Oseanografihistorie, studieretning, grener og forskning

1847
David Holt

De oseanografi Det er vitenskapen som studerer havene i deres fysiske, kjemiske, geologiske og biologiske aspekter. Kunnskap om havene og havene er viktig, siden ifølge aksepterte teorier er havene livets opprinnelsessted på jorden.

Ordet oseanografi kommer fra gresk okeanos (vann som omgir jorden) og graphein (beskriver), og ble preget i 1584. Den brukes som et synonym oseanologi (studie av vannmasser), brukt for første gang i 1864.

Oceanografisk fartøy og autonomt kjøretøy, i Lorne, Skottland. Kilde: StifynTonna [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], fra Wikimedia Commons

Det begynte å utvikle seg fra det antikke Hellas med verkene fra Aristoteles. Senere, i det syttende århundre, gjennomførte Isaac Newton de første oseanografiske studiene. Fra disse studiene har forskjellige forskere gitt viktige bidrag til utviklingen av oseanografi.

Oseanografi er delt inn i fire hovedgrener av studien: fysikk, kjemi, geologi og marinbiologi. Samlet sett tillater disse studiegrenene oss å ta for oss omfattende havets kompleksitet.

Den siste forskningen innen oseanografi har fokusert på effekten av globale klimaendringer på havets dynamikk. Likeledes har studien av økosystemene som er tilstede i marine grøfter vært av interesse..

Artikkelindeks

  • 1 Historie
    • 1.1 Begynnelsen
    • 1.2 1800-tallet
    • 1.3 1900-tallet
  • 2 Fagfelt
  • 3 grener av oseanografi
    • 3.1 Fysisk oseanografi
    • 3.2 Kjemisk oseanografi
    • 3.3 Geologisk oseanografi eller marin geologi
    • 3.4 Biologisk oseanografi eller marinbiologi
  • 4 Nyere forskning
    • 4.1 Fysisk oseanografi og klimaendringer
    • 4.2 Kjemisk oseanografi
    • 4.3 Marin geologi
    • 4.4 Biologisk oseanografi eller marinbiologi
  • 5 Referanser

Historie

Begynnelsen

Fra begynnelsen har mennesket hatt et forhold til havene og havene. Hans første tilnærminger til å forstå den marine verden var praktisk og utilitaristisk, da den var en kilde til mat og kommunikasjonsmidler..

Seilerne var interessert i å fikse de maritime rutene ved å utarbeide navigasjonskartene. I begynnelsen av oceanografien var det også viktig å kjenne bevegelsen av marine strømmer.

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

Noen av de første oseanografiske teoretiske studiene skyldes Newton (1687) og Laplace (1775), som studerte tidevann. Tilsvarende gjorde navigatører som Cook og Vancouver viktige vitenskapelige observasjoner på slutten av 1700-tallet..

XIX århundre

Faren til biologisk oseanografi anses å ha vært den britiske naturforskeren Edward Forbes (1815-1854). Denne forfatteren var den første som gjennomførte undersøkelser av marin biota på forskjellige dybdenivåer. Dermed var jeg i stand til å bestemme at organismer var fordelt forskjellig på disse nivåene..

Mange andre datidens forskere ga viktige bidrag til oseanografien. Blant disse var Charles Darwin den første som forklarte hvordan atollene (korallhavøyene) oppsto, mens Benjamin Franklin og Louis Antoine de Bougainville bidro til kunnskapen om de marine strømningene i henholdsvis Nord- og Sør-Atlanteren..

Mathew Fontaine Maury var en amerikansk forsker som ble ansett som far til fysisk oceanografi. Denne forskeren var den første som systematisk samlet inn havdata i stor skala. Dataene deres ble hovedsakelig hentet fra navigasjonsjournaler fra skipene..

Mathew Fontaine. Kilde: Maury Brendann [Offentlig domene], via Wikimedia Commons

I løpet av denne perioden begynte marine ekspedisjoner å bli organisert for vitenskapelige formål. Den første av disse var den av det engelske skipet H.M.S. Utfordrer, ledet av skotten Charles Wyville Thomson. Denne båten seilte fra 1872 til 1876, og resultatene oppnådd i den er inneholdt i et verk på 50 bind.

Tjuende århundre

Under andre verdenskrig hadde oseanografi stor brukbarhet for å planlegge mobilisering av flåter og landinger. Derfra kom forskning på bølgedynamikk, lydutbredelse i vann, kystmorfologi, blant andre aspekter..

I 1957 ble det internasjonale geofysiske året feiret, som hadde stor relevans for å fremme oseanografiske studier. Denne hendelsen var avgjørende for å fremme internasjonalt samarbeid om å gjennomføre oseanografiske studier over hele verden..

Som en del av dette samarbeidet ble det i løpet av 1960 gjennomført en felles ubåtekspedisjon mellom Sveits og USA; el bathiscafo (liten dyp dykkbåt) Trieste nådde dybden på 10 916 meter i Mariana Trench.

Bathyscaphe Trieste. Kilde: Se side for forfatter [Public domain], via Wikimedia Commons.

En annen viktig undersjøisk ekspedisjon ble utført i 1977 med nedsenkbar Alvin, fra USA. Denne ekspedisjonen gjorde det mulig å oppdage og studere hydrotermiske enger på sjøen.

Til slutt er det verdt å fremheve kommandør Jacques-Yves Cousteaus rolle i kunnskapen og formidlingen av oceanografi. Cousteau ledet det franske oseanografiske fartøyet Calypso i mange år, hvor det ble gjennomført mange oseanografiske ekspedisjoner. I det informative feltet ble det også filmet forskjellige dokumentarer som utgjorde serien kjent som Undervannsverdenen til Jacques Cousteau.

Studieretning

Studiet innen oceanografi omfatter alle aspekter av verdens hav og hav, inkludert kystområder..

Hav og hav er fysisk-kjemiske miljøer som er vert for et stort mangfold av liv. De representerer et vannmiljø som opptar omtrent 70% av planetens overflate. Vannet og dets utvidelse, pluss astronomiske og klimatiske krefter som påvirker det, bestemmer dets spesielle egenskaper.

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

Havbassenger begynner på kysten assosiert med kontinentalsokkelen (nedsenket del av kontinentene). Plattformområdet når maksimale dybder på 200 m og ender i en bratt skråning som forbinder havbunnen.

Bunnen av havene har fjell med en gjennomsnittlig høyde på 2000 m (rygger) og en sentral fure. Herfra kommer magma fra asthenosfæren (jordens indre lag bestående av viskøse materialer), som er avsatt og danner havbunnen..

Grener av oseanografi

Moderne oseanografi er delt inn i fire studieretninger. Imidlertid er det marine miljøet svært integrert, og derfor administrerer oseanografer disse områdene uten å nå overdreven spesialisering..

Fysisk oseanografi

Denne grenen av oseanografi studerer de fysiske og dynamiske egenskapene til vann i havene. Hovedmålet er å forstå havsirkulasjonen og måten varme distribueres på i disse vannmassene..

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

Også denne grenen av oseanografi studerer samspillet mellom atmosfærisk dynamikk og vannmasser. I tillegg inkluderer den bevegelse av havstrømmer i forskjellige skalaer..

Kjemisk oseanografi

Den studerer den kjemiske sammensetningen av marine farvann og sedimenter, de grunnleggende kjemiske syklusene og deres interaksjoner med atmosfæren og litosfæren. På den annen side tar den for seg studien av endringene som er produsert ved tilsetning av antropiske stoffer.

På samme måte studerer kjemisk oseanografi hvordan den kjemiske sammensetningen av vann påvirker havenes fysiske, geologiske og biologiske prosesser. I det spesielle tilfellet med marinbiologi tolker den hvordan kjemisk dynamikk påvirker levende organismer (marin biokjemi).

Geologisk oseanografi eller marin geologi

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

Marin geologi undersøker den mineralogiske sammensetningen, strukturen og dynamikken til de forskjellige havlagene, spesielt de som er relatert til vulkanske aktiviteter under vann og subduksjonsfenomener involvert i kontinentaldrift..

Undersøkelsene utført i dette feltet tillot å verifisere tilnærmingene til teorien om kontinentaldrift.

På den annen side har denne grenen en ekstremt relevant praktisk anvendelse i den moderne verden på grunn av den store betydningen den har for å skaffe mineralressurser..

Geologiske prospekteringsstudier på havbunnen tillater utnyttelse av felt til havs, spesielt naturgass og olje..

Biologisk oseanografi eller marinbiologi

Denne grenen av oseanografi studerer marint liv, og den omfatter derfor alle biologiske grener som brukes på det marine miljøet..

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

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

Marinbiologi er delt inn i fire grener i henhold til havet og havene du studerer. Disse er:

  • Pelagisk oseanografi: fokuserer på studiet av økosystemer som er tilstede i åpent farvann, langt fra kontinentalsokkelen.
  • Neritisk oseanografi: de levende organismer som er tilstede i områder nær kysten, innenfor kontinentalsokkelen blir tatt i betraktning.
  • Bentisk oseanografi: referert til studien av økosystemer funnet på overflaten av havbunnen.
  • Demersal oceanografi: levende organismer som lever nær havbunnen i kystområder og innenfor kontinentalsokkelen blir studert. En maksimal dybde på 500 m er tenkt.

Nyere forskning

Fysisk oseanografi og klimaendringer

Nyere forskning inkluderer de som vurderer effekten av globale klimaendringer på havdynamikken. For eksempel har det blitt funnet at det viktigste systemet med havstrømmer (Atlanterhavsstrømmen) endrer dynamikken.

Det er kjent at systemet med marine strømmer genereres av forskjeller i tettheten til vannmassene, hovedsakelig bestemt av temperaturgradienter. Dermed er varmtvannsmassene lettere og forblir i overflatelagene, mens kalde masser synker.

I Atlanterhavet beveger massene med varmt vann seg nordover fra Karibien ved Gulfstrømmen, og når de beveger seg nordover, avkjøles de og synker og vender tilbake til sør. Som nevnt av redaksjonen til bladet Natur (556, 2018), har denne mekanismen blitt bremset.

Det antydes at retardasjonen av det nåværende systemet skyldes tining forårsaket av global oppvarming. Dette fører til at tilførselen av ferskvann blir større, og konsentrasjonen av salter og vannets tetthet endres, noe som påvirker bevegelsen av vannmassene..

Strømmen av strømmer bidrar til regulering av verdens temperatur, distribusjon av næringsstoffer og gasser, og deres endring har alvorlige konsekvenser for planetsystemet.

Kjemisk oseanografi

En av forskningslinjene som for øyeblikket opptar oseanografer, er studien av forsuring av havene, hovedsakelig på grunn av effekten av pH-nivået på livet i havet..

CO nivåerto i atmosfæren har økt kraftig de siste årene på grunn av det høye forbruket av fossile brensler av forskjellige menneskelige aktiviteter.

Dette coto den oppløses i sjøvann, og genererer en reduksjon i havenes pH. Forsuring av havet påvirker overlevelsen til mange marine arter negativt.

I 2016 gjennomførte Albright og kolleger det første forsuring av havforsuring i et naturlig økosystem. Denne undersøkelsen fant at forsuring kan redusere forkalkning av koraller med opptil 34%.

Marin geologi

I denne grenen av oceanografi er det forsket på bevegelse av tektoniske plater. Disse platene er fragmenter av litosfæren (stivt ytre lag av jordens kappe) som beveger seg over astenosfæren.

Nyere forskning fra Li og kollegaer publisert i 2018 fant at store tektoniske plater kan stamme fra sammensmeltingen av mindre plater. Forfatterne lager en klassifisering av disse mikroplatene basert på deres opprinnelse og studerer dynamikken i bevegelsene deres..

Videre finner de at det er et stort antall mikroplater knyttet til jordens store tektoniske plater. Det er indikert at forholdet mellom disse to typene plater kan bidra til å konsolidere teorien om kontinentaldrift..

Biologisk oseanografi eller marinbiologi

De siste årene har en av de mest sjokkerende funnene innen marinbiologi vært tilstedeværelsen av organismer i marine grøfter. En av disse studiene ble utført i grøfta på Galapagosøyene, og viste et komplekst økosystem der mange virvelløse dyr og bakterier er til stede (Yong-Jin 2006).

Marine skyttergraver har ikke tilgang til sollys gitt dybden (2500 meter over havet), så den trofiske kjeden er avhengig av autotrofiske kjemosyntetiske bakterier. Disse organismene fikser COto fra hydrogensulfid oppnådd fra hydrotermiske ventilasjoner.

Makrovirvelløse samfunn som bor i dype farvann har vist seg å være svært forskjellige. I tillegg foreslås det at komprimering av disse økosystemene vil gi relevant informasjon for å belyse opprinnelsen til livet på planeten..

Referanser

  1. Albright et al. (2017). Å reversere forsuring av havet forbedrer forkalkning av korallrev. Natur 531: 362-365.
  2. Caldeira K og ME Wickett (2003) Antropogent karbon og pH i havet. Natur 425: 365-365
  3. Editoral (2018) Watch the ocean. Natur 556: 149
  4. Lalli CM og TR Parsons (1997) Biologisk oseanografi. En introduksjon. Andre utgave. Det åpne universitetet. ELSEVIER. Oxford, Storbritannia. 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 og G Zhang (2018) Mikroplattetektonikk: ny innsikt fra mikroblokker i verdenshavene, kontinentale marginer og dyp kappe Jordvitenskapelig omtale 185: 1029-1064
  6. Pickerd GL og WL ​​Emery. (1990) Beskrivende fysisk oceanografi. En introduksjon. Femte utvidede utgave. Pergamon Press. Oxford, Storbritannia. 551 s.
  7. Riley JP og R Chester (1976). Kjemisk oseanografi. 2. utgave. Bind 6. Akademisk presse. London, Storbritannia. 391 s.
  8. Wiebe PH og MC Benfield (2003) Fra Hensen-nettet mot firedimensjonal biologisk oceanografi. Fremgang innen oseanografi. 56: 7-136.
  9. Zamorano P og ME Hendrickx. (2007) Biocenose og distribusjon av dypvannsdyr i det meksikanske Stillehavet: en evaluering av fremgang. Pp. 48-49. I: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González og CM Galvín-Villa (red.). Studier om malakologi og konkiliologi i Mexico. Universitetet i Guadalajara, Mexico.
  10. Yong-Jin W (2006) Deep-sea Hydrothermal vents: ecology and evolution J. Ecol Field Biol.29: 175-183.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.