（4）大自然中的植物和动物之间，存在的复杂相互作用，使之降解为二氧化碳后又回到大气中。虽然，二氧化碳在大气中所占的比例仅为0044％，但是，它对生命的意义是非常重要的。因为它是活体物质制造多种有机化合物所需要的碳原子的元素来源。在这个复杂的锁链中，海洋中较为低等的数量巨大的动物，是依靠植物和有机碎屑来维持生命的。当然，这些动物的存在，又是其他动物的食物。这就是海洋中的食物链。在动物中，释放二氧化碳的过程，叫做呼吸。我们可以认为，这是光合作用过程的逆过程，呼吸时消耗了氧，而释放出来的是二氧化碳。
在世界大洋中，碳循环多少是自身控制的，它表现在浮游植物吸收溶解的二氧化碳，释放出氧，并溶于海水之中。浮游动物和鱼类，消耗浮游植物所固定的碳，并利用溶解氧进行呼吸。另一方面，海洋中有机物质在分解时，放出二氧化碳，又为浮游植物所同化。但是，与碳循环有关的最为重要的问题之一是，大气中的二氧化碳，与海洋以及海洋沉积物中总碳之间的交换速率。此外，碳循环还涉及到穿过大气——海界面的平衡、动物介壳的沉淀、沉积物中碳酸盐的溶解，以及碳酸钙的某些局部无机盐类沉淀等体系。
生物海洋学
生物海洋学是一门研究海洋生物种群在时间和空间分布状态，以及各生物群落之间和环境间相互作用的学科。不难看出，生物海洋学主要涉及的领域是生物分类学和生态学。但是，由于海洋生物研究人员的兴趣是多方面的，所以，在实际研究中涉及的范围远远超出上面讲的那两个方面。
最古老的海
地中海为欧、亚、非三大洲之间的陆间海，是世界上最古老的海。按照板块学说，海洋的成长与演化分为若干阶段，地中海是属于终结期海的代表，它是特提斯海(又称古地中海)的残存水域。
地中海东西长4000千米，南北平均宽800千米，面积约2505万平方千米。平均水深1541米，最大水深5121米。海岸线长22530千米。沿岸20多个国家和地区。自古以来就是欧、亚、非文化交流和贸易往来的重要通道。由于地中海蒸发量远远大于降水量与径流量之和，使地中海的含盐量高达38‰。大西洋海水由直布罗陀海峡上层注入地中海，而地中海的海水则从海峡下层流入大西洋。
真光层
真光层位于表层海域的真光层海水水体，由于接受太阳照射界面大，热能交换迅速而且量大，因此是海洋光化学研究的主要对象。科学家通过研究透光层中的光分散物质和光感物质的光反应，了解它们的反应机制。另一方面，海水中的有机物质和海洋生物对光的反映和影响，光化学反应对海洋生物的影响，光化学反应在元素和物质全球通量研究的地位，都要求化学海洋学作出科学解释。
在海洋真光层之中或之下的水体中，其化学变化作用和过程，均属溶液化学研究的范畴，它包括海水元素物质的活性系数研究、活性系数与其存在的形式的关系研究、海水体中金属-有机物的相互作用研究、水体的综合容量及实验测定方法研究、生物在海洋元素地球化学过程研究中的地位、作用研究等。因为，在海水水体中，微小的悬浮粒子与正离子/负荷离子的交换作用，在物质海洋通量和循环研究中，均起着关键性的重要作用。
最着名的洋中之海
马尾藻海是世界上着名的洋中之海。一般情况下，大洋是海洋的中心主体，海为海洋的边缘附属部分，而且海濒临陆地，但惟有马尾藻海例外。它位于北大西洋的中部，是世界上惟一没有陆岸的海。马尾海位于北纬20°～35°、西经40°～75°之间，四周为北大西洋环流所环绕。水深在1700米左右，域内水流很弱，水温高达18°～23℃，盐度一般为37‰。由于高温高盐以及周围海流的封闭作用，海水交换很慢。海面水位比四周高，整个海区像一个巨大的凸透镜一样扣在北大西洋上。该海域生长漂浮着大量的马尾藻，因而得名。相传1492年着名探险家哥伦布率领船队进入马尾藻海域时，曾把这里大量的海藻误认为是找到了草原和陆地。
最富有的海湾
波斯湾位于印度洋北部阿拉伯海西北，在伊朗高原和阿拉伯半岛之间，形似月牙状，长约990千米，宽约56～338千米，面积24万平方千米。东北侧水深一般浅于70米，西南侧一般浅于20米，东南端最深处110米，大型轮船和军舰均可通航。沿岸有伊朗、伊拉克、科威特、沙特阿拉伯、巴林、卡塔尔、阿拉伯联合酋长国和阿曼等8个国家。
波斯湾地处亚热带，气候干燥炎热，高温少雨，沿岸多沙漠。湾内自然资源丰富，沿岸国家盛产石油，是世界上最大的石油供应基地，素有“世界石油宝库”之称。已探明石油储量为8798亿吨，约占世界石油总量的65％。石油产量约占世界总产量的1／3。海湾国家出产的石油大部分出口，出口量约占世界出口量的40％以上。沿岸国家的石油收入占财政收入的85％以上。从波斯湾通过印度洋绕道好望角的运输线称为西方的生命线，必经的霍尔木兹海峡被称做石油的总阀门。1990年在该地区发生的海湾战争，实质上就是美国为保护其利益而进行的一场石油争夺战。
最长的海峡
莫桑比克海峡是世界上最长的海峡。位于非洲大陆东南岸莫桑比克与马达加斯加岛之间，呈东北——西南走向。全长1670千米。北端宽960千米，南端最宽1250千米，中部最窄处386千米。大部水深在2000米以上，最大深度4250米。是南大西洋与印度洋之间的航运要道，从波斯湾驶往北美、西欧的大型油船，须经该海峡绕过好望角进入大西洋。
最宽、最深的海峡
德雷克海峡位于南美洲南端与南设得兰群岛之间，南北宽970千米，最大水深5248米，是世界上最宽、最深的海峡。德雷克海峡是各大洲通往南极地区的海上和空中交通要道。海峡内经常有狂风巨浪，海面冰山林立，是航运最危险的通道。
最弯曲的海峡
麦哲伦海峡位于南美大陆南端与火地岛、圣伊内斯岛之间，连接大西洋和太平洋。因1520年葡萄牙航海学家麦哲伦发现并首次进入该海峡，故称为麦哲伦海峡。海峡东段呈东北——西南走向，中段折为南北走向，西段向西弯曲，变成东南——西北走向，实为海峡曲折弯曲之最。海峡东段平整，中、西段岸壁陡峻，多岛屿和岬角。海峡内风大浪高，不利于航行。在巴拿马运河开通前，该海峡一直是大西洋和太平洋之间的海上通道。
最年轻的海峡
丹麦的利姆海峡，西起北海，东到卡特加特海峡，横穿于日德兰半岛北部。水道原是一条峡湾，19世纪初期，峡湾东端被海水冲开，与卡特加特海相通形成海峡，距今才有100多年的历史，是世界上最年轻的海峡。
最忙碌的海峡
世界上交通最繁忙的海峡主要有4个：英吉利海峡、多佛尔海峡、马六甲海峡和霍尔木兹海峡。
最大的岛屿
格陵兰岛是世界上最大的岛屿，属丹麦。位于北美洲的东北，北冰洋和大西洋之间，人口55万，面积218万平方千米。全岛85％地面终年为冰雪覆盖，平均厚度近1500米，是仅次于南极洲的现代大陆冰川。岛上有铅、锌等矿物质和驯鹿、北极熊等耐寒动物，还有海豹、海象、鲸鱼及其他鱼类。岛上居民主要以捕鱼、狩猎和畜牧为生。
最大的群岛之国
印度尼西亚是世界上最大的群岛之国。位于亚洲东南部，跨赤道两侧，地处欧亚大陆之间，东濒太平洋，西临印度洋，由13667个大小岛屿组成，素有“千岛之国”之称。东西延伸约5100千米，南北绵亘约1900千米。海岸线总长约35万千米，国土面积190多万平方千米。伊里安岛西部的查亚峰海拔5030米，为全国最高点。全国有火山400多座，其中活火山120多座，地震频繁发生，是世界活火山最多和地震多发地区。
最长的海底隧道
目前最长的海底隧道是日本的青函隧道。全长5385千米，其中有233千米在海底，主隧道直径11米，高9米。它南起青森县今别町滨名，北至北海道知内町汤里，铺设铁路线两条，另外还有两条后勤供应辅助隧道。高速火车13分钟就可通过隧道。
最早的水底隧道
1818年至1843年，英国在伦敦泰晤士河下，修建了一条水底隧道，长458米。原为人行及通马车之用，建成后改为通行铁路之用。施工时河水曾两次淹没了隧道而被迫停工，这是世界上最早的水底隧道。
海台
海台又称海底高原、海底长垣，为宽广而伸长的海底高地。通常起伏较小，台顶面比较平坦，高出周围洋底1～2千米。侧面坡度一般较陡，但有的也较平缓。有时可绵延几千千米以上，如太平洋马绍尔群岛和夏威夷群岛间的海台，长2800千米，宽900千米。以太平洋和印度洋分布较广。按其所处位置分为两类：
（1）边缘海台，发育于大陆边缘，多分布于水深500～4000米处，为大陆坡或岛坡上的平坦面，坡度在1/100以下。通常为花岗岩基底，是沉没至海洋不同深度的地块，如美国东南岸外的布莱克海台。
（2）洋中海台，指洋盆中孤立的海底高原，大多位于水深4000～5500米处，上覆以钙质为主的厚层沉积物，通常无明显的火山、地震等构造活动。有些则具有陆壳性质，可认为是大陆裂离出来沉没的碎块，也称微型陆块，其地壳比周围洋底厚，但仍小于正常陆壳，如印度洋的马斯克林海台。
海隆
海隆是指宽广且坡度和缓的海底隆起区。深海底的海隆或者呈长条状，或者接近等轴状，有的还镶嵌着海山或火山岛。海隆有两种：（1）无震海隆。位于板块内部的洋盆区内的海隆，不发生地震。有一些海隆的基底是变厚和抬升的洋底，其形成与洋底基性火山活动有关。（2）活动海隆。指较宽缓的大洋中脊，如东太平洋海隆。位于板块边缘，故构造活动强烈，地震频繁。
咸海
咸海是世界上最封闭的内陆海之一，是世界第四大湖。位于哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦境内。面积约645万平方千米。内有岛屿300多个，大部水深20～25米，最大水深69米。其含盐量较海水的含盐量高，但比死海的含盐量小得多。
据最新探测成果，咸海是一个两层海，即在地面海海底300～500米以下又有一层海，这层海的海水与白垩沉积混合在一起，略含有矿物质，有一定量的盐分，地下海每年供给地面海4～5亿立方米的海水而不枯竭。天山山脉有几道暗河直通到咸海的地下海。
由于苏联时期将流经咸海的两条主河道——阿姆河和锡尔河改流，用以灌溉这一地区的棉花，致使咸海的生态环境急剧恶化，水域面积减少，盐碱地和沙漠面积增加，渔业资源出现枯竭。世界银行将提供38亿美元贷款，帮助中亚地区治理咸海的生态灾难。
海洋概览
1海和洋的区分
广阔的海洋，从蔚蓝到碧绿，美丽而又壮观。海洋，海洋。人们总是这样说，但好多人却不知道，海和洋不完全是一回事，它们彼此之间是不相同的。那么，它们有什么不同，又有什么关系呢？
洋，是海洋的中心部分，是海洋的主体。世界大洋的总面积，约占海洋面积的89%。大洋的水深，一般在3000米以上，最深处可达1万多米。大洋离陆地遥远，不受陆地的影响。它的水温和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝，透明度很大，水中的杂质很少。世界共有4个，即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。
海，在洋的边缘，是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的11%，海的水深比较浅，平均深度从几米到两三千米。海临近大陆，受大陆、河流、气候和季节的影响，海水的温度、盐度、颜色和透明度，都受陆地影响，有明显的变化。夏季，海水变暖，冬季水温降低；有的海域，海水还要结冰。在大河入海的地方，或多雨的季节，海水会变淡。由于受陆地影响，河流夹带着泥沙入海，近岸海水混浊不清，海水的透明度差。海没有自己独立的潮汐与海流。海可以分为边缘海、内陆海和地中海。边缘海既是海洋的边缘，又是临近大陆前沿；这类海与大洋联系广泛，一般由一群海岛把它与大洋分开。我国的东海、南海就是太平洋的边缘海。内陆海，即位于大陆内部的海，如欧洲的波罗的海等。地中海是几个大陆之间的海，水深一般比内陆海深些。世界主要的海接近50个。太平洋最多，大西洋次之，印度洋和北冰洋差不多。
2海洋的形成
海洋是怎样形成的？海水是从哪里来的？
对这个问题目前科学还不能作出最后的答案，这是因为，它们与另一个具有普遍性的、同样未彻底解决的太阳系起源问题相联系着。
现在的研究证明，大约在50亿年前，从太阳星云中分离出一些大大小小的星云团块。它们一边绕太阳旋转，一边自转。在运动过程中，互相碰撞，有些团块彼此结合，由小变大，逐渐成为原始的地球。星云团块碰撞过程中，在引力作用下急剧收缩，加之内部放射性元素蜕变，使原始地球不断受到加热增温；当内部温度达到足够高时，地内的物质包括铁、镍等开始熔解。在重力作用下，重的下沉并趋向地心集中，形成地核；轻者上浮，形成地壳和地幔。在高温下，内部的水分汽化与气体一起冲出来，飞升入空中。但是由于地心的引力，它们不会跑掉，只在地球周围，成为气水合一的圈层。
位于地表的一层地壳，在冷却凝结过程中，不断地受到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，因而变得褶皱不平，有时还会被挤破，形成地震与火山爆发，喷出岩浆与热气。开始，这种情况发生频繁，后来渐渐变少，慢慢稳定下来。这种轻重物质分化，产生大动荡、大改组的过程，大概是在45亿年前完成了。
地壳经过冷却定形之后，地球就像个久放而风干了的苹果，表面皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地形一应俱全了。
在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存于一体；浓云密布。天昏地暗，随着地壳逐渐冷却，大气的温度也慢慢地降低，水气以尘埃与火山灰为凝结核，变成水滴，越积越多。由于冷却不均，空气对流剧烈，形成雷电狂风，暴雨浊流，雨越下越大，一直下了很久很久。滔滔的洪水，通过千川万壑，汇集成巨大的水体，这就是原始的海洋。