Oceanografihistoria, studieretning, grenar och forskning

3917
Robert Johnston

De oceanografi Det är vetenskapen som studerar haven och haven i sina fysiska, kemiska, geologiska och biologiska aspekter. Kunskap om haven och haven är väsentlig, eftersom haven enligt accepterade teorier är livets ursprung på jorden.

Ordet oceanografi kommer från grekiska okeanos (vatten som omger jorden) och grafin (beskriv) och präglades 1584. Den används som en synonym oceanologi (studie av vattenkroppar), som användes för första gången 1864.

Oceanografiskt fartyg och autonomt fordon, i Lorne, Skottland. Källa: StifynTonna [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], från Wikimedia Commons

Det började utvecklas från antika Grekland med Aristoteles verk. Senare, på 1600-talet, utförde Isaac Newton de första oceanografiska studierna. Från dessa studier har olika forskare gjort viktiga bidrag till utvecklingen av oceanografi.

Oceanografi är uppdelad i fyra huvudgrenar: fysik, kemi, geologi och marinbiologi. Sammantaget tillåter dessa studierisker oss att på ett heltäckande sätt ta itu med havenas komplexitet.

Den senaste forskningen inom oceanografi har fokuserat på effekterna av globala klimatförändringar på havets dynamik. Likaså har studien av de ekosystem som finns i de marina diken varit av intresse..

Artikelindex

  • 1 Historia
    • 1.1 Början
    • 1.2 1800-talet
    • 1.3 1900-talet
  • 2 Studieområde
  • 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 Ny forskning
    • 4.1 Fysisk oceanografi och klimatförändringar
    • 4.2 Kemisk oceanografi
    • 4.3 Marin geologi
    • 4.4 Biologisk oceanografi eller marinbiologi
  • 5 Referenser

Berättelse

Början

Från och med sitt ursprung har människan haft en relation med haven och haven. Hans första sätt att förstå den marina världen var praktiska och utilitaristiska, eftersom det var en källa till mat och kommunikationsmedel..

Sjömännen var intresserade av att fixa sjöfartsvägarna genom att ta fram navigeringskartor. På samma sätt var det i början av oceanografin av stor betydelse att känna till marinströmmarnas rörelse.

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

Några av de första oceanografiska teoretiska 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 1700-talet..

XIX-talet

Fadern till biologisk oceanografi anses ha varit den brittiska naturforskaren Edward Forbes (1815-1854). Denna författare var den första som genomförde undersökningar av marin biota på olika djupnivåer. Således kunde jag fastställa att organismerna fördelades olika på dessa nivåer..

Många andra tidens forskare gjorde viktiga bidrag till oceanografi. Bland dessa var Charles Darwin den första som förklarade hur atollerna (korallöarna) har sitt ursprung, medan Benjamin Franklin och Louis Antoine de Bougainville bidrog till kunskapen om de marina strömmarna i Nord- och Sydatlanten..

Mathew Fontaine Maury var en amerikansk forskare som ansågs vara far till fysisk oceanografi. Denna forskare var den första som systematiskt samlade havsdata i stor skala. Deras data erhölls huvudsakligen från fartygets navigationsregister..

Mathew Fontaine. Källa: Maury Brendann [Public domain], via Wikimedia Commons

Under denna period organiserades marina expeditioner för vetenskapliga ändamål. Den första av dessa var den från det engelska fartyget H.M.S. Utmanare, ledd av skotten Charles Wyville Thomson. Denna båt seglade från 1872 till 1876, och de resultat som erhölls i den finns i ett verk på 50 volymer.

1900-talet

Under andra världskriget hade oceanografi en stor tillämpbarhet för att planera mobilisering av flottor och landningar. Därifrån kom forskning om vågdynamik, ljudutbredning i vatten, kustmorfologi, bland andra aspekter..

1957 firades det internationella geofysiska året som hade stor betydelse för att främja oceanografiska studier. Denna händelse var avgörande för att främja internationellt samarbete för att genomföra oceanografiska studier världen över..

Som en del av detta samarbete genomfördes under 1960 en gemensam ubåtexpedition mellan Schweiz och USA; el bathiscafo (liten djupdykbåt) Trieste nådde djupet på 10 916 meter i Mariana Trench.

Bathyscaphe Trieste. Källa: Se sidan för författare [Public domain], via Wikimedia Commons.

En annan viktig undervattensekspedition genomfördes 1977 med undervattnet Alvin, från USA. Denna expedition gjorde det möjligt att upptäcka och studera hydrotermiska ängar på djupet.

Slutligen är det värt att lyfta fram befälhavarens Jacques-Yves Cousteaus roll i kunskapen och spridningen av oceanografi. Cousteau ledde det franska oceanografiska fartyget Calypso under många år, där många oceanografiska expeditioner genomfördes. På det informativa området filmades också olika dokumentärer som utgjorde serien känd som Jacques Cousteaus undervattensvärld.

Studieområde

Studiet inom oceanografi omfattar alla aspekter av världens hav och hav, inklusive kustområden..

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

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

Havsbassänger börjar vid kusten som är associerad med kontinentalsockeln (nedsänkt del av kontinenterna). Plattformsområdet når maximala djup på 200 m och slutar i en brant sluttning som ansluter till havsbotten.

Havets botten har berg med en genomsnittlig höjd på 2000 m (åsar) och en central foder. Härifrån kommer magma från astenosfären (jordens inre skikt som består av viskösa material), som deponeras och bildar havsbotten.

Grenar av oceanografi

Modern oceanografi är indelad i fyra studieretningar. Den marina miljön är dock mycket integrerad och därför hanterar oceanografer dessa områden utan att nå överdriven specialisering..

Fysisk oceanografi

Denna gren av oceanografi studerar de fysiska och dynamiska egenskaperna hos vatten i hav och hav. Dess huvudsyfte är att förstå havscirkulationen och hur värme distribueras i dessa vattendrag..

Ta hänsyn till aspekter som temperatur, salthalt och vattnets densitet. Andra relevanta egenskaper är färg, ljus och ljudutbredning i haven och haven..

Också denna gren av oceanografi studerar samspelet mellan atmosfärisk dynamik och vattenmassor. Dessutom inkluderar den rörelsen av havsströmmar i olika skalor..

Kemisk oceanografi

Den studerar den kemiska sammansättningen av marina vatten och sediment, de grundläggande kemiska cyklerna och deras interaktioner med atmosfären och litosfären. Å andra sidan behandlar den studien av de förändringar som produceras genom tillsats av antropiska ämnen.

På samma sätt studerar kemisk oceanografi hur vattnets kemiska sammansättning påverkar havenas fysiska, geologiska och biologiska processer. I det speciella fallet med marinbiologi tolkar det hur kemisk dynamik påverkar levande organismer (marin biokemi).

Geologisk oceanografi eller marin geologi

Denna gren är ansvarig för studier av havsubstratet, inklusive dess djupare lager. De dynamiska processerna för detta substrat och dess inflytande på strukturen på havsbotten och kusterna behandlas..

Marin geologi undersöker mineralogisk sammansättning, struktur och dynamik hos de olika oceaniska skikten, särskilt de som är relaterade till undervattens vulkanaktiviteter och subduktionsfenomen involverade i kontinentaldrift..

Undersökningarna som genomfördes inom detta område gjorde det möjligt att verifiera teorin om kontinentaldrift.

Å andra sidan har denna gren en extremt relevant praktisk tillämpning i den moderna världen på grund av den stora betydelse den har för att erhålla mineralresurser..

Geologiska prospekteringsstudier på havsbotten möjliggör utnyttjande av offshore-fält, särskilt naturgas och olja..

Biologisk oceanografi eller marinbiologi

Denna gren av oceanografi studerar marint liv, därför omfattar den alla grenar av biologi som tillämpas på den marina miljön..

Området marinbiologi studerar både klassificeringen av levande varelser och deras miljöer, deras morfologi och fysiologi. Dessutom tar den hänsyn till de ekologiska aspekterna som rör denna biologiska mångfald med sin fysiska miljö..

Korallrev på Andamanöarna (Indien) Ritiks [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], från Wikimedia Commons

Marinbiologi är indelad i fyra grenar beroende på det havsområde och hav du studerar. Dessa är:

  • Pelagisk oceanografi: fokuserar på studier av ekosystem som finns i öppet vatten, långt från kontinentalsockeln.
  • Neritisk oceanografi: de levande organismer som finns i områden nära kusten, inom kontinentalsockeln beaktas.
  • Bentisk oceanografi: hänvisas till studien av ekosystem som finns på havsbotten.
  • Demersal oceanografi: levande organismer som lever nära havsbotten i kustområden och inom kontinentalsockeln studeras. Ett maximalt djup på 500 m övervägs.

Ny forskning

Fysisk oceanografi och klimatförändringar

Ny forskning inkluderar de som utvärderar effekterna av global klimatförändring på havsdynamiken. Det har till exempel visat sig att det huvudsakliga systemet med havsströmmar (Atlanten) förändrar dess dynamik.

Det är känt att systemet med marina strömmar genereras av skillnader i densitet hos vattenmassor, huvudsakligen bestämda av temperaturgradienter. Således är varmvattenmassorna lättare och förblir i ytskikten medan kalla massor sjunker.

I Atlanten rör sig massor av varmt vatten norrut från Karibien vid golfströmmen och när de rör sig norr svalnar de och sjunker och återvänder till söder. Som nämnts av tidskriften Natur (556, 2018) har denna mekanism bromsats.

Det föreslås att retardationen av det nuvarande systemet beror på upptining orsakad av global uppvärmning. Detta gör att tillförseln av sötvatten blir större och koncentrationen av salter och vattentätheten förändras, vilket påverkar rörelsen av vattenmassor..

Strömmarna bidrar till reglering av världstemperaturen, fördelningen av näringsämnen och gaser, och deras förändring har allvarliga konsekvenser för planetsystemet.

Kemisk oceanografi

En av de forskningslinjer som för närvarande uppmärksammar oceanografer är studien av försurningen av haven, främst på grund av pH-nivåens effekt på marint liv.

CO-nivåertvå i atmosfären har ökat kraftigt de senaste åren på grund av den höga förbrukningen av fossila bränslen av olika mänskliga aktiviteter.

Detta cotvå den löser sig i havsvatten och genererar en minskning av havenes pH. Försurning av havet påverkar negativt överlevnaden för många marina arter.

År 2016 genomförde Albright och kollegor det första försurningsexperimentet i havet i ett naturligt ekosystem. Denna forskning visade att försurning kan minska förkalkningen av koraller med upp till 34%.

Marin geologi

I denna gren av oceanografi har forskning utförts på rörelse av tektoniska plattor. Dessa plattor är fragment av litosfär (styvt yttre lager av jordens mantel) som rör sig över astenosfären.

Ny forskning från Li och kollegor som publicerades 2018 fann att stora tektoniska plattor kan härröra från 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 det finns ett stort antal mikroplattor associerade med jordens stora tektoniska plattor. Det anges att förhållandet mellan dessa två typer av plattor kan hjälpa till att konsolidera teorin om kontinentaldrift..

Biologisk oceanografi eller marinbiologi

Under de senaste åren har en av de mest chockerande upptäckterna inom marinbiologi varit närvaron av organismer i marina diken. En av dessa studier utfördes i diket på Galapagosöarna och visade ett komplext ekosystem där många ryggradslösa djur och bakterier finns (Yong-Jin 2006).

Marine diken har inte tillgång till solljus med tanke på deras djup (2500 meter över havet), så den trofiska kedjan är beroende av autotrofa kemosyntetiska bakterier. Dessa organismer fixar COtvå från vätesulfid erhållen från hydrotermiska ventiler.

Makroinvertebrata samhällen som bor i djupa vatten har visat sig vara mycket olika. Dessutom föreslås att komprimeringen av dessa ekosystem kommer att ge relevant information för att belysa livets ursprung på planeten..

Referenser

  1. Albright et al. (2017). Återvinning av försurning av havet förbättrar korallrevförkalkning. Natur 531: 362-365.
  2. Caldeira K och ME Wickett (2003) Antropogent kol och pH i havet. Natur 425: 365-365
  3. Editoral (2018) Watch the ocean. Natur 556: 149
  4. Lalli CM och TR Parsons (1997) Biologisk oceanografi. En introduktion. Andra upplagan. Det öppna universitetet. ELSEVIER. Oxford, Storbritannien. 574 s.
  5. Li S, Y Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y Li, Y Liu, X Cao, I Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao , J Zhu, S Yu, Y Liu och G Zhang (2018) Mikroplattetektonik: nya insikter från mikroblock i de globala oceanerna, kontinentala marginaler och djupa mantel Geovetenskapliga recensioner 185: 1029-1064
  6. Pickerd GL och WL Emery. (1990) Beskrivande fysisk oceanografi. En introduktion. Femte utvidgade upplagan. Pergamon Press. Oxford, Storbritannien. 551 s.
  7. Riley JP och R Chester (1976). Kemisk oceanografi. 2: a upplagan. Vol. 6. Academic Press. London, Storbritannien. 391 s.
  8. Wiebe PH och MC Benfield (2003) Från Hensen-nätet mot fyrdimensionell biologisk oceanografi. Framsteg inom oceanografi. 56: 7-136.
  9. Zamorano P och ME Hendrickx. (2007) Biocenos och distribution av djuphavsblötdjur i Mexikanska Stilla havet: en utvärdering av framsteg. Pp. 48-49. I: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González och CM Galvín-Villa (red.). Studier om malakologi och konkiliologi i Mexiko. University of Guadalajara, Mexiko.
  10. Yong-Jin W (2006) Djuphavs hydrotermiska ventiler: ekologi och evolution J. Ecol Field Biol.29: 175-183.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.