Чорне та Азовське моря належать до басейну Атлантичного океану. Води Чорного моря омивають береги України, Росії, Грузії, Туреччини, Болгарії й Румунії, Азовського – України й Росії. Між собою моря сполучаються мілководною Керченською протокою, межа проходить по лінії мис Такил – мис Панаґія. Чорне море протокою Босфор (межа по лінії мис Румелі – мис Анадолу) сполучається з Мармуровим морем і далі протокою Дарданелли – з Середземним морем. Найбільша довжина Чорного моря по 42°29' пн. ш. становить 1148 км, найбільша ширина – між м. Очаків і м. Ереглі – 611 км, найменша ширина по меридіану південної точки Криму (мис Сарич) – 258 км. Найбільша довжина Азовського моря – від коси Арабатська Стрілка до гирла р. Дон – 360 км, найбільша ширина – 176 км. Середня глибина Чорного моря становить 1300 м, максимальна – 2245 м, Азовське море мілководне: середня глибина – 7 м, максимальна – 15 м.

Берегова лінія Чорного моря розчленована порівняно мало, лише низовинні береги його північно-західної частини порізані затоками й лиманами. Північно-західний берег Чорного моря невисокий. На схід від Севастопольської бухти береги помітно підвищуються. Береги Керченського півострова майже по всій довжині урвисті. Північно-східний берег Чорного моря переважно високий, за винятком району, де до нього підходить велика Колхідська низовина. Південний берег моря високий та урвистий майже скрізь. Берег на захід від протоки Босфор порівняно невисокий. Миси на цій ділянці круто обриваються до моря. Від мису Каліакра до дельти Дунаю берег поступово знижується.

Береги Азовського моря на заході, півночі й сході переважно низовинні, на півдні – урвисті. Характерною рисою берегів Азовського моря є наявність намивних піщаних кіс, які відокремлюють від моря ряд мілководних заток і лиманів. Найбільша з них – Арабатська Стрілка – відокремлює мілководну затоку Сиваш.

У будові дна Чорного моря виділяються області з корою континентального, субконтинентального й субокеанічного типів. У рельєфі дна чітко простежуються шельф, материковий схил і глибоководна котловина. Шельф займає близько 25% площі дна моря. Максимальна ширина шельфу – 200–250 км – на північному заході; біля Південного берега Криму, кавказького й анатолійського узбереж ширина його становить декілька кілометрів. На материковий схил припадає близько 40% дна, він обмежений ізобатами 100 і 2000 м. Дно котловини (глибше від ізобати 2000 м) займає майже 35% площі дна і є  слабо нахиленою в південному напрямі акумулятивною рівниною. Дно Азовського моря переважно рівне, з рівномірним зростанням глибини до центру западини.

Кліматичні умови Чорного та Азовського морів визначаються їх географічним положенням і загальною циркуляцією атмосфери. Північна частина Чорного моря й Азовське море розташовані в південній частині помірного, південна частина Чорного моря – в північній частині субтропічного кліматичного поясу. Середня температура повітря у січні над центральною частиною Чорного моря становить 8°C;, у північно-західній частині знижується до 0–3°C;, з абсолютним мінімумом -30°C. Середня температура повітря в липні становить 22–24°C, найвища 35°C. В Азовському морі холодні зими (до –33°C) можуть поєднуватися із сухим і спекотним літом (до 40°C). Річна кількість опадів над Азовським морем, на заході та північному заході Чорного моря становить 300–500 мм, на півдні Чорного моря – 700–800 мм, на сході – 1800–2500 мм. На більшій частині акваторії Чорного моря переважають північні та північно-східні вітри, для південно-східної частини моря характерні вітри південних і південно-східних напрямів. Середньомісячна швидкість вітру максимальна в січні-лютому (7–8 м/с), мінімальна – у червні-липні (4–5 м/с). Постійний максимум швидкості вітру спостерігається в західній частині Чорного моря, мінімум – у південно-східній.

Крига на Азовському морі утворюється щороку. У суворі зими вона вкриває значну, а іноді й усю площу моря, у м’які зими крига спостерігається в лиманах, затоках і уздовж берегів. У Чорному морі льодоутворення, яке впливає на судноп­лавство, спостерігається лише у північно-західній частині. Щорічне утворення припаю відбувається лише в лиманах і затоках. Повне замерзання відкритих районів північно-західної частини моря можливе лише в дуже холодні зими.

У Чорне море впадає велика кількість річок. Їхній сумарний стік дорівнює 350 куб.км/рік. Близько 80% річкового стоку надходить у північно-західну частину моря (річки Дунай, Дніпро, Дністер, Південний Буг). Сумарний стік річок (найбільші – Дон і Кубань) в Азовське море становить в середньому 35 куб.км/рік.

Температура води в Чорному морі коливається від значень замерзання води (–0,97°C при солоності 18‰;, – 0,54°C при солоності 10‰) у прибережній зоні північної частини моря до 28–29°C при максимальному прогріванні. По всьому об’єму моря середня температура води – близько 9°C. Для термічної структури Чорного моря характерна наявність холодного проміжного шару – підповерхневого (40–80 м) шару мінімуму температури, який традиційно виділяється по ізотермі 8°C. Нижче 75–100 м температура монотонно підвищується з глибиною до значень 9,1°C біля дна. Середня температура води в Азовському морі становить 11,5°C. Взимку температура на поверхні моря знижується в районах з високою солоністю до –1°C (затока Сиваш), а в районах  з низькою солоністю до –0,1°C. У липні й серпні температура води для більшої частини моря становить 24–25°C (біля берегів до 32°C).

Солоність поверхневого шару Чорного моря (18‰) майже вдвічі менша ніж солоність поверхневих вод Світового океану, солоність Азовського моря – ще нижча –10–12‰. Середня солоність у Чорному морі монотонно зростає від поверхні (17,6‰ у травні й 18,1‰ у лютому) до дна (22,33‰). До глибинної частини моря з Нижньобосфорською течією надходять високосолоні води з Мармурового моря. Для вертикальної галинної структури моря характерна наявність двох галоклинів (шарів різкої зміни солоності): сезонного в шарі 0–30 м і постійного в шарі 50–200 м.

Внаслідок особливостей термогалинної структури вод Чорного моря на глибинах 50–200 м сформувалася різка зміна густини (умовна густина досягає значень 16,15–16,25), що називається основним пікноклином. Це призводить до істотного обмеження вертикального водообміну.

Водні маси і стуктура вод Чорного моря формуються в результаті взаємодії мармуровоморської водної маси, яку приносить Нижньобосфорська течія, і прісних вод, що надходять з річковим стоком і атмосферними опадами. Виділяють до п’яти чорноморських водних мас, що відрізняються за своїми термогалинними характеристиками: прибережна чорноморська водна маса, верхня чорноморська водна маса, холодний проміжний шар, проміжна чорноморська водна маса й глибинна чорноморська водна маса. Водна маса Азовського моря формується в результаті водообміну з Чорним морем і надходженням прісних вод.

У Чорному морі переважає циклонічний рух вод, що розпадається в період з червня по грудень на два циклонічні кругообіги в західній і східній частинах моря. У цей самий період, при зменшенні інтенсивності загальної циркуляції моря, набувають розвитку антициклонічні вихори, що локалізуються в зоні материкового схилу. Течії в Азовському морі, в основному, вітрового походження і циклонічного характеру. Найскладнішою є структура течій у Керченській протоці, де потоки можуть бути спрямовані з Чорного моря до Азовського і навпаки, залежно від напряму вітру, а при довготривалих вітрах у протоці виникають компенсаційні течії, спрямовані проти вітру.

Характерною особливістю Чорного моря є наявність відносно тонкого поверхневого шару аеробних вод і потужного глибинного сірководневогого шару. Значною мірою це пов’язане зі зміною густини вод, що зумовлює суттєве обмеження вертикального потоку кисню. Гідрохімічна структура шару вод над основним пікноклином та процеси її формування подібні до тих, що спостерігаються в кисневовмісних водах більшої частини Світового океану. Кисень продукується у верхньому 30–40-метровому фотичному шарі моря, або надходить до цього шару з атмосфери, а потім переноситься фізичними процесами водообміну до глибших шарів вод. Гідрохімічна структура шару основного пікноклину є перехідною від аеробних умов до анаеробних. Нижче від основного пікноклину вміст сірководню збільшується, досягаючи максимальних значень у придонному шарі вод.

Процес формування сучасної флори і фауни Чорного моря триває упродовж останніх 5–8 тис. років, після чергового його з’єднання зі Світовим океаном. Нині за своїм генезисом у басейні моря виділяють чотири основні групи гідробіонтів: середземноморські іммігранти – найчисленніші за видовим і кількісним складом, понтичні автохтонні релікти, прісноводні види й інтродуценти.

У межах економічної зони України за останніми даними виявлено близько 150 видів зоопланктонних організмів, серед яких є кілька видів – вселенців. Водночас, деякі аборигенні види зникли, зокрема важливі кормові об’єкти живлення личинок риб. За оцінками 90-х років ХХ ст., вміст “кормового” зоопланктону у верхньому населеному шарі (до глибин 150–200 м) коливався в межах від 1 до 25 г/кв.м. Різке зниження кількості й біомаси “кормового” зоопланктону в цей період збігалося із вселенням реброплава мнеміопсиса.

Флора макрофітів української частини шельфу Чорного моря нараховує близько 270 видів, зокрема 4 види морських трав і 2 види квіткових рослин. У альгофлорі домінують червоні водорості (близько 140 видів), кількість бурих і зелених менша більш ніж удвічі.

Рослинні угруповання поширені на глибині від 0 до 20 м, однак найбільші зарості макрофітів зосереджені на глибині від 1 до 5 м. Протягом останніх десятиліть відбулися істотні зміни у складі й структурі цистозирових і філофорових фітоценозів. Вони найбільше виражені в північно-західній частині Чорного моря і подекуди біля кримського узбережжя.

Основними показниками стану іхтіопланктонних угруповань є видовий склад, кількість ікри та личинок, а також виживання личинок у різних умовах. На початку 90-х років кількість іхтіопланктону порівняно з 50–60 роками ХХ ст. скоротилася на 1–2 порядки, а частка мертвої ікри збільшилася від 40% до 80% і більше. У 2000–2003 роках частка мертвої ікри знизилася приблизно до 70%.

Іхтіофауна Чорного моря налічує майже 200 видів і підвидів, включаючи випадкових прісноводних і морських риб, відомих за одиничними знахідками. Основу іхтіофауни – близько 140 видів і підвидів – становлять власне морські риби, які поділяються на дві підгрупи: середземноморські іммігранти і бореально-атлантичні релікти. Середземноморські види населяють переважно верхній шар, що прогрівається. З них понад 60 видів повністю натуралізувалися аж до утворення ендемічних підвидів, всі стадії їхнього життєвого циклу пов’язані з Чорним морем. Інші види регулярно мігрують у теплий період року на нагул з інших морів Середземноморського басейну. Бореально-атлантична підгрупа представлена 13 видами, що живуть у теплу пору року переважно в охолодженому підповерхневому шарі й проникають у поверхневий шар у зимовий період. Група солонуватоводних риб нараховує 22 ендемічні або спільні з Каспійським морем види і підвиди, які є автохтонними реліктами солонуватоводного нижньопліоценового Понтичного озера-моря. Анадромні прохідні і напівпрохідні риби представлені 25 видами давнього походження – порядку 1,5–2 млн років. Штучно акліматизована в Азово-Чорноморському басейні – далекосхідна кефаль (пиленгас).

Чорне й Азовське моря донедавна були найбільш рибопродуктивними в Середземноморському басейні. Проте надмірний рівень антропогенного впливу в останній чверті ХХ ст. призвів до значного зниження їх продуктивності. Основними промисловими видами риб в Азово-Чорноморському басейні в останні десятиріччя є шпрот і хамса. В Чорному морі частка цих видів від загального вилову України складає понад 98%. В Азовському морі промисел базується на тюльці, хамсі, пиленгасі й судаку, спостерігається відновлення запасів бичків. Причиною занепокоєння є стан запасів найцінніших видів Азово­Чорноморського басейну – осетрових, чорноморського лосося й камбали калкан.

Чорне й Азовське моря мають велике економічне значення як перспективний регіон видобутку вуглеводневої сировини, район промислу риби, важлива транспортна магістраль, регіон величезного рекреаційного потенціалу.

Українські сектори акваторій Чорного й Азовського морів – найважливіша ресурсна база вуглеводнів. Тут зосереджено близько 30% сумарних ресурсів вуглеводнів України. У межах північно-західного шельфу Чорного моря відкрито 8 газових і газоконденсатних родовищ: Голіцинське, Південноголіцинське, Штормове, Архангельське, Шмідтівське, Кримське, Одеське, Безіменне. В Азовському морі відкрито 6 газових родовищ: Стрілкове, Морське, Північнокерченське, Північноказантипське, Східноказантипське й Північнобулганацьке.

Найбільшими портами України є Ізмаїл, Іллічівськ, Одеса, Южне, Миколаїв, Херсон, Севастополь, Феодосія, Керч на Чорному морі, Бердянськ і Маріуполь – на Азовському. Порти Одеса, Іллічівськ, Южне мають виключне значення не лише у транспортній системі України, але і в структурі транспортних міжнародних коридорів, що активно розвиваються.

 Сприятливі природно-кліматичні умови дають змогу розвивати у приморській смузі Чорного та Азовського морів курорти і туризм. Протяжність морського узбережжя України становить близько 2500 км, з яких 1160 км – цінні пляжі. Тут вирізняються два основних регіони зосередження природних рекреаційних ресурсів – Кримський та Азово-Чорноморський. Найбільшим кліматичним курортом є Південний берег Криму. Цінним елементом рекреаційного потенціалу України є родовища лікувальних грязей морського походження.

Екосистеми Чорного й Азовського морів упродовж останніх десятиліть зазнають значного антропогенного навантаження. Визначальними факторами формування головних екологічних проблем є вплив річкового стоку, 80% якого у Чорному морі надходить до його екологічно найуразливішої мілководної північно-західної частини, стокові води з точкових (особливо суттєво для Азовського моря) і дифузних берегових джерел, а також забруднення від морських транспортних засобів. Серед наслідків антропогенної дії найбільш значущим є євтрофікація, яка впливає на стан екосистем Чорного й Азовського морів. Рівень євтрофікування та об’єм забруднювальних речовин, що надходять, перевищили асиміляційну ємність морського середовища на початок 1980­х років і багаторазово збільшились на середину 1990-х. У 2000-і роки екологічна ситуація дещо поліпшилась: простежується стійка тенденція відновлення біорізноманіття та кількісних характеристик багатьох видів гідробіонтів, включаючи промислові, зменшилась, але не досягла екологічно безпечного рівня ступеню євтрофування басейну.

 

В.М. Єремеєв, В.О. Іванов, О.Ю. Митропольський, О.М. Суворов