Oceanografihistoria, studieområde, grenar och exempel på undersökningar



den oceanografi är den vetenskap som studerar oceanerna och haven i sina fysiska, kemiska, geologiska och biologiska aspekter. Kunskapen om oceanerna och haven är grundläggande, eftersom enligt de accepterade teorierna haven är centrum för livets ursprung på jorden.

Ordet oceanografi kommer från grekiska Okeanos (vatten som omger jorden) och graphein (beskrivs), och myntade i 1584. Den används som en synonym oceanologi (studie av vattenkroppar), som användes för första gången 1864.

Det började utvecklas från antikens Grekland med verk av Aristoteles. Därefter gjorde Isaac Newton i det sjuttonde århundradet de första oceanografiska studierna. Från dessa studier har flera forskare gjort viktiga bidrag till utvecklingen av oceanografi.

Oceanografi är indelad i fyra huvudgrenar av studier: fysik, kemi, geologi och marinbiologi. Sammantaget tillåter dessa grenar att studera komplexiteten hos oceanerna.

Den senaste forskningen inom oceanografi har fokuserat på effekterna av globala klimatförändringar på oceanens dynamik. Studien av ekosystemen i de marina groparna har också varit av intresse.

index

  • 1 historia
    • 1.1 Början
    • 1.2 1900-talet
    • 1,3 20-talet
  • 2 Utbildningsområde
  • 3 grenar av oceanografi
    • 3.1 Fysisk oceanografi
    • 3.2 Kemisk oceanografi
    • 3.3 Geologisk oceanografi eller marin geologi
    • 3.4 Biologisk oceanografi eller marinbiologi
  • 4 Nyliga undersökningar
    • 4.1 Fysisk oceanografi och klimatförändringar
    • 4.2 Kemisk oceanografi
    • 4.3 Maringeologi
    • 4.4 Biologisk oceanografi eller marinbiologi
  • 5 referenser

historia

Början

Ur sitt ursprung har människan haft ett förhållande till haven och oceanerna. Hans första tillvägagångssätt för förståelsen av marinvärlden var praktisk och utilitaristisk för att vara en källa till mat och kommunikationsmedel.

Seglarna var intresserade av att fixera sjöfartslederna genom utarbetande av navigeringsscheman. Också i början av oceanografi var det väldigt viktigt att veta rörelsen av marina strömmar.

På det biologiska området, redan i det antika Grekland, beskrev filosofen Aristoteles 180 arter av marina djur.

Några av de första teoretiska oceanografiska studierna beror på Newton (1687) och Laplace (1775), som studerade ytvatten. På samma sätt gjorde navigatörer som Cook och Vancouver viktiga vetenskapliga observationer i slutet av 18th century.

19th century

Det anses att fadern till den biologiska oceanografen var den brittiska naturforskaren Edward Forbes (1815-1854). Denna författare var den första som utförde provtagningar av marina biota på olika djupnivåer. Således kan jag bestämma att organismerna fördelades annorlunda på dessa nivåer.

Många andra tidens vetenskapsmän gjorde viktiga bidrag till oceanografi. Bland dessa var den första att förklara hur atoller (korall oceaniska öar) har sitt ursprung Charles Darwin, medan Benjamin Franklin och Louis Antoine de Bougainville bidragit till kunskapen om havsströmmar i Nordatlanten och södra respektive.

Mathew Fontaine Maury var en nordamerikansk forskare som ansåg fadern till fysisk oceanografi. Denna forskare var den första som systematiskt och i stor skala samlar havsdata. Deras data erhölls huvudsakligen från fartygets navigationsrekord.

Under denna period började marina expeditioner organiseras för vetenskapliga ändamål. Den första var det engelska fartyget H.M.S. Challenger, ledd av skotska Charles Wyville Thomson. Detta fartyg seglade från 1872 till 1876, och resultaten erhållna i det finns i ett arbete med 50 volymer.

20th Century

Under andra världskriget hade oceanografi en stor tillämplighet för att planera mobilisering av flottor och landningar. Därifrån uppstod undersökningar om svullnadens dynamik, blandning av ljudet i vattnet, kustmorfologin, bland annat.

År 1957 firades det internationella geofysiska året, vilket hade stor betydelse för att främja oceanografiska studier. Denna händelse var avgörande för att främja internationellt samarbete i genomförandet av oceanografiska studier över hela världen.

Som ett led i detta samarbete genomfördes en gemensam ubåtsexpedition mellan Schweiz och Förenta staterna under 1960; bathyscaphe (litet djup nedsänkningskärl) Trieste nådde djupet på 10.916 meter i Marianas gravar.

En annan viktig undervattensexpedition utfördes 1977 med nedsänkbar Alvin, i Förenta staterna. Denna expedition fick upptäcka och studera djuphavshydrotermiska ängar.

Slutligen är chefen Jacques-Yves Cousteaus roll i kunskapen och spridningen av oceanografi anmärkningsvärt. Cousteau ledde i många år av det franska oceanografiska fartyget Calypso, där många oceanografiska expeditioner gjordes. Också i det informativa fältet filmades flera dokumentärer som bildade serien känd som Jacques Cousteaus undervattensvärld.

Utbildningsområde

Utbildningsområdet för oceanografi omfattar alla aspekter relaterade till världens hav och hav, inklusive kustområden.

Hav och hav är fysikalisk-kemiska miljöer som har en stor mångfald av liv. De representerar en vattenmiljö som upptar cirka 70% av planetens yta. Vattnet och dess förlängning, plus astronomiska och klimatiska krafter som påverkar det, bestämmer dess speciella egenskaper.

Det finns tre stora oceaner på planeten; Stilla havet, Atlanten och Indiska. Dessa oceaner är sammankopplade och separerade stora kontinentala regioner. Atlanten skiljer Asien och Europa från Amerika, medan Stillahavsområdet delar Asien och Oceanien från Amerika. Indiens separerar Afrika från Asien i området nära Indien.

Havsbassängerna börjar på kusten i samband med kontinentalsockeln (nedsänkt del av kontinenterna). Plattformen når maximalt djup på 200 m och slutar i en brant sluttning som förbinder havsbotten.

Havets botten har berg med en genomsnittlig höjd på 2000 m (marina åsar) och ett centralt spår. Härifrån kommer magmen från asthenosfären (inre lagret av jord som bildas av viskösa material), som sänker och bildar havsbotten.

Oceanografi grenar

Modern oceanografi är indelad i fyra studiegrenar. Havsmiljön är dock mycket integrerad och därför hanterar oceanograferna dessa områden utan att nå alltför stor specialisering.

Fysisk oceanografi

Denna filial av oceanografi studerar de fysiska och dynamiska egenskaperna hos vatten i hav och hav. Huvudsyftet är att förstå havscirkulationen och hur värmen fördelas i dessa vattenkroppar.

Tänk på aspekter som temperatur, salthalt, vattentäthet. Andra relevanta egenskaper är färg, ljus och förökning av ljud i hav och hav.

Denna filial av oceanografi studerar också interaktionen mellan atmosfärisk dynamik och vattenmassor. Dessutom innefattar den rörelsen av marina strömmar i olika vågar.

Kemisk oceanografi

Den studerar den kemiska sammansättningen av marina vatten och sediment, de grundläggande kemiska cyklerna och deras växelverkan med atmosfären och litosfären. Å andra sidan handlar det om undersökningen av de förändringar som framställs genom tillsats av antropiska substanser.

Dessutom studerar kemisk oceanografi hur vattenets kemiska sammansättning påverkar de fysiska, geologiska och biologiska processerna hos oceanerna. I det särskilda fallet för marinbiologi tolkar den hur kemisk dynamik påverkar levande organismer (marin biokemi).

Geologisk oceanografi eller marin geologi

Denna gren är ansvarig för studien av det oceaniska substratet, inklusive dess djupare lager. Det här substratets dynamiska processer och dess inflytande på havsbottens och kustens struktur behandlas.

Marina geologi undersöker mineralogisk sammansättning, struktur och dynamik hos olika ocean skikt, särskilt i relation till ubåten vulkaniska aktiviteter och fenomen som är involverade i subduktion av kontinentaldrift.

Undersökningarna som genomfördes inom detta område fick verifiera de kontinentala driftteorins tillvägagångssätt.

Å andra sidan har denna gren en mycket relevant praktisk tillämpning i den moderna världen, på grund av den stora betydelsen det har för att erhålla mineralresurser..

Studierna av geologisk prospektering på havsbottnen möjliggör utnyttjandet av offshore-insättningar, särskilt naturgas och olja.

Biologisk oceanografi eller marinbiologi

Denna gren av oceanografi studerar marint liv, så det täcker alla grenar av biologi som tillämpas på den marina miljön.

Fältet marinbiologi studerar både klassificeringen av levande varelser och deras miljöer, deras morfologi och fysiologi. Dessutom tar det hänsyn till de ekologiska aspekterna av denna biologiska mångfald till dess fysiska miljö.

Marinbiologi är uppdelad i fyra grenar i enlighet med det område av haven och oceanerna som det studerar. Dessa är:

  • Pelagisk oceanografi: fokuserar på studier av ekosystem närvarande i öppet vatten, långt ifrån kontinentalsockeln.
  • Neritisk oceanografi: levande organismer närvarande i områden nära kusten, inom kontinentalsockeln beaktas.
  • Benthic oceanography: hänvisade till undersökningen av ekosystemen som finns på ytan av havsbotten.
  • Demersal oceanografi: Levande organismer som bor nära havsbotten i kustområden och inom kontinentalsockeln studeras. Ett maximalt djup på 500 m övervägs.

Tidigare undersökningar

Fysisk oceanografi och klimatförändringar

Nyare forskning belyser de som utvärderar effekterna av globala klimatförändringar på havsdynamiken. Det har till exempel bevisats att det huvudsakliga systemet för havsströmmar (Atlantströmmen) förändrar sin dynamik.

Det är känt att systemet för marina strömmar alstras av densitetsskillnader av vattenmassor, bestämt huvudsakligen genom temperaturgraderingar. Således är massorna av hett vatten lättare och kvar i ytskikten, medan de kalla massorna sjunker.

I Atlanten flyttar massorna av hett vatten norrut från Karibien genom Gulf Stream och när de flyttar norrut kyler de och sjunker, återvänder till söder. Som nämnts av tidningen redaktionella Nature (556, 2018) har denna mekanism blivit långsammare.

Det hävdas att retardationen av det nuvarande systemet beror på smältningen som orsakas av den globala uppvärmningen. Detta medför att färskvattens bidrag är större och koncentrationen av salter och densitet hos vattnet förändras, vilket påverkar rörelsen av massorna av vatten.

Strömflödet bidrar till reglering av den globala temperaturen, fördelningen av näringsämnen och gaser, och dess förändring medför allvarliga konsekvenser för planetens system.

Kemisk oceanografi

En av de forskningsinriktningar som för närvarande innehar uppmärksamhet oceanographers är studiet av försurning, främst på grund av effekten av pH-nivån på det marina livet.

CO nivåer2 i atmosfären har ökat kraftigt de senaste åren tack vare den höga förbrukningen av fossila bränslen genom olika mänskliga aktiviteter.

Detta CO2 Det löses upp i havsvatten, vilket ger en minskning av havets pH. Syrningen av haven påverkar negativt många marint arters överlevnad.

År 2016 genomförde Albright och medarbetare det första försurningen av havet i ett naturligt ekosystem. I denna forskning visades att försurning kan minska förkalkningen av koraller upp till 34%.

Maringeologi

I denna gren av oceanografi har rörelsen av tektoniska plattor undersökts. Dessa plattor är fragment av litosfären (yttre och styva lager av jordens mantel) som rör sig på asthenosfären.

En nyligen genomförd undersökning, som gjordes av Li och samarbetspartners, publicerad under 2018, fann att stora tektoniska plattor kan härröra genom fusion av mindre plattor. Författarna gör en klassificering av dessa mikroplattor baserat på deras ursprung och studerar dynamiken i deras rörelser.

Dessutom finner de att ett stort antal mikroplattor är associerade med jordens stora tektoniska plattor. Det indikeras att förhållandet mellan dessa två typer av plattor kan bidra till att konsolidera teorin om kontinental drift.

Biologisk oceanografi eller marinbiologi

Under de senaste åren har en av de mest slående upptäckterna av marinbiologi varit förekomsten av organismer i marina gropar. En sådan studie genomfördes i schaktet i Galapagosöarna, som visar en komplex ekosystem där många ryggradslösa djur och bakterier (Yong-Jin 2006) presenteras.

Dikena har inte tillgång till solljus på grund av dess djup (2500 meter), så näringskedjan är beroende av chemosynthetic autotrofa bakterier. Dessa organismer fixar CO2 från vätesulfid erhållen från hydrotermiska ventiler.

Det har upptäckts att samhällen av makrovertebrater som bor i djupt vatten är mycket olika. Dessutom föreslås att förståelsen för dessa ekosystem kommer att ge relevant information för att belysa livets ursprung på planeten.

referenser

  1. Albright och medarbetare. (2017). Återföring av surgöring ökar nettokaliffalförkalkning. Nature 531: 362-365.
  2. Caldeira K och ME Wickett (2003) Antropogen kol och havs pH. Nature 425: 365-365
  3. Editoral (2018) Titta på havet. Natur 556: 149
  4. Lalli CM och TR Parsons (1997) Biologisk oceanografi. En introduktion. Andra upplagan. Open University. ELSEVIER. Oxford, Storbritannien. 574 sid.
  5. Li S och Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y li, och Liu, X Cao, jag Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao , Zhu J, S Yu, Liu och Zhang G (2018) mikro~~POS=TRUNC tektonik: nya insikter från mikro block i de övergripande oceaner, kontinentala marginaler och djup mantel jord-Science Reviews 185: 1029-1064
  6. Pickerd GL och WL Emery. (1990) Beskrivande fysisk oceanografi. En introduktion. Femte förstorad upplaga. Pergamon Press. Oxford, Storbritannien. 551 sid.
  7. Riley JP och R Chester (1976). Kemisk oceanografi. 2: a upplagan. Vol. 6. Academic Press. London, Storbritannien. 391 sid.
  8. Wiebe PH och MC Benfield (2003) Från Hensen-nätet till fyra-dimensionell biologisk oceanografi. Framsteg i Oceanografi. 56: 7-136.
  9. Zamorano P och ME Hendrickx. (2007) Biokenos och distribution av djuphavsblötdjur i Mexiko-Stillahavsområdet: en bedömning av framsteg. Sid 48-49. I: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González och CM Galvin-Villa (eds.). Studier av malakologi och konchologi i Mexiko. University of Guadalajara, Mexiko.
  10. Yong-Jin W (2006) Djuphavshydrotermiska utlopp: ekologi och utveckling J. Ecol Field Biol. 29: 175-183.