Dünya gezegeninin dörtte üçü sularla kaplıdır. Gezegenin katı yüzeyinin çoğu, okyanus yüzeyinin 4.000 ila 5.500 metre (13.100 ve 18.000 ft) altındaki derinliklerde bulunan abisal bir düzlüktür. Kürenin merkezine en yakın gezegendeki katı yüzey konumu, Mariana Çukuru’nda 10.924 metre (35.840 fit) derinlikte bulunan Challenger Deep’tir.
Araştırma, iş veya eğlence için tüplü dalış ve hatta denizaltıların kullanıldığı su altı savaşları gibi bir dizi insan faaliyeti su altında gerçekleştiriliyor olsa da, Dünya gezegenindeki bu çok geniş ortam birçok yönden insanlara düşmandır ve bu nedenle yeterince keşfedilmemiştir. Ancak sonarla veya daha doğrudan insanlı veya otonom su altı araçlarıyla keşfedilebilir. Deniz tabanları, en azından kaba bir çözünürlükle sonar ile araştırıldı; Özellikle stratejik alanlar, düşman denizaltılarının izini sürmek veya dost denizaltılara yardım etmek için ayrıntılı olarak haritalanmıştır, ancak elde edilen haritalar hala sınıflandırılabilir.
Su altında insan faaliyetinin önündeki en büyük engel, insan akciğerlerinin bu ortamda doğal olarak işlev görememesidir. Balıkların solungaçlarından farklı olarak, insan akciğerleri sıvıları değil, atmosferik basınçta gaz alışverişi yapacak şekilde uyarlanmıştır. Kasların suyu akciğerlere hızlı bir şekilde girip çıkmak için yeterli olmaması bir yana, memeliler ve kuşlar gibi hava soluyan tüm hayvanlar için daha önemli bir sorun, suyun atmosferik havaya kıyasla çok az çözünmüş oksijen içermesidir.
Hiçbir şey sudan daha yumuşak veya daha esnek değildir, ancak hiçbir şey ona karşı koyamaz.
Lao Tzu
Suyun yoğunluğu ayrıca derinlikle birlikte önemli ölçüde artan sorunlara neden olur. Yüzeydeki atmosferik basınç, inç kare başına 14.7 libre veya yaklaşık 100 kPa’dır. Karşılaştırılabilir su basıncı yalnızca 10 m (33 ft) (deniz suyu için 9,8 m (32 ft)) derinlikte oluşur. Örneğin, yüzeyin yaklaşık 10 m altındaki su, yüzeydeki havanın iki katı basıncı (2 atmosfer veya 200 kPa) vücuda uygular.
İnsan kemikleri ve kasları gibi katı nesneler için bu ekstra basınç pek sorun değil; ancak ağız, kulaklar, sinüsler, akciğerler gibi hava dolu tüm boşluklar için bir sorundur. Bunun nedeni, bu boşluklardaki havanın basınç altında hacim kaybetmesidir ve bu nedenle bu boşluklar daha yüksek dış basınç tarafından desteklenmez. Su altında 2,5 metre derinlikte bile, orta kulak hava basıncının dışarıdaki su basıncıyla eşitlenememesi ağrıya neden olabilir ve 3 m’nin (10 fit) altındaki derinliklerde kulak zarı yırtılabilir.
Basınç hasarı riski sığ suda en fazladır çünkü basınçtaki değişim oranı su yüzeyinde en fazladır. Örneğin, yüzey ile 10 m arasındaki basınç artışı %100’dür (100 kPa’dan 200 kPa’ya), ancak basınç artışı 30 m’den artar
Su altında daha derine inildikçe güneş ışığı emilir ve görünür ışık miktarı azalır.
Absorpsiyon uzun dalga boylarında (görünür spektrumun kırmızı ucu) kısa dalga boylarına (görünür spektrumun mavi ucu) göre daha fazla olduğundan, renk spektrumu derinlikle birlikte hızla değişir. Yüzeydeki beyaz nesneler su altında mavimsi görünür ve kırmızı nesneler koyu, hatta siyah görünür. Bulanık suda ışık penetrasyonu azalmasına rağmen, çok berrak açık okyanus sularında yüzey ışığının %25’inden azı 10 m derinliğe ulaşır.100 m’de (330 ft) mevcut güneş ışığı tipik olarak yüzeydeki ışığın yaklaşık %0,5’i kadardır. Yüzey.
Öfotik derinlik, ışık yoğunluğunun yüzey değerinin %1’ine düştüğü derinliktir. Bu derinlik, bulanık bir haliçte su altında yalnızca birkaç metre olduğu, ancak açık okyanusta 200 metreye kadar çıkabileceği için suyun berraklığına bağlıdır. Öfotik derinlikte, bitkilerin fotosentezden elde ettikleri net enerji yoktur ve bu nedenle büyüyemezler.
