Oceanografihistorie, fagområde, grener og eksempler på undersøkelser



den oseanografi er vitenskapen som studerer havene og havene i deres fysiske, kjemiske, geologiske og biologiske aspekter. Kunnskapen om havene og havene er grunnleggende, siden i henhold til de aksepterte teoriene er havene midtpunktet for livet på jorden.

Ordet oceanografi kommer fra gresk Okeanos (vann som omgir jorden) og graphein (beskrives), og ble laget i 1584. Den brukes som en synonym oceanologi (undersøkelse av vannkropper), brukt for første gang i 1864.

Det begynte å utvikle seg fra det antikke Hellas med arbeider av Aristoteles. Deretter gjorde Isaac Newton i det syttende århundre de første oceanografiske studiene. Fra disse studiene har flere forskere gjort viktige bidrag til utviklingen av oceanografi.

Oceanografi er delt inn i fire hovedgrener av studiet: fysikk, kjemi, geologi og marinbiologi. Tvert imot gir disse grener av studie oss en helhetlig løsning på havets kompleksitet.

Den nyeste undersøkelsen innen oceanografi har fokusert på virkningen av globale klimaendringer på havets dynamikk. Også studien av økosystemene som er tilstede i havgraven har vært av interesse.

index

  • 1 historie
    • 1.1 begynnelsen
    • 1.2 19. århundre
    • 1.3 20. århundre
  • 2 Studieretning
  • 3 grener av oceanografi
    • 3.1 Fysisk havforskning
    • 3.2 Kjemisk oceanografi
    • 3.3 Geologisk havografi eller marine geologi
    • 3.4 Biologisk oceanografi eller marinbiologi
  • 4 Nylige undersøkelser
    • 4.1 Fysisk havforskning og klimaendringer
    • 4.2 Kjemisk oceanografi
    • 4.3 Marin geologi
    • 4.4 Biologisk havografi eller marinbiologi
  • 5 referanser

historie

Begynnelsen

Fra sin opprinnelse har mennesket hatt forhold til hav og hav. Hans første tilnærminger til forståelsen av marin verden var praktisk og utilitaristisk, for å være en kilde til mat og kommunikasjonsmidler.

Sjømennene var interessert i å fikse maritime ruter gjennom utarbeidelse av navigasjonsdiagrammer. Også i begynnelsen av oceanografi var det veldig viktig å kjenne bevegelsen av havstrømmene.

I det biologiske feltet, allerede i det antikke Hellas, beskrev filosofen Aristoteles 180 arter av marine dyr.

Noen av de første teoretiske oceanografiske studiene skyldes Newton (1687) og Laplace (1775), som studerte overflatene. På samme måte gjorde navigatører som Cook og Vancouver viktige vitenskapelige observasjoner i slutten av det 18. århundre.

1800-tallet

Det antas at far til den biologiske oceanografien var britisk naturforsker Edward Forbes (1815-1854). Denne forfatteren var den første som utførte prøver av marine biota på forskjellige dybder. Dermed kan jeg bestemme at organismer ble fordelt forskjellig på disse nivåene.

Mange andre forskere av tiden gjorde viktige bidrag til oceanografi. Blant disse var Charles Darwin den første som forklarte hvordan atollene oppsto (korallhavene), mens Benjamin Franklin og Louis Antoine de Bougainville bidro til kunnskapen om de marine strømmene i Nord- og Sør-Atlanten..

Mathew Fontaine Maury var en nordamerikansk forsker som regnes som far til fysisk oceanografi. Denne forskeren var den første til å samle havdata systematisk og i stor skala. Deres data ble oppnådd hovedsakelig fra skipets navigasjonsrekorder.

I løpet av denne perioden begynte marine ekspedisjoner å bli organisert for vitenskapelige formål. Den første var det engelske skipet H.M.S. Challenger, ledet av skotske Charles Wyville Thomson. Dette fartøyet seilte fra 1872 til 1876, og resultatene som er oppnådd i det er inneholdt i et arbeid på 50 volumer.

20. århundre

Under andre verdenskrig hadde oceanografi en stor anvendelighet for å planlegge mobilisering av flåter og landinger. Fra det oppstod undersøkelser på svømmings dynamikk, forplantningen av lyden i vannet, kystmorfologien, blant annet.

I 1957 ble det internasjonale geofysiske året feiret, som hadde stor betydning for å fremme oceanografiske studier. Denne hendelsen var avgjørende for å fremme internasjonalt samarbeid i gjennomføringen av oceanografiske studier over hele verden.

Som en del av dette samarbeidet ble en felles ubåt ekspedisjon mellom Sveits og USA utført i løpet av 1960; the bathyscaphe (liten dyp nedsenkning fartøy) Trieste nådde dypet på 10.916 meter i graven til Marianas.

En annen viktig undersjøisk ekspedisjon ble utført i 1977 med nedsenkbar Alvin, av USA. Denne ekspedisjonen fikk lov til å oppdage og studere dyphavshydrotermiske enger.

Til slutt er rollen som kommander Jacques-Yves Cousteau i kunnskap og formidling av oceanografi bemerkelsesverdig. Cousteau ledet i mange år det franske oceanografiske fartøyet Calypso, hvor mange oceanografiske ekspedisjoner ble gjort. Også i det informative feltet ble flere dokumentarer filmet som dannet serien kjent som Undervannsverdenen til Jacques Cousteau.

Studieretning

Studiet av oceanografi dekker alle aspekter knyttet til verdens hav og hav, inkludert kystområder.

Hav og hav er fysisk-kjemiske miljøer som har et stort mangfold av liv. De representerer et akvatisk miljø som utgjør ca. 70% av overflaten av planeten. Vannet og dets forlengelse, pluss astronomiske og klimatiske krefter som påvirker det, bestemmer sine spesielle egenskaper.

Det er tre store hav på planeten; Stillehavet, Atlanterhavet og Indisk. Disse havene er sammenkoblet og adskiller store kontinentale regioner. Atlanterhavet skiller Asia og Europa fra Amerika, mens Stillehavet deler Asien og Oseania fra Amerika. Indisk skiller Afrika fra Asia i området nær India.

Havområdene begynner på kysten forbundet med kontinentalsokkelen (nedsenket del av kontinentene). Platformområdet når maksimalt dybde på 200 m og ender i en brå skråning som knytter seg til havbunnen.

Bunnen av havene har fjell med en gjennomsnittlig høyde på 2000 m (marine rygger) og en sentral groove. Herfra kommer magmaen fra asthenosfæren (indre lag av jord dannet av viskøse materialer) som setter inn og danner havbunnen.

Oceanografi grener

Modern oceanografi er delt inn i fire grener av studie. Havmiljøet er imidlertid svært integrert, og derfor håndterer havforskere disse områdene uten å nå overdreven spesialisering.

Fysisk oceanografi

Denne grenen av oceanografi studerer de fysiske og dynamiske egenskapene til vann i hav og hav. Hovedmålet er å forstå sjøsirkulasjonen og måten varme er fordelt på i disse vannkroppene.

Ta hensyn til aspekter som temperatur, saltholdighet, vanntettthet. Andre relevante egenskaper er farge, lys og forplantning av lyd i havene og havene.

Denne grenen av oceanografi studerer også samspillet mellom atmosfærisk dynamikk og vannmasser. I tillegg omfatter det bevegelse av havstrømmer på forskjellige skalaer.

Kjemisk oceanografi

Den studerer kjemisk sammensetning av marine farvann og sedimenter, de grunnleggende kjemiske syklusene og deres samspill med atmosfæren og litosfæren. På den annen side omhandler det studiet av endringene som frembringes ved tilsetning av antropiske substanser.

I tillegg studerer kjemisk oceanografi hvordan vannets kjemiske sammensetning påvirker havets fysiske, geologiske og biologiske prosesser. I det spesielle tilfellet av marinbiologi, tolker den hvordan kjemisk dynamikk påvirker levende organismer (marine biokjemi).

Geologisk havografi eller marine geologi

Denne grenen er ansvarlig for studiet av det oceaniske substratet, inkludert dets dypere lag. De dynamiske prosessene til dette substratet og dets innflytelse på strukturen på havbunnen og kysten er adressert.

Marin geologi undersøker mineralogisk sammensetning, struktur og dynamikk i de forskjellige havslagene, særlig relatert til ubåtens vulkanske aktiviteter og subduksjonsfenomener involvert i kontinental drift.

Undersøkelsene utført på dette feltet fikk lov til å verifisere tilnærmingene til den kontinentale driftsteorien.

På den annen side har denne grenen en svært relevant praktisk anvendelse i den moderne verden, på grunn av den store betydning det har for å skaffe mineralressurser..

Studiene av geologisk prospektering på havbunnen tillater utnyttelse av offshore-innskudd, spesielt naturgass og olje.

Biologisk oceanografi eller marinbiologi

Denne grenen av oceanografi studerer havslivet, så det dekker alle grener av biologi anvendt på havmiljøet.

Feltet av marinbiologi studerer både klassifisering av levende vesener og deres omgivelser, deres morfologi og fysiologi. I tillegg tar det hensyn til de økologiske aspektene knyttet til denne biologiske mangfoldet til dets fysiske miljø.

Marinbiologi er delt inn i fire grener i henhold til havets og havområdets område som den studerer. Disse er:

  • Pelagisk oceanografi: fokuserer på studiet av økosystemer til stede i åpne farvann, langt fra kontinentalsokkelen.
  • Neritisk oceanografi: levende organismer som er tilstede i områder nær kysten, er tatt med i kontinentalsokkelen.
  • Benthic oceanography: referert til studien av økosystemene funnet på overflaten av havbunnen.
  • Demersal oceanografi: levende organismer som bor nær havbunnen i kystområder og på kontinentalsokkelen studeres. Maksimal dybde på 500 m overveies.

Nylige undersøkelser

Fysisk oceanografi og klimaendringer

Nylig forskning fremhever de som evaluerer effekten av globale klimaendringer på havdynamikken. Det har for eksempel blitt bevist at hovedstrømmen av havstrømmer (Atlanterhavsstrømmen) forandrer sin dynamikk.

Det er kjent at systemet med havstrømmer genereres av tetthetsforskjeller av vannmasser, bestemt hovedsakelig ved temperaturgradienter. Dermed er massene av varmt vann lettere og forblir i overflatelagene, mens de kalde massene synker.

I Atlanterhavet, massene av varmt vann som beveger seg nordover fra Karibien og Golfstrømmen som de beveger seg nordover kjølig og vask, tilbake sørover. Som nevnt av bladets redaksjonelle natur (556, 2018), har denne mekanismen blitt langsommere.

Det hevdes at retardasjonen av dagens system skyldes smeltingen som følge av global oppvarming. Dette fører til at ferskvannets bidrag er større og konsentrasjonen av salter og tetthet av vannet endres, og påvirker bevegelsen av massene av vann.

Strømstrømmen bidrar til regulering av den globale temperaturen, fordeling av næringsstoffer og gasser, og endringen gir alvorlige konsekvenser for planetarisk system.

Kjemisk oceanografi

En av linjene av forskning som i dag holder oppmerksomheten til oseanografer er studiet av havforsuring, hovedsakelig på grunn av effekten av pH-nivået på marint liv.

CO nivåer2 i atmosfæren har økt bratt de siste årene på grunn av det høye forbruket av fossile brensel av ulike menneskelige aktiviteter.

Dette CO2 det oppløses i sjøvann, og genererer en nedgang i havets pH. Syringen av havene påvirker overlevelsen av mange marine arter negativt.

I 2016 gjennomførte Albright og samarbeidspartnere det første syreseringsforsøket i et naturlig økosystem. I denne undersøkelsen ble det bevist at forsuring kan redusere kalsifisering av koraller opptil 34%.

Marine geologi

I denne grenen av oceanografi er bevegelsen av tektoniske plater blitt undersøkt. Disse plater er fragmenter av jordskorpen (ytre, stive lag og mantelen) som beveger seg på astenosfera.

En nylig undersøkelse, utført av Li og samarbeidspartnere, publisert i 2018, fant at store tektoniske plater kan stamme fra fusjon av mindre plater. Forfatterne tar en klassifisering av disse mikroplatene basert på opprinnelsen og studerer dynamikken i deres bevegelser.

I tillegg finner de at det er et stort antall mikroplater forbundet med jordens store tektoniske plater. Det er indikert at forholdet mellom disse to typer plater kan bidra til å konsolidere teorien om kontinental drift.

Biologisk oceanografi eller marinbiologi

I de senere år har en av de mest slående funn av marinbiologi vært tilstedeværelsen av organismer i skyttergravene. En slik studie ble gjennomført i gropen av Galapagos-øyene, som viser et komplekst økosystem hvor mange invertebrater og bakterier (Yong-Jin 2006) er presentert.

Grøfter ikke har tilgang til sollys på grunn av sin dybde (2500 m), slik at næringskjeden er avhengig kjemosyntetiske autotrofe bakterier. Disse organismer reparerer CO2 fra hydrogensulfid oppnådd fra hydrotermiske ventiler.

Det har blitt oppdaget at samfunnene av makroververtebrater som bor i dype farvann, er svært forskjellige. I tillegg foreslås det at forståelsen av disse økosystemene gir relevant informasjon for å belyse livets opprinnelse på planeten.

referanser

  1. Albright og samarbeidspartnere. (2017). Reversering av havsyring øker nettokoralrevkalkningen. Natur 531: 362-365.
  2. Caldeira K og ME Wickett (2003) Antropogen karbon og hav pH. Nature 425: 365-365
  3. Editoral (2018) Se havet. Natur 556: 149
  4. Lalli CM og TR Parsons (1997) Biologisk oceanografi. En introduksjon. Andre utgave. Det åpne universitetet. ELSEVIER. Oxford, Storbritannia. 574 s.
  5. Li S, og Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y Li, og Liu, X Cao, I Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao Zhu J, S Yu, Liu og Zhang G (2018) mikro~~POS=TRUNC tektonikk: ny innsikt fra mikro blokker i den totale verdenshavene, kontinentalmarginer og dype mantelen Earth-Science Kritikken 185: 1029-1064
  6. Pickerd GL og WL ​​Emery. (1990) Beskrivende fysisk oceanografi. En introduksjon. Femte utvidet utgave. Pergamon Press. Oxford, Storbritannia. 551 s.
  7. Riley JP og R Chester (1976). Kjemisk oceanografi. Andre utgave. Vol. 6. Academic Press. London, Storbritannia. 391 s.
  8. Wiebe PH og MC Benfield (2003) Fra Hensen net til fire-dimensjonal biologisk oceanografi. Fremgang i Oceanography. 56: 7-136.
  9. Zamorano P og ME Hendrickx. (2007) Biokenose og distribusjon av dybhavs bløtdyr i det meksikanske Stillehavet: en vurdering av fremdriften. S. 48-49. I Rivers-Jara E, MC Esqueda-González og CM Galvin-Villa (red.). Studier på malakologi og konkologi i Mexico. Universitetet i Guadalajara, Mexico.
  10. Yong-Jin W (2006) Deep Sea Hydrothermal Ventilasjon: Økologi og Evolusjon J. Ecol Field Biol. 29: 175-183.