता कमी होते. उदा., बाल्टिकमध्ये लवणता १० ‰ आढळते. तसेच वर्षण (पाऊस, हिमवर्षाव इ.), बाष्पीभवन व गोठणे यांमुळे लवणतेत बदल होतात. उदा., विषुववृत्तीय भागात बाष्पीभवनापेक्षा पाऊस अधिक असल्याने तेथील लवणता सरासरीपेक्षा कमी आढळते: तर गोठण्याच्या क्रियेमुळे अंटार्क्टिक भागात ती अधिक असते. उच्च तापमान व जोरदार वाऱ्यांमुळे बाष्पीभवन वाढ़ून लवणता वाढणे या गोष्टी मुख्यत्वे समुद्राच्या पृष्टभागी आढळतात. यामुळे पृष्ठभागालगतच्या पाण्यापेक्षा खोल भागातील पाण्याच्या लवणतेत कमी प्रमाणात फरक होतात. या सर्व गोष्टींमुळे किनारी भागात व अंशत: वा पूर्णपणे जमिनीने वेढलेल्या समुद्रांतील लवणतेचे मूल्य सरासरीपेक्षा अगदी वेगळे आढळते. उदा., बॉथनियाच्या आखातात ५ ‰ व तांबड्या समुद्रात ४०‰. यांशिवाय तांबड्या समुद्राच्या तळावरील काही भागांत २५६ ‰, तर मृत समुद्रात २००‰ हून जास्त इतकी प्रचंड लवणताही आढळली आहे. कोष्टक क्र. ३ मध्ये निरनिराळ्या ठिकाणी पृष्ठभागानजीक असलेली लवणता दिलेली आहे.

तापमान व उष्णता : सागरी पाण्याच्या तापमानाचा त्यातील जीवसृष्टीवर व त्याच्या रासायनिक व भौतिक गुणधर्मांवर परीणाम होत असतो. तापमानाकरिता अनेक उपकरणे वापरतात. पृष्ठालगतच्या पाण्याचा नमुना जहाजावर घेऊन साध्या तापमापकाने किंवा तापमान संवेदक हे उपकरण जहाजाच्या बाजूने ओढत नेऊन पाण्याचे तापमान मोजतात. दृश्य वर्णपटातील तांबड्या रंगाच्या अलीकडील अदृश्य अशा अवरक्त किरणांची नोंद करणाऱ्या अवरक्त किरण–संवेदक या उपकरणानेही पाण्याचे तापमान मोजतात. खोल पाण्याचे तापमान मोजण्यासाठी उलटी होणारी तापमापके वापरतात. वरच्या थरातील पाण्याच्या तापमानाचे सहजगत्या सलगपणे आलेखन करण्यासाठी गभीर तापमानलेखक हे उपकरण वापरतात.

प्राण्याच्या कार्बोनेटयुक्त कवचात ऑक्सिजनाचे ऑक्सिजन १६ व ऑक्सिजन १८ हे समस्थानिक असतात. ज्या पाण्यात असा प्राणी वाढतो त्या पाण्याच्या तापमानानुसार या दोन समस्थानिकांचे प्रमाण ठरते व त्यांचे शेकडा प्रमाण काढता येते. त्यावरून प्राण्याचा काळही काढता येतो. अशा प्रकारे कवचावरून प्राणी किती खोलीवर जगत असे ते कळते व पूर्वीच्या काळी विविध खोलींवर असलेले पाण्याचे तापमानही ठरविता येते.

सागरी पाण्याच्या तापमानात बदल होण्यास अनेक पर्यावरणीय कारणे असतात. त्यांपैकी पृष्ठभागी होणारा ऊर्जेचा विनिमय आणि पृष्ठाखाली होणारी पाण्याची वाहतूक ही दोन प्रमुख कारणे आहेत. यांशिवाय लाटा, भोवरे, शीत वा उष्ण प्रवाहांचे सान्निध्य इ. अनेक गोष्टींचा तापमानावर परिणाम होत असतो. या गोष्टी एकाच वेळी कार्यरत असल्याने हा बदल नेमका कोणत्या एका विशिष्ट कारणामुळे घडून आला, ते निश्चित सांगता येत नाही. मात्र सर्वांच्या परिणामामुळे तापमानात होणाऱ्या बदलांमध्ये एक प्रकारची आवर्तिता येते. बदलाचे असे चक्र हंगामानुसारी, दैनिक व वेलीय (भरती ओहोटी) स्वरूपाचे असू शकते.

एकूण महासागराचे सरासरी तापमान ३^°·९ से. इतके काढण्यात आले आहे. मात्र पृष्टभागी असलेल्या सागरी पाण्याचे सरासरी तापमान –१^°·९ से. (ध्रुवीय प्रदेश) ते ३०^° से. (उपोष्ण कटिबंध उदा., द. चिनी समुद्र) आढळते. अर्थात बंदिस्त व सीमावर्ती समुद्राच्या काही भागांत यापेक्षा जास्त तापमान आढळले आहे (उदा., इराणच्या आखातात ३३^° से.). बऱ्याच वेळा भर समुद्रात शेकडो किमी. पर्यंत सागरी पाण्याचे तापमान स्थिर आढळते. ढग नसताना व वारा मंद असताना दिवसातील तापमानात १^° ते २^° से. फरक होतो. उष्ण कटिबंधीय व सु. ५० अक्षांशापुढील प्रदेशात सागरी पाण्याच्या तापमानात वर्षभरात १^° ते २^° से. एवढा फरक पडतो उ. अटलांटिकमध्ये (४०–४५ अक्षांशांमधील भागात) जास्तीत जास्त ८^° ते ९^° से., उ. पॅसिफिकमध्ये ९^° ते १०^° से., तर द. गोलार्धातील ३०–४० अंक्षांशांच्या दरम्यानच्या प्रदेशात ५^° ते ६^° से., एवढा वार्षिक फरक होतो. सीमावर्ती समुद्रांत असा वार्षिक फरक जास्त आढळतो. खोलीनुसार हा फरक कमी होत जातो व सामान्यपणे १०० मी. खोलीपर्यंत व कधीकधी ३०० मी. खोलीपर्यंतही असा फरक होताना आढळतो. काही प्रदेशात थोड्याच अंतरात पाण्याचे तापमान पुष्कळ बदललेले आढळते. उदा., गल्फ प्रवाह ओलांडून उत्तर अमेरिकेच्या किनाऱ्याकडे जाताना तापमानात २०^° से.चा फरक पडलेला आढळतो.

महासागराला उष्णता मुख्य़त्वे सूर्यकिरणांपासून मिळते. सूर्यकिरण पाण्यात काही मी. खोलीपर्यंत जाऊ शकतात. त्यामुळे ध्रुव प्रदेशांव्यतिरिक्त इतर सर्वत्र सापेक्षतः उबदार पाण्याचा कमी जाडीचा थर आढळतो. या थराचे तापमान अक्षांश, प्रवाह इत्यादींनुसार बदलते. तसेच उष्ण कटिबंधाशिवाय इतरत्र ठराविक अक्षांशावर मिळणारी उष्णता हंगामानुसार बदलते.

सामान्यतः खोलीनुसार पाण्याचे तापमान क्रमशः घटत जाते मात्र ध्रुवीय प्रदेशांत पृष्ठाकडून खाली जाताना तापमानात विशेष फरक झालेला आढळत नाही. भर समुद्रात खोलीनुसार तापमानात होणाऱ्या बदलाचे निदर्शक असे पुढील वैशिष्ट्यपूर्ण थर पडू शकतात : (१) पृष्ठालगतचा कित्येकशे मी. जाडीचा व तापमानात विशेष फरक न होणारा वरचा थर (२) खोलीनुसार तापमानात झपाट्याने घट होत असणारा मधला थर आणि (३) खोलीनुसार अतिशय सावकाशपणे तापमानात घट होत असणारा खालचा थर. मधल्या थरात खोलीनुसार तापमानात हळूहळू घट न होता एकदम झपाट्याने घट होते. वाऱ्यामुळे पाण्याची सरमिसळ होऊन अथवा उभ्या दिशेतील अभिसरणाने किंवा दोन्हींमुळे हे घडत असते. या थराला (किंवा त्यात होणाऱ्या घटीला) ‘तापांतरी थर’ (थर्मोक्लाइन) म्हणतात. एखाद्या भागातील तापमानाच्या आकृतिबंधानुसार हा थर बदलत असतो. त्यामुळे त्याची जाडी, पृष्ठापासूनची खोली इ. गोष्टी सतत बदलत असतात (उदा., उच्च अक्षांशाकडे जाताना याची खोली कमी होत जाते). स्थानिक भौतिक व रासायनिक घटकांनुसार याची निर्मिती होत असते. तसेच याचाही इतर सागरी प्रक्रियांवर परिणाम होत असतो. ध्वनी व प्रकाश या थरातून जाताना त्यांचे प्रणमन (वक्रीभवन किंवा दिशेत होणारा बदल) नेहमीसारखे होत नाही त्यामुळे त्यांचे वेग काढताना चूक होण्याची शक्यता असते. म्हणून या थराच्या अध्ययनाला अधिक महत्त्व आले आहे. या अध्ययनातून तापमानात होत असलेले चढ उतार आणि त्यांचे सागरी प्रक्रियांवर होणारे परिणाम लक्षात आले. काही ठिकाणी खालच्या थरात आधिक खोलीवर तापमानात किंचित वाढ होत गेल्याचेही दिसून आले आहे.

उष्ण कटिबंधातही काही ठिकाणी ५,००० मी. खोलीवर १^° से. पेक्षा कमी व २,००० मी. खोलीवर सामान्यपणे ३^°·५ से. इतके कमी तापमान आढळले आहे. खोल ठिकणी पाण्याचे अभिसरण अत्यंत सावकाश होत असल्यामुळे हा थंडपणा येतो. अशा थंड जलराशी ध्रुवीय व उपध्रुवीय प्रदेशांकडून आलेल्या असतात व अंटार्क्टिकमधून आलेल्या राशी सर्वाधिक थंड असतात.

विशेषतः अलग असलेल्या काही खोल व द्रोणी व गर्ता (उदा., मोलकाझ समुद्र) यांच्यामध्ये काही खोलीपर्यंत तापमान घटते पण नंतर अधिक खोलीवर तापमान किंचित वाढलेले आढळते. येथे पाणी सरळ खालच्या दिशेत वाहत गेल्याने त्याचा खालील पाण्यावर दाब पडतो व हा दाब खोलीनुसार वाढत असतो. परिणामी खालील पाण्याचे असंक्रमी तापन होते म्हणजे सभोवतालच्या पाण्याबरोबर उष्णतेची देवाण–घेवाण न होता पाणी तापते. हे पाणी अशाच असंक्रमीपणे पृष्ठभागी आणल्यास त्याचे जे तापमान असेल ते गणिताने काढता येते व त्याला ‘स्थितिज तापमान’ म्हणतात. हे तापमान हा स्थितिशील गुणधर्म असून खोल भागातील जलराशीचा मागोवा घेण्यासाठी त्याचा उपयोग होतो.

एकूण महासागराचा विचार केल्यास त्याला मिळणारी उष्णता ही त्यातून बाष्पीभवन (४०टक्के), उलटे प्रारण (४० टक्के) व संनयन (२० टक्के) यांच्याद्वारे बाहेर पडणाऱ्या उष्णतेएवढी असते. मात्र मर्यादित क्षेत्राचा विचार केला, तर बहुधा उष्णतेचा असा समतोल आढळत नाही. तेथे जास्त उष्ण भागाकडून कमी उष्ण भागाकडे उष्णता जाते. क्षोभयु्क्त हालचालींमुळे पाण्यात अधिक खोलवर उष्णता नेली जाते आणि पाण्याची विशिष्ट उष्णता (१ किग्रॅ. पाण्याचे तापमान १^° से.ने. वाढविण्यास लागणारी उष्णता) उच्च (३५‰ लवणतेच्या पाण्याची ९३२ कॅलरी) असते. त्यामुळे पाणी जमिनीपेक्षा सावकाश तापते व थंड होते. त्यामुळे जमिनीच्या मानाने पाण्याच्या तापमानात होणारे दैनिक व वार्षिक बदल खूप कमी असतात. याचा विशेषतः किनारी भागाच्या हवामानावर परिणाम होऊन ते अधिक सम होते. तसेच उष्ण कटिबंधीय भागातील महासागरात असलेल्या उष्णतेचा वातावरणाच्या जागतिक आभिसरणावर व पर्यायाने जागतिक हवामानावर परिणाम होतो.

घनता : सामान्यतः घनता म्हणजे १ घन सेंटिमीटर पाण्याचे ग्रॅममधील वजन असते. सागरी पाण्याची घनता मात्र १ घनमीटर पाण्याचे किलोग्रॅममधील वजन या एककात देतात. महासागरातील पाण्याची सरासरी घनता १,०२६ ते १,०२८ किग्रॅ. / घ. मी. एवढी आढळते. तथापि वाढती लवणता व वाढता दाब (खोली) यांच्यानुसार घनता वाढते आणि वाढत्या तापमानानुसार ते घटते. एका वातावरणाचा दाब व ०^°से. तापमान असताना शुद्ध पाण्याची घनता ९९९·९ किग्रॅ / घ .मी आणि ३५ ‰ लवणतेच्या पाण्याची १,०२८·१ किग्रॅ /घ. मी. एवढी असते. या उलट ०^°से. तापमान व ३५ ‰ लवणतेच्या पाण्याची घनता पृष्ठभागी १,०२८·१ किग्रॅ / घ.मी. आणि दहा हजार मी. खोलीवर १,०७१ किग्रॅ / घ.मी. असते तर ३५ ‰ लवणता व एक वातावरण दाबाला असलेल्या पाण्याची घनता ०^° से. तापमानाला १,०२८·१ किग्रॅ. /घ. मी. २०^°से. ला १,०२४·८ किग्रॅ/ घ.मी. आणि ३०^°से. ला. १,०२१·७५ किग्रॅ / घ.मी. इतकी असते. अशा प्रकारे घनता व तापमान यांचा घनिष्ठ संबंध असल्याने सागरी पाण्याच्या घनतेची वाटणी ही त्याच्या तापमानाच्या वाटणीची निदर्शक असते.

यांवरून भौगोलिक स्थान, खोली तसेच किनारा व नदीमुख यांच्यापासूनचे अंतर यांनुसार घनता बदलताना आढळते. यामुळे सामान्यतः वाढत्या अक्षांशाकडे (घटते तापमान) घनता वाढत जाते व ध्रुवीय व आर्क्टिक भागांत अधिकतर घनता आढळते (उदा., उष्ण कटिबंधात १,०२२ किग्रॅ. / घ. मी. तर ६० अक्षांशावर १,०२६ किग्रॅ. / घ. मी.) सामान्यतः तळाजवळचे पाणी सर्वांत जड असते मात्र ध्रुवालगत पृष्ठभागापासून खाली जाताना घनतेत विशेष बदल होत नाही.

गोड्या पाण्याप्रमाणे खाऱ्या पाण्याची कमाल घनता ४^° से. तापमानाला नसते तर त्यापेक्षा खालील तापमानाला असते. कारण सागरी पाण्याचा गोठणबिंदू त्याच्या लवणतेवरही अवलंबून असतो. (उदा., ३५ ‰ लवणतेचे पाणी १^°·९१ से.ला गोठते). वाढत्या लवणतेनुसार कमाल घनतेचे तापमान कमी होत जाते. २४·७ ‰ पेक्षा अधिक लवणतेच्या पाण्याचे तापमान त्याच्या गोठणबिंदूइतके कमी होईपर्यंत पाण्याची घनता वाढते. समुद्राचे पाणी गोठण्याच्या दृष्टीने ही गोष्ट विशेष महत्त्वाची आहे. समुद्राचे पाणी वरून थंड होत गेले व अशा प्रकारे पृष्ठावरील पाणी त्याखालील पाण्याहून अधिक थंड (जड) झाले, तर ते खाली जाईल व त्याच्या जागी खालचे पाणी येईल. म्हणजे जोपर्यंत खालील पाणी जवळजवळ गोठणबिंदूइतके थंड होत नाही. तोपर्यंत त्यावरच्या पृष्ठभागी असलेल्या पाण्याचे तापमान त्याच्या गोठणबिंदूइतके कमी होणार नाही. यावरून समुद्राच्या पाण्याचा गोठणबिंदू कमी असला, तरी गोड्या पाण्याप्रमाणे ते सहजपणे का गोठत नाही, ते लक्षात येईल. घनतेमधील फरक पाण्याच्या उभ्या दिशेतील हालचालींच्या व पर्यायाने खोल पाण्याच्या आभिसरणाच्या दृष्टीने महत्त्वाचा असतो. हे अभिसरण बर्फाइतक्या थंड ध्रुवीय जलराशी बुडून खाली जात असल्याने चालू राहते.

खोली : महासागराची सरासरी खोली ३,७२९ मी. असुन २२·८% भागाची ३,००० मी पर्यंत, ७६% भागाची ३,००० ते ६,००० मी. दरम्यान आणि १·२ टक्का भागाची ६,००० मी .पेक्षा अधिक आहे. ६,००० मी. पेक्षा खोल भागाला वितलीय वा गाढ प्रदेश म्हणतात. हे भाग मुख्यत्वे पॅसिफिकमध्ये आढळतात. ते बहुधा खंडालगत व द्विपसमूहालगत आढळले असून द्रोणीच्या मध्यभागी म्हणजे भर समुद्रात ते क्वचितच आढळतात. महासागरातील सर्वांत खोल ठिकाण नैर्ऋत्य पॅसिफिकमध्ये ग्वॉम व याप बेटांदरम्यान असलेल्या मेअरिॲना खंदकातील चॅलेंजर डीप हे मानतात (१९६० साली झाक पीकार व डॉन वॉल्श हे दोघे ट्रीएस्ट नावाच्या बॅथिस्केपमधून याच्या तळाशी गेले होते एव्हरेस्टवर प्रथम चढून जाण्याएवढा हा पराक्रम मोठा आहे). महासागरात यापेक्षाही अधिक खोल ठिकाणे असण्याची शक्यता आहे. १९६२ साली ‘एच् एम् एस् कुक’ या जहाजातून फिलिपीन्स बेटांच्या आग्नेयीस असलेल्या फिलिपीन खंदकात ११,५२४ मी. खोल मिंदानाओ भाग शोधण्यात आल्याचे जाहीर झाले होते. मात्र त्या खोलीची खातरजमा झालेली नाही. पॅसिफिकमधील इतर काही खोल भाग (खंदक) व त्यांची खोली पुढीलप्रमाणे आहे: करमॅडेक १०,८०० मी. टाँगा १०,८०० मी. फिलिपीन १०,०३० मीटर. प्वेर्त रीको व सूंदा खंदक हे अनुक्रमे अटलांटिक व हिंदी महासागरातील सर्वांत खोल भाग आहेत.

पूर्वी तारेला बांधलेले वजन खाली सोडून खोली मोजण्यात येई. १९२० पासून प्रतिध्वनिमापन पद्धतीने खोली मोजण्यात येऊ लागली. दुसऱ्या महायुद्धानंतर चालत्या जहाजातून अखंडपणे खोली नोंदली जाण्याच्या पद्धती प्रचारात आल्या. त्यामुळेच महासागरात पर्वत, टेकड्या, दऱ्या इ. असल्याचे लक्षात आले. [⟶ प्रतिध्वनि].

ध्वनिकीय गुणधर्म : सागरी पाणी हे ध्वनीचे चांगले संवाहक आहे. योग्य परिस्थितीत ध्वनी त्यातून हजारो किमी. दूरवर जाऊ शकतो. समुद्रतळाची वा पाण्याची खोली मोजणे, पाणबुडीशी संपर्क साधणे, समुद्रातील ठिकाणाचे भौगोलिक स्थान निश्चित करणे, पाण्यातील वस्तूंचा शोध घेणे इत्यादींसाठी सागरी पाण्याच्या ध्वनिकीय गुणधर्मांचा उपयोग केला जातो.

सागरी पाण्यातील ध्वनीचा वेग सामान्यतः सेकंदाला १,४५० ते १,५७७ मी. असतो. तो पाण्याच्या घनतेवर अवलंबून असतो. पाण्याचे तापमान १^° से. वाढले, तर वेग सेकंदाला ४·५ मी. व लवणता १‰ वाढली तर वेग सेकंदाला १·३ मी वाढतो तसेच दाबानुसार ध्वनीचा वेग बदलतो. दर १०० मी. खोलीला वेग सेकंदाला १·७ मी. वाढतो. अशा तऱ्हेने ३५‰ लवणता व १०^° से. तापमानाच्या पाण्यात पृष्ठभागी (म्हणजे एक वातावरणाएवढ्या दाबाला) ध्वनीचा वेग सेकंदाला १,५०१ मी. असतो. वरच्या १० ते १०० मी. जाडीच्या मिश्र थरात मिश्रणामुळे तापमान व लवणता स्थिर राहत असतील, तर वाढत्या खोलीनुसार वेगात किंचित वाढ होते. त्याखालच्या तापांतरी थरात घटत्या तापमानानुसार ध्वनीचा वेग घटतो व नंतर वाढत्या दाबानुसार सावकाश वाढतो. अशाप्रकारे निरनिराळ्या खोलींवर ध्वनीचा वेग वेगवेगळा असतो व त्यामुळे ध्वनितरंगांचे प्रणमन होते म्हणजे ते वाकून त्यांची दिशा बदलते. वाढत्या खोलीनुसार वेग घटत असेल, तर ध्वनितरंग खालील बाजूस आणि वाढत्या खोलीनुसार वेग वाढत असेल, तर तो वरील बाजूस वळतो.

समुद्रतळाची वा पाण्याची खोली मोजण्यासाठी ध्वनीचा वापर करतात. यासाठी प्रतिध्वनिमापन पद्धती वापरतात. या पद्धतीत ध्वनितरंग तळाकडे पाठवल्यापासून तळाकडून परत येणाऱ्या त्यांच्या प्रतिध्वनीला लागलेला एकंदर काळ मोजतात. ध्वनीचा वेग व हा काळ यांवरुन ध्वनीने कापलेले अंतर व त्यावरून तळाची खोली काढता येते. खोली मोजण्यासाठी ‘सोनार’ नावाची पद्धतीही वापरतात. या पद्धतीत पाण्यातील वस्तू ओळखून तिचे भौगोलिक स्थान निश्चित करण्यासाठी अथवा पाण्यातील संदेशवहनासाठी ध्वनितरंगांचा वापर करतात. प्रत्येक विशिष्ट ठिकाणच्या ध्वनिवेगाची पुरेशी माहिती नसते तसेच वरच्या मिश्र थरात लहान प्रमाणावर बदल होत असतात. यांमुळे सोनार पद्धतीतील निष्कर्षांचे अर्थ लावणे अवघड होते. व खोली अचूकपणे ठरविण्यावर मर्यादा पडतात. ध्वनितरंगांच्या साहाय्याने बुडालेले जहाज, पाणबुडी वगैरेंचा शोध घेता येतो हेरिंगसारख्या माशांचे थवे, थव्याचा प्रकार व त्याचे आकारमान समजू शकते.

ध्वनीच्या प्रणमनामुळे ध्वनि–छायापट्ट व ध्वनि–परिवाह (मार्ग) हे आविष्कार आढळतात. पाण्याच्या दोन थरांपैकी वरच्या थरात वाढत्या खोलीनुसार ध्वनिवेग वाढत असेल व खालच्या थरात तो वाढत्या खोलीनुसार घटत असेल, तर वरच्या थरातील ध्वनिप्रक्षेपकात असा छायापट्ट आढळतो. म्हणजे खालच्या थरातून ध्वनिप्रक्षेपकात असा छायापट्ट आढळतो. म्हणजे खालच्या थरातून ध्वनितरंगांचे दूरवर प्रणमन होऊन ते वरील थरात ध्वनिप्रक्षेपकापर्यंत पोहोचू शकत नाहीत. ध्वनिपरिवाह हा सु. ७००–१,५०० मी. खोलींमधील पाण्याचा थर असून यातून ध्वनी किमान वेगाने जातो. जर जलपृष्ठाच्या लगेच खाली वाढत्या खोलीनुसार ध्वनीचा वेग वाढत असेल, तर तेथेही असाच परिवाह तयार होतो व त्याला पृष्ठीय ध्वनि–परिवाह म्हणतात. ध्वनि–परिवाहात ध्वनी केंद्रित होतो व त्याच्या तीव्रतेत वर कमीत कमी घट होते. त्यामुळे यामध्ये निर्माण झालेले देवमाशाच्या आवाजासारखे मंद ध्वनीही हजारो किमी. अंतरावर परिवाहात ठेवलेल्या ध्वनिग्राहकाद्वारे ओळखता येतात. ‘सोफार’ (SOFAR, साउंड फिक्सिंग अँड रेंजिंग) या पद्धतीचे हेच तत्त्व आहे. समुद्रातील ठिकाणाचे भौगोलिक स्थान निश्चित करण्यासाठी ही पद्धती वापरतात. या पद्धतीत योग्य खोलीवर छोटे स्फोट घडवून आणतात. त्यांतून निर्माण झालेल्या ध्वनीच्या आघात तरंगांना तीन वेगवेगळ्या ठिकाणी पोहोचण्यास लागणारा वेळ मोजतात व त्यावरून त्रिकोणीकरणाच्या पद्धतीने स्फोट केलेल्या ठिकाणाचे स्थान निश्चित करतात.

दाब : समुद्राच्या पृष्ठभागी फक्त वातावरणाचा दाब असतो व या दाबाला १ वातावरण दाब (वा. दा.) म्हणतात. पाण्यातील एखाद्या ठिकाणचा दाब म्हणजे तेथील पाण्याच्या स्तंभाचा दाब अधिक वा.दा. होय. हा दाब पाण्याच्या घनतेवर अवलंबून असतो. दाब सामान्यपणे बार या एककात मोजतात व प्रत्यक्षात तो डेसिबार (बारचा दहावा भाग) या एककात दर्शवितात. सर्वसाधारण लवणतेच्या पाण्याच्या १ मी. स्तंभाचा दाब म्हणजे १ डेसिबार दाब होय. पाण्याच्या दर १० मी. खोलीमागे १ वा. दा.(सु. १ बार) किंवा दर चौ. सेंमी.ला १·०३ किग्रॅ. एवढा दाब वाढतो. अशा प्रकारे सर्वांत खोल खंदकांमधील दाब १,००० वा. दा. पेक्षा जास्त असेल (उदा., ११,०३३ मी. खोलीवर दर चौ. सेंमी.ला १,१३३·६ किग्रॅ. दाब असेल). इतक्या प्रचंड दाबाखाली जगणारे प्राणी आढळतात. येथील प्राणी चटकन वर आणले गेले, तर शरीरावरील दाब एकदम घटल्याने त्यांचे तुकडे होतात. इतका प्रचंड दाब असलेल्या भागाचे समन्वेषण करण्यासाठी खास प्रकारची साधनसामग्री व उपकरणे आवश्यक असतात. सागरी प्रवाहांच्या हालचालींचे आकलन होण्यासाठी दाब माहीत असणे आवश्यक असते.

प्रकाशकीय गुणधर्म व रंग : सागरी पाण्यावर पडलेल्या प्रकाशाचे परावर्तन, शोषण व प्रकीर्णन (विखुरला जाण्याची क्रिया) होते. त्यामुळे त्याचे क्षीणन (तीव्रता कमी) होते. एक मीटर अंतरात प्रकाशाच्या तीव्रतेत जी सापेक्ष घट होते, तिला ‘क्षीणनांक’ म्हणतात. अस्थिर पाणी, त्यात विरघळलेली कार्बनी व अकार्बनी द्रव्ये आणि लोंबकळत असणारे कण यांच्यामुळे प्रकाशाचे शोषण व प्रकीर्णन होते. पाण्यात विरघळलेल्या पिवळसर जैव रंगद्रव्याद्वारे प्रकाशाचे अधिक शोषण होते तर लोंबकळत्या कणांमुळे प्रकाशाचे शोषण व प्रकीर्णनही होते. अकार्बनी द्रव्यांचा प्रकाशाच्या क्षीणनावर थोडाच परिणाम होतो. प्रकाशातील निळ्या रंगाचे किमान, तर तांबड्या रंगाचे कमाल शोषण होते. अवरक्त किरण पृष्ठभागावरील काही सेंमी. जाड पाण्याच्या थरातच शोषले जातात. सपाट जलपृष्ठावरून सूर्यप्रकाशाचे सूर्य माथ्यावर असताना कमी प्रमाणात (३%) तर तो क्षितिजाच्या वर ५ अंश असताना जास्त प्रमाणात (४२%) परावर्तन होते. लाटा असणाऱ्या प्रदेशात याच्या उलट घडते. विविध खोलींवर पोहोचणाऱ्या प्रकाशाचे प्रमाण विविध तंरगलांबींनुसार वेगवेगळे असते. प्रकाशाची तीव्रता पृष्ठभागी १००% मानली, तर १० मी. खोलीवर ती ९·५%, ५० मी. खोलीवर ०·३१% आणि २०० मी. खोलीवर अत्यल्प असते. अशा प्रकारे पाण्याचा गढूळपणा, खोली, पृष्ठभागी होणाऱ्या परावर्तनाचे प्रमाण व हवामानाची स्थिती यांवर पाण्यातील सूर्यप्रकाशाची तीव्रता अवलंबून असते. त्यामुळे पाण्याची पारदर्शकता प्रदेशपरत्वे बदलते. किनारी भागात पारदर्शकता सामान्यपणे कमी आढळते. पृष्ठालगतच्या काही मी. खोल पाण्यातील लहान आकारमानाच्या कणांच्या रूपातील हलणारे द्रव्य व हवेचे बुडबुडे (फेस) यांमुळे प्रकाशाचे क्षीणन अधिक होते.

सागरी पाण्याचे प्रकाशीय गुणधर्म मोजण्यासाठी विविध प्रकारची उपकरणे वापरली जातात. परदर्शकतामापक (वा मालिन्यमापक) व सेक्की तबकडी ही यांपैकी अधिक परिचित उपकरणे होत. पारदर्शकतामापकात एका प्रकाश–उद्‌गमनातून प्रकाशझोत बाहेर पडतो आणि पाण्यातून ठराविक अंतर कापल्यावर तो एका प्रकाशविद्युत् घटावर पडतो. या घटाच्या साहाय्याने पाण्यातून आलेल्या प्रकाशाची तीव्रता मोजली जाते. सेक्की तबकडी सु. ३० सेंमी. व्यासाची आणि पांढऱ्या वा पिवळ्या रंगाची असते. ती पाण्यात सोडण्यात येते व ज्या खोलीवर ती दिसेनाशी होते, ती खोली पाण्याच्या पारदर्शकतेचे मान दर्शविते.

प्लवकांच्या म्हणजे पर्यायाने सागरी जीवसृष्टीच्या दृष्टीने सागरी पाण्याची पारदर्शकता महत्त्वाची असते, कारण प्लवकांचे, विशेषतः वनस्पतिप्लवकांचे, जीवन पारदर्शकतेवर अवलंबून असते. हे जीव चांगल्या पारदर्शक पाण्यात सु. १०० मी. खोलीपर्यंतच्या, तर प्रदूषित किंवा गढूळ पाण्यात यापेक्षा बऱ्याच कमी खोलीपर्यंतच्या पाण्यात जगू शकतात.

समुद्राच्या पाण्याचा रंग पाण्याच्या प्रकाशीय गुणधर्मांवर किंवा त्याच्यातील प्रकाशाच्या क्षीणनाच्या वाटणीनुसार ठरतो. म्हणजे पाण्यात प्रकाशाच्या निवडक तरंगलांबीचे (रंगांचे) शोषण होते व त्यानुसार निरनिराळ्या रंगछटा दिसतात. नितळ पाण्याचा रंग निळा तर अधिकाधिक गढूळ पाण्याचा रंग तांबड्या रंगाकडे बदलत जातो. प्रकाशाच्या प्रकीर्णनात अडथळा आलेला नसल्यास पाणी निळसर दिसते. (उदा., मध्यम व उच्च अक्षवृत्तीय प्रदेश अथवा इटलीच्या काप्री बेटावरील ‘दी ब्लू ग्राट्टो’ ही गुहा. या गुहेतील प्रत्येक गोष्ट निखळ निळ्या रंगात लपेटलेली दिसते. कारण गुहेत येणारा प्रकाश नितळ पाण्यातून आत येतो). वनस्पतिप्लवकांपासून निर्माण झालेले पिवळे रंगद्रव्य बहुधा सागरी पाण्यात विरघळलेले असते. त्यामुळे पाण्याला हिरवट व पिवळट छटा येतात. विपुल रंगीत कणांमुळे मर्यादित क्षेत्रातील पाण्याला तसा रंग येऊ शकतो उदा., तांबूस तपकिरी प्लवक प्रचंड प्रमाणात असल्यामुळे तांबड्या समुद्राच्या पाण्याला लालसर रंग आलेला आहे. या रंगछटांचे मापन किंवा तुलना करण्यासाठी ‘फॉरेल मापक्रम’ नावाचा १४ श्रेणीचा मापक्रम वापरतात. हा मापक्रम निळ्या, हिरव्या व पिवळ्या रंगांच्या छटांचा असून त्यानुसार सेक्की तबकडीच्या पार्श्र्वभूमीवर दिसणारी सागरी पाण्याची रंगछटा नोंदतात.

महासागरातील बर्फ : पाणी गोठून बनणारा सागरी बर्फ तसेच बर्फबेटे, हिमनग इ. रूपांत जमिनीवरून आलेला बर्फ, असा दोन प्रकारचा बर्फ महासागरात आढळतो.

सागरी बर्फ : छोट्या स्फटिकांपासून एकत्रीकरणाने शुद्ध बर्फाची वाढ होत जाते. आत पाणी अडकलेले असल्याने याची लवणता पाण्यापेक्षा कमी असते. मा़त्र गोठणक्रिया जलद झाल्यास लवणता वाढते. बर्फातील पाण्याचा निचरा होऊन लवणता कमी होते. परिणामी जुन्या बर्फाची लवणता खूप कमी (१%° पेक्षा कमी) असते.

तापमान, बर्फाच्या थराची जाडी व त्याखालील पाण्यातील उष्णतास्त्रोत यांवर बर्फाची वाढ कशी होईल, ते अवलंबून असते. मध्य आर्क्टिकमध्ये एका हंगामात बनणाऱ्या बर्फाची जाडी सु. २ मी. असते. जर तो फुटला नाही, तर ५ ते ८ वर्षांत त्याला स्थिर जाडी (३–४ मी.) प्राप्त होईल. अंटार्क्टिकाभोवतीचा अरुंद पट्टा व वेडेल समुद्र येथे कायम बर्फ असतो, तर इतरत्र तो काही काळ असतो.

जास्त प्रमाणात गोठणक्रिया झाल्यास प्रकाशाच्या परावर्तनात मोठे बदल होऊन बर्फ हा महासागरातील एकूण उष्णतेच्या दृष्टीने महत्त्वाचा घटक ठरतो. सागरी बर्फाच्या सीमांमध्ये मोठे (उदा.,नॉर्वे व ग्रीनलंडलगत ३०० किमी. पर्यंत) बदल होतात. जगातील सागरी बर्फाचे सरासरी घनफळ ४० ते ५० हजार घ. किमी. एवढे असते तर दरवर्षी जगात गोठणक्रिया व वितळणे यांमध्ये समाविष्ट असलेल्या पाण्याचे व बर्फाचे घनफळ सु. ३० हजार घ. किमी. एवढे असावे.

आर्क्टिकमधील बर्फाचे पुढील तीन प्रकार पाडता येतात : कायमच्या ध्रुवीय टोपीच्या स्वरूपातील आतला मोठा गाभा (क्षेत्रफळ सु. ६० लाख चौ. किमी.), गाभ्याभोवतीचा गच्च बर्फ (हा निरनिराळ्या वयाच्या व आकारमानाच्या बर्फाचे मिश्रण असून बर्फाचे तरंगणारे तुकडे एकत्र गच्च होऊन बनलेला असतो.) आणि वर्षातून ९ महिन्यांपर्यंत असणारा, सु. १२ मी पर्यंत जाडीचा व किनाऱ्याला चिटकलेला बर्फ.

बर्फबेटे : किनाऱ्याला एक बाजूने जखडलेल्या व समुद्रात आतपर्यंत पसरलेल्या बर्फाच्या थराला खंडफळी–बर्फ म्हणतात. हा थर किनाऱ्यावर टेकलेला असून समुद्रात पाण्यावर तरंगत असतो. याचे किनाऱ्यापासून अलग झालेले मोठे चपटे तुकडे मुख्यत्वे आर्क्टिक महासागरात आढळतात, त्यांना बर्फबेटे म्हणतात. ही १५ ते ५० मी. जाड असून त्यांचा सु. ५ मी. भाग पाण्यावर असतो. यांचे क्षेत्रफळ काही हजार चौ.मी. पेक्षा जास्त असून सर्वांत मोठ्याचे क्षेत्रफळ १,००० चौ. किमी. आढळले आहे. एन्झमीअर बेटाच्या उत्तर किनाऱ्यालगतचा खंडफळी–बर्फ फुटून ही बहुतेक बर्फबेटे बनली आहेत. असे पहिले बर्फबेट १९४६ साली आढळले व तेव्हापासून व त्याच्या आकारमानात विशेष बदल झालेले दिसत नाही.

हिमनग : जमिनीवरच्या बर्फाचे वा हिमनदीतील बर्फाचे समुद्रात गेलेले तुकडे म्हणजे हिमनग होत. उत्तर समुद्रात आढळणाऱे हिमनग मुख्यतः ग्रीनलंडमधील हिमनद्यांमधून आलेले असतात. या भागात दरवर्षी असे १२–१५ हजार मोठे हिमनग निर्माण होतात. पूर्वेकडील हिमनद्यांतूनही जवळजवळ इतकेच हिमनग येतात. एप्रिल, मे व जून महिन्यांत सर्वांत जास्त हिमनग येतात.

अंटार्क्टिकमधील हिमनग तेथील जमिनीवरून सागरात आलेल्या खंडफळी–बर्फापासून तुटून आलेले असतात. या हिमनगांची लांबी जाडीच्या मानाने जास्त असते. तसेच बहुधा त्यांचे पृष्ठ सपाट व कडा सरळ उभ्या असतात, म्हणून त्यांना ‘मंच हिमनग’ म्हणतात. दक्षिण महासागरातील हिमगंनाच्या संख्येत हंगामानुसार विशेष फरक पडत नाही. मात्र ऑक्टोबर–नोव्हेंबर महिन्यांत त्यांची संख्या सर्वाधिक आढळते. दरवर्षी या भागात कित्येक हजार हिमनग येतात. नोव्हेंबर ते फेब्रुवारीपर्यंतच्या काळात ते जास्तीत जास्त उत्तरेस जातात. [⟶ हिमनग].

पाण्यातील हालचाली : सागरी पाण्याच्या पुढील तीन प्रकारच्या वेगळ्या हालचाली ओळखता येतात : (१) आंदोलक किंवा परिवलनात्मक हालचाली उदा., लाटा व भरती–ओहोटी, (१) नियमित वा थेट हालचाली उदा., प्रवाह आणि (३) अनियमित तीव्र हालचाली उदा., भोवरा किंवा लाटा व प्रवाहांचा एकमेकांवर परिणाम होऊन निर्माण होणारा संक्षोभ, क्षोभ किंवा खळबळाट.

भरती–ओहोटी : चंद्रसूर्याच्या पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील गुरुत्वाकर्षणांच्या एकत्रित परिणामाने महासागरातील पाण्याची पातळी ठराविक कालावधीत पुनःपुन्हा कमीजास्त होत असते, या आविष्काराला भरती–ओहोटी म्हणतात. चंद्राचे सूर्यसापेक्ष स्थान, पाण्याची खोली, तापमान, घनता व वातावरणीय क्षोभ यांवर भरती–ओहोटी अवलंबून असते. भरती–ओहोटी ही गुरुत्वीय प्रेरणेने स्थिर होणारी एक प्रकारची लाट असून तिच्या आवर्तकाल १२ तास २५ मिनिटे व लांबी पृथ्वीच्या परिघाच्या निम्मी आसते. संपूर्ण पृथ्वीभोवती एकसारखे जलावरण नाही. पण दक्षिण गोलार्धात जलावरणाचे आधिक्य असल्यामुळे भरती–ओहोटी धावत्या लाटेच्या रूपात पूर्व–पश्चिम जाताना दिसते. उत्तर गोलार्धात खंडांदरम्यान ती अंशतः उत्तरेकडे जाणारी धावती लाट व अंशतः पूर्व–पश्चिम अशी आंदोलणारी उभी लाट या रूपात दिसते. [⟶ भरती–ओहोटी ].

लाटा : महासागरातील पाणी सतत अस्थिर असून त्याच्या पृष्ठभागावर अनेक प्रकारच्या लाटा दिसत असतात. समुद्रपृष्ठावर अनियमितपणे हलणारे उंचवटे व खळगे म्हणजे अनेक लाटांचा एकत्रित परिणाम असून चंद्र व सूर्य यांचे आकर्षण, वारा आणि भूकंप ही लाटानिर्मितीची प्रमुख कारणे होत. लाटेमध्ये बहुधा पाण्याचे कण वरखाली हालत असतात पण प्रत्यक्ष पाण्याचे स्थानांतरण थोडेच होते. अर्थात लाटांचे स्वरूप गुंतागुंतीचे असून त्यांची संपूर्ण माहिती झालेली नाही. महासागरात अनेक प्रकारच्या लाटा निर्माण होतात. यांपैकी भरती–ओहोटीशी निगडित असलेल्या लाटांची माहिती याआधी आलेली आहे. पुढे पृष्ठीय व अंतर्गत या महत्त्वाच्या लाटांची माहिती दिलेली असून पृष्ठीय लाटांचे (१) वाऱ्याने निर्माण होणाऱ्या लाटा व महातरंग (स्वेल), (२) महालाटा ( सर्ज ) व (३) भूकंपीय वा त्सुनामी लाटा असे तीन वर्ग पाडले आहेत. यांशिवाय लाटांचे पाण्यावरील तरंग, सेश, सूक्ष्मतरंग, ऊर्मी इ. गौण प्रकारही आहेत.

वाऱ्याने निर्माण होणाऱ्या लाटा व महातरंग : वाऱ्याने समुद्रपृष्ठाशी घर्षण होऊन पाण्यात आंदोलने म्हणजे लाटा निर्माण होतात. वाऱ्याचा वेग, तो वाहण्याचा कालावधी, त्याने समुद्रपृष्ठावर कापलेले अंतर व पाण्याची खोली या घटकांवर लाटेचे स्वरूप अवलंबून असते. मात्र तिचे अंतिम स्वरूप कसे ठरते, हे अजून स्पष्ट झालेले नाही. भरती–ओहोटीचे प्रवाह, वर्षण भौगौलिक स्थान (पाण्याचे तापमान) वगैरे घटकांमुळे लाटेचे स्वरूप बदलते. वाऱ्याने निर्माण झालेल्या लाट संयुक्त प्रकारच्या असतात, म्हणजे यांमध्ये तरंगलांबी, आवर्तकाल व पुढे जाण्याची दिशा ही अनेक असू शकतात. पुष्कळदा लाटांचे गट आढळतात व यातील एकट्या लाटेपेक्षा गटाची गती कमी असते.

जेव्हा वारा मंद होतो वा त्याचे ठिकाण बदलते किंवा चक्रवाताच्या क्षेत्रापासून लाट दूर जाते, तेव्हा लाट महातरंगाचे रूप घेते. या लाटांची लांबी व आवर्तकाल दीर्घ असतात व स्वरूप नियमित असते. असा महातरंग हजारो किमी. पुढे जाऊ शकतो.

उथळ पाण्यात शिरल्यावर लाटेची गती व तरंग लांबी कमी होते परंतु आवर्तकाल तोच राहिल्याने लाटेची उंची वाढत जाते. शेवटी तिचा आकार बदलून माथा अरुंद व उभट होत. सामान्यपणे पाण्याची खोली लाटेच्या उंचीच्या १·३ पट असताना लाट फुटते.

महालाट : (महोर्मी). जोरदार वाहता वारा किंवा किमान दाबक्षेत्र यामुळे विस्तृत क्षेत्रावर पाण्याची फुगीर राशी निर्माण होऊन लांबट लाट निर्माण होते, तिला महालाट (दीर्घलाट) म्हणतात. चक्री वादळाच्या पुढील भागात अशी लाट निर्माण होऊ शकते. उदा., उष्ण कटिबंधातील चक्री वादळाने निर्माण होणारी विध्वंसक हरिकेन महालाट.

भूकंपीय लाटा : (त्सुनामी त्सु–बंदर, नामी–लाट वा समुद्र). समुद्रातील अथवा किनाऱ्यावरील भूकंप, भूमिपात, विभंगक्रिया, ज्वालामुखी उद्रेक, स्फोट यांच्य़ामुळे या प्रचंड लाटा निर्माण होतात. हिची लांबी शेकडो किमी. व आवर्तकाल १५ मिनिटांपर्यंत असतो. हिची उंची व गती पाण्याच्या खोलीवर अवलंबून असते आणि ही प्रचंड वेगाने (ताशी सु. ७२० किमी.) हजारो किमी. पर्यंत पुढे जाते. भर समुद्रातील २५ सेंमी. उंचीची लाट बंदर, आखात यांसारख्या अरूंद भागांच्या किनाऱ्याशी येईपर्यंत ९–१० मी. उंच होऊ शकते. अशा लाटा विशेषेकरून पॅसिफिकमध्ये (जपान, अलास्का व चिलीलगतच्या भागांत) निर्माण होतात. यांच्यामुळे किनारी भागात प्रचंड नुकसान होते व कधीकधी शहरे नष्ट होतात. म्हणून त्यांच्या येण्याची वेळ व उंची यांविषयी पूर्वानुमान करणे महत्त्वाचे असते.

अंतर्गत लाटा : पृष्ठभागाप्रमाणेच पाण्याच्या आतील भागातही लाटा निर्माण होतात व त्या किनारी भागात व भर समुद्रातही आढळतात. पृष्ठीय लाटांच्या मानाने या अतिशय मंद असतात. यांची ऊर्जा किंवा उभ्या दिशेतील हालचाल ही पृष्ठभागाऐवजी काही खोलीवर सर्वाधिक असते. भिन्न घनता असलेल्या पाण्याच्या दोन थरांच्या सीमेवर अथवा जेथे घनता खोलीनुसार वाढत जाते, तेथे अशा लाटा निर्माण होतात. वरचे हलके पाणी खालच्या जड पाण्यापासून ज्या थराने वेगळे झालेले दिसते, त्याला आंतरपृष्ठ म्हणतात व त्याच्या द्वारे अशी लाट पुढे जाते. मात्र त्यामुळे समुद्रपृष्ठाच्या पातळीत जवळजवळ काहीच फरक पडत नाही. म्हणून अशा लाटा ओळखण्यासाठी घनता, तापमान, लवणता इ. मोजणाऱ्या उपकरणांचा उपयोग होतो. उदा., सामान्यतः वाढत्या खोलीनुसार घनता वाढताना आढळते पण जेव्हा वाढत्या खोलीनुसार घनता घटत असल्याचे दिसते, तेव्हा अशी लाट असल्याचे लक्षात येते. [⟶ लाटा, समुद्रातील].

प्रवाह : महासागरात व समुद्रात होणारी पाण्याची मोठ्या प्रमाणातील काहीशी कायमची व मुख्यत्वे क्षैतिज दिशेतील हालचाल म्हणजे प्रवाह होय. प्रवाहाने पाणी एकीकडून दुसरीकडे नेले जाते व प्रवाहांमुळे सागरपृष्ठ ते तळापर्यंत अभिसरण चालू ठेवले जाते. बाहेरून कार्य करणारा वारा व दाबांतील फरकाद्वारे आतून कार्य करणारी गुरुत्वीय प्रेरणा ही प्रवाह निर्माण होण्यामागील मूळ कारणे आहेत. समुद्रपृष्ठाशी वाऱ्याकडून होणारे घर्षण आणि उभ्या व आडव्या दिशांत असणारा पाण्याच्या घनतेतील (वा गुरुत्वातील) फरक यांमुळे पाणी वाहण्य़ास सुरूवात होते व सर्व खोलींवर प्रवाह निर्माण होऊ शकतात. पृष्ठीय, घनतेतील फरकाने निर्माण झालेले आणि खोल सागरातील, असे प्रवाहांचे तीन गट पाडता येतात.

पृष्ठीय प्रवाह : समुद्रपृष्ठाच्या विस्तृत भागावर वारा पुरेसा दीर्घकाळ एकसारखा वाहत असल्यास त्याच्या घर्षणजन्य ओढीने प्रवाह सुरू होतो. काहींच्या मते वाऱ्यामुळे दाब पडून पृष्ठावर खोलगट भाग निर्माण होतो व तेथे लगतचे पाणी घुसून प्रवाहाला सुरुवात होते. सामान्यतः वाऱ्याच्या गतीच्या २% गतीने प्रवाह वाहतो आणि वाऱ्याचा प्रभाव सु. १०० मी. खोलीपर्यंत जाणवतो. मात्र हे प्रवाह वाऱ्याच्या दिशेत वाहत नाहीत, कारण पृथ्वीच्या अक्षीय परिभ्रमणामुळे उत्पन्न होणाऱ्या कोरिऑलिस प्रेरणेचा परिणाम होऊन उत्तर गोलार्धात पृष्ठभागी ते वाऱ्याच्या दिशेच्या उजवीकडे (व दक्षिण गोलार्धात डावीकडे) सु. ४५ अंशांनी वळलेले आढळतात. वाढत्या खोलीनुसार हा कोन वाढतो व प्रवाहाची गती कमी होत जाते. (उदा., मध्य अक्षवृत्तीय पट्ट्यात ७५–१०० मी. खोलीवर प्रवाहाची दिशा उलट होते व गती पृष्ठावरील गतीच्या १/२३ होते.) किनाऱ्यालगत असल्यास किंवा विरुद्ध दिशेतील वाऱ्याच्या संपर्कात आल्यास हे प्रवाह एकत्र येतात किंवा एकमेकांपासून दूर जातात. जेथे ते एकत्र येतात तेथे पाण्याची रास निर्माण होते व जेथे ते दूर जातात तेथे समुद्रपृष्ठ खाली जाते. आशा तऱ्हेने समुद्रपृष्ठावर उतार निर्माण झाल्याने ‘उतार प्रवाह’ निर्माण होतात.

मुख्यत्वे वाऱ्यांद्वारे नियमन होत असणाऱ्या तीन प्रमुख महासागरांतील प्रवाहांचा आकृतिबंध पुढीलप्रमाणे असतो : व्यापारी वाऱ्यांमुळे उत्तर व दक्षिण विषुववृत्तीय प्रवाह निर्माण होतात व त्यांच्या दरम्यानच्या प्रदेशात प्रतिप्रवाह आढळतो. उत्तर हिंदी महासागराचा अपवाद सोडल्यास प्रत्येक महासागरातील दोन्ही विषुववृत्तीय प्रवाह ध्रुवांकडे वळतात आणि ते मध्य ते उच्च अक्षवृत्तीय प्रदेशांतील पश्चिमी वाऱ्यांच्या प्रभावामुळे पश्चिम–पूर्व जाणाऱ्या प्रवाहांना पाणी पुरविणाऱ्या प्रवाहांत मिसळून जातात. पूर्वेकडे जाणारे हे प्रवाह नंतर महासागराच्या पूर्व भागातून विषूववृत्ताकडे जाणाऱ्या प्रवाहांना पाण्याचा पुरवठा करतात आणि शेवटी कमी अक्षांशांच्या प्रदेशात ते विषुववृत्तीय प्रवाहात मिसळून गेल्याने चक्र पूर्ण होते. (उदा., पॅसिफिकमधील कुरोसिवो व उलट येणारा ओयाशिवो प्रवाह).

घनता–फरकाने बनलेले प्रवाह : पाण्याचे भिन्न घनतेचे थर एकमेकांलगत आल्याने किंवा समुद्रपृष्ठावर उतार निर्माण झाल्याने अथवा या दोन्हींमुळे आडव्या दिशेत दाबामध्ये फऱक निर्माण होतो आणि गुरुत्वप्रचालित प्रवाह निर्माण होतात. जिब्राल्टरच्या सामुद्रधुनीत या दोन्ही प्रकारच्या प्रेरणा कार्य करतात. भूमध्य समुद्राचे जड पाणी खालील थरांतून अटलांटिक महासागराकडे व अटलांटिकमधील हलके पाणी वरच्या थरांतून भूमध्य समुद्रात येते. तांबडा समुद्र व हिंदी महासागर यांच्या दरम्यानही असेच प्रवाह आढळतात. बाल्टिक व काळ्या समुद्रांच्या मुखातूनही असेच घनता प्रवाह वाहतात मात्र येथे आत येणारे पाणी जड म्हणून खालील थरातून येते व हलके पाणी वरच्या थरातून बाहेर पडते.

खोल सागरातील प्रवाह : खोल भागातील अभिसरण मुख्यत्वे तापमान व लवणता यांच्यातील फरकांवर अवलंबून असते व ते थंड प्रदेशात विशेष आढळते. पृष्ठीय प्रवाहांच्या मानाने या प्रवाहांविषयी थोडीच माहिती व तीही मुख्यत्वे अप्रत्यक्षपणे मिळालेली आहे.

जादा घनतेमुळे पृष्ठभागावरील पाणी ज्या ठिकाणी खाली जाऊ लागते, तेथून उभ्या दिशेतील या अभिसरणाला सुरुवात होते. असे जड पाणी द्रोणीच्या तळाशी साचते व त्याला जागा करून देण्यासाठी कमी घनतेचे पाणी बाजूला सारले जाते. विशिष्ट उपद्रोणी जड पाण्याने भरली जाईपर्यंत हे चालू राहते. नंतर दोन उपद्रोणींमधील उंचवट्यावरून हे पाणी दुसऱ्या द्रोणीच्या तळाकडे वाहू लागते. अशा अभिसरणाची पुढील दोन प्रमुख उगमस्थाने आहेत: (१) वेडेल समुद्रात सर्व महासागरांतील जड पाणी खाली जाऊन ‘अंटार्क्टिक तळ जलराशी’ बनते. हे पाणी नंतर तिन्ही महासागरांच्या तळावरून विषुववृत्ताच्या बरेच उत्तरेला वाहत गेलेले आढळते. (२) आइसलँड व ग्रीनलंड यांच्यामधील इर्मिंजर समुद्र व ग्रीनलंड व लॅब्रॅडॉर यांच्यातील प्रदेश येथे हिवाळ्यात थंड व जड पाणी खाली जाऊन ‘अटलांटिक गभीर जलराशी’ बनते. ते पाणी दाबामुळे दक्षिणेकडे अंटार्क्टिकपर्यंत वाहत जाते. [ ⟶ सागरी प्रवाह].

जलराशी : वातावरणातील वायुराशींप्रमाणेच महासागरातील पाण्याचे निरनिराळे विभाग पाडता येतात व त्यांना जलराशी म्हणतात. महासागरातील पाण्याचे विविध ठिकाणांहून नमुने गोळा करण्यात येतात व त्यांचे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म तपासण्यात येतात. या अध्ययनावरून महासागराच्या काही भागांत हे गुणधर्म सापेक्षतः सलगपणे एकसारखे असल्याचे तसेच या भागाचे भौगोलिक क्षेत्र व खोली वैशिष्ट्यपूर्ण असल्याचेही दिसून आले. अशा प्रकारे तापमानलवणता आलेख किंवा रासायनिक संघटन, पाण्यात विरघळलेला ऑक्सिजन वायू यांच्या साहाय्याने जो जलविभाग वेगळा ओळखू येऊ शकतो, त्याला जलराशी म्हणतात. सर्वसाधारणपणे यांपैकी दोन गुणधर्मांचा आलेख काढण्यात येतो व या आलेखावरून जलराशीविषयी माहिती मिळू शकते. जलराशीत सामान्यपणे दोन वा अनेक पाण्याचे मिश्रण झालेले असते. उगमस्थान वा परिसर यावरून जलराशीला नाव देण्यात येते. उदा., अंटार्क्टिक मध्यम जलराशी, आर्क्टिक पृष्ठीय जलराशी, परिध्रुवीय जलराशी वगैरे. जलराशींची उत्पत्ती, विस्तार, खोली व रूपांतर यांविषयीची माहिती महासागराविषयीच्या विविध प्रश्नांची उकल करण्याच्या दृष्टीने उपयुक्त असते.

जलराशीचे ३०० मी. खोलीपर्यंतच्या पृष्ठीय, ५०० ते १,००० मी. खोलीपर्यंतच्या मध्यम, १,२०० ते ४,००० मी. खोलीपर्यंतच्या गभीर आणि तळानजिकच्या तल–जलराशी असे वर्ग पाडण्यात येतात.

पृष्ठीय जलराशींचा एक प्रमुख गट म्हणजे मध्यवर्ती जलराशी होत. या मुख्यत्वे दोन्ही गोलार्धांतील समशीतोष्ण कटिबंधीय भागात आढळतात. जास्त लवणता व जास्त तापमान हे यांचे वैशिष्ट्य आहे. पूर्व व पश्चिम मध्यवर्ती जलराशी असे त्यांचे उपविभाग पाडतात. दोन्ही गोलार्धांतील मध्यवर्ती जलराशींमध्ये विषुववृत्तीय जलराशी आढळते. ती पॅसिफिक व हिंदी महासागरांत चांगली ओळखू येते पण अटलांटिकमध्ये ती निर्माण झाल्याचे दिसत नाही.

मध्यवर्ती जलरांशीच्या दक्षिणेस व उत्तरेस म्हणजे ध्रुवांजवळ थंड पृष्ठीय जलराशी आढळतात. ध्रूवांनजिकचे बर्फ वितळून किंवा शीत हवामानाचा परिणाम होऊन त्या बनल्या आहेत. मध्यवर्ती जलराशी व ध्रुवालगतच्या या जलराशी यांच्या दरम्यान एक संक्रमण जलविभाग आढळतो. त्या विभागांना उप–आर्क्टिक व उप–अंटार्क्टिक पृष्ठीय जलराशी म्हणतात. यांच्या ध्रुवांकडील कडेचे पाणी सावकाशपणे खाली जाते व त्यामुळे मध्यम जलराशी निर्माण होतात (उदा., अंटार्क्टिका खंडाभोवतालच्या अभिसारी प्रवाहांमुळे पृष्ठावरचे पाणी बरेच खोलवर जाते परंतु ते तळाशी न जाता मध्यम खोलीवर पसरते आणि त्याला ‘अंटार्क्टिक मध्यम जलराशी’ म्हणतात).

गभीर व तळानजिकच्या जलराशी ध्रुवानजिक निर्माण होतात. त्यातही अंटार्क्टिका व ग्रीनलंड यांच्या नजिकच्या प्रदेशांत होणाऱ्या हालचाली या जलराशींच्या निर्मितीच्या दृष्टीने महत्त्वाच्या आहेत. तळावरील उंचवट्यामुळे आर्क्टिक द्रोणी विभागली गेली असल्याने आर्क्टिकचा या जलराशींच्या निर्मितीवर तितकासा परिणाम होत नाही. अंटार्क्टिकानजिक निर्माण होणाऱ्या जलराशींचे विविध महासागरांच्या तळाशी केंद्रीकरण झालेले आहे. यांपैकी अटलांटिकमधील वेडेल समुद्राच्या तळाशी अधिक केंद्रीकरण झालेले आढळते. यावरून जगातील तळानजिकच्या सर्व जलराशींचा उगम अटलांटिकमधील या पाण्यापासून होतो, असे दिसते. पॅसिफिकमध्ये १,००० मी. खाली पाण्याच्या हालचाली मंद झालेल्या आढळतात. कारण तेथे तळानजिक पाण्याचा पुरवठा करणारा आसा जोरदार उद्‌गम नाही. हिंदी महासागराच्या तळानजिकच्या जलराशींची प्रणाली गुंतागुंतीची आहे. कारण त्या अनेक जलराशींच्या मिश्रणाने बनत असतात.

महासागर–वातावरण संबंध : महासागर व वातावरण यांच्यात घनिष्ठ परस्परसंबंध आहेत. त्यामुळे यांच्यातील सीमावर्ती पट्ट्याचा व दोन्हींमधील परस्परांशी निगडित असलेल्या हालचालींचा अभ्यास करावा लागतो. महासागराच्या प्रचंड विस्तारामुळे त्याचा वातावरणातील विविध आविष्कारांवर परिणाम होत असतो. या दोहोंत होणाऱ्या आंतरक्रिया (उदा., सीमावर्ती भागात वाफ, उष्णता, वायू, लवणकण, गतिज ऊर्जा वगैरेंची होणारी देवाणघेवाण) एकमेकींमध्ये गुंतलेल्या असल्याने कारण व परिणाम असा वेगवेगळा विचार न करता एक एकत्रित प्रक्रिया म्हणून त्यांचा विचार करावा लागतो. उदा., या दोहोंमध्ये होत असलेल्या अभिसरणांचा परस्परांवर होणारा परिणाम अलग करता येऊ शकणार नाही.

या दोहोंमधील ऊर्जाविषयक संबंध, वाऱ्याचा माहासागराच्या पृष्ठावर होणारा परिणाम, वातावरणाचा लवणतेशी असलेला संबंध वगैरे घटक या संबधात महत्त्वाचे असून त्यांची माहिती थोडक्यात पुढे दिली आहे.

महासागर वातावरण व जमीन यांना मुख्यत्वे सूर्यापासून ऊर्जा (उष्णता) मिळत असते. महासागराला सूर्यापासून दर चौ.मी. ला सु. १५० वॉट, तर पृथ्वीच्या अंतरंगातून दर चौ. मी. ला फक्त ०·१ वॉट ऊर्जा मिळत असते. हवेत होणारे शोषण, समुद्रपृष्ठावरून होणारे उलट दिशेतील प्रकीर्णन व परावर्तन, वातावरणातील वाफेचे प्रमाण, वातावरणाच्या खालच्या थरांचे तापमान, ढगांचे आच्छादन यांनुसार सूर्यापासून महासागराला मिळणाऱ्या ऊर्जेच्या प्रमाणात बदल होत असतात. उलट ही ऊर्जा बाष्पीभवन, प्रारण, वातावरणाकडे होणारे संवहन, अभिसरण यांसाठी वापरली जाऊन वातावरणाकडे जात असते. महासागर व वातावरण यांच्यातील उष्णतेच्या एकूण देवाणघेवाणीत असा समतोल साधलेला असतो. या देवाणघेवाणीचा वतावरणावर मोठा परिणाम होतो. अशा प्रकारे वातावरणातील ऊर्जेचा परिणाम महासागरातील पाण्याच्या हालचालींवर होत असतो तर या हालचालींनुसार वातावरणात बदल होत असतात.

विषृववृत्तापासुन ३५ अक्षांशांपर्यंतच्या भागात सूर्यापासून मिळणारी ऊर्जा तेथून बाहेर पडणाऱ्या ऊर्जेपेक्षा जास्त असते आणि ३५ अक्षांशांपासून ध्रुवापर्यंतच्या भागात याच्या उलट होत असते. मात्र असे असले, तरी हे भाग अनुक्रमे अधिक उष्ण व अधिक थंड होत असल्याचे दिसत नाहीत. याचा अर्थ कमी अक्षवृत्तांकडून उच्च अक्षवृत्तांकडे उष्ण प्रवाहांद्वारे (उदा., गल्फ व कुरोसिवो प्रवाह) उष्णता वाहून नेली जात असते. अशा प्रकारे समुद्रपृष्ठावरील उष्णतेची वाटणी मुख्यत्वे प्रवाहांद्वारे होते व लगतच्या वातावरणावर त्याचा परिणाम होत असतो. सागरातील उष्णता अभिसरणाने खोलवर नेली जाऊ शकते मात्र जमिनीवर असे होऊ शकत नाही. तसेच महासागर जमिनीच्या मानाने उशिरा तापतात व थंड होतात. त्यामुळे हवा व जमीन यांच्यापेक्षा पाण्याचे तापमान सावकाश बदलते. त्यामुळे समुद्रावरील हवामान सम प्रकारचे असते व त्याद्वारे जमिनीवरील हवामानावर परिणाम होत असतो.

महासागर हे उष्णतेचे साठे आहेत. उन्हाळ्याच्या उत्तरार्धातील व हिवाळ्याच्या पूर्वार्धातील उष्ण कटिबंधीय उग्र चक्री वादळे ही उष्ण महासागरात निर्माण होतात व जमिनीवर आल्यावर ती निष्प्रभ होतात. त्यांच्यामुळे निर्माण होणारे तुफानी वारे, प्रचंड लाटा आणि मुसळधार पाऊस यांचा तडाखा किनारी प्रदेशांना बसतो.

बाष्पीभवनाची गती, वातावरणाची आर्द्रता, वर्षण इ. आविष्कार मूलतः हवा व पाणी यांच्या तापमानांतील फरकावर अवलंबून असतात. या परस्परसंबंधाच्या परिणामी दुष्काळ, पूर, कडक वा सौम्य हिवाळा इ. गोष्टी घडतात. महासागरात शोषलेली पुष्कळ उष्णता बाष्पीभवनासाठी वापरली जाते. या वाफेपासून ढग बनतात ते वाऱ्याने जमिनीकडे वाहून नेले जाऊन पाऊस वा हिमवृष्टी होते व नंतर हे पाणी परत समुद्राला जाऊन मिळते. अशा तऱ्हेने महासागर आणि वातावरण यांच्यातील जलचक्र व काही प्रमाणात ऊर्जाचक्र पूर्ण होते.

वातावरणातील अभिसरणाचा महासागरावर महत्त्वाचा परिणाम होत असतो. समुद्रपृष्ठावर वाऱ्याच्या घर्षणाने लाटा व प्रवाह निर्माण होत असतात. वाऱ्याने निर्माण झालेले प्रवाह महासागर व वातावरण यांच्यात होणाऱ्या वाफेच्या व उष्णतेच्या देवाणघेवाणीच्या दृष्टीने महत्त्वाचे असतात. उष्ण प्रवाहावरील हवा तापते तर थंड प्रवाहावरील हवा थंड होऊन धुके निर्माण होऊ शकते. तसेच जेथे किनाऱ्यालगत थंड पाणी उसळून वर येत असते, तेथील हवेत गारवा येतो व ढगनिर्मितीचे प्रमाण घटते. वातावरणातील वाऱ्यांचे स्वरूप बदलल्यामुळे समुद्रपृष्ठाच्या तापमानात बदल होऊ शकतो व या तापमानातील बदलाने त्या भागातील समुद्रापृष्ठालगतच्या हवेचे तापमान बदलून वातावरणातील अभिसरणात बदल होऊ शकतो.

महासागराच्या पाण्याची पृष्ठभागी असणारी लवणता जवळजवळ पूर्णतया वातावरणीय परिस्थितीनुसार ठरत असते. उदा., पाऊस पडल्यास ती घटते, तर बाष्पीभवनाने ती वाढते. पृष्ठभागी पाण्याच्या होणाऱ्या हालचालींचाही लवणतेवर परिणाम होतो व ही हालचाल वातावरणातील हालचालींशी संबंधित असते.

निक्षेप : जमिनीवर आढळणाऱ्या खडकांमध्ये एकेकाळी सागरी असलेल्या खडकांचे प्रमाण सर्वाधिक आहे. म्हणून भूविज्ञान, जीवविज्ञान यांच्याप्रमाणेच सागरी खडक महासागरविज्ञानाच्या दृष्टीनेही महत्त्वाचे आहेत. झीज होऊन बनलेली जमिनीवरची डबर, ज्वालामुखीजन्य घटक, जैव अवशेष, रासायनिक विक्रियेद्वारे बनलेले पदार्थ, पृथ्वीबाहेरून येणारे लहानमोठे अशनी वगैरेंपासून सागरातील खडक बनलेले असतात. नद्या, वारा, हिमनग, हिमनद्या, लाटा, भरती–ओहोटी इत्यादींमुळे हे घटक समुद्रात नेऊन टाकले जातात व नंतर ते किनारी भागापासून ते द्रोणीच्या आतल्या भागापर्यंत वाळू, गाळवट, मृत्तिका, मार्ल इत्यादींच्या थरांच्या रुपांत साचतात. खंडफळीच्या भागात यांची जाडी सर्वाधिक आढळते, तर द्रोणीच्या मध्यभागी त्यामानाने यांची जाडी कमी असते. विशिष्ट प्रकारच्या लहान बादल्या, अंतरक नलिका, गाळ उपसणारी उपकरणे वगैरेंच्या साहाय्याने या खडकांचे नमुने मिळवून त्यांचा अभ्यास करण्यात येतो. सागरी निक्षेपांचे भूजात व खोल सागरी असे प्रमुख प्रकार होतात.

भूजात : खंड व बेटालगतच्या किनारी भागात म्हणजे पुळणी, किनारपट्ट्या, खंडफळी व थोड्या प्रमाणात खंडान्त उतार येथे हे निक्षेप साचलेले आढळतात. खंडान्त उताराच्या तळाशी यांचे पंख्याच्या आकाराचे पुष्कळ जाड थर आढळतात. या खडकांत वाळू, गाळवट, मृत्तिका तसेच जैव पदार्थ आढळतात. अल्प प्रमाणात ज्वालामुखीजन्य व अशनीची धूळही आढळते. यामध्ये जैव पदार्थ थोडेच आढळत असले, तरी ते खनिज तेलाच्या निर्मितीच्या दृष्टीने महत्त्वाचे मानले जातात. अतिसूक्ष्मकण तरंगत जाऊन सावकाशपणे (हजार वर्षांत सु. १ मिमी.) साचून बनलेल्या सागरातील ‘लाल मृत्तिका’ ही आता भूजात मानल्या जातात.

खोल सागरी निक्षेप : जमिनीपासून दूर व सामान्यपणे १,५०० मी. पेक्षा खोल तळावर आढळणाऱ्या या खडकांना महासागरी व तलप्लावी निक्षेपही म्हणतात. पाण्यात लोंबकळत असणारे मृत्तिकांचे सूक्ष्मकण व तरंगणाऱ्या जीवांचे अवशेष सावकाशपणे खाली जाऊन साचतात. अशा प्रकारे लाखो वर्षांपासून साचलेले हे चिखलासारखे निक्षेप शेकडो मी. जाड आहेत. या गाळाला ‘ऊझ’ म्हणतात. यामध्ये सूक्ष्म प्राण्यांची कवचे व कंकाल (सांगाडे) आणि सूक्ष्म वनस्पतींचे अवशेष आढळतात. या जैव पदार्थांचे प्रमाण सु. ३० टक्क्यांपेक्षा जास्त असल्यास त्या गाळाला जैव व इतरांना अजैव निक्षेप म्हणतात. ज्या सूक्ष्मजीवाची कवचे जास्त प्रमाणात असतात, त्याचे नाव त्या ऊझाला देतात. अशा प्रकारे अनेक प्रकारची ऊझे आढळतात. कॅल्शियम कार्बोनेटयुक्त व सिलिकामय असे ऊझांचे दोन प्रमुख गट आहेत. यांपैकी कॅल्शियम कार्बोनेटयुक्त ऊझे ३,६०० मी. खोलीपर्यंत आढळतात. कारण या खोलीवर ती विरघळून जातात. यांपैकी ग्लोबिजेरिना (एक फोरॅमिनीफर प्राणी), टेरोपॉड (मृदुकाय प्राणी) व कोकोलिथ (वनस्पतींचे अवशेष) ऊझे प्रमुख आहेत. ग्लोबिजेरिना ऊझ तिन्ही महासागरांत, तर टेरोपॉड ऊझ अटलांटिकच्या उष्ण कटिबंधीय भागात आढळते. सिलिकामय ऊझे अधिक खोलीवर आढळतात. यांपैकी प्राणिज रेडिओलॅरियन ऊझ हे उष्ण कटिबंधाचे वैशिष्ट्य असून ते पॅसिफिक व हिंदी महासागरात आढळते तर वनस्पतिज डायाटमी ऊझ मुख्यत्वे शीत पाण्याखाली (उदा., अंटार्क्टिक व उत्तर पॅसिफिक महासागरांत) आढळते. [⟶ ऊझ].

तलप्लावी जैव निक्षेपांत खोलीनुसार बदल झालेले आढळतात. या बदलांवरून साचण्याच्या वेळी जलवायुमानात मोठ्या प्रमाणावर झालेले बदल कळतात. तसेच किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकण्याचा गुणधर्म असणाऱ्या पदार्थांचा उपयोग करून घेणाऱ्या) व इतर पद्धतींनी विविध खोलींवरच्या निक्षेपांची वये काढतात व त्यावरून ते साचण्याचा वेग समजू शकतो. निक्षेप साचण्याचा वेग अगदी मंद (उदा., एक हजार वर्षांत ग्लोबिजेरिना ऊझ ०·५ ते २ सेंमी. तर लाल मृत्तिका ०·५ सेंमी. पेक्षा कमी साचते) असून तो जागोजागी बदललेला आढळतो. या प्रकारच्या अभ्यासातून पूर्वीच्या काळातील जलवायुमान व पाण्याचे अभिसरण यांविषयी माहिती मिळू शकते. भूकंपीय पद्धतीच्या साहाय्याने या निक्षेपांची जाडी काढतात. निक्षेपाची जाडी व तो साचण्याचा वेग यांवरून द्रोणीच्या स्थैर्याविषयी माहिती मिळते.

यांशिवाय काही सागरी पर्वतांच्या सु. १,००० मी.खोलीवर असलेल्या माथ्यांवर गोल गोटे आढळले आहेत. सामान्यपणे असे गोटे जमिनीवर होणाऱ्या झिजेने बनतात. यावरून हे पर्वत कधीतरी पाण्याच्या पातळीच्या वर होते, असे अनुमान करण्यात येते.

जीवसृष्टी : सागरी जीवांचा अभ्यास करताना त्यांच्यामधील परस्परसंबंधाचा तसेच हे जीव व त्यांचे पर्यावरण यांच्यातील संबंधाचाही अभ्यास करावा लागतो. यामध्ये सागरी पाण्याचे भौतिकीय व रासायनिक गुणधर्म, त्यातील हालचाली, विविध खोलीपर्यंत पोहोचणाऱ्या सूर्यप्रकाशाचे प्रमाण, समुद्राच्या तळाचे स्वरूप, प्रदूषक पदार्थ वगैरे गोष्टींशी सागरी जीव कसे जुळवून घेतात, यांविषयीचा अभ्यास करण्यात येतो.

महासागरात बहुतेक सर्व प्रकारचे जीव विपुल प्रमाणात आढळतात. काही महासागरी जीव इतरत्र आढळत नाहीत तर काहींचा कमाल विकास महासागरात झाला आहे. यांशिवाय ॲल्बट्रॉस,पेट्रेल, फुल्मार, शीअरवॉटर इ. सागरी पक्ष्यांचा या जीवसृष्टीशी निकटचा संबंध असतो. एकोणिसाव्या शतकात एडवर्ड फोर्बसने सु. ५५० मी. पेक्षा अधिक खोल भागात जीव जगू शकणार नाहीत, असे सांगितले होते. मात्र नंतर जीव सर्व खोलींवर आढळत असल्याचे कळून आले. महासागरात वनस्पतींचे प्रमाण सापेक्षतः कमी असून जेथपर्यंत प्रकाश पोहोचू शकतो, तेथपर्यंत म्हणजे सुप्रकाशित पट्ट्यात त्या आढळतात. मात्र प्राणी बहुतेक सर्वत्र आढळले आहेत. प्रकाशाच्या उपलब्धतेनुसार किंवा पाण्याच्या खोलीनुसार महासागराच्या पाण्याचे पुढील थर मानले जातात : सर्वांत वरच्या सु. १५०–२०० मी. खोलीपर्यंतच्या थराला ‘अपिमहासागरी थर’ म्हणतात. हरित द्रव्ययुक्त वनस्पती या थरात प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे म्हणजे सूर्यप्रकाशाच्या साहाय्याने कार्बन डाय–ऑक्साइड व पाणी यांच्यापासून अन्ननिर्मिती करतात. परिणामी येथे बहुतेक प्रकारचे जीव आढळू शकतात. त्याखालील थराला ‘मध्यम महासागरी’ थर म्हणतात. यात प्राण्यांना पुरेसा प्रकाश असला, तरी तो प्रकाशसंश्लेषणाला पुरेसा नसतो. याच्या खालील थरात थोडाच प्रकाश पोहचतो व त्याला ‘गभीर महासागरी थर’ म्हणतात. सर्वांत खालच्या थरात प्रकाश पोहोचू शकत नाही व त्याला ‘वितलीय थर’ म्हणतात.

ऋतुमान, अक्षांश व खोली यांनुसार जीवसृष्टीत बदल होतात. समशीतोष्ण भागांत वसंत ऋतूत अधिक प्रमाणात पोषक द्रव्ये खालून वर येतात व त्यामुळे वनस्पतिप्लवकांची जलद वाढ होते. उच्च अक्षांशांच्या पट्ट्यात (उदा., अटलांटिक व आर्क्टिक) विपुल जीव आढळतात तर उष्ण कटिबंधात पोषक घटकांच्या कमतरतेमुळे वनस्पतिप्लवकांची वाढ कमी प्रमाणात होते मात्र या भागात प्रकाश अधिक खोलीवर जाऊ शकत असल्याने वनस्पतिप्लवक अधिक खोलीवर आढळतात. वाढत्या खोलीनुसार जीवांचे प्रमाण कमी होत जाते. कारण सुप्रकाशित क्षेत्राखाली प्रकाशसंश्लेषण होत नाही. म्हणून सावकाशपणे वरून खाली जाणारी पोषक द्रव्ये व ऑक्सिजन यांवर त्यांची गुजराण होत असते व वाढत्या खोलीनुसार यांचे प्रमाण सामान्यतः घटत जाते.

महासागरात सर्वांत मोठ्या जीवांपासून (उदा., २९ मी. लांब निळा देवमासा व २१ मी. लांब समुद्रतृण–केल्प) ते अत्यंत सूक्ष्मजीवीपर्यंतचे (उदा., ०·००१ मिमी. लांब नॅनो म्हणजे बुटके प्लवक) सर्व प्रकारचे जीव आढळतात. या सर्वांचे खालील तीन गट पाडले जातात.

तलस्थ जीव : सामान्यतः किनाऱ्यापासून दूर असलेल्या समुद्रतळावर राहणारे जीव यात येतात. स्पंज, प्रवाळ यांच्यासारखे तळाला चिकटून राहणारे स्थानबद्ध जड कवचाच्या खेकड्यांसारखे तळावर सरपटत वा रांगत जाणारे आणि बार्नेकलसारखे बीळ करून राहणारे प्राणी येथे आढळतात. समुद्रपुष्प, समुद्रनलिनी, ऑयस्टर, शेवंडे, क्रिनॉइड, क्लॅम, तारामीन इ. तलस्थ प्राणी होत. सामान्यपणे सुप्रकाशित अशा तळावरच वनस्पती आढळतात. मात्र या वनस्पती प्राण्यांच्या दृष्टीने विशेष उपयोगी नसतात.

तरणक : यांमध्ये मुक्तपणे चांगले पोहणारे, फिरणारे व स्थलांतर करणारे जीव येतात. सर्व प्रकारचे मासे, अष्टपाद, स्क्किड, देवमासे, सील, कासवे, सागरसिंह, वॉलरस, डॉल्फिन, झिंगे, समुद्रकाकडी वगैरे जीव या गटात येतात. यांपैकी बहुतेक जीव विशिष्ट प्रदेशांत व खोलीवर आढळतात. काही प्राण्यांना तरंगण्यासाठी व पोहण्यासाठी हवायुक्त फुग्याची मदत होत असते आणि त्यामुळे ते विशिष्ट खोलीवर आढळतात. माशांच्या शरीराची ठेवण विशिष्ट प्रकारची असल्याने त्यांना सहज व जलदपणे (उदा., बॅराकुडा ताशी सु. ४८ किमी. वेगाने) पोहता येते. काही मासे दीर्घ अंतर काटू शकतात (उदा., ईल व सामन हजारो किमी. जातात).

प्लवक : हे तरंगणारे सूक्ष्मजीव स्वतः किंचित हालचाल करू शकतात मात्र ते भरती–ओहोटी, प्रवाह, वारे इत्यादींद्वारे इतरत्र वाहून नेले जातात. यांच्या वाढीसाठी सूर्यप्रकाश व पोषक द्रव्यांची गरज असल्याने मुख्यत्वे सुप्रकाशित तसेच कमी उष्ण भागात ते जोमाने वाढतात. महासागरी जीवसृष्टीचा हा सर्वांत महत्त्वाचा घटक असून कधीकधी प्लवकांमुळे जलराशी वेगळ्या ओळखता येतात. यांचे खालील दोन गट आहेत.

प्राणिप्लवक : यांमध्ये रेडिओलॅरियन, कोपेपॉड, हायड्रोमेड्युसा, शरकृमी, युफॉसियन तसेच विविध प्राण्यांचे डिंभ (अळ्या) व अंडी यांचा समावेश करतात. यांपैकी पुष्कळ प्राणी पारदर्शक असतात तर इतर गुलाबी, निळसर व जांभळट अशा झगझगीत रंगछटांचे असतात. यांच्या शरीरात पाण्याचे प्रमाण जास्त असते. काही शरीरांतर्गत हवेच्या बुडबुड्यांमुळे तर इतर परांद्वारे तरंगतात. काही प्राणिप्लवकांचे दैनिक स्थलांतर होताना आढळते. म्हणजे दिवसा ते काहीशे मी. खोल जातात व रात्री पृष्ठभागी येतात.

वनस्पतिप्लवक : डायाटम हे सर्वाधिक महत्त्वाचे वनस्पतिप्लवक असून डायनोफ्लॅजेलेटा, कोकोलिथोफोर इत्यादींचा यात समावेश होतो. हे प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे स्वतः अन्ननिर्मिती करतात. त्यामुळे त्यांना ‘सागरी कुरण’ म्हटले जाते. हे सुप्रकाशित पट्ट्यात (किनारी भागात १६ मी. तर भर समुद्रात सु. १५० मी.) खोलीपर्यंत आढळतात. सूर्यप्रकाश व पोषक द्रव्ये यांच्या अनुकूल परिस्थितीत यांची संख्या ३०० पट वाढू शकते व पर्यायाने इतर जीवांच्या संख्येतही वाढ होते.

वनस्पतिप्लवक हा सागरी जीवनसृष्टीचा मूलाधार आहे. कारण येथील बहुतेक जीव प्रत्यक्षाप्रत्यक्षपणे यांच्यावर जगतात. प्राणिप्लवक व काही इतर प्राणी यांचे वनस्पतिप्लवक हे अन्न असते व प्राणिप्लवक व लहान जलचर प्राणी हे मोठ्यांचे भक्ष असते. जीवांची मृत शरीरे खाली जाताना त्यांवर इतर प्राणी जगतात. उरलेली मृत शरीरे तसेच प्राण्यांनी उत्सर्जित केलेली द्रव्ये यांचे सर्व खोलींवर सूक्ष्मजंतूंमार्फत विघटन होऊन पोषक द्रव्ये निर्माण होतात. ही व इतर तळावरील पोषक द्रव्ये अभिसरणाने वर आणली जातात आणि ती वनस्पतिप्लवकांना मिळतात. अशा तऱ्हेने महासागरातील अन्नसाखळी चालू असते. [⟶ प्लवक].

महासागराची भौतिक व रासायनिक वैशिष्ट्ये आणि जीवसृष्टी यांच्यात निकटचा संबंध असतो. उदा., पोषक द्रव्यांची वाटणी, प्लवकांचे प्रमाण व पर्यायाने जीवांची वाटणीही सामान्यपणे पाण्याच्या हालचालींशी निगडित असते. सर्वसाधारणपणे अभिसरण प्लवकांना फायदेशीर ठरते परंतु प्रवाहाच्या मार्गात खूप बदल झाला (उदा., दक्षिण अमेरिकेच्या पश्चिम किनाऱ्यावरील एल् निनो प्रवाह), तर तेथील जीवसृष्टी मोठ्या प्रमाणात नष्ट होते. प्रवाहाच्या परिणामाने पाणी उसळून वर आल्यामुळे पोषक द्रव्याचा भरपूर व सतत पुरवठा होतो. (उदा., पेरू प्रवाह) व तेथे भरपूर मासे जगू शकतात. उलट या उसळण्यामध्ये थोडा बदल झाल्यास तेथील अन्नपुरवठा घटून सागरी जीवांचीच नव्हे, तर त्यांच्यावर जगणाऱ्या पक्ष्यांचीही संख्या घटते. म्हणून अशा अल्प बदलांचा अभ्यासही महत्त्वाचा ठरतो.

महासागरी जैव पर्यावरण : महासागर हे पृथ्वीवरील सर्वांत मोठे व सर्वांत स्थिर जैव पर्यावरण आहे. याचा व्याप जमीन व गोडे पाणी यांच्या एकत्रित व्यापापेक्षा ३०० पट आहे. तसेच सागरी पाण्याच्या भौतिकीय व रासायनिक गुणधर्मांत मोठ्या प्रमाणावर बदल होत नाही. खोलीनुसार दाबात खूप फरक पडत असला, तरी विशिष्ट खोलीवर तो सापेक्षतः स्थिर असतो. अशा प्रकारे पर्यावरण म्हणून महासागर पुष्कळच स्थिर आहे.

मिश्रणाने ऑक्सिजन पाण्यात मिसळला जाण्यास, जास्तीत जास्त प्रकाशसंश्लेषण होण्यास व त्यामुळे उपलब्ध पोषक द्रव्यांचा कमाल वापर होण्यास सुप्रकाशित थरामधील परिस्थिती अनुकूल असते. महासागरातील जीवांची निर्मिती या थरावर अवलंबून असते. तसेच येथून खाली जाणाऱ्या जैव द्रव्यावर खालील भागातील पोषक द्रव्याचे प्रमाण अवलंबून असते.

फार पूर्वीच्या भूवैज्ञानिक काळात सागरी पाण्यात जीव नव्हते. या पाण्यातील खनिज घटकांचे (लवणांचे) प्रमाण जमिनीवरून वाहून आणल्या गेलेल्या घटकांमुळे बदलत गेले. शेवटी जीवाचा विकास होण्यास अनुकूल असलेल्या पातळीपर्यंत लवणांचे प्रमाण वाढले आणि भौतिकीय परिस्थितीही अनुकूल झाली, असे अनुमान करण्यात येते. सूक्ष्मजंतू हे बहुधा पहिले प्रकाशसंश्लेषी जीव असावेत. मुक्त ऑक्सिजन नसलेल्या परिस्थितीत त्यांना मुक्त ऑक्सीजनाची निर्मिती न करता सल्फाइडांचे ⇨ ऑक्सीडीभवन करता येणे शक्य होते. या परिस्थितीचा पुढील फायदा आहे. त्या मूळ सागरी पर्यावरणात अधिक खोलीवर आदिम जीव जगणे शक्य होते. उदा., कँब्रियन–पूर्व (म्हणजे सु. ६० कोटी वर्षांपूर्वीच्या अगोदरच्या काळातील) गाळातील निळ्या–हिरव्या शैवलांच्या अवशेषांवरून सापेक्षतः अधिक खोल थरांत ही सूक्ष्म शैवले चांगली विकसित झाल्याचे दिसून येते.

जीव अवतरण्यापूर्वीच समुद्राचे पाणी खारट झाले होते, असे मानतात. हल्लीच्या प्राण्यांचे सर्वसाधारण संघटन, त्यांच्या शरीरातील द्रव्य व समुद्राचे पाणी यांच्या रासायनिक संघटनांतील साम्य, त्यांचा जीवनेतिहास आणि पुराजीववैज्ञानिक संबंध यांवरून समुद्र हे प्राणिजीवनाचे मूळ पर्यावरण (जन्मस्थान) असल्याचे अनुमान करण्यात येते. पृथ्वीवर अजूनही सागरी प्राण्यांचे प्राबल्य आहे. सागरी पर्यावरणात नीच दर्जाच्या प्राण्यांमध्ये खूप विविधता आली व ती टिकून राहिली. उलट विरुद्ध टोकाचे अधिवास म्हणजे निवास क्षेत्रे असलेल्या जमिनीवरील प्राणी उच्च दर्जाचे असून त्यांच्यात विविधता कमी आढळते. [⟶ जीवविज्ञान, सागरी].

रासायनिक संघटन : सागरी पाणी हा एकजिनसी म्हणता येईल असा विद्राव (काही प्रमाणात मिश्रण) आहे. त्यात सु. ९६·५ टक्के पाणी असून त्यात अकार्बनी (लवणे) व कार्बनी पदार्थ तसेच काही वायू विरघळलेले असतात शिवाय जैव पदार्थांचे अतिसूक्ष्म कणही यात लोंबकळत असतात. पाण्यातील या घटकांनुसार त्याची गुणवैशिष्ट्ये ठरतात (उदा. अधिक लवणे असलेल्या पाण्याचे वि. गु. जास्त असते). नायट्रेटे, सिलिकेटे व फॉस्फेटे ही जीवांच्या दृष्टीने महत्त्वाची लवणे सागरी पाण्यात असून वनस्पतींना पोषक अशी लवणे त्यात कमी असतात.

विल्यम डिटमरने चॅलेंजर मोहिमेत निरनिराळ्या महासागरांतील पाण्याचे नमुने गोळा करून त्यांचे विश्लेषण केले. (हे ‘सत्तर नमुने’ या नावाने ओळखले जातात). त्याने पाण्यातील आयनी (विद्युत्‌भारित अणू, रेणू वा अणुगट रूपातील) घटक ओळखले व त्यांची परस्परसापेक्ष प्रमाणे सर्वत्र थोड्याफार फरकाने तीच असल्याचेही दाखवून दिले.

विरघळलेले पदार्थ : यांत अकार्बनी व कार्बनी पदार्थ आणि वायू यांचा अंतर्भाव होतो.

अकार्बनी पदार्थ : विरघळलेली लवणे हे सागरी पाण्याचे वैशिष्ट्य आहे. समुद्रास येऊन मिळणाऱ्या नद्यांमार्फत जमिनीवरील लवणे समुद्रांत वाहून नेली जातात. त्यामुळे जमिनीवर आढळणारी बहुतेक मूलद्रव्ये सागरी पाण्यात आढळतात. काही मूलद्रव्ये प्रथम सागरी पाण्यातच आढळली आहेत. पाऊस, हिमवृष्टी, बाष्पीभवन, गोठण्याची क्रिया वगैरेंमुळे एकूण लवणांच्या प्रमाणात बदल होत असतात व त्यांचा उपयोग जलराशी ओळखण्यासाठी करतात परंतु घटकांचे सापेक्ष प्रमाण स्थिर असल्याचे आढळते. सर्व महासागरांतील पाण्यात ५,००० अब्ज टन लवणे असावीत, असा अंदाज असून ही लवणे सुकवून वेगळी काढल्यास व सर्व भूपृष्ठावर एकसारखी पसरल्यास त्यांचा सु. ४५ मी. जाडीचा थर तयार होईल. या लवणांतील मूलद्रव्यांचे प्रमुख, गौण व लेशमात्र असे तीन गट पाडता येतात.

(अ) प्रमुख घटक : कोष्टक क्र. ४ मध्ये या आयनरूप घटकांचे १ किग्रॅ. पाण्यातील व एकूण लवणातील शेकडा प्रमाण दिले आहे. एकूण लवणांमधील या घटकांचा वाटा सु. ९९·९५ टक्के आहे तर सोडियम व क्लोरीन यांचा वाटा ८५ टक्क्यांहून जास्त आहे. या घटकांपैकी बोरिक अम्लाचे प्रमाण वारंवार बदलते तर बोरॉन व क्लोराइड यांचे परस्परप्रमाण जेथे ऑक्सिजनाचा विनिमय होतो, त्या भागात बदल असते.

कोष्टक क्र. ४ समुद्राच्या पाण्यातील प्रमुख घटक

घटक

पाण्यातील प्रमाण

(ग्रॅ./किग्रॅ.)

एकूण लवणांशी असलेले

प्रमाण (शेकडा)

क्लोराइड (Cl¯)

सल्फेट (SO₄²^¯ )

बायकार्बोनेट (HCO₃¯)

ब्रोमाइड (Br ¯)

बोरिक अम्ल(Ha₃BO₃¯)

सोडियम (Na⁺)

मॅग्नेशियम (Mg²⁺ )

कॅल्शियम (Ca²⁺ )

पोटॅशियम (K⁺ )

१८·९८०

२·६४९

०·१४०

०·०६५

०·०२६

१०·५५६

१·२७२

०·४००

०·३८०

५५·०४४

७·६८२

०·४०६

०·१८९

०·०७५

३०·६१३

३·६८९

१·१६०

१·१०२

(आ) गौण घटक : स्ट्राँशियम, सिलिकॉन, फ्ल्युओरीन, नायट्रोजन, आरगॉन, लिथियम, फॉस्फरस, आयोडीन, ऑक्सिजन, यांशिवाय कार्बन डाय–ऑक्साइड तसेच नायट्रोजन, फॉस्फरस आणि सिलिकॉन यांपासून बनणारी पोषक द्रव्येही यांत समाविष्ट करतात. काही मूलद्रव्यांचे भूरासायनिक व जीववैज्ञानिक महत्त्व थोडक्यात खाली दिले आहे.

(१) ऑक्सिजन : हा अतिशय महत्त्वाचा घटक पाण्यात विरघळलेला किंवा अणुगटांत समाविष्ट झालेला असतो. हा वातावरणातून येतो अथवा प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे निर्माण होतो. पाण्याच्या अभिसरणाने हा सर्वत्र नेला जातो व जवळजवळ सर्व ठिकाणी जैव क्रियांमध्ये तो वापरला जातो. मात्र काळ्या समुद्रासारख्या काही भागात ऑक्सिजन आढळत नाही अशा ठिकाणी अनॉक्सिजीवी म्हणजे ऑक्सिजनाशिवाय जगणारे सूक्ष्मजंतू आढळतात. जेथे ऑक्सिजनाचे उत्पादन व खर्च ही समसमान असतात, ती संतुलन खोली १ ते १०० मी. असते. पृष्ठभागी मिळणारा प्रकाश, पाण्याची पारदर्शकता व वनस्पतींची विपुलता यांच्यावर ही खोली अवलंबून असते.

(२) नायट्रोजन : हा अनेकविध रूपांत आढळतो. काही विशिष्ट अपवादात्मक परिस्थिती वगळता याची इतर मूलद्रव्यांशी विक्रिया होत नसल्याने याच्या प्रमाणात फारसा बदल होत नाही. तळाजवळील सूक्ष्मजंतू वगळता सागरी जीवांच्या दृष्टीने नायट्रोजन महत्त्वाचा नाही. तथापि याची विविध संयुगे जीववैज्ञानिक दृष्ट्या अत्यंत महत्त्वाची असून त्यांची संहती (प्रमाण) स्थळ, काळ व खोली यांच्यानुसार बदलत असते. जैव प्रक्रियांत नायट्रेट हा नायट्रोजनाचा अंतिम घटक असून १५० मी. पेक्षा खोल भागात तो विपुल आढळतो. नायट्रेटाचे प्रमाण पृष्ठानजिक दर लिटरमध्ये १ मायक्रोग्रॅमपासून ते खोल भागात ६०० मायक्रोग्रॅमपर्यंत बदलत असल्याचे दिसते (मायक्रोग्रॅम म्हणजे एक दशलक्षांश ग्रॅम). आतापर्यंत तपासलेल्या प्राण्यांच्या सर्व नमुन्यांत नायट्रोजनाची संयुगे आढळली आहेत. नायट्राइट व अमोनिया यांचे प्रमाण मध्य अक्षांशांच्या प्रदेशातील पाण्याच्या मधल्या थरांमध्ये जास्तीत जास्त असल्याचे आढळले आहे. नायट्राइटाचे पाण्यातील प्रमाण जैव प्रक्रियांनुसार बदलत असून ते दर लिटरमध्ये ५० मायक्रोग्रॅमपर्यंत असल्याचे दिसून येते. अमोनियाची वाटणीही याच गोष्टींवर अवलंबून असून त्याचे प्रमाण दर लिटरमध्ये ७५ मायक्रोग्रॅमपर्यंत असल्याचे दिसते.

(३) सिलिकॉन : याचे प्रमाण सागरपृष्ठाशी दहा लाख भागांत ०·०२–३ भागांपासून ते ५–१० भागांपर्यंत आणि खोल पाण्यात ३०–३५ भागांपर्यंत असते. जमिनीवरून मोठ्या प्रमाणावर येणाऱ्या सिलिकॉनाची सागरातील वाहतूक अत्यंत जलद होते परंतू हे सिलिकाचक्र पूर्णतया समजलेले नाही. नायट्रेटे व फॉस्फेटे यांच्या तुलनेने पाण्याच्या पृष्ठभागातील सिलिकेच्या प्रमाणात अधिक बदल होत असतात.

(४) फॉस्फरस : हा आयनांच्या मिश्रणाच्या रूपात आढळतो. यातील बराच भाग पृष्ठभागी जैव फॉस्फरसाच्या रूपात आढळतो खोल पाण्यात जैव फॉस्फरसयुक्त लिपिडे आढळली आहेत. खोल पाण्यात फॉस्फरसाचे प्रमाण वाढत जाते. जेथे ऑक्सिजनाचे प्रमाण कमी असते, तेथे फॉस्फरसाचे प्रमाण जास्त आढळते. हिंदी व पॉसिफिक महासागरांत याचे प्रमाण अटलांटिकपेक्षा दुप्पट आढळले असून खोल जागी होणाऱ्या पाण्याच्या अभिसरणातील फरक हे याचे मुख्य कारण असावे.

(५) आर्‌गॉन: अक्रिय वायूंपैकी आर्‌गॉन हा समुद्राच्या पाण्यात विपुल प्रमाणात आढळतो. इतर वायूंचे पाण्यातील स्थैर्य मापन करण्यासाठी मानक म्हणून याचा उपयोग करतात.

(६) स्ट्राँशियम : हा अक्षय्य घटक मानला जातो. गेल्या काही वर्षांतील किरणोत्सर्गी क्षयामुळे याचे प्रदूषण झाले असल्याने याच्या संहतीविषयी बऱ्याच ठिकाणी संशोधन चालू आहे. याच्या काही गुणधर्मांमुळे किरणोत्सर्गी संदूषणाचा अत्यंत विवेचक निर्देशक म्हणून याची गणना होते. निरनिराळ्या सागरी प्राण्यांच्या कवचातील व त्यांच्या सभोवतालच्या पाण्यातील कॅल्शियम व स्ट्राँशियम यांची गुणोत्तरे एकमेकांशी निगडित असल्याने स्ट्राँशियमाच्या अभ्यासाला महत्त्व आले आहे.

(७) आयोडीन : सागराच्या पाण्यात हे मूलद्रव्य IO₃ ¯ या आयनाच्या रूपात आढळले पाहिजे, अशी अपेक्षा होती. मात्र पाण्यात I₃¯ या आयनरूपातच आयोडीन मुख्यत्वे आढळते. सागरी प्राणी व वनस्पती आयोडिनाचा क्षपित रूपात संयुगांमध्ये वापर करीत असल्याने असे आढळत असावे. समुद्रतृणांच्या दृष्टीने आयोडीन महत्त्वाचे आहे.

(८) कार्बन डाय–ऑक्साइड : पाणी व कार्बन डाय–ऑक्साइड यांच्यापासून सूर्यप्रकाशाच्या साहाय्याने हिरव्या वनस्पती अधिक ऊर्जायुक्त कार्बनी संयुगे बनवितात. त्यांच्यापासून वनस्पतींना व प्राण्यांना प्रत्यक्षाप्रत्यक्षपणे जीवनास उपयुक्त अशी रासायनिक ऊर्जा मिळते. याचाच दुसरा परिणाम म्हणजे ऑक्सिजनाची निर्मिती होऊन जीवांचे श्वसन आणि कार्बनी व अकार्बनी संयुगांच्या ज्वलनास त्याचा उपयोग होतो. कार्बन डाय–ऑक्साइड पाण्यात शोषित अवस्थेत किंवा बायकार्बोनेटांमध्ये मुबलक प्रमाणात असून त्याचा तुटवडा कधीच पडत नाही.

(इ) लेशमात्र मूलद्रव्ये : कोष्टक क्र. ५ मध्ये लेशमात्र मूलद्रव्ये व त्यांची संहती दिली आहे. जीवरासायनिक व भूरासायनिक प्रक्रियांमध्ये हे घटक महत्त्वाचे आहेत. मात्र त्यांची संहती व रासायनिक स्वरूप यांविषयी स्पष्ट कल्पना आलेली नाही. कारण यांपैकी अनेकांची संहती केवळ एकाच अथवा थोड्याच नमुन्यांची तपासणी करून ठरविण्यात आलेली आहे. शिवाय फेरतपासणीच्या प्रयत्नात संहती अनेक पटींनी बदलल्याचे दिसून आले. विश्लेषणाच्या पद्धतींच्या मर्यादा व वारंवार होणारे संदूषण कसे टाळावे हे माहीत नसल्याने असे होत असावे. नवनवीन विश्लेषण पद्धती व तंत्रे वापरून यावर उपाय शोधण्याचे प्रयत्न चालू आहेत. काही लेशमात्र मूलद्रव्ये जीवांच्या दृष्टीने (उदा., खेकड्याच्या रक्तातील तांबे) महत्त्वाची असल्याचे दिसून आले आहे.

सागरी पाण्यात रेडियम, युरेनियम, थोरियम, प्रोटॅक्टिनियम, रेडॉन इ. किरणोत्सर्गी मूलद्रव्येही आढळली आहेत. यांपैकी किरणोत्सर्गी पोटॅशियम हा महासागरातील किरणोत्सर्गाचा सर्वांत मोठा उद्‌गम आहे तर कार्बन १४ व हायड्रोजन ३ हे किरणोत्सर्गी समसथानिक (अणुक्रमांक तोच पण भिन्न अणुभार असलेले त्याच मूलद्रव्याचे प्रकार) महासागरातील खोलवर असलेल्या जलराशींचे वय ठरविण्याच्या दृष्टीने उपयुक्त आहेत.

कोष्टक क्र. ५. लेशमात्र मूलद्रव्ये व त्यांची संहती

मूलद्रव्य

संहती

(मायक्रोग्रॅम/ लिटर)

मूलद्रव्ये

संहती

(मायक्रोग्रॅम/लिटर)

हीलियम

कार्बन

ॲल्युमिनियम

टिटॅनियम

क्रोमियम

लोह

निकेल

जस्त

जर्मेनियम

सिलेनियम

रुबिडियम

निओबियम

चांदी

कथिल

झेनॉन

बेरियम

सिरियम

सोने

शिसे

०·००५

५६०

१–१०

०·०२

०·१३–०·२५

१·७–१५०

२

१·५–१०

०·०७

४–६

१२०

०·०१ – ०·०२

०·१०५

०·३

०·१

१०–६३

०·४

०·०१५–०·४

०·६–१·५

बेरिलियम

निऑन

स्कँडियम

व्हेनेडियम

मँगॅनीज

कोबाल्ट

तांबे

गॅलियम

आर्सेनिक

क्रिप्टॉन

इट्रियम

मॉलिब्डेनम

कॅडमियम

अँटिमनी

सिझियम

लँथॅनम

टंगस्टन

पारा

बिस्मथ

०·००५

०·१

०·०४

२

०·१–८

०·२–०·७

०.५–३.५

०·००७–०·०३

३

०·३

४–१२

०·११

०·५

०·४

०·१२

०·१५–०·२७

०·०२

वायू : काही वायूंची माहिती गौण घटकांत संयुगांच्या संदर्भात या आधी आलेली आहे. महासागराचे पृष्ठ सतत वातावरणाच्या संपर्कात असते. त्यामुळे पाण्यात वायू विरघळलेले आढळतात. वायूंची विद्राव्यता (विरघळण्याचे प्रमाण), ते ज्या रासायनिक वा जीवरासायनिक विक्रेयेत सहभागी असतात ती विक्रिया, तसेच पाण्याची लवणता व तापमान यांनुसार वायुचे पाण्यातील प्रमाण ठरते. वायूंच्या विद्राव्यतेत फार फरक असतात (उदा., ऑक्सिजनाची विद्राव्यता नायट्रोजन व कार्बन डाय–ऑक्साइड यांच्या विद्राव्यतेपेक्षा बरीच जास्त आहे) व विद्राव्यता तापामानानुसार बदलते. संपृक्त अशा पाण्यातील वायूंचे प्रमाण त्यांच्या वातावरणातील प्रमाणापेक्षा भिन्न असते.

ऑक्सिजन व कार्बन डाय–ऑक्साइड हे वायू जीवांच्या दृष्टीने महत्त्वाचे असून ते थंड पाण्यात आधिक प्रमाणात आढळतात. म्हणून उच्च अक्षवृत्तीय पट्ट्यात व थंड प्रवाहात विपुल जीव आढळतात. कार्बन डाय–ऑक्साइड पाण्यात विरघळून कार्बनिक अम्ल बनते व यापासून विशेषतः कॅल्शियम व मॅग्नेशियम यांची कार्बोनेटे तयार होतात.

जैव द्रव्ये : सागरी पाण्यातील जैव घटकांचे विरघळलेले (विद्रुत) व लोंबकळत असणारे सूक्ष्मकण (विविक्त) असे दोन वर्ग करता येतात. ०·४५ मायक्रॉनच्या (मायक्रॉन म्हणजे मिलिमीटरचा हजारावा भाग) सहस्त्रछिद्रयुक्त छानकातून (गाळणीतून) पलीकडे जाऊ शकणाऱ्या द्रव्याला विद्रुत व तिच्यात अडकणाऱ्या द्रव्याला विविक्त म्हणतात. मृत जीवांचे विघटन होऊन अशी द्रव्ये समुद्राच्या पाण्यात येत असतात वा निर्माण होतात. १ लिटर पाण्यात ०·२ ते २·५ मिग्रॅ. जैव कार्बन असू शकतो.

पाण्याची रासायनिक उत्क्रांती : बहुधा आद्य वातावरणातील वाफेचे पाणी होऊन काही प्रमाणात पृथ्वीवरचे आधीचे जलावरण बनले असावे. म्हणून या पाण्याचा इतिहास आद्य वातावरणाच्या इतिहासाशी निगडित आहे. खडकांचे विघटन व वातावरणक्रिया यांव्दारे भूकवचातून महासागरात आलेल्या पाण्याचे प्रमाण क्षुल्लक (१ टक्क्याहून कमी) असावे. मुख्यत्वे गाभा व प्रावरण यांमधून बाहेर पडलेल्या बाष्पानशील द्रव्यांपासून महासागरातील पाणी निर्माण झाले आहे, असे मानतात. ज्वालामुखी व उन्हाळी यांतून ही बाष्पनशील द्रव्ये बाहेर पडली असावीत. वाफेपासून बनलेले आधीचे पाणी सुट्या बंदिस्त द्रोणीमध्ये साचले असावे. त्या वेळी कार्बन डाय–ऑक्साइडाचे प्रमाण जास्त असल्याने हे आद्य समुद्र पुष्कळ अम्लधर्मी असावेत. अम्लीय पाण्याची त्याच्या संपर्कात येणाऱ्या खडकांवर जलदपणे विक्रिया होत असल्याने थोड्याच वेळात अशा पाण्यात जास्त प्रमाणात विरघळणारी द्रव्ये आली असावीत. परिणामी तेव्हा कार्बोनेट आणि बायकार्बोनेट हे पाण्यातील प्रमुख ऋणभारित आयन असावेत आताच्याप्रमाणे क्लोरीन हा प्रमुख आयन नसावा. १·८ अब्ज वर्षांपूर्वीच्या गाळाच्या खडकावरून तेव्हाही वातावरणात ऑक्सिजनाचे प्रमाण कमी होते असे सूचित होते. नंतर ते वाफेच्या प्रकाशविघटनाने (प्रकाशाच्या ऊर्जेने पाण्याचे हायड्रोजन व ऑक्सिजन यांच्यात विघटन होण्याच्या क्रियेने) वाढत गेले व आधीचा बराच ऑक्सिजन मिथेन, अमोनिया, ग्रॅफाइट, लोह वगैरेंच्या ऑक्सिडीभवनासाठी खर्च झाला असावा. तथापि २·५ ते १ अब्ज वर्षांपूर्वीच्या काळात ऑक्सिजनाचे प्रमाण जीवन सुरू होण्याला अनुकूल अशा पातळीपर्यंत वाढले असावे. जसजसे जैव क्रियांचे प्रमाण वाढत गेले तसतशी कार्बन डाय–ऑक्साइडाचा खप आणि ऑक्सिजनाची निर्मिती यांच्यात जलदपणे वाढ होत गेली आणि या संपूर्ण काळात वाफेपासून बनलेले पाणी आद्य समुद्रात साचत राहिले. नंतर हे समुद्र एकमेकांत मिसळले जाऊन महासागर निर्माण झाले असावेत. पाणी व वातावरण यांच्यातील कार्बन डाय–ऑक्साइडाचे प्रमाण घटत गेल्याने पाण्यात विरघळलेल्या स्थितीत असलेले कॅल्शियम कार्बोनेट साक्याच्या रूपात त्यापासून अलग झाले आणि ते साचत जाऊन चुनखडक बनले असावेत या क्रियेला जैव क्रियांचीही मदत झाली असावी. यानुसार प्रत्यक्षात या काळातील खडक मोठ्या प्रमाणावर चुनखडक असल्याचे दिसून आले आहे. अशा प्रकारे या काळात पाण्यातील कार्बोनेट व बायकार्बोनेट या आयनांचे प्रमाण घटले. परिणामी क्लोरीन हा त्यातील प्रमुख आयन झाला व समुद्राच्या पाण्याचे संघटन बहुधा जवळजवळ आजच्यासारखे झाले असावे.

महासागराच्या उत्पत्तीच्या वेळी त्यातील पाणी गोडे होते असे मानले, तर त्याला खारटपणा येण्यास केव्हा सुरुवात झाली ? लवणता कशी वाढत गेली? इ. प्रश्न उभे राहतात. व त्यांच्याविषयीचा विचार रासायनिक उत्क्रांतीत केला जातो. हा विषय विविध कारणांनी गुंतागुंतीचा बनलेला असून त्याविषयीच्या कल्पना अजून स्पष्ट झालेल्या नाहीत.

महासागर व मानव : पृथ्वीवरील जीव महासागरात निर्माण झाल्याचे आता मान्य करण्यात येते व पृथ्वीवरील जीवसृष्टी टिकवून ठेवण्यात महासागराचा वाटा मोठा आहे. महासागरात उष्णतेचा प्रचंड साठा असतो. त्यामुळे महासागर नसते, तर पृथ्वीवरील हवामान मंगळाप्रमाणे दिवसा अति उष्ण व रात्री अतिथंड होऊन सध्याची जीवसृष्टी जगू शकली नसती.

महासागराचे महत्त्व माणसाला प्राचीन काळापासून माहीत असून त्याने महासागराचा विविध प्रकारे उपयोग करून घेतला आहे. मानवाच्या दृष्टीने महासागर हा नैसर्गिक साधनसंपत्तीचा न संपणारा साठा आहे. त्यापासून अन्नपदार्थ, खनिजसंपत्ती, मोलाचे रासायनिक व जैव पदार्थ वगैरे अनेक गोष्टी माणसाला मिळतात. जलवाहतूक हा सर्वांत स्वस्त वाहतुकीचा मार्ग महासागरामुळे उपलब्ध झाला असून किनारी प्रदेश हे माणसाच्या करमणुकीची महत्त्वाची ठिकाणे बनली आहेत. अनेक प्रकारच्या टाकाऊ पदार्थांची, वस्तूंची विल्हेवाट लावण्यासाठी व संदेशवहनासाठीही त्याचा उपयोग होतो. औद्योगिक क्रांतीमुळे महासागराचे मानवी जीवनातील महत्त्व वाढले व त्याचे नवनवीन उपयोग करून घेण्यात येऊ लागले. वाढत्या लोकसंख्येला व उद्योगधंद्यांना लागणारी प्रथिने, खनिजे, रसायने, ऊर्जा वगैरेंचा एक संभाव्य प्रमुख साठा म्हणून महासागराकडे पाहिले जात आहे. एवढेच नव्हे तर राहण्यासाठी महासागराचा वापर कसा करून घेता येईल, याचाही शास्त्रज्ञ विचार करू लागले आहेत. महासागराची भौगोलिक वाटणी, उष्णता धारणक्षमता व त्यातील अभिसरण यांच्याद्वारे पृथ्वीवरील मोठ्या क्षेत्रांचे हवामान ठरत असते. अर्थात महासागराचे काही तोटेही आहेत. त्यामुळे मोठ्या प्रमाणावर मानवी जीविताचे व संपत्तीचे नुकसान होते व मानव त्याचा युद्धक्षेत्र म्हणून वापर करून त्यात भर टाकीत असतो. मात्र महासागरविज्ञानाने मिळणारी माहिती फायदे वाढविण्यासाठी व धोके टाळण्यासाठी वा कमी करण्यासाठी उपयुक्त ठरू शकते. महासागराचे काही प्रचलित व संभाव्य फायदे आणि तोटे पुढीलप्रमाणे आहेत.

जैव संपत्ती : यामध्ये मासेमारी महत्त्वाची आहे. मासेमारीत माशांशिवाय व्हेल, सील, स्पंज, पोवळे, कोळंबी, कालवे (मोती), कवचधारी व मृदुकाय प्राणी इ. विविध प्रकारचे जलचर मांस, तेले, पशुखाद्य, फर, कातडी, मोती, प्रवाळ, स्पंज इ. मिळविण्यासाठी पकडण्यात येतात. दरवर्षी जगात ७ ते ८ कोटी टन जलचर पकडले जातात. त्यांच्या उत्पादनवाढीसाठी मासेमारीचे तंत्र व पद्धती तसेच जहाजावर माशांवर करण्यात येणाऱ्या प्रक्रिया व संस्करण, बंदरातील सोयी (उदा., चढउतार करण्याच्या) इत्यादींमध्ये सुधारणा होणे आवश्यक आहे. काही वेळा वाढत्य़ा मासेमारीमुळे माशांच्या काही जातींचा संहार होऊन मत्स्योत्पादन घटते. यावर उपाय म्हणून मत्स्यसंवर्धन वा मत्स्य–शेती करणे फायद्याचे ठरते. असे दिसून आले आहे. उदा., जपानमध्ये ऑयस्टरांचे संवर्धन पूर्वीपासून करण्यात येते तर खंडफळीवर मासे व खाद्य वनस्पती यांची पिके घेण्याची पद्धतीही तेथे विकसित केली आहे. प्लवक व प्लवकांसाठी लागणारी पोषक द्रव्ये आणणारे प्रवाह, समुद्रतळाची स्थिती, पाण्याचे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म इत्यादींवर मत्स्योत्पादन अवलंबून असते. अशा माहितीचा वापर करून मासेमारीचे योग्य क्षेत्र निवडण्यास व त्याद्वारे मासेमारीचे क्षेत्र वाढविता येण्यास मदत होऊ शकेल. माशांच्या सवयींच्या अभ्यासाद्वारे त्यांना पकडण्याच्या पद्धतींत (उदा., जाळे, आमिष, सापळे इ.) सुधारणा करता येतात. माशांची जीववैज्ञानिक माहिती, अन्नाची आवड, शत्रू, समुद्राच्या परिस्थितीत होणारे हंगामी आणि दीर्घकालीन बदल यांविषयींच्या माहितीच्या आधारे व्यवस्थापनात सुधारणा करता येतात व संभाव्य नासाडी टाळता येते. तसेच अल्प प्रमाणातील मूलद्रव्यांचे जलचरांवर होणारे परिणाम माहीत असतील, तर प्रदूषणाच्या विपरीत परिणामांच्या बाबतीत त्यांचा उपयोग करता येऊ शकेल.

सामान्यपणे अँकोव्ही, हेरिंग, कॉड, पोलॉक, हॅडॉक, हॅलिबट, विलचर्ड, ट्युना, सामन इ. ठराविक मासे व झिंगे, कोळंबी, स्क्किड, क्लॅम, ऑयस्टर, शेवंडे, व्हेल इ. विशिष्ट जलचर पकडण्यात येतात. त्यामुळे मासेमारीवर मर्यादा पडतात. अंटार्क्टिका खंडालगतच्या समुद्रात विपुल प्रमाणात आढळणाऱ्या क्रिल नावाच्या छोट्या चिंगाट्यांपासून मोठ्या प्रमाणावर अन्नपदार्थ, तेल व पशुखाद्य बनविता येणे शक्य आहे. तसेच सर्व जलचरांपासून प्रथिने मिळवूनही या समस्येवर मात करता येऊ शकेल. कारण प्रथिनांची साठवण, वाहतूक व वापर अत्यंत कार्यक्षमतेने करता येऊ शकेल.

कृत्रिम अन्नपुरवठ्याची सोय करून हव्या त्या ठिकाणी मासे आणता येऊ शकतात. याकरिता विपुल प्रमाणात पोषक द्रव्ये असणारा तळालगतचा थर आणि विपुल जीव असणारा वरचा थर यांचे मिश्रण करणेही पुरेसे ठरते. नैसर्गिकरीत्या जेथे असे मिश्रण होते (उदा., पेरूचा किनारा), तेथे विपुल मासे आढळतात. अशाच तऱ्हेने आपल्याला सोयीच्या ठिकाणी कृत्रिम रीतीने पाण्याचा तळालगतचा थर उफळून वर येण्यास चालना देता आली, तर असे मिश्रण करता येऊ शकेल व माशांचे प्रमाण वाढविता येईल. काही जीवापासून विषद्रव्ये व औषधिद्रव्ये मिळविण्याचे प्रयत्न चालू आहेत.

सागरी तृणांचा उपयोग अन्नपदार्थ, आयोडीन, पोटॅश व सोडा हे पदार्थ मिळविण्यासाठी होतो तर इतर काहींचा औषधिद्रव्ये, आइसक्रीम, गोळ्या (कँडी), जेली, सौंदर्यप्रसाधने वगैरेंत उपयोग होतो आणि चीनमध्ये काहींचा खत म्हणून वापर करतात. काही तृणांपासून पशुखाद्यही बनवता येऊ शकेल.

काही विशिष्ट प्रकारचे सागरी प्राणी व वनस्पती त्यांच्या ऊतकांत ठराविक मूलद्रव्ये साठवून त्यांचे जणू एकत्रीकरणच करतात त्यांच्यापासून ही मूलद्रव्ये मिळविण्याच्या नवीन पद्धती विकसित करता येऊ शकतील. शिवाय काही सूक्ष्मजीव सागरी पाण्यातील ठराविक धातूंचे एकत्रीकरण करीत असतात. अशा सूक्ष्मजीवांची हेतुपूर्वक वाढ करून पाण्यातील अत्यल्प प्रमाणातील धातू मिळविण्यासाठी त्यांचा उपयोग करून घेता येण्यासारखा आहे.

खनिज संपती : नद्या, समुद्रतळावरील झरे, ज्वालामुखी उद्रेक तसेच वारा, लाटा इत्यादींच्या द्वारे महासागरात खनिजांची भर पडत असते. त्यामुळे जमिनीवरील बहुतेक सर्व खनिजे महासागरात आढळतात. काही खनिजे किनाऱ्यालगत साचतात, तर काहींचे फायदेशीर प्लेसर निक्षेप बनतात. पाण्यात विरघळलेले द्रव्य सर्व महासागरांत विखुरले जाऊन निरनिराळ्या पर्यावरणांत (उदा., किनारे, पाणी, खंडफळी, समुद्रतळावरील घट्ट खडक व सागरी गाळ) त्यांचे साठे निर्माण होतात. १९७० नंतर खोल सागरी तळावरही प्रचंड विस्ताराचे खनिज साठे आढळले आहेत. पाण्यातील अत्यल्प प्रमाणातील मूलद्रव्ये (उदा., १ टन पाण्यात ६ मिग्रॅ. सोने असते) मिळविण्याच्या फायदेशीर पद्धती शोधून काढल्या, तर खनिजसंपत्तीचा कायमचा साठा उपलब्ध होऊ शकेल.

किनारे व पुळणी : कठीण खनिजांची झीज कमी प्रमाणात होते. लाटांमुळे व गुरुत्वामुळे घनतेनुसार खनिजांच्या कणांचे वर्गीकरण व एकत्रीकरण होत असते. यांतून किनारी भागात खनिजांचे साठे निर्माण होतात. अशा तऱ्हेने बनलेले पुढील साठे महत्त्वाचे आहेत : दक्षिण आफ्रिकेच्या पश्चिम किनाऱ्यावरील हिरे, थायलंड आणि इंडोनेशिया यांच्या किनाऱ्यावरील कथिलाची खनिजे, अलस्कातील नोम खाडीतील आणि ऑरेगन किनाऱ्यावरील सोन्याचे कण, फिनलंडचे आखात व जपान यांच्या किनाऱ्यावरील हेमॅटाइट व मॅग्नेटाइट जपान, इंग्लंड, भारत (केरळ, सिंधुदुर्ग, रत्नागिरी), श्रीलंका, ऑस्ट्रेलिया व ब्राझील यांच्या किनाऱ्यावरील मोनॅझाइट, इल्मेनाइट व रूटाइल अलास्का व ऑरेगन किनाऱ्यांवरील प्लॅटिनम व क्रोमाइट इत्यादी.

समुद्राचे पाणी : पाण्यापासून मुख्यत्वे मीठ (सोडियम क्लोराइड) आणि थोड्या प्रमाणात मॅग्नेशियम व ब्रोमीनही मिळविण्यात येतात. अणुभंजनाचा यशस्वीपणे विकास झाला, तर या पाण्यापासून ड्यूटेरियम मोठ्या प्रमाणात मिळविता येऊ शकेल.

जेथे गोड्या पाण्याची टंचाई आहे व जेथे खाऱ्या पाण्यापासून गोडे पाणी मिळविणे (निर्लवणीकरण) परवडते, अशाच भागांत निर्लवणीकरण संयंत्रे उभारण्यात आली आहेत (उदा., मध्यपूर्वेतील देश, हाँगकाँग, क्युबा). अशी शेकडो संयंत्रे जगभर उभारण्यात आली असून त्यांच्याद्वारे दररोज सु. ४ कोटी लिटर गोडे पाणी मिळविण्यात येते. सध्या मुख्यत्वे बाष्पीभवन व संघनन (वाफ थंड करून पाणी होऊ देणे) या क्रियाच गोडे पाणी मिळविण्यासाठी वापरतात. हे तंत्र सोपे असले, तरी त्यावर आधारलेले उच्च कार्यक्षमतेचे संयंत्र उभारणे अवघड असते. म्हणून अशा फायदेशीर पद्धतींचा शोध घेण्यात येत आहे. भावी काळात समुद्रापासून गोडे पाणी मिळविण्याचे महत्त्व वाढत जाण्याची शक्यता आहे. अशा पाण्याच्या निर्मितीचा (उदा., अणुऊर्जा वापरून) व वाहतुकीचा खर्च पुरेसा कमी झाला, तर घरगुती व औद्योगिक वापरांसाठीच नव्हे तर शेतीसाठीही हे गोडे पाणी वापरता येऊ शकेल.

खंडफळीवरील निक्षेप : कमी झिजणारी, जड खनिजे गुरुत्वामुळे एकत्र गोळा होऊन प्लेसर निक्षेप तयार होतात. प्लाइस्टोसीन काळातील हिमयुगात (सु. २·५ लाख ते ११ हजार वर्षांपूर्वीच्या काळात) समुद्राची पातळी पुष्कळच खाली गेली होती. एकापाठोपाठ थंड व उबदार हवामानांचे काळ अशी हिमयुगाची चक्रे होऊन गेल्याने सध्याच्या समुद्रपातळीच्या खालील वरच्या पातळींवर असणारे अनेक किनारे निर्माण झाले. समुद्रपातळी आतापेक्षा खालील पातळीवर असताना आताच्या नद्यांची पात्रे, अधिक आतपर्यंत गेली होती व त्यांत प्लेसर निक्षेप साचले. ही पात्रे, किनारे व त्यांतील निक्षेप पाण्याखाली व कधीकधी गाळाखालीही आढळतात. त्यांच्यापासून खनिजे मिळविता येऊ शकतील.

गाळ उपसणी यंत्राने समुद्रातून काढलेली वाळू , रेती व गोटे रस्त्याचे भराव, बांधकाम वगैरेंसाठी वापरण्यात येतात. तसेच मेक्सिकोच्या आखातातील लवणी घुमटातून गंधक मिळविण्यात येते, तर अनेक देशांच्या किनाऱ्यांलगत (उदा., कॅलिफोर्नियाचा किनारा) खंडफळीवर आढळणारे फॉस्फोराइट मिळवितात. फॉस्फोराइटाचे हे साठे पुष्कळच मोठे असून त्यांचा वापर खते तयार कण्यासाठी व फॉस्फरस मिळविण्यासाठी करतात.

खंडफळीच्या भागातील खनिज तेल व नैसर्गिक वायूचे साठे ही एक अतिशय महत्त्वाची खनिज संपत्ती आहे. १९५९ च्या सुमारास या खनिज तेलाचे उत्पादन क्षुल्लक होते. मात्र १९७० च्या सुमारास जागतिक उत्पादनापैकी १६ टक्के (दिवसाला ६० लाख पिपे) खनिज तेल या साठ्यांतून मिळत होते. तेव्हा ६० ठिकाणी ३०० पेक्षा अधिक फलाट खनिज तेल काढण्यासाठी वापरण्यात येत होते. १९८२ साली हे उत्पादन ३५ टक्क्यांपर्यंत (दिवसाला २·३ कोटी पिपे) वाढण्याची अपेक्षा होती. सध्या भारत (बॉम्बे हाय), उत्तर समुद्र, अलास्का, इराणचे व मेक्सिकोचे आखात, कॅलिफोर्नियाचा किनारा इ. भागांत खनिज तेल काढण्यात येत आहे.

खनिज तेल व नैसर्गिक वायू खंडफळीच्या भागातच आढळतात, अशी आतापर्यंतची समजूत होती. तथापि मेक्सिकोच्या आखातामध्ये सु. ३ ते ४ हजार मी. खोलीवर खनिज तेल आढळलेले आहे. खंडान्त उतार व लगतचा खोल तळ यांवरही खनिज तेल मिळण्याची शक्यता वाढली आहे.

खोल तळावरील खनिज निक्षेप : सुमारे ८५ टक्के समुद्रतळ खोल असून त्यावरील खनिजांचे प्रचंड साठे फायदेशीर ठरू शकतील. कारण बहुधा त्यांच्यात खनिजांचे एकत्रीकरण चांगले झालेले आढळते. यांपैकी ऊझे, लाल मृत्तिका व मँगॅनीज गोटे महत्त्वाचे होत. कॅल्शियम कार्बोनेटयुक्त ऊझांनी तळाचा सु. ३६ टक्के (१३ कोटी चौ. किमी.) भाग व्यापला असून ते सु .१० लाख अब्ज टन असावे. याचा चुनखडक व चुनखडी यांच्याऐवजी, तर पोर्टलँड सिमेंटसारखे संघटन असणाऱ्या ग्लोबिजेरिना ऊझाचा सिमेंटनिर्मितीसाठी उपयोग होऊ शकेल. डायाटमी व रेडिओलॅरियन या सिलिकामय ऊझांनी तळाचा सु. १० टक्के (३·६ कोटी चौ. किमी.) भाग व्यापला असून त्याचा ध्वनीचे व उष्णतेचे निरोधन, वजनाला हलके सिमेंट, गाळणी, अपघर्षक व जमीन सुधारणा यांसाठी उपयोग होऊ शकेल. १०·४ कोटी चौ. किमी. तळावरील मृत्तिकेचा (विशेषतः लाल मृत्तिका) मृत्तिका उद्योगात आणि विविध धातू (उदा., ॲल्युमिनियम, तांबे, निकेल, कोबाल्ट, मँगॅनीज) मिळविण्यासाठी उपयोग होऊ शकेल.

सामान्यपणे १२ ते २० उ. अक्षांशांच्या पट्ट्यात उष्ण झऱ्यांचा दक्षिणोत्तर पट्टा आढळतो ( उदा., मेअरिॲना कमान, तांबडा समुद्र इ.). त्यांच्या पाण्यात सल्फर डाय–ऑक्साइड व जैव पदार्थ तसेच तेथील गाळांत तांबे, शिसे, कथिल इ. महत्त्वाचे धातू आढळले आहेत. त्यामुळे त्यांचा तपशीलवार अभ्यास करण्यात येत आहे. तांबड्या समुद्रामध्ये गरम, लवणी पाणी असलेल्या द्रोणींमध्ये विपुल प्रमाणात धातू असलेले गाळ आहेत व हे भूपृष्ठावरचे सर्वांत मोठे साठे ठरू शकतील. यांपैकी सर्वांत मोठ्या (अटलँटिस–२ खात) द्रोणीतील साठे उच्च दर्जाचे आहेत. ही द्रोणी सूदान अरबस्तान यांच्या दरम्यान सु. २,००० मी. खोलीवर असून येथील तांबे, जस्त, चांदी आणि सोने या धातूंची किंमत सु. २० अब्ज रु. होईल असा अंदाज आहे. या निक्षेपांची काही वैशिष्ट्ये जमिनीवरच्या निक्षेपांसारखी असून त्यांचे स्वरूप पहाता ते वर काढण्यास अवघड जाणार नाही, असे अनुमान आहे.

‘चॅलेंजर–१’ या जहाजाला प्रथम समुद्रतळावर ‘मँगॅनीज गोटे’ आढळले. बटाट्यांच्या आकाराचे हे काळपट, तपकिरी व सहज भुगा होऊ शकणारे गोटे सर्व महासागरांत व विषुववृत्ताच्या उत्तरेस अधिक आढळले आहेत. यांमध्ये तांबे, निकेल, कोबाल्ट, मँगॅनीज, लोखंड, कथिल, सोने, चांदी इ. महत्त्वपूर्ण धातू आढळतात. यांचा व्यास १ ते ३० सेंमी. (क्वचित २ मी.) असून सरासरी व्यास ४–५ सेंमी. असतो. एकट्या पॅसिफिकमध्येच १,५०० अब्ज टन वजनाचे गोटे असावेत व तेथे वर्षभरात १ कोटी टन गोटे नव्याने साचत असावेत. पॅसिफिकमधील गोट्यांचे अधिक संशोधन झाले असुन त्यांमध्ये २·५% तांबे, २% निकेल, ०·२ ते २·५% कोबाल्ट आणि ३५ ते ५०% मँगॅनीज आढळले आहे. हिंदी महासागरात निरनिराळ्या ठिकाणी आढळलेल्या गोट्यांतील धातूंचे प्रमाण कोष्टक क्र. ६ मध्ये दिले आहे. पंप, बादल्या किंवा गाळ उपसणी यंत्रणा वापरून ६,००० मी. खोलीपर्यंतचे गोटे काढता येऊ शकतील व त्यांच्यापासून धातू मिळविता येऊ शकतील.

कोष्टक क्र.६. हिंदी महासागरातील मँगॅनीज गोट्यांतील धातूंचे शेकडा प्रमाण.

प्रदेश

मँगॅनीज

लोखंड

निकेल

तांबे

कोबाल्ट

मध्य भाग

व्हर्टन द्रोणी

द. ऑस्ट्रेलियन द्रोणी

सेशेल द्रोणी

अगुल्हास द्रोणी

२६·१

१९·८

२२·६

२५·२

१५·९

७·२

११·२

१०·९

१६·५

१४·१

१·२

०·६५

०·९६

०·५८

०·६६

१·१६

०·४४

०·४९

०·१८

०·१५

०·१२

०·२१

०·१५

०·३६

०·३१

ऊर्जा–उद्‌गम : महासागर हे मुख्यत्वे यांत्रिक ऊर्जेचे प्रचंड कोठार असून त्यातील ऊर्जेचा साठा हजारो वर्षे पुरु शकेल. त्यापासून दिवसाला २० कोटी मेवॉ. ता. ऊर्जा मिळू शकेल. यासाठी इंधनाचा खर्च येणार नाही. ऊर्जेचे संयंत्र चालविण्याचा व भांडवली खर्च विचारात घेतला, तर शक्तिनिर्मितीस येणारा खर्च हा परंपरागत पद्धतींच्या मानाने कमी येईल. या न संपणाऱ्या ऊर्जास्त्रोतापासून विविध मार्गांनी ऊर्जा मिळविण्याचे प्रयत्न दीर्घ काळापासून व अनेक देशांमध्ये चालू आहेत. भरती–ओहोटीचा तसेच पाण्याच्या थरांच्या तापमानांत असणाऱ्या फरकाचा ऊर्जानिर्मितीसाठी उपयोग केला जात आहे. महासागरापासून ऊर्जा मिळविण्याची अनेक तंत्रे माहीत आहेत मात्र मोठा व्याप हा त्यांमधील एक महत्त्वाचा अडसर आहे.

भरती–ओहोटीवर चालणारे पहिले वीजनिर्मिती केंद्र फ्रान्समध्ये जून १९६६ मध्ये सुरु झाले. ते सँ मालोजवळील रांस नदीवर असून तेथे दिवसातून दोन वेळा सु. १३ मी. उंच भरती येते. या भरतीमुळे तेथे मिनिटाला १·०६ अब्ज लिटर पाणी येते. तेथील संयंत्राची वीजनिर्मितिक्षमता वर्षाला ५४·४ कोटी किवॉ. ता. एवढी आहे.

पाण्याच्या थरांतील तापमानाच्या फरकाचाही फ्रेंचांनी वीजनिर्मितीसाठी उपयोग केला आहे. यामध्ये त्यांना तांत्रिक यश लाभले मात्र आर्थिक दृष्ट्या फायदा झालेला नाही. कारण हे संयंत्र जमिनीवर असून त्याद्वारे निर्माण होणारी बहुतेक ऊर्जा संयंत्रात पाणी भरण्यासाठी व काढण्यासाठी वापरण्यात येणाऱ्या पंपासाठीच वापरली जाते. हा खटाटोप टाळण्यासाठी अमेरिकेतील तज्ञांनी असे तरंगते संयंत्र उभारण्याची पद्धती विकसित केली. तापमानांतील फरक ३०^° ते ४०^° से. आणि वीज वापरणाऱ्या बाजारपेठेपासूनचे संयंत्राचे जास्तीत जास्त अंतर काहीशे किमी. असले, तरच ही पद्धती फायदेशीर ठरू शकेल. प्रत्यक्षात मात्र तापमानाची अशी अनुकूल परिस्थिती असणारे प्रदेश (उदा., उष्ण कटिबंध) प्रमुख बाजारपेठांपासून बरेच दूर असल्याचे दिसून येते.

मोठ्या प्रमाणावरील द्रवरूप हायड्रोजन व ऑक्सिजन हाताळण्याचे तंत्र १९७० नंतरच्या दशकात विकसित झाले आहे. जर समुद्राच्या आतल्या भागात निर्माण होऊ शकणारी वीज वापरून पाण्यापासून हे वायू मिळविता आले आणि त्यांचा किनाऱ्यावरील औष्णिक वीजनिर्मिती केंद्रात फायदेशीरपणे वापर करता आला, तर एक मोठाच टप्पा गाठला जाईल. अशा विजेचा वापर पोषक द्रव्ययुक्त खालील पाणी वर आणण्यासाठी करता येऊ शकेल, अशीही एक कल्पना आहे.

वाहतूक व संदेशवहन : प्राचीन काळापासून महासागराचा वाहतुकीसाठी वापर करण्यात येत असून अजूनही तो सर्वांत स्वस्त असा वाहतुकीचा मार्ग आहे. समुद्राचे पाणी अधिक जड व कमी श्यान असल्याने त्याचा पृष्ठभाग पोहण्याप्रमाणेच वाहतुकीच्या दृष्टीने सोयीचा ठरतो व परिणामी त्यावरून अवजड वस्तू बऱ्यापैकी वेगाने कमी खर्चात नेता येते. म्हणून अवजड वस्तूंची व मोठ्या प्रमाणात मालाची वाहतूक अजूनही जलमार्गाने होते.

एकोणिसाव्या शतकात महासागराच्या पाण्यातून तारायंत्राच्या व दूरध्वनीच्या केबली प्रथम टाकण्यात आल्या, तेव्हापासून खंडे व बेटे यांतील संदेशवहनाचा महासागर हा प्रमुख दुवा बनला असून अशा प्रकारे शेकडो केंद्रे एकमेकांना जोडली आहेत. केबल टाकण्याच्या दृष्टीने तळाचे स्वरूप, भूवैज्ञानिक प्रक्रिया व पाण्याचे तापमान यांविषयीची माहिती उपयुक्त ठरते. जागा ठरवून केबल टाकणे, तिचे कार्य सुरळीतपणे चालू ठेवणे व ती तुटल्यास दुरुस्ती करणे ही कामे करण्यासाठी खास जहाज असते. उपग्रह संदेशवहनामुळे या प्रकारच्या संदेशवहनाचे महत्त्व कमी होणे अपरिहार्य असले, तरी अजून काही दशके या केबलींचा वापर होत राहील. याशिवाय तेल, वीज वगैरे वाहून नेण्यासाठीही समुद्रातून नळ केबली टाकण्यात आलेल्या आहेत.

टाकाऊ पदार्थ टाकण्याची कचराकुंडी : महासागराच्या प्रचंड आकारमानामुळे त्यात सर्व प्रकारच्या टाकाऊ वस्तू टाकण्यात येतात. सहज लक्षात न येणारा हा महासागराचा एक महत्त्वाचा उपयोग आहे. अशा प्रकारे केरकचरा, सांडपाणी, मोटारीचे सांगाडे, काँक्रीटचे तुटलेले भाग वगैरे असंख्य वस्तूंची विल्हेवाट लावण्याचे हे प्रमुख ठिकाण बनले आहे. याशिवाय रासायनिक व आणवीय टाकाऊ पदार्थ, सागरातील विहिरींतून व जहाजांतून सांडणारे इंधन तेल व केरकचरा वगैरे अनेक पदार्थ पाण्यात जात असतात. पाण्यात यांची विल्हेवाट लावली जात असते. मात्र यापेक्षा अधिक प्रमाणात हे पाण्यात आल्याने किनारी प्रदेश प्रदूषित होतात. काही वेळा टाकाऊ पदार्थ नष्ट वा निष्प्रभ होण्यापूर्वीच ते समुद्राच्या आतील भागात नेले जातात व आतपर्यंत प्रदूषण होऊ शकते. काही ठिकाणी (उदा., वीज केंद्र) यंत्रसामग्री थंड राहण्यासाठी पाण्याचा वापर केला जातो व अशा तऱ्हेने गरम झालेले पाणी समुद्रात सोडण्यात येते. या उष्णतेचा जवळच्या परिसरावर परिणाम होतो. समुद्रातील खनिज तेलाचे खाणकाम व वाहतूक यांतून होणाऱ्या खनिज तेलाच्या गळतीमुळे अनेक किनारी प्रदेश मोठ्या प्रमाणात प्रदूषित झाले आहेत. जमिनीवरील अंतर्ज्वलन एंजिनातून बाहेर पडणारे शिसे वातावरणातून शेवटी महासागरात जाते. याचप्रमाणे पाण्यामुळे होणाऱ्या प्रदूषणात वाढ होत आहे. खोल सागरी पाण्याच्या हालचालींचा वेग तसेच त्याचे व अन्नसाखळीतून किरणोत्सर्गी द्रव्यांचे होणारे स्थलांतर यांविषयीचे प्रश्न किरणोत्सर्गी टाकाऊ पदार्थ समुद्रात टाकले गेल्याने निर्माण झाले आहेत. वाढती लोकसंख्या व उद्योगधंद्यांची वाढ यांमुळे हळूहळू सर्व महासागरच प्रदूषित होण्याची भिती आहे. म्हणून धोक्याच्या पातळीपर्यंत प्रदूषण जाणार नाही, या दृष्टीने महासागराची काळजी घेतली पाहिजे. याकरिता भरती–ओहोटी, प्रवाह व जीवसृष्टी यांविषयीची माहिती उपयुक्त ठरू शकेल.

इतर फायदे : यांशिवाय समुद्राचे इतर काही उपयोग केले जातात. संरक्षण गरजा भागविण्यासाठी महासागराचा उपयोग होतो. यामुळे पृष्ठीय व पाण्यातील वाहतुकीच्या बाबतीत फायदे होतात जलांतर्गत संदेशवहनाचा विकास होतो कारण पाण्यातील वाहनामध्ये संपर्क साधणे, ती ओळखणे इत्यादींसाठी प्रयत्न होतात. अशा प्रकारे अप्रत्यक्षपणे महासागरविज्ञानाच्या अध्ययनात प्रगती होते. वाहतुकीसाठी समुद्रातुन बोगदे काढण्यात आले आहेत. पुरातत्त्वविद्येच्या अभ्यासासाठीही महासागरवैज्ञानिक संशोधन उपयुक्त ठरू शकते. उदा., उत्तर अमेरिकेच्या पॅसिफिक किनाऱ्यालगत इ. स. पु. ५ हजार वर्षांपूर्वी मानवी वसाहत असल्याचे या अध्ययनातून उघड झाले व मानवी ऐतिहासिक विकासाविषयी माहिती मिळू शकली. जमिनीवरील हवामानविषयक भाकिते करणे, जमिनीवरील खनिज तेलयुक्त गाळाच्या खडकांची वैशिष्ट्ये समजून घेणे इ. अनेक अप्रत्यक्ष फायदे महासागराच्या अध्ययनातून होत असतात. दंतुर किनारे, सीमावर्ती समुद्र, सुरक्षित उपसागर व नदीमुखे अशा ठिकाणी उत्कृष्ट नैसर्गिक बंदरे निर्माण झाली. त्यांच्यालगत नदीच्या काठाप्रमाणे वसाहती उभ्या राहून मानवी संस्कृती विकसित झाली व तिचा प्रसारही झाला. भूमध्यसमुद्राभोवतीचे व पश्चिम यूरोपीय देश, तसेच भारत, चीन, जपान इ. देशांचे काही किनारी प्रदेश येथील संस्कृतींच्या विकासाला महासागराची मदत झाली आहे.

तोटे : फायद्याप्रमाणे महासागराचे काही तोटेही आहेत. महासागराने भूपृष्ठाचा सु. २/३ भाग व्यापल्यामुळे या भागाविषयीची माहिती मिळणे अवघड झाले व त्याची कचराकुंडी बनली. पाणी चांगले विद्युत् संवाहक असल्याने त्यातून रेडिओ तरंग थोड्याच खोलीपर्यंत जाऊ शकतात व परिणामी रेडिओ संपेपर्यंत अडथळे येऊ शकतात. समुद्राच्या पाण्याचा विविध वस्तूंवर गंजण्यासारखा संक्षारक परिणाम होतो. समुद्राच्या पाण्याची जादा घनता व विशिष्ट श्यानता (दाटपणा) यांच्यामुळे जहाज वाहतुकीतील प्रमुख समस्या निर्माण होतात (उदा., श्यानता अधिक असती, तर मोठ्या लाटा निर्माण झाल्या नसत्या आणि ती कमी असती तर, लाटांचे अडथळे उद्भवले नसते). जड पाण्यामुळे माणसे व साधनसामग्री पाण्याखाली नेणे अधिक अवघडही झाले आहे. खोल जागी प्रचंड दाब असल्याने त्या दाबाचा निमज्जन साधनांच्या निरनिराळ्या भागांवर वेगवेगळा परिणाम होऊ शकतो. त्यामुळे असे भाग बनविण्यासाठी वापरावयाच्या द्रव्यांची निवड करणे अवघड होते.

महासागरामुळे प्रामुख्याने किनारी भागाचे नुकसान होते. लाटांमुळे किनाऱ्याची झीज होते लाटा व प्रवाहांनी वाळूचे दांडे व गाळ साचून कधी कधी बंदर निकामी होते. लाटांमुळे किनारी भागातील इमारती, बंदरे वगैरे बांधकामांचे नुकसान होते. त्सुनामी लांटानी अधिक मोठ्या प्रमाणावर जीवित व वित्त यांची हानी होऊ शकते.

द्रोणींची रचनात्मक वैशिष्ट्ये : खंडे व महासागरांच्या द्रोणी ही भुपृष्ठावरील सर्वांत मोठी भूमिरूपे होत. या द्रोणींची खोली, आकार व आकारमान यांविषयी १८४० सालापर्यंत काहीच माहिती नव्हती. त्या वर्षी प्रथमच सर जेम्स रॉसने खोली मोजण्याचे प्रयत्न केले. १८५५ च्या सुमारास महासागरातही पर्वतरांगा असतात, हे लक्षात आले व १९२५ नंतर प्रतिध्वनिमापनाच्या पद्धतीने समुद्राची खोली काढणे सुलभ झाले व समुद्रतळाचे स्वरूप व त्यातील चढउतार यांविषयी अधिक माहिती मिळू लागली. तत्पूर्वी समुद्रतळ सपाट, सखल व भूमिरूपहीन मानीत. १९५४ पासून सलगपणे खोली मोजण्याचे तंत्र प्रचारात आले, तर १९६० नंतर उपग्रह मार्गनिर्देशनाच्या पद्धती प्रचारात आल्याने समुद्रातील ठिकाणाचे भौगोलिक स्थान अचूकपणे ठरविता येऊ लागले. तसेच सीसॅट या उपग्रहाद्वारे समुद्रतळाविषयी अधिक माहिती मिळाली. अशा तऱ्हेने महासागराच्या द्रोणींच्या रचनेविषयी तळाविषयी अधिकाधिक माहिती मिळत गेल्याने एकूण पृथ्वीची भूवैज्ञानिक रचना समजून घेण्यासही मदत झाली.

पर्वतरांगांमुळे महासागराच्या निरनिराळ्या द्रोणी झालेल्या असून सोयीसाठी त्यांना वेगवेगळी नावे दिली आहेत. तथापि या द्रोणी एकमेकींना जोडलेल्या असल्याने खरी एकच द्रोणी आहे. काही सागरी पर्वत म्हणजे सुटी शंक्काकार ज्वालामुखी शिखरे व तुटलेले कडे वा उतार हे जमिनीपेक्षा अधिक उंचसखल असल्याचे, तर काही खोल सागरी मैदाने जमिनीवरील मैदानांच्या मानाने अधिक सपाट आहेत (उदा., वायव्य अटलांटिकमधील मैदानात १०० किमी. अंतरात २ मी. एवढाच उतार आढळतो). समुद्रतळावर प्रवाहांनी तसेच रासायनिक आणि यांत्रिक क्रियांनी झीज व भर होत असते. या प्रकारे समुद्रतळाला आलेला उंचसखलपणा पुढील दृष्टींनी महत्त्वाचा आहे : (१) त्यामुळे पाण्याची खालची सीमा–खोली–ठरते (२) प्रवाह व हालचालींमुळे होणाऱ्या सरमिसळीला उंचवट्यांनी काही प्रमाणात अडथळा येतो आणि (३) जीव व निक्षेप (खडक) यांच्या वाटणीवर उंचसखलपणाचा परिणाम होत असतो.

समुद्रकिनाऱ्याकडून द्रोणीच्या मध्याकडे जाताना पुळण, खंडफळी, खंडाचा सीमावर्ती प्रदेश, खंडान्त उतार, खडीय उंचवटा व खोल समुद्रतळ ही भूमिरूपे लागतात. शिवाय समुद्रतळावर मध्यस्थ महासागरी पर्वतश्रेणी, खंदक, गर्त, विभंगपट्टे, सागरी पर्वत, बेटे, गीयो, अगाधीय टेकड्या व मैदाने, पठारे इ. असंख्य भूमिरूपे आढळतात व त्यांच्यावरून महासागर द्रोणीचे स्वरूप स्पष्ट होते. यांपैकी काही महत्त्वाच्या भूमिरूपांची माहिती थोडक्यात पुढे दिली आहे.

समुद्रकिनारा व पुळण : समुद्र किंवा महासागर व जमीन यांच्यातील सीमारेषेला किनारा म्हणतात. समुद्रातील लाटांमुळे जमिनीची सतत झीज व भर होत असते व यामुळे किनारा निर्माण होतो. सागरी पाण्याच्या एकूण हालचालींमुळे किनाऱ्यात बदल होतात. उदा., लाटांनी बेटे कोरली जातात तर लाटा व प्रवाह यांच्यामुळे वाळूचे दांडे बनतात.

समुद्रकिनारे उचलले गेल्याचे अथवा पाण्याखाली बुडाल्याचे दिसून येते. उचलल्या गेलेल्या किनाऱ्यावरील लाटानिर्मित कडे अथवा गुहा पाण्यापासून दूरच्या ठिकाणी आढळतात तर समुद्रतळ उचलला जाऊन बनलेल्या किनाऱ्यावर समुद्रतळावरच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्राण्यांची कवचे आढळतात. उलट किनारपट्टी पाण्याखाली गेलेली असल्यास तेथील टेकड्या छोट्या बेटांच्या रूपात दिसतात व दऱ्यांमधून पाणी घुसलेले आढळते. असा बुडालेला किनारा अतिशय दंतुर असतो (उदा., मेन किनारा) तथापि वर उचलला गेलेला किनारा सरळ असतो. (उदा., फ्लॉरिडाचा पूर्व किनारा). [⟶ किनारा व किनारी प्रदेश].

भरती व ओहोटी यांच्या पातळ्यांमधील किनारपट्टीला पुळण म्हणतात. पुळणीचा उतार भरती–ओहोटीद्वारे साचणाऱ्या गाळाच्या वा वाळूच्या कणांच्या आकारमानावर अवलंबून असतो. अशा तऱ्हेने भरती–ओहोटी आणि झीज–भर करण्याच्या तीव्रतेवर अवलंबून असतो. अशा तऱ्हेने भरती–ओहोटी आणि झीज–भर या क्रियांमधील क्षेत्र म्हणजे पुळण होय. भरती–ओहोटीच्या लाटांमुळे सूक्ष्मजीव पुळणीवर उघडे पडू शकतात. हे जीव स्वतःस वाळूत पुरून घेतात व पुळणीतील पोषक द्रव्यांवर जगतात. [⟶ पुळण].

खंडफळी : १९५३ साली आंतरराष्ट्रीय आयोगाने खंडफळी, तिची किनार (सीमा) आणि खंडाचे सीमावर्ती प्रदेश यांची पुढीलप्रमाणे व्याख्या केली आहे. पाण्याची निम्न पातळी व जेथे खंडाचा उतार तीव्र होऊन खोल भाग सुरु होतो तो भाग यांच्यामधील पट्ट्याला खंडफळी म्हणतात. उतार वाढतो तो खंडफळीची किनार होय. खंडफळीची खोली ५० ते ५५० मी. पर्यंत आढळते. परंपरेने खंडफळीची सीमा २०० मी. खोलीवर घेतात. तिची रुंदी १,००० किमी. पर्यंत असून सरासरी रुंदी ८० मी. व तिचे क्षेत्रफळ अंदाजे २·५९ कोटी चौ. किमी. येते. सर्वसाधारणपणे खंडफळीचा उतार मंद म्हणजे १ किमी. मध्ये १·७ मी. किंवा २^° (क्वचित ३५ अंशांपर्यंत) आढळतो.

मासेमारी व खनिज तेल यांच्या दृष्टीने हा प्रदेश महत्त्वाचा असून स्थानिक भरती–ओहोटीवर त्याचा पुष्कळच प्रभाव पडत असतो. खंडफळीचे सर्वेक्षण पूर्णपणे झालेले नाही. त्यामुळे तिच्यावरील लाटा, प्रवाह, भरती–ओहोटी इत्यादींविषयी बरीच माहिती मिळवायची आहे. खनिज तेलासाठी करण्यात आलेल्या समन्वेषणाद्वारे तिच्याविषयी अधिक माहिती मिळत असून ही माहिती विशेषतः भूकंपीय, भुचुंबकीय व गुरुत्वीय या भूभौतिकीय मापन पद्धतींद्वारे मिळाली आहे. खंडफळीवरील गाळ (खंडीय निक्षेप) हे सामान्यपणे गेल्या सु. १५ हजार वर्षांत नद्यांनी वाहून आणलेले आहेत. नदीमुखासमोरील भागात (उदा., सिंधू) साधरणपणे V या आकाराची कॅन्यन आढळते.

खंडान्त उतार : खंडफळीच्या सीमेपासून हा प्रदेश सुरु होतो. याचा उतार अतिशय तीव्र असतो. त्यामुळे खंडफळीच्या किनारीलगत हा प्रदेश एकदम ४,००० मी. पर्यंत खोल जाऊन अगाधीय समुद्रतळात मिसळून जातो. २० ते १०० किमी. रुंदीपर्यंत याचा सरासरी उतार १ किमी. मागे ७० मी. एवढा व त्यापुढे कमी होत जातो. खंडान्त उतार ही खंड व महासागर यांची सीमा आहे. जगातील सर्वांत लांब, उंच वा खोल अशी ही सीमांत भिंतच आहे. सागरी कवच खंडाच्या खाली घुसून (उदा., पॅसिफिकमध्ये) काही उतार निर्माण झाले आहेत आणि काही उतार खंडाचे तुकडे होणे व खंडविप्लव या क्रियांशी निगडित असलेले विभंग (तडे) वा भृगू (तीव्र उतार) आहेत (उदा., अटलांटिक व हिंदी महासागरांतील काही उतार). काही ठिकाणी खंडान्त उतारावर गाळ साचून त्याच्यात खूप बदल झालेले आहेत. खंडान्त उतारावरील ओबडधोबड व तीव्र उताराच्या निदऱ्या हे त्याचे वैशिष्ट्य आहे. यांपैकी पुष्कळ पूर्वीच्या नद्यांनी, तर इतर वाळू व चिखलयुक्त प्रवाहांनी तळ कापला जाऊन बनलेल्या असाव्यात.

खंडीय उंचवटा : पुष्कळ भागांत खंडान्त उतार व अगाधीय तळ यांच्यामध्ये रुंद व लांब उंचवटा आढळतो. यांची रुंदी ६०० किमी. पर्यंत असून सु. ४,००० मी. खोलीवर हा अगाधीय मैदानात विलीन होऊन जातो. याचा उतार कमी व एकसारखा असतो. मुख्यत्वे जमिनीकडून आलेल्या पंकप्रवाहांद्वारे समुद्रतळावर शंक्काकार गाळाची रास साचते व तिचा माथा म्हणजे हा उंचवटा होय. अटलांटिक व हिंदी महासागरांचे हे वैशिष्ट्य आहे. भावी काळात हे भाग खनिज तेलाचे साठे होऊ शकतील.

खंडीय उंचवट्यावरील गाळामध्ये नंतरच्या काळात समुद्रतळावरील प्रवाहांमुळे बदल होऊ शकतात. (उदा., अमेरिकेच्या संयुक्त संस्थानांच्या आग्नेय किनाऱ्यासमोरील समुद्रात असलेला ब्लॅकनोज नावाचा १·३ लाख चौ.किमी. क्षेत्रफळ असलेला उंचवटा) हे प्रवाह सामान्यपणे तळाच्या उताराला समांतर दिशेत वाहतात. म्हणून त्यांना समोच्च रेषीय (कांटूर) प्रवाह म्हणतात. तसेच त्यांच्यापासून बनलेल्या निक्षेपांना ‘कांटुराइट’ म्हणतात.

महासागराच्या द्रोणी : समुद्रतळावरच्या पर्वतश्रेणी, कटक अथवा उंचवटे इत्यादींमुळे एकमेकांपासून अलग झालेले तसेच खंडफळी व खंडान्त उतार यांच्यामुळे खंडापासून अलग झालेले खोलगट सागरी विस्तृत प्रदेश म्हणजे महासागराच्या द्रोणी होत. पॅसिफिक, अटलांटिक व हिंदी या तीन प्रमुख द्रोणी असून त्यांच्यामधील काही उपद्रोणींची यादी कोष्टक क्र. ७ मध्ये दिली आहे.

महासागरी कवच : यातील खडक खंडीय कवचातील खडकांपेक्षा जड असल्याने ⇨ समस्थायित्वाच्या तत्त्वानुसार ते खोल जाऊन द्रोणी बनल्याचे मानण्यात येते. भूजात व सैलसर गाळाचा २ किमी. पर्यंत जाड थर, गिरदी लाव्हा व ज्यांतून लाव्हा प्रथम समुद्रतळावर आला त्या भित्ती यांचा बनलेला सु. २·५ किमी. जाडीचा थर आणि मुख्यत्वे गॅब्रो या अग्निज खडकांचा बनलेला सु. ५ किमी. जाडीचा थर या तीन थरांचे मिळून महासागरी कवच बनलेले आहे. यातील अग्निज खडक प्रावरणाच्या वरच्या भागातून आलेले असून हे समुद्रळाच्या विस्तारणाच्या कल्पनेशी जुळणारे आहे.

कोष्टक क्र. ७. पृथ्वीवरील विविध उपद्रोणी (समुद्र).

अटलांटिक महासागर

लॅब्रॅडोर

न्यू फाउंडलंड

उत्तर अमेरिकन

पश्चिम कॅरिबियन

पूर्व कॅरिबियन

गियाना

ब्राझील

अर्जेंटिना

उत्तर अँटिलीस

गिनी

उत्तर ध्रुवप्रदेशीय

पश्चिम यूरोपीय

आयबेरिया

कानेरी

केप व्हर्द

सिएरा लेओन

अंगोला

केप

अगुल्हास

अटलांटिक–हिंदी–अंटार्क्टिक

हिंदी महासागर

अरबी

सोमाली

मादागास्कर

अटलांटिक–हिंदी

अंटार्क्टिक

बांदा

हिंदी–ऑस्ट्रेलिया

दक्षिण ऑस्ट्रेलिया

पूर्व हिंदी–अंटार्क्टिक

दक्षिण चिनी

सुलू

सेलेबीझ

पॅसिफिक महासागर

फिलिपीन्स

कॅरोलायना

सॉलोमन

कोरल

न्यू हेब्रिडीझ

फिजी

पूर्व ऑस्ट्रेलियन

उत्तर पॅसिफिक

मेअरिॲना

मध्य पॅसिफिक

दक्षिण पॅसिफिक

ग्वातेमाला

पेरू

पॅसिफिक–अंटार्क्टिक

मध्यस्थ महासागरी पर्वतश्रेणी : महासागराच्या द्रोणी व खंड यांच्यानंतरचे भुपृष्ठावरील सर्वांत मोठे भूमिरूप म्हणजे ही पर्वतश्रेणी होय. समुद्रतळावरील हा उंचवटा साधारणपणे द्रोणीच्या मध्यभागी आढळत असल्याने त्याला असे नाव देतात. सर्व द्रोणींतील हिची एकूण सलग लांबी सु. ६०,००० किमी. पेक्षा (पृथ्वीच्या परीघापेक्षा) जास्त आहे. समुद्रतळावरील हिची उंची १ ते ३ किमी. व रुंदी कित्येकशे किमी. असून हिचे घनफळ १० कोटी घ. किमी. पेक्षा जास्त येते. म्हणजे ही महासागरात नसती, तर पाण्याची पातळी आताच्या मानाने सु. २५० मी. खाली गेली असती. ही बहुतेक ठिकाणी पाण्याच्या बरीच खाली आहे पण सेंट हेलीना व ॲसेन्शन बेटांलगत ही पाण्याखाली फारशी नाही तर आइसलँड हा पाण्याच्या वर उघडा पडलेला हिचा भाग आहे.

विविध भागांतील हिचे स्वरूप, वैशिष्ट्ये व खंडाशी असलेले संबंध भिन्नभिन असल्याने ते वेगवेगळे वाटतात आणि त्यांना निरनिराळी नावे दिली जातात (उदा., मध्य अटलांटिक पर्वतरांग, कार्ल्सबर्ग श्रेणी, पूर्व पॅसिफिक उंचवटा इ.). ही कमानीसारखी श्रेणी काही ठिकाणी अतिशय खडबडीत म्हणजे घळी, दऱ्या व भेगा असलेली अशी आहे तर इतरत्र ही अतिशय सखल असलेली आढळते. प्रावरणाच्या अधिक खोल भागातील तप्त द्रव्य (शिलारस) हिच्या अक्षांच्या दिशेने समुद्रतळावर येत असते, असा निष्कर्ष भूकंप तरंगांच्या प्रणमनाच्या अभ्यासावरून काढण्यात आला आहे. हिच्या अक्षाला समांतर व काही किमी. रुंदीचा चुंबकीय विक्षेप दर्शविणारा लांबट पट्टा हे हिचे आणखी एक वैशिष्ट्य आहे. हिच्या माथ्याशी समुद्रतळ दूर जाऊन त्याचे विस्तारण होत असताना पृथ्वीच्या चुंबकीय क्षेत्रात नैसर्गिकपणे उलटापालट झाल्याने चुंबकीय विक्षेपांचा हा पट्टा बनला असावा. तप्त द्रव्य वर येत असते, या वरील गृहीताशी हा निष्कर्ष जुळणारा आहे.

अटलांटिकच्या अक्षाला अनुसरून जाणारी ही पर्वतश्रेणी अंटार्क्टिका व आफ्रिका खंडांच्या मधून गेल्यावर उत्तरेला हिंदी महासगाराच्या मध्याकडे वळते. तेथे तिला शाखा फुटल्या असून मुख्ये श्रेणी ऑस्ट्रेलिया– न्यूझीलंड आणि अंटार्क्टिका यांच्यामधून गेल्यावर न्यूझीलंडच्या दक्षिणेस पॅसिफिकची पूर्व बाजू ओलांडून कॅलिफोर्निया आखाताच्या मुखापर्यंत जाते. अशा तऱ्हेने अटलांटिक व हिंदी महासागरांत ही सर्वसाधरणपणे द्रोणीच्या मध्यभागी आढळते मात्र पॅसिफिकमध्ये ती द्रोणीच्या मध्यभागी नाही.

खंदक : समुद्रतळावरील लांबट, अरुंद बाकदार आणि तीव्र उतार असलेल्या खळग्यांना खंदक म्हणतात. हे सर्वांत खोल भाग (सामान्यपणे ७,३०० ते ९,००० मी.) असून ते ४०–१०० किमी. रुंद व ५००–५,५०० किमी. लांब असू शकतात (उदा., टाँगा खंदक सु. १०० किमी. रुंद व ७०० किमी. लांब आहे). हे खंदक V या आकाराचे असतात, मात्र त्यांच्या जमिनीकडील बाजूचा उतार तीव्र म्हणजे सर्वसाधारणपणे ४^° ते १६^° व जास्तीतजास्त ४५^° असतो तर महासागराकडील बाजूचा उतार मंद असतो. यांच्या अक्षीय भागात थोडा गाळ आढळतो. खंदक, त्यांच्याशी निगडित द्वीपसमूह व सभोवतालचे स्फोटक ज्वालामुखी ही भूपृष्ठावरील सर्वांत क्रियाशील भूमिरूपे आहेत. भूकंप व त्यामुळे निर्माण होणाऱ्या त्सुनामी लाटा यांचा खंदकांशी संबंध असतो.

ज्वालामुखींपासून बनलेले द्वीपसमूह डोंगराळ किनारी प्रदेश यांच्यालगत खंदक आढळतात. हे मुख्यतः पॅसिफिकच्या सीमेभोवती असून अटलांटिक आणि हिंदी महासागरांतही थोडे आढळतात. ॲल्यूशन, कूरील, जपान, बोनिंग, मेअरिॲना व टाँगा–करमॅडेक यांलगतचे बहुतेक खंदक ८,००० मी. पेक्षा अधिक खोल आहेत. तसेच रिउक्यू, फिलिपीन्स, बुगनव्हील, न्यू ब्रिटन यांच्यालगतही खोल खंदक आहेत. जपान व फिलिपीन्सलगत, तसेच जपान, दक्षिण चीन, सूलू, सेलेबीझ, बांदा, कोरल व फिजी या समुद्रांतही खोल भाग आढळले आहेत. प्वेर्त रीको व साउथ सँडविच हे अंटलांटिकमधील, तर सूंदा व जावा हे हिंदी महासागरातील प्रमुख खंदक होत.

विभंगपट्टे : १९५० सालानंतर खोली मोजून समुद्रतळाचे स्वरूप समजून घेण्यासाठी सर्वेक्षण करताना असे अनेक पट्टे आढळले. हे उंच व खडबडीत पट्टे क्षितिजसमांतर व रेषीय स्वरूपाचे असतात. या लांबट (सु. २,००० किमी.) व अरुंद (सु. १०० किमी.) उंचसखल पट्ट्यांमुळे विविध खोलींवरील पर्वतरांगा अलग झालेल्या असतात. मेंडसीनो भूशिरापासून (कॅलिफोर्निया) पश्चिमेस सु. ३,३०० किमी. पसरलेल्या मेंडसीनो विभंगपट्ट्याचे तपशीलवार वर्णन करण्यात आले आहे. उ. अमेरिकेच्या पश्चिमेस व जवळजवळ समांतर असलेल्या मरी, मोलोकाई व क्लॅरियन या पट्ट्यांचे सर्वेक्षण करण्यात आले आहे. ते पूर्व पॅसिफिक उंचवट्याच्या गतकालीन विस्तारित शाखांचे भाग असल्यासारखे वाटतात. अटलांटिकमध्ये अनेक विभंगपट्टे असून ज्यांच्यावर गाळ साचलेला नाही अशा पट्ट्यांचा मागोवा उ. अमेरिका व आफ्रिकेपर्यंत घेता येतो. काही भागांत हे पट्टे प्रत्यक्ष सरकत असतात. त्यांचा खडबडीतपणा हा विभंगक्रियेचा व कवचातील हालचालींचा पुरावा आहे. येथील क्षितिजसमांतर हालचालींमुळे भूकंप होऊ शकतात.

सागरी पर्वत : सामान्यतः समुद्रतळावर आढळणाऱ्या सुट्या शंक्काकार व सु. १ किमी. उंच अशा उंचवट्यांना हे नाव देतात. समुद्रतळाचे हे वैशिष्ट्य असून असे २६ हजारांहून जास्त पर्वत आढळले आहेत. ते बहुतेक सर्व निद्रिस्त ज्वालामुखी असावेत. कारण ते बेसाल्टी खडकांचे बनलेले असून त्यांचे आकार व उतार जमिनीवरील ज्वालामुखीसारखे आहेत.

विशेषेकरून पॅसिफिकच्या ईशान्य भागात यांची संख्या विपुल असून यांच्या मालिका (गट) वायव्य–आग्नेय दिशेत पसरलेल्या आढळतात. यांपैकी काही पूर्णपणे पाण्याखाली (उदा., पॅसिफिकच्या पश्चिमेकडेलगतचा मॅगेलन पर्वतगट), तर काही अंशतः पाण्याखाली (उदा., हवाई मालिका) आहेत. जपानच्या पूर्वेकडील भागात खोल बुडालेली प्रचंड ‘सम्राट पर्वत मालिका’ ही हवाई मालिकेचा विस्तारलेला भाग असून हिच्यातील पर्वतांना जपानी उपपुराणातील सम्राटांची नावे दिलेली आहेत.

महासागरी बेटे : सर्व बाजूंनी पाणी असणाऱ्या भूभागाला ‘बेट’ म्हणतात. खंडफळीपलीकडील खोल समुद्रतळावरुन पाण्याच्या वर आलेल्या महासागरातील भूभागांना महासागरी बेटे म्हणतात. महासागरातील राक्षसी पर्वतांचे माथे म्हणजे ही बेटे होत. ते पाण्याच्या बाहेर येण्याइतके उंच असुन लाटांनी झिजून पाण्याखाली जाण्याइतके जुने नसतात. अन्यथा काही लाख वर्षांच्या कालावधीत असा माथा झिजून उथळ किनारा, पुळण वगैरे तयार होतात. अशा तऱ्हेने काही बेटे माथा झिजून अथवा अन्य कारणाने बुडून पाण्याच्या पातळीच्या ३००–२,००० मी. एवढी खाली गेलेली आढळतात. ही सर्व बेटे जागृत, निद्रिस्त अथवा अलीकडील काळात मृत झालेले ज्वालामुखी पर्वत असून त्यांचा खंडांशी काही संबंध नसतो. जेव्हा खोल व एकाच जागी असणाऱ्या ज्वालामुखी नळावरुन बाह्य भूकवच सरकत जाते, तेव्हा हवाईसारखी बेटांची मालिका तयार होते. अशा प्रकारे मालिकेच्या एका टोकाला नेहमीच जागृत ज्वालामुखी असणारे बेट असते. बुटकी बेटे सामान्यत: उष्ण कटिबंधांत आढळत असून ती कंकणव्दीपे आहेत. [⟶ बेट].

प्रवाळद्वीपे व प्रवाळशैलभित्ती : २५^° ते ३०^° से. तापमान व सर्वसाधारण लवणता असलेल्या ५५ ते ६० मी. पर्यंत खोल, नितळ पाण्यात पोवळ्यांची (प्रवाळांची) वाढ चांगली होते. ३० उ. अक्षांश ते २५ द. अक्षांश या पट्ट्यात अशी अनुकूल परिस्थिती असल्याने तिथे विपुल पोकळी आढळतात. या व इतर प्राण्यांच्या कॅल्शियम कार्बोनेटयुक्त सांगाड्यांपासून खडक बनतात, त्यांना प्रवाळी चुनखडक म्हणतात. या खडकांवर नव्याने पोवळ्यांची वाढ होऊ शकते. भूकवचातील हालचालींद्वारे हे खडक पाण्यावर येऊन प्रवाळद्वीप (उदा., मालदीव द्वीपसमूह) बनते. अशा बेटांच्या अरूंद व लांबट रांगेला प्रवाळशैलभित्ती म्हणतात (उदा., ग्रेट बॅरिअर रीफ). अनुतटीय रोधक व कंकणद्वीप असे प्रवाळशैलिभित्तींचे प्रकार असून त्यांच्या उत्पतीविषयी अनेक शास्त्रज्ञांनी वेगवेगळ्या उपपत्ती मांडल्या आहेत. यांपैकी चार्ल्स डार्विनने मांडलेली उपपत्ती महत्त्वाची आहे. तीनुसार ज्वालामुखी बेटांभोवती पोवळी व चुना (लाईम) स्रवणारी शैवले यांच्याद्वारे चुनखडकाची वाढ होत जाऊन प्रवाळद्वीप बनते. ज्वालामुखी बेट सावकाशपणे पाण्याखाली खचत जाते व त्यावर पोवळ्यांची वाढ होत असते. ज्वालामुखी बेट खचण्याचा व पोवळ्यांच्या वाढीचा वेग जवळजवळ सारखा असल्याने कंकणद्वीप समुद्रपातळीलगत दिसते. या उपपत्तीला पुष्टी देणारा पुरावा पॅसिफिकमधील मार्शल द्वीपसमुहांतील ॲनाबॅटिक कंकणद्वीपावर आढळला आहे. [⟶ प्रवाळद्वीप व प्रवाळशैलभित्ति; पोवळे].

गीयो : (सागरी पठार), विशेषतः उत्तर पॅसिफिकच्या मध्य भागातील मोठ्या, खोलवर असलेल्या आणि सपाट माथ्याच्या व तीव्र उताराच्या बाजू असलेल्या पर्वतांना ‘गीयो’ [आर्नल्ड हेन्री गीयो (१८०७–८४) या भूवैज्ञानिकाच्या नावावरून] म्हणतात. पर्वतांचा हा समूह हवाईच्या पश्चिमेस वेक बेटापर्यंत पसरला आहे. सागरी पर्वतांच्या माथ्याशी लाटांमुळे होणारी झीज समुद्रपातळीशी होऊ शकते म्हणून सु. १ किमी. खाली असलेले हे पर्वत म्हणजे इतर काही कारणांनी पाण्याखाली गेलेली प्राचीन बेटे असावीत, असे मानतात. प्रवाळांची वाढ होण्यास प्रतिकूल अशा प्रदेशात गीयो असल्याने त्या भागात कंकणद्वीपे आढळत नाहीत. विस्तृत प्रमाणावर तळ खचून वा सागरी उंचवट्याच्या बगलेवरून भूकवच खाली सरकताना सागरी पर्वत आडव्या दिशेत सरकून गीयो खाली गेले असावेत.

अगाधीय टेकड्या : महासागराच्या तळावर सागरी पर्वतांहून लहान (कित्येकशे मी. उंच) लांबट टेकड्या व टेकाडे आढळतात. बहुधा त्यांच्यावर गाळ नसतो. आशा उंचवट्यांसाठी ही संज्ञा वापरतात. पॅसिफिकच्या तळाचे वैशिष्ट्य असणाऱ्या या टेकड्या मध्यस्थ महासागरी पर्वतश्रेणीच्या बगलांवर आढळतात. महासागरी कवचातील विभंगक्रिया, ज्वालामुखीतून शिलारस बाहेर रेटला जाणे किंवा इतर विरूपणांमुळे त्या निर्माण झाल्या असाव्यात.

अगाधीय मैदाने : महासागराच्या तळावर विस्तृत, सपाट व भूमिरूपे नसलेली मैदानेही आढळली आहेत. यांचा उतार १,००० भागांत १ भाग किंवा यापेक्षाही कमी असतो. पंकप्रवाहांद्वारे दीर्घकाळ अखंडपणे गाळ साचत गेल्याने पृथ्वीवरील ही सर्वंत सपाट मैदाने बनतात. महासागरात ही सर्वत्र आढळतात. उदा., बंगालच्या उपसागरातील मैदान हे बहुतकरून जगातील सर्वांत मोठे मैदान असावे. ते गंगा व इरावती नद्यांनी समुद्रात नेऊन टाकलेल्या गाळापासून बनले आहे.

इतर गौण भूमिरुपे : अंशतः बंद असणाऱ्या द्रोणी किंवा खंदक दुसऱ्या द्रोणीपासून अथवा समुद्रापासून अलग करणाऱ्या उंचवट्याला ‘तळसरी’ (सिल) म्हणतात. खंडफळी अथवा बेटालगतच्या भागावरील उंचवट्याला ‘बांध’ (बँक) म्हणतात हा भाग सापेक्षतः उथळ असला, तरी नौकानयनास धोकादायक नसतो. मोठ्या व सापेक्षतः सपाट माथ्याच्या उंचवट्याच्या वरील भागाला ‘पठार’ म्हणतात (उदा., ॲल्बट्रॉस). रुंदीच्या मानाने लांबी खूप जास्त असलेला व बाजूंचा उतार मंद असलेला खोलगट भाग म्हणजे ‘गर्त’ होय. खंदकाच्या मानाने गर्त कमी लांब व अरुंद असते (उदा., पापुअन गर्त). खडक किंवा प्रवाळाची वाढ नसलेल्या परंतु नौकानयनास धोकादायक असलेल्या समुद्रातील उथळ भागाला ‘भाट’ (शोल) म्हणतात. सागरी द्रोणीतील ६,००० मी. पेक्षा अधिक खोल असलेल्या व वेगळा ओळखता येऊ शकेल अशा भागाला ‘गाढ प्रदेश’ वा ‘गाढ खात’ (डीप) म्हणतात अशा प्रकारे द्रोणीचा वा खंदकाचा मुख्य भाग हा गाढ प्रदेश होऊ शकतो आणि अशा भागात एक वा अनेक गाढ खाता असू शकतात.

महासागरी भूमिरूपांची उत्पत्ती : वर वर्णन केलेल्या भूमिरूपांच्या उत्पत्तीचे स्पष्टीकरण करण्यासाठी ⇨ खंडविप्लव, समुद्रतळ विस्तारण व ⇨ भूपट्ट सांरचनिकी या संकल्पनांचा उपयोग करतात. या विविध भूमिरूपांचे स्पष्टीकरण पुष्कळांना मान्य झालेल्या भूपट्ट सांरचनिकीच्या सिद्धांताच्या आधारे पुढीलप्रमाणे देता येते. शिलावरणाच्या वरच्या भागातील सु. ५० किमी. जाडीचा ठिसूळ थर सहा मोठ्या व सु. १२ छोट्या तुकड्यांचा बनलेला असून या तुकड्यांना ‘भूपट्ट’ म्हणतात. पृथ्वीच्या अंतरंगातील खोल भागातून वर येणाऱ्या अभिसरण प्रवाहांद्वारे हे भूपट्ट एकमेकांच्या व अंतरंगाच्या संदर्भात सावकाश हालत असतात आणि या हालचालीतून वरील भूमिरूपे निर्माण होतात.

अभिसरणाद्वारे तप्त द्रव्य ज्या सिमांना अनुसरून वर येते, त्या सिमा मध्यस्थ महासागरी पर्वतश्रेणी व तिच्या शाखा यांनी दर्शविल्या जातात. या पर्वतश्रेणीच्या माथ्याशी येणाऱ्या नव्या तप्त द्रव्यामुळे समुद्रतळाचे सावकाशपणे विस्तारण होते व तेथे भूपट्ट एकमेकांपासून सावकाश दूर जात असतात. अशा प्रकारे समुद्रतळाचे विस्तारण व पुनर्निर्मिती मंदपणे होत असते. ज्या प्रमाणात भूपट्टाची वाढ होते त्या प्रमाणात त्याची पुढील कडा नष्ट होत असते. जागृत ज्वालामुखीतून तप्त द्रव्य वर येत असल्याचे दिसते आणि त्यापासून बेटे बनतात. जेथे हि क्रिया दीर्घकाळ होते, तेथे यांच्या रांगा बनतात व तप्त जागेपासून भूपट्ट दूर जाण्याची दिशा या रांगेने दर्शविली जाते. काही वेळा दोन शिलावरणी भूपट्ट एकत्र रेटले जाऊन एक भूपट्ट दुसऱ्यावर आरूढ होतो, म्हणजे एकाची पुढील बाजू दुसऱ्या भूपट्टाखाली खोलवर जाऊन प्रावरणात विलीन होते. अशा ठिकाणी खंदकाची निर्मिती होते. या ठिकाणी भूकवचाचा सर्वांत बाहेरचा सु. १०० किमी. जाडीचा थर ३० ते ९० अंशांचा कोन करुन प्रावरणात घुसतो. या भूपट्टाला पृथ्वीच्या गोलकाराशी जुळवून घ्यावे लागते व त्यामुळे खंदकाला कमानीप्रमाणे आकार येतो. पॅसिफिकभोवतीच्या भूकंपपट्ट्याचे व तेथील भूकंपाचे विश्लेषण केले असता शिलावरण प्रावरणात जात असल्याने हे भूकंप होतात, असे दिसून आले आहे. खंदक हे या हालचालींचे दृश्य रूप असून खंदकात साचलेला गाळ खाली नेला जातो वा त्याला घड्या पडतात. परिणामी खंदकात गाळ कमी प्रमाणात आढळतो. भूपट्टांची हालचाल सापेक्षतः मंद असताना दोन भूपट्टांची गाठ पडल्यास एका भूपट्टावरील खडक दाबले जाऊन त्यांना घड्या पडतात व पर्वतनिर्मिती होते (उदा., हिमालय). उलट जेथे दोन भूपट्ट एकमेकांना घासटून जातात, तेथे विभंगपट्टे निर्माण होतात. मध्यस्थ महासागरी पर्वतश्रेणीच्या मध्याशी असणाऱ्या फटीपासून भूपट्ट अलग होताना जी पोकळी बनते, ती भरून काढण्यासाठी प्रावरणातील खडक वर येतात.

उत्पत्ती : महासागर कसे निर्माण झाले असावेत, याविषयीचे कुतूहल माणसाला अनेक शतकांपासून आहे व याविषयी अनेक सिद्धांत मांडण्यात आले आहेत. महासागराची उत्पत्ती समजून घेण्यासाठी पृथ्वीची उत्पत्ती लक्षात घ्यावी लागते [⟶ पृथ्वी]. महासागरांची उत्पत्ती समजून घेण्यासाठी द्रोणी कशा तयार झाल्या त्यांमध्ये पाणी कोठून आले आणि हे पाणी खारट कसे झाले या तीन प्रश्नांचा उलगडा होणे आवश्यक आहे.

महासागरांच्या द्रोणींचे खडक बेसाल्टासारखे जड असून खंडे ग्रॅनाइटासारख्या हलक्या खडकांची बनलेली आहेत. खंडे एका महाखंडाचे तुकडे असून हे तुकडे खंडविप्लवाद्वारे एकमेकांपासून दूर जाऊन महासागरांच्या द्रोणी निर्माण झाल्याचे मानतात. ज्वालामुखी व उन्हाळी यांच्यातून बाहेर पडलेले पाणी व पृथ्वीभोवतालच्या हवेतील वाफेमुळे पडलेल्या पावसाचे पाणी यांद्वारे द्रोणींत पाणी आले आणि जमिनीवरील लवणांची या पाण्यात सतत भर पडत गेल्याने ते खारट बनत गेले, असे मानतात. मात्र जीवनिर्मितीनंतर महासागराची लवणता विशेष बदललेली नाही, असेही मानण्यात येते.

द्रोणींची उत्पत्ती : सुमारे ५ अब्ज वर्षांपूर्वी अंतराळातील घनकण व काही वायुरूप द्रव्ये यांचे एकत्रीकरण होऊन पृथ्वी हा ग्रह निर्माण झाला, असे मानतात. या आद्य पिंडाचे (गोळ्याचे) प्रकारीकरण (निरनिराळ्या थरांमधील विभागणी) झालेले नव्हते व तो थंड होता. किरणोत्सर्गी द्रव्यांचा क्षय तसेच गतिज व स्थितिज ऊर्जांचे उष्णतेत होणारे रूपांतर यांमुळे त्याचे तापमान वाढत गेले. यातूनच मध्याशी द्रवरूप गाभा, त्याभोवती प्रावरण व सर्वांत बाहेर कवच असे पृथ्वीच्या अंतरंगाचे थर विकसित झाले. [⟶ पृथ्वीचे अंतरंग].

एकेकाळी खंडे व द्रोणी ही स्थिर असल्याचे व त्यांच्यामध्ये बदल झाला असलाच, तर तो अगदी मामुली स्वरूपाचा झाला व तोही त्यांच्या सीमावर्ती भागांत झाला, असे मानण्यात येई. नंतर खंडविप्लवाची कल्पना पुढे आली. आताची सर्व खंडे मिळून एकसंघ असे ‘पॅनजिआ’ नावाचे महाखंड होते. या महाखंडाचे तुकडे झाले व ते एकमेकांपासून दूर जाऊन आजची खंडे निर्माण झाली, असे खंडविप्लवाच्या कल्पनेत मानले जाते. फ्रान्सिस बेकनपासून चालत आलेल्या या कल्पनेचा पाठपुरावा फ्रेडरिक टेलर व ॲल्फ्रेड वॅगनर यांनी हिरिरीने केला. वॅगनरने पुष्कळ सबळ पुराव्यांच्या आधारे ती मांडली परंतु महाखंडाचे तुकडे होण्यास आणि ते दूरवर वाहून नेण्यास कारणीभूत होणाऱ्या प्रेरणेचा व यंत्रणेचा प्रश्न सुटला नाही. हॅरी हेस व रॉबर्ट डीट्स यांनी १९६०–६१ मध्ये पृथ्वीच्या अंतरंगातील अभिसरण प्रवाहांविषयीची एक कल्पना या प्रेरणेच्या समर्थनार्थ मांडली तर १९६७–७० दरम्यानच्या काळात भूपट्ट सांरचनिकी व समुद्रतळ विस्तारण या कल्पना पुढे आल्या. या कल्पनांच्या आधारे पृथ्वीवरील अनेक गोष्टींचे (उदा., भूमिरूपे) स्पष्टीकरण देता येते व बहुतेक शास्त्रज्ञांना या कल्पना पटत आहेत. तरीही अजून अनेक प्रश्नांची उत्तरे मिळावयाची आहेत.

भूपट्ट सांरचनिकी व समुद्रतळ विस्तारण यांच्या आधारे द्रोणींच्या उत्पत्तीचे स्पष्टीकरण पुढीलप्रमाणे देता येते (रचनात्मक वैशिष्ट्ये या उपशीर्षकाखाली यापूर्वी काही माहिती आलेली आहेच). भूपट्टाची जड कडा खंदकाला अनुसरून खाली प्रावरणात जाते. याच्या विरुद्ध कडेशी प्रचंड भेग व खाच बनते व ती रुंद होत जाते. यामुळे निर्माण व होणारी पोकळी प्रावरणातील खडक वर येऊन भरून निघत असते व हाच नवीन समुद्रतळ होय. अशा प्रकारे समुद्रतळ मध्यस्थ महासागरी पर्वतरांगेपासून दूर पसरतो व प्रावरणातील ‘संनयन–घटां’ द्वारे [⟶ भूपट्ट सांरचनिकी ] जमिनीकडे नेला जातो. या प्रक्रियेला ‘समुद्रतळ विस्तारण’ म्हणतात. अशा तऱ्हेने हल्ली दरवर्षी सु. १·५ चौ. किमी. नवा समुद्रतळ निर्माण होत असतो. या गतीने संपूर्ण द्रोणी निर्माण होण्यास २० कोटी वर्षे लागतील. अशा प्रकारे खंदकांमध्ये कवच विनाश पावते (भूपट्टाची ‘विनाशी कड’) व भेगेपाशी (मध्यस्थ महासागरी पर्वतरांगेनजीक) कवच निर्माण होते (भूपट्टाची ‘सृजन–कड’). यामुळे भूपट्ट व त्यावरील खंड वर्षाला १ ते १० सेंमी. पर्यंत सरकतात व खंडविप्लवाची कल्पना स्पष्ट होते.

महासागरांच्या द्रोणी पृथ्वीवर का आहेत, हे समजून घेण्यासाठी खंडांची उत्पत्ती विचारात घ्यावी लागते. खंडांचे खडक दोन टप्प्यांत बनतात. खंदकातून कवच प्रावरणात खाली जाते तेव्हा प्रथम बेसाल्टी खडक वितळतो. यापासून बनलेल्या शिलारसाचे नंतर भिन्नीभवन होते म्हणजे मुख्यत्वे विशिष्ट गुरुत्वानुसार एका शिलारसापासून निरनिराळे खडक बनतात. अशा प्रकारे बनलेला सियाल संघटनाचा शिलारस लाव्ह्याच्या रूपात भूपृष्ठावर येतो किंवा त्याची अंतर्वेशने (शिलारस खडकांतील पोकळ्यांत घुसून बनलेल्या राशी) बनतात. यांपासून सर्वसाधारणपणे द्वीपसमूह निर्माण होतात व शेवटी द्वीपसमूह सीमेलगत खंडामध्ये सामावून गेल्याने खंडाची वाढ होते. अशा तऱ्हेने हलक्या खडकांची बनलेली खंडे ही त्यांच्यापेक्षा जड अशा बेसाल्टासारख्या खडकांनी बनलेल्या समुद्रतळावर तरंगत असून समस्थायित्वाच्या तत्त्वानुसार त्यांची उंची ठरते, अशी कल्पना करतात. [⟶ समस्थायित्व].

महासागराचा विकास : याचे तीन टप्पे पाडता येतात. आधीच्या ३·५ अब्ज वर्षांच्या कालावधीच्या टप्प्याला ‘आद्य महासागर’, तर यांनतरच्या १·५ ते २ अब्ज वर्षांच्या कालावधीला ‘संक्रमण काळ’ आणि तदनंतरच्या टप्प्याला ‘आधुनिक महासागर’ संबोधिण्यात येते.

आद्य महासागर : पृथ्वीचा द्रवरूप गाभा निर्माण होण्यास सु. ५० कोटी वर्षे लागली व तो निर्माण झाल्याने आद्य वातावरण नाहीसे झाले. नंतरच्या काळात पृथ्वीच्या अंतरंगातून बाहेर पडलेल्या वायुरूप द्रव्यांपासून नवे वातावरण निर्माण झाल्याचे मानतात. मात्र हे वायू बाहेर पडण्याची क्रिया गाभानिर्मितीच्या वेळी वा तदनंतर लगेचच झाली की ती अखंडपणे चालूच आहे, हे निश्चित समजलेले नाही. अलीकडील काळात पृथ्वीच्या काही नमुनाकृती संकल्पिलेल्या आहेत. अशा एका नमुनाकृतीमध्ये पृथ्वीच्या इतिहासाच्या आधीच्या काळातच अंतरंगाची गाभा, प्रावरण व कवच अशी विभागणी झाल्याचे व या काळातच त्यातून वायुरूप द्रव्ये बाहेर पडल्याचे मानतात. तसेच एकत्रीकरणानंतरचा पृथ्वीचा थंड गोळा तापत जाऊन सर्वच पृथ्वी जवळजवळ द्रवरूप झाली होती, असेही गृहीत धरतात. जसजसे कवच घन होत गेले, तसतशी वायुरूप द्रव्ये मुक्त होऊन पृष्ठभागी येत गेली. पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणातून निसटून जाणाऱ्या वायूंचे प्रमाण कमी होत जाऊन मागे राहणाऱ्या वायूंचे प्रमाण वाढत गेले व वातावरणाची निर्मिती झाली. या वातावरणातील वाफेचे पाणी होऊन पृथ्वीचे जलावरण बनले असावे. कार्बनयुक्त (कार्बन डाय–ऑक्साइड, मिथेन, कार्बन मोनॉक्साइड), गंधकयुक्त (मुख्यतः हायड्रोजन सल्फाइड) व हॅलोजनयुक्त (मुख्यत्वे हायड्रोक्लोरिक अम्ल) वायू हे या वातावरणातील प्रमुख, तर नायट्रोजन व तर वायू गौण घटक असावेत. हायड्रोजन व हीलियम यांच्यासारखे हलके वायू पृथ्वीच्या गुरुत्वीय क्षेत्रातून निसटून निघून गेले असावेत.

मूळ कवचाचे तापमान ६००^° से. असताना वातावरणात पाण्याची वाफ, कार्बन डाय–ऑक्साइड, तसेच गंधक, नायट्रोजन, क्लोरीन, हायड्रोजन, ब्रोमीन, बोरॉन, आर्‌गॉन, फ्ल्युओरीन इत्यादींची संयुगे असली पाहिजेत. कवच थंड होताना घटना कोणत्या क्रमाने घडत गेल्या ते ठरविणे अवघड आहे मात्र १००^° से. पेक्षा कमी तापमानाला सर्व वाफेचे पाणी बनले असावे आणि अम्ले वायूंची (उदा., कार्बन डाय–ऑक्साइड, हायड्रोक्लोरिक अम्ल) मूळ अग्निज खनिजांशी विक्रिया झाली असावी. यातूनच आद्य महासागर व अवसाद (गाळ) बनले असावेत.

भूपृष्ठाचे तापमान १००^° से. पेक्षा कमी झाल्यावर सापेक्षतः थोड्याच काळात सर्व अम्ल वायू अग्निरज खनिजांशी झालेल्या विक्रियांत संपून गेले असावेत. ३ अब्ज वर्षांहून जुन्या खडकांमध्ये सूक्ष्मजंतूंचे व संभवतः शैवलांचे जीवाश्म (शिळारूप झालेले अवशेष) आढळतात. त्यांवरून तेव्हा भूपृष्ठाचे तापमान १००^° से. पेक्षा कमी व मूळच्या अम्लाचे उदासिनीकरण होऊन गेले असले पाहिजे. या आधीच्या काळात बहुतेक वायुरूप द्रव्ये अंतरंगातून बाहेर पडली असल्यास हायड्रोक्लोरिक अम्ल व खडक यांच्यातून मुक्त झालेले क्लोरीन महासागरात, समुद्रात अथवा बाष्पीभवानाने बनलेल्या इव्हॅपोराइट नावाच्या खडकात आले असले पाहिजे. परिणामी महासागराचे पाणी आताच्या एवढे खारट झाले असले पाहिजे व त्याचे घनफळही आताच्या एवढे झाले असावे. थोडक्यात सांगायचे झाले, तर आदिम अग्निरज खनिजे, अम्ल वायू व पाणी यांच्यापासून अवसादी खडक, महासागर व वातावरण यांची निर्मिती झाली. अशा प्रकारे सर्व बाष्पनशील द्रव्ये व पाणी ही पृथ्वीच्या इतिहासाच्या प्रारंभीच्या काळात व आता असलेल्या प्रमाणात अंतरंगातून मुक्त झाली असतील आणि पाण्याची लवणता व घनफळ तसेच एकूण अवसादी गाळांची राशी (त्यांचे घनफळ) ही आताच्या एवढी झाली असेल. नंतर अंतरंगातून वायू बाहेर पडण्याची क्रिया गौण प्रमाणात घडली वा घडत आली असावी.

थंड कवचातून ऑक्सिजन मुक्त होऊ शकत नाही. त्यामुळे प्रथमतः तो भूपृष्ठभागावर मुक्त स्वरूपात नव्हता. वातावरणात जंबुपार (दृश्य वर्णपटातील जांभळ्या रंगापलीकडील अदृश्य) किरण शोषले गेले व वातावरणातील वाफेचे प्रकाशविघटन म्हणजे प्रकाशाच्या ऊर्जेने पाण्याचे हायड्रोजन व ऑक्सिजन यांच्यामध्ये विघटन होऊन वातावरणात प्रथम ऑक्सिजन आला असावा. पैकी हायड्रोजन पृथ्वीबाहेर निघून गेला तर ऑक्सिजनाची वातावरणातील सल्फर डायऑक्साइडसारख्या वायूंशी विक्रिया झाली व वातावरणाला आजचे स्वरूप येण्यास सुरुवात झाली. प्रकाशसंश्लेषण करणारे जीव सु. ३ अब्ज वर्षांपूर्वी अवतरले तोपर्यंत आजच्यासारखे ऑक्सिजनयुक्त वातावरण नव्हते. कारण आवश्यक तेवढ्या गतीने वातावरणातील ऑक्सिजनाचे प्रमाण वाढत नसावे. नंतर मात्र प्रकाशसंश्लेषणाद्वारे हे प्रमाण वाढत गेले असावे. कारण प्रकाशसंश्लेषणात जीव प्रकाशाच्या मदतीने कार्बन डाय–ऑक्साइड व पाणी यांच्यापासून अन्न (कार्बोहायड्रेटे) बनवितात व त्याचबरोबर ऑक्सिजनाची निर्मिती होत असते.

सक्रमण काळ : सुमारे ३·५ ते १·५ अब्ज वर्षांपूर्वीच्या या काळात तयार झालेल्या खडकांवरून त्या काळी वातावरणात आताच्या मानाने ऑक्सिजनाचे प्रमाण पुष्कळच कमी होते, असे दिसून येते. हे खडक मुख्यत्वे ऑक्सिजनरहित स्थितीत समुद्रात साचले असावेत. अशी परिस्थिती बेसाल्टी खडकात बदल होऊन फेरस लोहाची खनिजे बनण्यास अनुकूल असते व प्रत्यक्षात म्हणजे खडकांत अशी खनिजे आढळलीही आहेत. या काळातील सागरी पाण्याचे पीएच मूल्य [अम्लूता दर्शविणारे मूल्य ⟶ पीएच मूल्य] आधुनिक महासागराच्या पाण्याच्या पीएच मूल्यापेक्षा कमी होते. तसेच त्या पाण्यात कॅल्शियमाचे प्रमाण अधिक होते व चूर्णरूप सिलिका त्यात जास्तीत जास्त प्रमाणात विरघळलेली होती.

आधुनिक महासागर : सुमारे २ अब्ज ते १० कोटी वर्षांपूर्वीच्या काळात महासागराला आजचे स्वरूप प्राप्त झाले असावे. अवसाद साचण्याचे व त्यांचे विघटन होण्याचे चक्र या काळात आजसारखेच चालू असावे व त्याद्वारे महासागरातील पाण्याचे संघटन (लवणता) नियंत्रित होत असावे. नद्यानाल्यांद्वारे समुद्रात येणाऱ्या लवणांची सध्याची गती पाहता महासागरातील आजची सर्व लवणे येण्यास १·२ कोटी वर्षे लागली असावीत. याचा अर्थ महासागराच्या पाण्यात आलेली लवणे त्यात साचून राहत नाहीत, तर खनिजरूपात ती त्यातून अलग होऊन निघूनही जात असतात. ‘स्थिर–अवस्था’ या कल्पनेनुसार पाण्यात येणारी व त्यातून निघून जाणारी लवणे जवळजवळ सारख्याच प्रमाणात असतात. निदान गेली दहा कोटी वर्षे तरी महासागरातील महत्त्वाच्या मूलद्रव्यांच्या बाबतीत अशी स्थिर–अवस्था असल्याचे दिसून येते. पृथ्वीवरच्या जलावरणातील सु. ८० टक्के पाणी महासागर व समुद्र यांच्यात असून पावसाचे पाणी नदी नाल्यांमार्फत महासागरात, तेथून वाफेच्या रूपात वातावरणात व वातावरणातून पावसाच्या रूपाने परत जमिनीवर, असे जलचक्र चालू असते.

सागरी विधी : महारागरातील व इतर जलाशयांतील नौकानयन आणि व्यापार यांविषयीच्या कायद्याला ‘सागरी विधी’ (कायदा) म्हणतात. याविषयीचा विचार प्राचीन काळापासून होत आलेला आहे. प्राचीन ईजिप्शियन, फिनीशियन व ग्रीक यांनी यांविषयी काही नियम, संकेत वगैरे रूढ केले होते. यांत नंतर देशादेशांमध्ये व आंतरराष्ट्रीय पातळीवर होत गेलेले बदल, विविध प्रकारचे करार, संधी, अभिसंधी, संकेत, रूढी, वहिवाट आणि नवे कायदे यांची भर पडत जाऊन आताचा सागरी विधी निर्माण झाला आहे आणि तो ⇨ आंतरराष्ट्रीय कायद्याचा एक भाग आहे.

सागरातून मिळू शकणाऱ्या साधनसंपत्तीवर कोणाची मालकी असावी, यावरून देशादेशांमध्ये वाद होत तसेच बेसुमार मासेमारी करणाऱ्या देशांच्या जहाजांना प्रतिबंध करण्यात येई. यांतून विसाव्या शतकात जपान, अमेरिका, रशिया, फ्रान्स, ग्रेट ब्रिटन इ. देशांत तंटे निर्माण झाले व चकमकीही झडल्या (उदा., कॉड माशांवरून उद्‌भवलेली ‘कॉड युद्धे’). शिवाय सागरी सीमेचा प्रश्नही निर्माण होत असे व हा प्रश्न जमिनीवरील सीमाप्रश्नापेक्षा अधिकच गुंतागुंतीचा ठरतो. कारण भरती–आहोटीमुळे नेमकी सागरी सीमा (किनारा) व तिची हद्द ठरविणे अवघड असते. सामान्यतः खंडफळी प्रादेशिक समुद्राची सीमा, तर त्यापलीकडील समुद्र ‘खुला समुद्र’ मानला जातो. खंडफळी, तिच्यावरील समुद्र व तिच्यातील खनिजसंपत्ती यांचे समन्वेषण व खाणकाम यांवर लगतच्या देशाचे नियंत्रण व अधिकारिता असते. मात्र हिचा वापर सद्‌हेतूसाठी सर्व देशांना करता येतो. या भागातील मासेमारीचे नियंत्रण लगतच्या देशाकडे असते व इतर देश त्याच्याशी करार वा संधी करून तेथे मासेमारी करू शकतात.

खुला समुद्र सर्व मानवजातीच्या मालकीचा मानतात. त्यातून मोती, ऑयस्टर, स्पंज, पोवळे इ. मिळविण्याचे अधिकार काही देशांना वहिवाटीने मिळाले आहेत. खुल्या समुद्रातील मासेमारीविषयी निरनिराळ्या देशांत करार व अभिसंधी झालेले असून त्यांनुसार संबंधित देशांनी कायदे केले आहेत. ज्या देशाचा ध्वज जहाजावर असतो, त्या देशाचे कायदे त्या जहाजाला, तसेच त्यावरील उतारू, खलाशी व कर्मचारी यांना लागू असतात. एखाद्या देशाने पकडलेल्या चाच्यांना त्या देशाच्या कायद्यानुसार वागविले जाते. वाहतूक, संदेशवहन संकटकाळी परस्परांना करावयाची मदत वगैरेंविषयी झालेल अनेक अभिसंधी सर्व देशांनी मान्य केले आहेत. शांततेच्या काळात व्यापारी जहाजे सर्व बंदरांचा सर्वसाधारणपणे वापर करू शकतात मात्र आरमारी जहाजांना पूर्वपरवानगी घेऊनच बंदराचा उपयोग करता येतो. वेगळे युद्धकालीन कायदेही करण्यात आलेले आहेत.

दुसऱ्या महायुद्धापर्यंत सरासरी ओहोटीच्या रेषेपासून सु. ४·८ कमी. पर्यंतच्या प्रदेशावर लगतच्या देशाचे स्वामित्व असल्याचे मानीत. दुसऱ्या महायुद्धानंतर अनेक नवीन देश उदयास आले तसेच राष्ट्रसंघ आणि संयुक्त राष्ट्रे यांची स्थापना झाली. यानंतर समुद्राच्या वापरासंबंधी काही निश्चित नियम व कायदे करण्याच्या दृष्टीने प्रयत्न सुरू झाले. ‘इंटरगव्हर्नमेंटल मॅरिटाइम कन्सयल्टेटिव्ह ऑर्गनायझेशन’ नावाची संयुक्त राष्ट्रांची संघटना असून १०० पेक्षा जास्त देश तिचे सदस्य आहेत. माहासागरातील प्रदूषणाचे नियंत्रण, सागरातील सुरक्षितता, नौकानयन वगैरेंबाबतीत विविध देशांमध्ये सहकार्य घडवून आणण्याचे प्रयत्न ही संघटना करते. १९५८ व १९६० साली संयुक्त राष्ट्रांच्या सागरविषयक परिषदा भरल्या. त्यांमध्ये ४·८ किमी. किनारपट्टी सोडता इतरत्र नौकानयन, पाण्याखालून केबल व नळ टाकणे, विमान वाहतूक व मच्छीमारी यांबाबतीत सर्व राष्ट्रांना मुभा असावी, असे ठरविण्यात आले. मात्र विकसित व विकसनशील देशांमध्ये यांविषयी मतभेद आहेत. १९६९ साली संयुक्त राष्ट्रांनी एका ठरावाद्वारे किनाऱ्यापासून १२ नॉटिकल मैलांपलीकडील (१ नॉटिकल मैल = १,८५२ मी.) तळावर अण्वस्त्रे ठेवण्यास बंदी घालण्याचे व १९७२ सालापासून त्याची अंमलबजावणी करण्याचे ठरविले होत. १९८२ मध्ये संयुक्त राष्ट्रांच्या आमसभेने सागरी विधीविषयीचा अभिसंधी मान्य करून तो जाहीर केला. त्यानुसार किनारपट्टीपासून सु. ३२० किमी. पलीकडे असलेला सागरी प्रदेश हा अखिल मानवजातीच्या समाईक मालकीचा असून त्यातील मासे, खनिजे इ. साधनसंपत्तीचे उत्पादन व विनियोग आंतरराष्ट्रीय नियंत्रणाखाली करण्यात यावा, असे सुचविण्यात आले. ११७ देशांनी त्यावर लगेच सह्या केल्या मात्र अमेरिकेसह सु. २० देशांनी त्यावर सह्या केल्या नाहीत. याच्या दोन भागांपैकी पहिल्या भागात देशांचे समुद्राविषयीचे हक्क व त्याच्या वापराविषयीचे नियम असून त्यांबाबत कमी मतभेद आहेत. मात्र दुसऱ्या भागातील समुद्रतळावरील साधनसंपत्तीविषयीच्या नियमांबद्दल तीव्र मतभेद आहेत. अशा तऱ्हेने सागरी साधनसंपत्तीच्या मालकी विषयीचा प्रश्न अजून सुटलेला नाही.[ ⟶ सागरी विधि].

पहा : अटलांटिक महासागर; आर्क्टिक महासागर; ऊझ; किनारा व किनारी प्रदेश; खंड–१; जीवविज्ञान, सागरी; द्रोणी; पॅसिफिक महासागर; पुळण; प्रवाळद्वीपे व प्रवाळशैलभित्ति; भरती–ओहोटी; भूपट्ट सांरचनिकी; मत्स्योद्योग; लाटा, समुद्रातील; वातावरण; शक्ति–उद्‌गम; समुद्र; सागरी निमज्जन साधने; सागरी प्रवाह; सागरी विधि; हिंदी महासागर; हिमनग.

संदर्भ :1. Brahtz, J. F., Ed. Ocean Engineering : Goals, Environment, Technology, New York, 1968.

2. Charlier, R. H.; Gordon B. L. Ocean Resources : An Introduction to Economic Oceanography, Washington, D. C., 1978.

3. Craven, J. P., Ed. Ocean Technology, New York, 1973.

4. Dietrich, G. General Oceanography, New York, 1973.

5. Friedmann, W. The Future of the Oceans, New York, 1971.

6. Gorsky, N. The Sea–Friend and Foe, Moscow, 1961.

7. Groves, D. G.; Hunt, L. M. The Ocean World Encyclopedia, New York, 1980.

8. Hunt, L. M.; Donald, G. Glossary of Ocean Science and undersea Terms, Arlington,Va., 1979.

9. Jerlov, N. G. Optical Oceanography, Amsterdam, 1968.

10. King, C. A. M. Introduction to Physical and Biological Oceanography, 2 Vols., London, 1979.

11. Kinne, O. Marine Ecology, New York, 1970.

12. Knauss, J. A. Introduction to Physical Oceanography, Englewood Cliffs, N. J., 1978

13. Lambert, D. The Oceans, Warwick, 1980.

14. Marx, W. The Frail Ocean, New York, 1967.

15. Maxwell, A. E. The Sea, New York, 1971.

16. Miller, R. C. The Sea, New York, 1966.

17. Nairn, A. E. M.; Stehli, F. G. The Ocean Basins and Margins, New York, 1973.

18. Penzias, W.; Goodman, M. W. Man Beneath the Sea : A Review of Underwater Ocean Engineering, New York, 1972.

19. Riley, J. P.; Chester, R. Introduction to Marine Chemistry, New York, 1971.

20. Ross, D. Introduction to Oceanography, Englewood Cliffs, N. J., 1977.

21. Russell, F. S., Ed. Advances in Marine Biology, 4 Vols., New York. 1963–67.

22. Sharma, R. C.; Vatal, M. Oceangraphy for Geographers, Allahabad, 1962.

23. Shepard. F. P. Submarine Geology, New York, 1973.

24. Sverdrup, H. V.; Johnson, M. W.; Fleming, R. H. The Ocean, New York, 1962.

25. Weyl, P. K. Oceanography : An Introduction to the Marine Environment, New York, 1970.

26. Wolfe, L. Ships that Explore the Deep, New York, 1971.

ठाकूर, अ. ना.; वाघ, अ. भा.; सहस्रबुद्धे, य. शि.

चित्रपत्र : महासागर व महासागरविज्ञान

प्रतिध्वनिमापक	सागरजलाचे नमुने घेण्यासाठी वापरली जाणारी ‘व्हॅन डॉर्न’ बाटली.	सागराविषयीची माहिती मिळविण्यासाठी स्थिर करून ठेवलेला बोया.
सागरतळावरील गाळाचे नमुने घेण्याचे उपकरण.	प्लवकाचे नमुने घेण्याचे जाळे.	गभीर तापमानलेखक
महासागरातील प्रयोगशाळा : (अ) तरंगता उपकरण मंच.	(आ) सुकाणाकडील भाग बुडाल्यावर उभी राहिलेली स्थिर प्रयोगशाळा.	आधुनिक बर्फफोडी जहाज.
पाण्यात १८० मी. खोलीपर्यंत प्रत्यक्ष निरीक्षणासाठी वापरण्यात येणारी वेधशाळा	गवेषणी.	सागर कन्या.