Оцеанографска историја, област студија, гране и примјери истраживања



Тхе оцеанографија је наука која проучава океане и мора у њиховим физичким, хемијским, геолошким и биолошким аспектима. Знање о океанима и морима је фундаментално, јер према прихваћеним теоријама мора су центар поријекла живота на Земљи..

Реч оцеанографија долази од грчког океанос (вода која окружује земљу) и грапхеин (описује), а скован је 1584. године. Користи се као синоним за оцеанологију (проучавање водених тела), први пут коришћен 1864. године.

Почео се развијати из античке Грчке с дјелима Аристотела. Касније, у седамнаестом веку, Исаац Невтон је направио прве оцеанографске студије. Из ових студија, неколико истраживача је дало значајан допринос развоју оцеанографије.

Оцеанографија је подељена у четири главне гране истраживања: физика, хемија, геологија и биологија мора. Узете заједно, ове гране истраживања нам омогућавају да се свеобухватно позабавимо сложеношћу океана.

Најновија истраживања у оцеанографији фокусирала су се на ефекте глобалних климатских промјена на динамику океана. Такође, занимљиво је и истраживање екосистема присутних у морским јама.

Индек

  • 1 Хистори
    • 1.1 Почеци
    • 1.2
    • 1.3
  • 2 Подручје студија
  • 3 Огранци оцеанографије
    • 3.1 Физичка оцеанографија
    • 3.2 Хемијска оцеанографија
    • 3.3 Геолошка оцеанографија или морска геологија
    • 3.4 Биолошка оцеанографија или биологија мора
  • 4 Недавна истраживања
    • 4.1 Физичка оцеанографија и климатске промјене
    • 4.2 Хемијска оцеанографија
    • 4.3 Морска геологија
    • 4.4 Биолошка оцеанографија или биологија мора
  • 5 Референце

Хистори

Почеци

Од самог почетка, људско биће је имало везе са морима и океанима. Његови први приступи разумијевању морског свијета били су практични и утилитарни, јер су били извор хране и средства комуникације.

Поморци су били заинтересовани за поправку поморских путева кроз израду навигацијских карата. Такође, на почетку оцеанографије било је веома важно знати кретање морских струја.

У биолошком пољу, већ у античкој Грчкој, филозоф Аристотел описао је 180 врста морских животиња.

Неке од првих теоретских оцеанографских студија су резултат Невтона (1687) и Лапласа (1775), који су проучавали површинске плиме. Исто тако, наутичари као што су Цоок и Ванцоувер су направили важна научна запажања крајем 18. века.

19. век

Сматра се да је отац биолошке оцеанографије био британски природњак Едвард Форбес (1815-1854). Аутор је први извео узорке морске биоте на различитим нивоима дубине. Према томе, могу да утврдим да су организми различито распоређени на овим нивоима.

Многи други научници тог времена су дали значајан допринос оцеанографији. Међу њима, Чарлс Дарвин је први објаснио како су настали атоли (кораљни океани), док су Бењамин Франклин и Лоуис Антоине де Боугаинвилле допринијели познавању морских струја Сјеверног и Јужног Атлантика..

Матхев Фонтаине Маури је био сјеверноамерички научник који се сматра оцем физичке оцеанографије. Овај истраживач је био први који је систематски прикупљао податке о океану и то у великом обиму. Њихови подаци су добијени углавном из евиденције бродске навигације.

У том периоду почеле су се организовати поморске експедиције у научне сврхе. Први је био енглески брод Х.М.С.. Цхалленгер, предводи шкотски Цхарлес Вивилле Тхомсон. Овај брод је пловио од 1872. до 1876. године, а резултати који су добијени у њему садржани су у раду од 50 свезака.

20тх Центури

Током Другог свјетског рата, оцеанографија је имала велику примјењивост у планирању мобилизације флота и искрцавања. Из тога произилазе истраживања о динамици буја, ширењу звука у води, морфологији обале, између осталог..

Године 1957. прослављена је Међународна геофизичка година, која је имала велику важност у промовисању оцеанографских студија. Овај догађај је био кључан за промовисање међународне сарадње у спровођењу оцеанографских студија широм света.

Као део ове сарадње, током 1960. године спроведена је заједничка подморска експедиција између Швајцарске и Сједињених Држава; Батхисцапхе (мали брод дубоког урањања) Трст достигла је дубину од 10.916 метара у гробовима Марије.

Још једна важна подводна експедиција обављена је 1977. године са подморницом Алвин, САД. Ова експедиција је омогућила откривање и проучавање дубокоморских хидротермалних ливада.

На крају, улога команданта Јацкуес-Ивес Цоустеау у познавању и ширењу оцеанографије је вриједна пажње. Кусто је дуги низ година водио француски оцеанографски брод Цалипсо, гдје су направљене бројне оцеанографске експедиције. Такође, у информативном пољу снимљено је неколико документарних филмова који су чинили серију познату као Подводни свет Јацкуеса Цоустеауа.

Област студија

Област проучавања оцеанографије покрива све аспекте који се односе на океане и мора свијета, укључујући и приобална подручја.

Океани и мора су физичко-хемијска средина која носе велику разноликост живота. Они представљају водену средину која заузима око 70% површине планете. Вода и њено проширење, плус астрономске и климатске силе које утичу на њу, одређују њене посебне карактеристике.

Постоје три велика океана на планети; Пацифик, Атлантик и Индијанац. Ови океани су међусобно повезани и раздвајају велике континенталне регионе. Атлантик дијели Азију и Европу од Америке, док Пацифик дијели Азију и Океанију од Америке. Индијанци одвајају Африку од Азије на подручју близу Индије.

Океански базени почињу на обали која је повезана са континенталним пољем (потопљени дио континената). Подручје платформе достиже максималне дубине од 200 м и завршава се наглим падинама које се спајају с морским дном.

Дно океана има планине са просечном висином од 2000 м (морски гребени) и централни жлеб. Одавде магма долази из астеносфере (унутрашњи слој земље формиран од вискозних материјала), који таложи и формира дно океана.

Океанографске гране

Савремена оцеанографија је подељена на четири гране истраживања. Међутим, морска животна средина је високо интегрисана и зато океанографи управљају овим подручјима без претјеране специјализације.

Пхисицал оцеанограпхи

Ова грана оцеанографије проучава физичка и динамичка својства воде у океанима и морима. Његов главни циљ је да разуме циркулацију океана и начин на који се топлота дистрибуира у тим воденим тијелима.

Узмите у обзир аспекте као што су температура, салинитет, густина воде. Друга релевантна својства су боја, светлост и ширење звука у океанима и морима.

Ова грана оцеанографије проучава и интеракцију динамике атмосфере са воденим масама. Поред тога, он укључује кретање морских струја у различитим скалама.

Цхемицал оцеанограпхи

Проучава хемијски састав морских вода и седимената, основне хемијске циклусе и њихове интеракције са атмосфером и литосфером. С друге стране, бави се проучавањем измена насталих додавањем антропичких супстанци.

Поред тога, хемијска оцеанографија проучава како хемијски састав воде утиче на физичке, геолошке и биолошке процесе океана. У посебном случају биологије мора, он тумачи како хемијска динамика утиче на живе организме (морска биохемија).

Геолошка оцеанографија или морска геологија

Ова грана је одговорна за проучавање океанског супстрата, укључујући и његове дубље слојеве. Обрађују се динамички процеси овог супстрата и његов утицај на структуру морског дна и обале.

Морска геологија истражује минералошки састав, структуру и динамику различитих океанских слојева, посебно у вези са подморским вулканским активностима и феноменима субдукције укљученим у континентални нанос.

Истраживања проведена у овој области омогућила су провјеру приступа теорије континенталног дрифта.

С друге стране, ова грана има веома релевантну практичну примену у савременом свету, због великог значаја за добијање минералних сировина..

Студије о геолошким истраживањима на морском дну омогућавају експлоатацију морских лежишта, посебно природног гаса и нафте.

Биолошка оцеанографија или биологија мора

Ова грана оцеанографије проучава морски живот, тако да покрива све гране биологије примењене у морској средини.

Област морске биологије проучава и класификацију живих бића и њихово окружење, њихову морфологију и физиологију. Поред тога, он узима у обзир еколошке аспекте који се односе на овај биодиверзитет у његовом физичком окружењу.

Морска биологија је подијељена на четири гране према подручју мора и оцеана које проучава. То су:

  • Пелагиц оцеанограпхи: фокусира се на проучавање екосистема присутних у отвореним водама, далеко од континенталног појаса.
  • Неритска оцеанографија: У обзир се узимају живи организми присутни у областима близу обале, унутар континенталног појаса.
  • Бентхиц оцеанограпхи: односи се на проучавање екосистема који се налазе на површини морског дна.
  • Демерсал оцеанограпхи: проучавају се живи организми који живе близу морског дна у приобалним подручјима и унутар континенталног појаса. Разматра се максимална дубина од 500 м.

Недавна истраживања

Физичка оцеанографија и климатске промјене

Недавна истраживања истичу оне који процењују ефекте глобалних климатских промена на динамику океана. На пример, доказано је да главни систем морских струја (атлантска струја) мења своју динамику.

Познато је да се систем морских струја генерише разликама густине водених маса, које се углавном одређују температурним градијентима. Тако су масе топле воде лакше и остају у површинским слојевима, док хладне масе тону.

У Атлантику се маса топле воде креће северно од Кариба кроз Голфску струју и док се крећу на север, они се охлађују и тону, враћајући се на југ. Као што је споменуто у уводнику часописа Природа (556, 2018), овај механизам је постао спорији.

Тврди се да успоравање постојећег система настаје због топљења узрокованог глобалним загријавањем. То доводи до тога да је допринос слатке воде већи и да се мијења концентрација соли и густоћа воде, што утиче на кретање маса воде..

Проток струја доприноси регулацији глобалне температуре, расподели хранљивих материја и гасова, а њена промена доноси озбиљне последице за планетарни систем..

Цхемицал оцеанограпхи

Једна од линија истраживања која тренутно заузимају пажњу оцеанографа је проучавање закисељавања мора, углавном због утицаја нивоа пХ на морски живот..

ЦО левелс2 у атмосфери су нагло порасле посљедњих година због високе потрошње фосилних горива разним људским активностима.

Тхис ЦО2 раствара се у морској води, што доводи до смањења пХ океана. Закисељавање океана негативно утиче на опстанак многих морских врста.

У 2016. години, Албригхт и сарадници су провели први експеримент ацидификације океана у природном екосистему. У овом истраживању доказано је да закисељавање може смањити калцификацију кораља до 34%..

Марине геологи

У овој грани оцеанографије истраживано је кретање тектонских плоча. Ове плоче су фрагменти литосфере (вањски и крути слој Земљиног плашта) који се крећу по астеносфери.

Недавна истрага коју је спровео Ли и сарадници, објављена 2018. године, открила је да велике тектонске плоче могу настати спајањем мањих плоча. Аутори класификују ове микроплоче на основу њиховог порекла и проучавају динамику њихових кретања.

Поред тога, откривају да постоји велики број микроплочица које су повезане са великим тектонским плочама Земље. Показано је да однос између ова два типа плоча може помоћи да се консолидује теорија о континенталном дрифту.

Биолошка оцеанографија или биологија мора

Последњих година једно од најупечатљивијих открића биологије мора је присуство организама у морским јама. Једна од ових студија је спроведена у јами Галапагоских острва, показујући комплексан екосистем где се јављају бројни бескичмењаци и бактерије (Ионг-Јин 2006)..

Морске јаме немају приступ сунчевој свјетлости због своје дубине (2.500 м), тако да трофички ланац овиси о аутотрофним бактеријама. Ови организми поправљају ЦО2 из водоник сулфида добијеног из хидротермалних отвора.

Откривено је да су заједнице макроинвертебрата које насељавају дубоке воде веома разноврсне. Поред тога, предлаже се да ће разумијевање ових екосистема пружити релевантне информације за расвјетљавање поријекла живота на планети.

Референце

  1. Албригхт и сарадници. (2017). Укидање ацидификације океана повећава чистоћу калцификације коралног гребена. Натуре 531: 362-365.
  2. Цалдеира К анд МЕ Вицкетт (2003) Антропогени угљеник и пХ океана. Натуре 425: 365-365
  3. Уредник (2018) Пази на океан. Натуре 556: 149
  4. Лалли ЦМ и ТР Парсонс (1997) Биолошка оцеанографија. Увод. Друго издање. Отворени универзитет. ЕЛСЕВИЕР Окфорд, УК. 574 п.
  5. Ли С, И Суо, Кс Лиа, Б Лиу, Л Даи, Ванг Ванг, Зхоу Ј, Ли И, Ли Л, Кс Цао, Сомервилле И, Му Д, Зхао С, Лиу Ј, Менг Ф, Зхен Л, Зхао Л , Ј Зху, С Иу, и Лиу и Г Зханг (2018) тектоника микроплоче: нови увиди из микро-блокова у глобалним океанима, континенталним маргинама и дубоким плаштем
  6. Пицкерд ГЛ и ВЛ Емери. (1990) Дескриптивна физичка оцеанографија. Увод. Пето увећано издање. Пергамон Пресс. Окфорд, УК. 551 п.
  7. Рилеи ЈП и Р Цхестер (1976). Цхемицал оцеанограпхи. 2нд Едитион. 6. Ацадемиц Пресс. Лондон, УК. 391 п.
  8. Виебе ПХ и МЦ Бенфиелд (2003) Од Хенсенове мреже до четверодимензионалне биолошке оцеанографије. Напредак у оцеанографији. 56: 7-136.
  9. Заморано П и МЕ Хендрицкк. (2007) Биоценоза и дистрибуција дубокоморских мекушаца у мексичком пацифичком региону: процјена напретка. 48-49. У: Риос-Јара Е, МЦ Ескуеда-Гонзалез и ЦМ Галвин-Вилла (ур.). Студије о малакологији и конхологији у Мексику. Универзитет у Гуадалајари, Мексико.
  10. Ионг-Јин В (2006) Дееп-сеа Хидротермални отвори: екологија и еволуција Ј. Ецол Фиелд Биол. 29: 175-183.