Il oceanografia È la scienza che studia gli oceani ei mari nei loro aspetti fisici, chimici, geologici e biologici. La conoscenza degli oceani e dei mari è essenziale, poiché secondo teorie accettate i mari sono il centro di origine della vita sulla Terra.
La parola oceanografia deriva dal greco okeanos (l'acqua che circonda la terra) e graphein (descrivere), ed è stato coniato nel 1584. È usato come sinonimo oceanologia (studio dei corpi idrici), utilizzato per la prima volta nel 1864.
Ha iniziato a svilupparsi dall'antica Grecia con le opere di Aristotele. Successivamente, nel XVII secolo Isaac Newton realizzò i primi studi oceanografici. Da questi studi, vari ricercatori hanno dato importanti contributi allo sviluppo dell'oceanografia.
L'oceanografia è divisa in quattro rami principali di studio: fisica, chimica, geologia e biologia marina. Presi insieme, questi rami di studio ci consentono di affrontare in modo completo la complessità degli oceani.
La ricerca più recente in oceanografia si è concentrata sugli effetti del cambiamento climatico globale sulle dinamiche degli oceani. Allo stesso modo, è stato interessante lo studio degli ecosistemi presenti nelle fosse marine..
Indice articolo
Fin dalle sue origini, l'essere umano ha avuto una relazione con i mari e gli oceani. I suoi primi approcci alla comprensione del mondo marino furono pratici e utilitaristici, in quanto fonte di cibo e mezzi di comunicazione..
I marinai erano interessati a fissare le rotte marittime mediante l'elaborazione di carte di navigazione. Allo stesso modo, all'inizio dell'oceanografia era di grande importanza conoscere il movimento delle correnti marine.
In campo biologico, già nell'Antica Grecia, il filosofo Aristotele descriveva 180 specie di animali marini.
Alcuni dei primi studi teorici oceanografici sono dovuti a Newton (1687) e Laplace (1775), che studiarono le maree superficiali. Allo stesso modo, navigatori come Cook e Vancouver fecero importanti osservazioni scientifiche alla fine del XVIII secolo..
Il padre dell'oceanografia biologica è considerato il naturalista britannico Edward Forbes (1815-1854). Questo autore è stato il primo a condurre indagini sul biota marino a diversi livelli di profondità. Così, sono stato in grado di determinare che gli organismi erano distribuiti in modo diverso a questi livelli..
Molti altri scienziati dell'epoca diedero importanti contributi all'oceanografia. Tra questi, Charles Darwin è stato il primo a spiegare l'origine degli atolli (isole dell'oceano corallino), mentre Benjamin Franklin e Louis Antoine de Bougainville hanno contribuito alla conoscenza delle correnti marine rispettivamente del Nord e del Sud Atlantico..
Mathew Fontaine Maury era uno scienziato americano considerato il padre dell'oceanografia fisica. Questo ricercatore è stato il primo a raccogliere sistematicamente dati oceanici su larga scala. I loro dati sono stati ottenuti principalmente dai registri di navigazione della nave..
Durante questo periodo iniziarono ad essere organizzate spedizioni marittime per scopi scientifici. Il primo di questi era quello della nave inglese H.M.S. Sfidante, guidato dallo scozzese Charles Wyville Thomson. Questa barca navigò dal 1872 al 1876, ei risultati ottenuti in essa sono contenuti in un'opera di 50 volumi.
Durante la seconda guerra mondiale, l'oceanografia ebbe una grande applicabilità per pianificare la mobilitazione di flotte e sbarchi. Da lì è nata la ricerca sulla dinamica delle onde, la propagazione del suono nell'acqua, la morfologia costiera, tra gli altri aspetti..
Nel 1957 fu celebrato l'Anno Geofisico Internazionale, che ebbe grande rilevanza nella promozione degli studi oceanografici. Questo evento è stato decisivo per promuovere la cooperazione internazionale nella conduzione di studi oceanografici in tutto il mondo..
Nell'ambito di questa cooperazione, nel 1960 fu effettuata una spedizione sottomarina congiunta tra la Svizzera e gli Stati Uniti; el bathiscafo (piccola barca per immersioni profonde) Trieste ha raggiunto la profondità di 10.916 metri nella Fossa delle Marianne.
Un'altra importante spedizione subacquea è stata effettuata nel 1977 con il sommergibile Alvin, dagli Stati Uniti. Questa spedizione ha permesso di scoprire e studiare i prati idrotermali di acque profonde.
Infine, vale la pena sottolineare il ruolo del comandante Jacques-Yves Cousteau nella conoscenza e diffusione dell'oceanografia. Cousteau ha diretto per molti anni la nave oceanografica francese Calypso, dove sono state effettuate numerose spedizioni oceanografiche. Allo stesso modo, nel campo informativo, sono stati girati vari documentari che componevano la serie nota come Il mondo sottomarino di Jacques Cousteau.
Il campo di studio dell'oceanografia comprende tutti gli aspetti degli oceani e dei mari del mondo, comprese le aree costiere..
Gli oceani ei mari sono ambienti fisico-chimici che ospitano una grande diversità di vita. Rappresentano un ambiente acquatico che occupa circa il 70% della superficie del pianeta. L'acqua e la sua estensione, unite alle forze astronomiche e climatiche che la influenzano, ne determinano le caratteristiche peculiari.
Ci sono tre grandi oceani sul pianeta; Oceano Pacifico, Atlantico e Indiano. Questi oceani sono interconnessi e separano grandi regioni continentali. L'Atlantico separa l'Asia e l'Europa dall'America, mentre il Pacifico divide l'Asia e l'Oceania dall'America. L'Oceano Indiano separa l'Africa dall'Asia nell'area vicino all'India.
I bacini oceanici iniziano sulla costa associata alla piattaforma continentale (parte sommersa dei continenti). L'area della piattaforma raggiunge una profondità massima di 200 me termina in un ripido pendio che si collega con il fondo del mare.
Il fondo degli oceani ha montagne con un'altezza media di 2000 m (creste) e un solco centrale. Da qui proviene il magma dall'astenosfera (strato interno della terra costituito da materiali viscosi), che si deposita e forma il fondo oceanico.
L'oceanografia moderna è suddivisa in quattro rami di studio. Tuttavia, l'ambiente marino è altamente integrato e quindi gli oceanografi gestiscono queste aree senza raggiungere un'eccessiva specializzazione..
Questo ramo dell'oceanografia studia le proprietà fisiche e dinamiche dell'acqua negli oceani e nei mari. Il suo obiettivo principale è comprendere la circolazione oceanica e il modo in cui il calore viene distribuito in questi corpi idrici..
Prendi in considerazione aspetti come la temperatura, la salinità e la densità dell'acqua. Altre proprietà rilevanti sono il colore, la luce e la propagazione del suono negli oceani e nei mari..
Anche questa branca dell'oceanografia studia l'interazione delle dinamiche atmosferiche con le masse d'acqua. Inoltre, include il movimento delle correnti oceaniche a diverse scale..
Studia la composizione chimica delle acque e dei sedimenti marini, i cicli chimici fondamentali e le loro interazioni con l'atmosfera e la litosfera. Dall'altro, affronta lo studio delle alterazioni prodotte dall'aggiunta di sostanze antropiche.
Allo stesso modo, l'oceanografia chimica studia come la composizione chimica dell'acqua influenza i processi fisici, geologici e biologici degli oceani. Nel caso particolare della biologia marina, interpreta come la dinamica chimica influisce sugli organismi viventi (biochimica marina).
Questo ramo è responsabile dello studio del substrato oceanico, compresi i suoi strati più profondi. Vengono affrontati i processi dinamici di questo substrato e la sua influenza sulla struttura del fondale marino e delle coste..
La geologia marina indaga la composizione mineralogica, la struttura e la dinamica dei diversi strati oceanici, in particolare quelli relativi alle attività vulcaniche sottomarine e ai fenomeni di subduzione coinvolti nella deriva dei continenti.
Le indagini condotte in questo campo hanno permesso di verificare gli approcci della teoria della deriva dei continenti.
D'altra parte, questo ramo ha un'applicazione pratica estremamente rilevante nel mondo moderno, per la grande importanza che ha per l'ottenimento di risorse minerarie..
Studi di prospezione geologica sui fondali marini stanno permettendo lo sfruttamento di giacimenti offshore, in particolare gas naturale e petrolio..
Questo ramo dell'oceanografia studia la vita marina, quindi comprende tutti i rami della biologia applicata all'ambiente marino..
Il campo della biologia marina studia sia la classificazione degli esseri viventi e dei loro ambienti, la loro morfologia e fisiologia. Inoltre, tiene conto degli aspetti ecologici che mettono in relazione questa biodiversità con il suo ambiente fisico..
La biologia marina è divisa in quattro rami in base all'area dei mari e degli oceani che studi. Questi sono:
Ricerche recenti includono quelle che valutano gli effetti del cambiamento climatico globale sulle dinamiche oceaniche. Ad esempio, è stato scoperto che il principale sistema di correnti oceaniche (la corrente atlantica), sta alterando le sue dinamiche.
È noto che il sistema delle correnti marine è generato dalle differenze di densità delle masse d'acqua, determinate principalmente dai gradienti di temperatura. Pertanto, le masse di acqua calda sono più leggere e rimangono negli strati superficiali, mentre le masse fredde affondano.
Nell'Atlantico, masse di acqua calda si spostano a nord dei Caraibi dalla Corrente del Golfo e mentre si spostano a nord si raffreddano e affondano, tornando a sud. Come accennato dall'editoriale della rivista Natura (556, 2018), questo meccanismo è stato rallentato.
Si suggerisce che la decelerazione dell'attuale sistema sia dovuta al disgelo causato dal riscaldamento globale. Ciò fa sì che l'apporto di acqua dolce sia maggiore e la concentrazione di sali e la densità dell'acqua viene alterata, influenzando il movimento delle masse d'acqua..
Il flusso delle correnti contribuisce alla regolazione della temperatura mondiale, alla distribuzione di nutrienti e gas, e la loro alterazione ha gravi conseguenze per il sistema planetario.
Una delle linee di ricerca che attualmente occupa l'attenzione degli oceanografi è lo studio dell'acidificazione dei mari, principalmente per effetto del livello di pH sulla vita marina.
Livelli di CODue nell'atmosfera sono aumentati notevolmente negli ultimi anni a causa dell'elevato consumo di combustibili fossili da parte di varie attività umane.
Questo coDue si dissolve in acqua di mare, generando una diminuzione del pH degli oceani. L'acidificazione degli oceani sta influenzando negativamente la sopravvivenza di molte specie marine.
Nel 2016, Albright e colleghi hanno condotto il primo esperimento di acidificazione degli oceani in un ecosistema naturale. Questa ricerca ha scoperto che l'acidificazione può ridurre la calcificazione dei coralli fino al 34%.
In questo ramo dell'oceanografia sono state condotte ricerche sul movimento delle placche tettoniche. Queste placche sono frammenti di litosfera (strato esterno rigido del mantello terrestre) che si muovono sull'astenosfera.
Una recente ricerca di Li e colleghi pubblicata nel 2018 ha scoperto che le placche tettoniche di grandi dimensioni possono originarsi dalla fusione di placche più piccole. Gli autori fanno una classificazione di queste micropiastre in base alla loro origine e studiano la dinamica dei loro movimenti..
Inoltre, scoprono che esiste un gran numero di micropiastre associate alle grandi placche tettoniche della Terra. È indicato che la relazione tra questi due tipi di placche può aiutare a consolidare la teoria della deriva dei continenti..
Negli ultimi anni, una delle scoperte più sconvolgenti della biologia marina è stata la presenza di organismi nelle trincee marine. Uno di questi studi è stato condotto nella trincea delle Isole Galapagos, mostrando un ecosistema complesso dove sono presenti numerosi invertebrati e batteri (Yong-Jin 2006).
Le trincee marine non hanno accesso alla luce solare data la loro profondità (2.500 metri sul livello del mare), quindi la catena trofica dipende da batteri chemiosintetici autotrofi. Questi organismi fissano la CODue da idrogeno solforato ottenuto da bocchette idrotermali.
È stato scoperto che le comunità di macroinvertebrati che popolano le acque profonde sono molto diverse. Inoltre, si propone che la compressione di questi ecosistemi fornirà informazioni rilevanti per chiarire l'origine della vita sul pianeta..
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