Marea - Sea

Mare , conectat ca oceanul mondial sau pur și simplu ocean , este corpul de apă sărată , care acoperă aproximativ 71 la suta din Pământului suprafața lui. Cuvântul mare este, de asemenea, utilizat pentru a desemna secțiuni de mare de ordinul doi , cum ar fi Marea Mediterană , precum și anumite lacuri mari, complet fără ieșire la mare, cu apă sărată , precum Marea Caspică .

Marea moderează clima Pământului și are roluri importante în ciclul apei , ciclul carbonului și ciclul azotului . Oamenii care valorifică și studiază marea au fost înregistrate din cele mai vechi timpuri și au fost evidențiate până în preistorie , în timp ce studiul său științific modern se numește oceanografie . Cel mai abundent solid dizolvat în apa de mare este clorura de sodiu . Apa conține, de asemenea, săruri de magneziu , calciu , potasiu și mercur , printre multe alte elemente, unele în concentrații minime. Salinitatea variază foarte mult, fiind mai scăzută lângă suprafață și gurile râurilor mari și mai mare în adâncurile oceanului; cu toate acestea, proporțiile relative ale sărurilor dizolvate variază puțin între oceane. Vânturile care suflă deasupra suprafeței mării produc valuri , care se sparg când intră în apele puțin adânci. Vânturile creează, de asemenea, curenți de suprafață prin frecare, stabilind circulații lente, dar stabile de apă în oceane. Direcțiile circulației sunt guvernate de factori, inclusiv formele continentelor și rotația Pământului ( efectul Coriolis ). Curenții de adâncime, cunoscuți sub numele de bandă transportoare globală , transportă apă rece de lângă poli către fiecare ocean. Mareele , creșterea și scăderea nivelului mării în general de două ori pe zi , sunt cauzate de rotația Pământului și de efectele gravitaționale ale Lunii care orbitează și, într-o măsură mai mică, ale Soarelui . Mareele pot avea o gamă foarte mare în golfuri sau estuare . Cutremurele submarine care apar din mișcările plăcii tectonice sub oceane pot duce la tsunami distructivi , la fel ca vulcanii, alunecările uriașe de teren sau impactul unor meteoriți mari .

O mare varietate de organisme , inclusiv bacterii , protiști , alge , plante, ciuperci și animale, trăiesc în mare, ceea ce oferă o gamă largă de habitate și ecosisteme marine , variind vertical de la suprafața luminată de soare și linia țărmului până la marile adâncimi și presiuni a zonei abisale reci și întunecate și în latitudine de la apele reci sub calote polare până la diversitatea colorată a recifelor de corali din regiunile tropicale . Multe dintre marile grupuri de organisme au evoluat în mare și viața ar fi putut începe aici.

Marea oferă aprovizionări substanțiale cu alimente pentru oameni, în principal pești , dar și crustacee , mamifere și alge , indiferent dacă sunt capturate de pescari sau crescute sub apă. Alte utilizări umane ale mării includ comerțul , călătoriile, extracția mineralelor , generarea de energie electrică , războiul și activitățile de agrement, cum ar fi înotul , navigația și scufundările . Multe dintre aceste activități creează poluare marină . Prin urmare, marea a fost pentru oameni un element integral de-a lungul istoriei și culturii.

Definiție

Marea este sistemul interconectat al tuturor apelor oceanice ale Pământului, inclusiv Oceanele Atlantic , Pacific , Indian , Sud și Arctic . Cu toate acestea, cuvântul „mare” poate fi folosit și pentru multe corpuri de apă de mare specifice, mult mai mici, precum Marea Nordului sau Marea Roșie . Nu există o distincție clară între mări și oceane , deși în general mările sunt mai mici și sunt adesea parțial (ca mări marginale sau mai ales ca mări mediteraneene ) sau în întregime (ca mări interioare ) mărginite de uscat. Cu toate acestea, Marea Sargasso nu are linie de coastă și se află într-un curent circular, Gyre Atlanticul de Nord . Mările sunt în general mai mari decât lacurile și conțin apă sărată, dar Marea Galileii este un lac de apă dulce . Convenția Națiunilor Unite privind dreptul mării , se precizează că toate oceanul este „mare“.

Știință fizică

Pământul este singura planetă cunoscută cu mări de apă lichidă la suprafața sa, deși Marte posedă calote de gheață și planete similare din alte sisteme solare pot avea oceane. Cei 1.335.000.000 de kilometri cubi ai Pământului (320.000.000 m3) de mare conțin aproximativ 97,2% din apa cunoscută și acoperă aproximativ 71% din suprafața sa. Un alt 2,15% din apa Pământului este înghețată, se găsește în gheața de mare care acoperă Oceanul Arctic , calota de gheață care acoperă Antarctica și mările sale adiacente și diferiți ghețari și depozite de suprafață din întreaga lume. Restul (aproximativ 0,65% din întreg) formează rezervoare subterane sau diferite etape ale ciclului apei , conținând apa dulce întâlnită și folosită de cea mai mare parte a vieții terestre : vapori în aer , norii pe care îi formează încet, ploaia căzând din ele și a lacurilor și râurilor formate în mod spontan ca apele sale curg din nou și din nou la mare.

Studiul științific al apei și al ciclului apei Pământului este hidrologia ; hidrodinamica studiază fizica apei în mișcare. Studiul mai recent al mării în special este oceanografia . Acest lucru a început ca studiul formei curenților oceanului, dar de atunci s-a extins într-un câmp larg și multidisciplinar : examinează proprietățile apei de mare ; studiază valurile , mareele și curenții ; hărți linii de coastă și hărți ale fundului mării ; și studiază viața marină . Subcâmpul care se ocupă de mișcarea mării, forțele sale și forțele care acționează asupra ei este cunoscut sub numele de oceanografie fizică . Biologia marină (oceanografia biologică) studiază plantele , animalele și alte organisme care locuiesc în ecosistemele marine . Ambele sunt informate de oceanografia chimică , care studiază comportamentul elementelor și moleculelor din oceane: în special, în acest moment, rolul oceanului în ciclul carbonului și rolul dioxidului de carbon în acidificarea crescândă a apei de mare. Geografia marină și maritimă prezintă forma și modelarea mării, în timp ce geologia marină (oceanografia geologică) a furnizat dovezi ale derivei continentale și ale compoziției și structurii Pământului , a clarificat procesul de sedimentare și a ajutat la studiul vulcanismului și cutremurelor .

Apa de mare

Salinitate

O caracteristică a apei de mare este că este sărată. Salinitatea este de obicei măsurată în părți la mia ( ‰ sau per mil), iar oceanul deschis are aproximativ 35 de grame (1,2 oz) de solide pe litru, o salinitate de 35 ‰. Marea Mediterană este ușor mai mare la 38 ‰, în timp ce salinitatea din nordul Mării Roșii poate ajunge la 41 ‰. În schimb, unele lacuri hipersaline fără ieșire la mare au o salinitate mult mai mare, de exemplu Marea Moartă are 300 de grame (11 oz) de substanțe solide dizolvate pe litru (300 ‰).

În timp ce constituenții sării de masă sodiu și clorură reprezintă aproximativ 85% din solidele în soluție, există și alți ioni metalici, cum ar fi magneziu și calciu , și ioni negativi, inclusiv sulfat , carbonat și bromură . În ciuda variațiilor nivelurilor de salinitate în diferite mări, compoziția relativă a sărurilor dizolvate este stabilă în toate oceanele lumii. Apa de mare este prea salină pentru ca oamenii să o poată bea în siguranță, deoarece rinichii nu pot elimina urina sărată ca apa de mare.

Solute majore în apa de mare (3,5% salinitate)

Solut	Concentrație (‰)	% din totalul sărurilor
Clorură	19.3	55
Sodiu	10.8	30.6
Sulfat	2.7	7.7
Magneziu	1.3	3.7
Calciu	0,41	1.2
Potasiu	0,40	1.1
Bicarbonat	0,10	0,4
Bromură	0,07	0,2
Carbonat	0,01	0,05
Stronţiu	0,01	0,04
Borat	0,01	0,01
Fluorură	0,001	<0,01
Toate celelalte solute	<0,001	<0,01

Deși cantitatea de sare din ocean rămâne relativ constantă pe scara de milioane de ani, diverși factori afectează salinitatea unui corp de apă. Evaporarea și subprodusul formării de gheață (cunoscut sub numele de „respingerea saramurii”) măresc salinitatea, în timp ce precipitațiile , topirea gheții marine și scurgerile de pe uscat o reduc. Marea Baltică , de exemplu, are multe râuri care se varsă în ea, și , astfel , marea ar putea fi considerate ca fiind sălcie . Între timp, Marea Roșie este foarte sărată datorită ratei sale ridicate de evaporare.

Temperatura

Temperatura mării depinde de cantitatea de radiație solară care cade pe suprafața sa. La tropice, cu soarele aproape deasupra capului, temperatura straturilor de suprafață poate crește la peste 30 ° C (86 ° F) în timp ce în apropierea polilor temperatura în echilibru cu gheața de mare este de aproximativ −2 ° C (28 ° F) ). Există o circulație continuă a apei în oceane. Curenții calzi de suprafață se răcesc pe măsură ce se îndepărtează de tropice, iar apa devine mai densă și se scufundă. Apa rece se deplasează înapoi către ecuator ca un curent de mare adânc, condus de schimbările de temperatură și densitate a apei, înainte de a reveni în cele din urmă spre suprafață. Apa de mare adâncă are o temperatură cuprinsă între -2 ° C (28 ° F) și 5 ° C (41 ° F) în toate părțile globului.

Apa de mare cu o salinitate tipică de 35 ‰ are un punct de îngheț de aproximativ -1,8 ° C (28,8 ° F). Când temperatura sa devine suficient de scăzută, la suprafață se formează cristale de gheață . Acestea se rup în bucăți mici și se unesc în discuri plate care formează o suspensie groasă cunoscută sub numele de frazil . În condiții de calm, acest lucru îngheață într-o foaie subțire, cunoscută sub numele de nilas , care se îngroașă pe măsură ce se formează noi gheață pe partea inferioară. În mările mai tulburi, cristalele frazil se unesc în discuri plate cunoscute sub numele de clătite. Acestea alunecă unul sub altul și se unesc pentru a forma floare . În procesul de îngheț, apa sărată și aerul sunt prinse între cristalele de gheață. Nilas poate avea o salinitate de 12-15 ‰, dar până când gheața de mare are un an, aceasta scade la 4-6 ‰.

Concentrația de oxigen

Cantitatea de oxigen găsită în apa de mare depinde în primul rând de plantele care cresc în ea. Acestea sunt în principal alge, inclusiv fitoplanctonul , cu unele plante vasculare, cum ar fi ierburile marine . În lumina zilei, activitatea fotosintetică a acestor plante produce oxigen, care se dizolvă în apa de mare și este utilizat de animalele marine. Noaptea, fotosinteza se oprește, iar cantitatea de oxigen dizolvat scade. În adâncurile mării, unde nu pătrunde suficientă lumină pentru ca plantele să crească, există foarte puțin oxigen dizolvat. În absența sa, materialul organic este descompus de bacteriile anaerobe care produc hidrogen sulfurat .

Schimbările climatice vor reduce probabil nivelurile de oxigen din apele de suprafață, deoarece solubilitatea oxigenului în apă scade la temperaturi mai ridicate. Dezoxigenarea oceanului este proiectată să crească hipoxia cu 10% și să tripleze apele suboxice (concentrații de oxigen cu 98% mai mici decât concentrațiile medii de suprafață), pentru fiecare 1 ° C de încălzire superioară a oceanului.

Ușoară

Cantitatea de lumină care pătrunde în mare depinde de unghiul soarelui, de condițiile meteorologice și de turbiditatea apei. Multă lumină se reflectă la suprafață, iar lumina roșie se absoarbe în câțiva metri. Lumina galbenă și verde atinge adâncimi mai mari, iar lumina albastră și violeta pot pătrunde până la 1.000 de metri (3.300 ft). Nu există lumină suficientă pentru fotosinteză și creșterea plantelor dincolo de o adâncime de aproximativ 200 de metri (660 ft).

Nivelul marii

În cea mai mare parte a timpului geologic, nivelul mării a fost mai ridicat decât este astăzi. Principalul factor care afectează nivelul mării în timp este rezultatul modificărilor scoarței oceanice, cu o tendință descendentă preconizată să continue pe termen foarte lung. La ultimul maxim glaciar , cu aproximativ 20.000 de ani în urmă, nivelul mării a fost cu aproximativ 125 de metri mai mic decât în ​​vremurile actuale (2012).

De cel puțin ultimii 100 de ani, nivelul mării a crescut cu o rată medie de aproximativ 1,8 milimetri (0,071 in) pe an. Cea mai mare parte a acestei creșteri poate fi atribuită creșterii temperaturii mării ca urmare a schimbărilor climatice și a ușoarei expansiuni termice care rezultă din cei 500 de metri superiori (1.600 ft) de apă. Contribuții suplimentare, până la un sfert din total, provin din surse de apă pe uscat, cum ar fi topirea zăpezii și a ghețarilor și extracția apei subterane pentru irigații și alte nevoi agricole și umane.

Valuri

Vântul care sufla deasupra suprafeței unui corp de apă formează valuri care sunt perpendiculare pe direcția vântului. Fricțiunea dintre aer și apă cauzată de o briză ușoară pe un iaz determină formarea de valuri . O lovitură puternică asupra oceanului provoacă valuri mai mari, în timp ce aerul în mișcare împinge împotriva crestelor ridicate de apă. Valurile ating înălțimea maximă atunci când viteza cu care călătoresc se potrivește aproape cu viteza vântului. În ape deschise, când vântul suflă continuu, așa cum se întâmplă în emisfera sudică în anii patruzeci de hohote , mase lungi, organizate de apă numite umflături se rostogolesc peste ocean. Dacă vântul moare, formarea undei este redusă, dar valurile deja formate continuă să călătorească în direcția lor originală până când se întâlnesc cu uscatul. Mărimea valurilor depinde de preluarea , distanța pe care vântul a suflat-o peste apă și puterea și durata acelui vânt. Când valurile se întâlnesc cu altele care vin din direcții diferite, interferența dintre cele două poate produce mări sparte, neregulate. Interferențele constructive pot provoca unde necinstite individuale (neașteptate) mult mai mari decât în ​​mod normal. Majoritatea valurilor au o înălțime mai mică de 3 m (10 ft) și nu este neobișnuit ca furtunile puternice să dubleze sau să tripleze acea înălțime; construcțiile offshore, cum ar fi parcurile eoliene și platformele petroliere, utilizează statistici metoceane din măsurători în calcularea forțelor valurilor (datorate, de exemplu, valului de sute de ani ) împotriva cărora sunt concepute. Cu toate acestea, valurile necinstite au fost documentate la înălțimi peste 25 de metri (82 ft).

Vârful unui val este cunoscut sub numele de creastă, cel mai mic punct dintre valuri este jgheabul și distanța dintre creaste este lungimea de undă. Valul este împins peste suprafața mării de vânt, dar aceasta reprezintă un transfer de energie și nu o mișcare orizontală a apei. Pe măsură ce valurile se apropie de uscat și se mută în ape puțin adânci , ele își schimbă comportamentul. Dacă se apropie într-un unghi, valurile se pot îndoi ( refracție ) sau înfășura pietre și promontorii ( difracție ). Când valul ajunge într-un punct în care cele mai profunde oscilații ale apei intră în contact cu fundul mării , acestea încep să încetinească. Aceasta atrage crestele mai aproape și crește înălțimea valurilor , ceea ce se numește valul de valuri . Când raportul dintre înălțimea valului și adâncimea apei crește peste o anumită limită, acesta se „ rupe ”, răsturnându-se într-o masă de apă spumantă. Acest lucru se grăbește într-o foaie pe plajă înainte de a se retrage în mare sub influența gravitației.

Tsunami

Un tsunami este o formă neobișnuită de val cauzată de un eveniment puternic rar, cum ar fi un cutremur subacvatic sau alunecarea de teren, un impact de meteorit, o erupție vulcanică sau o prăbușire a pământului în mare. Aceste evenimente pot ridica sau coborî temporar suprafața mării în zona afectată, de obicei cu câțiva metri. Energia potențială a apei de mare deplasate este transformată în energie cinetică, creând o undă superficială, un tsunami, care radiază spre exterior cu o viteză proporțională cu rădăcina pătrată a adâncimii apei și care, prin urmare, se deplasează mult mai repede în oceanul deschis decât pe un platou continental. În marea largă, tsunami-urile au lungimi de undă de aproximativ 130 până la 480 km, călătoresc cu viteze de peste 970 km / oră și au de obicei o înălțime mai mică de trei picioare, așa că trec adesea neobservate în această etapă. În contrast, valurile de suprafață ale oceanului cauzate de vânt au lungimi de undă de câteva sute de picioare, se deplasează cu până la 65 de mile pe oră (105 km / h) și au o înălțime de până la 45 de picioare (14 metri).

Pe măsură ce un tsunami se deplasează în apă mai puțin adâncă, viteza sa scade, lungimea de undă se scurtează și amplitudinea crește enorm, comportându-se în același mod ca o undă generată de vânt în apă puțin adâncă, dar pe o scară mult mai mare. Fie jgheabul, fie creasta unui tsunami pot ajunge mai întâi pe coastă. În primul caz, marea se retrage și lasă zone subtidale aproape de țărm expuse, ceea ce oferă un avertisment util oamenilor de pe uscat. Când ajunge creasta, de obicei nu se rupe, ci se repede spre interior, inundând toate în calea sa. O mare parte a distrugerii poate fi cauzată de scurgerea apei de inundații înapoi în mare după ce tsunami-ul a lovit, trăgând resturile și oamenii cu ea. Adesea mai multe tsunami sunt cauzate de un singur eveniment geologic și ajung la intervale cuprinse între opt minute și două ore. Este posibil ca primul val care ajunge pe țărm să nu fie cel mai mare sau cel mai distructiv.

Curenți

Vântul care bate peste suprafața mării provoacă frecare la interfața dintre aer și mare. Acest lucru nu numai că face să se formeze valuri, ci și să facă apa de mare de suprafață să se miște în aceeași direcție ca și vântul. Deși vânturile sunt variabile, în orice loc ele suflă predominant dintr-o singură direcție și astfel se poate forma un curent de suprafață. Vânturile din vest sunt cele mai frecvente în latitudinile medii, în timp ce estul domină tropicele. Când apa se mișcă în acest fel, se scurge altă apă pentru a umple golul și se formează o mișcare circulară a curenților de suprafață cunoscută sub numele de gir . Există cinci giruri principale în oceanele lumii: două în Pacific, două în Atlantic și unul în Oceanul Indian. Alte giruri mai mici se găsesc în mări mai mici și un singur gir circulă în jurul Antarcticii . Aceste gyres au urmat aceleași rute de milenii, ghidate de topografia țării, direcția vântului și efectul Coriolis . Curenții de suprafață curg în direcția acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sens invers acelor de ceasornic în emisfera sudică. Apa care se îndepărtează de ecuator este caldă și curge în direcția inversă și-a pierdut cea mai mare parte a căldurii. Acești curenți tind să modereze clima Pământului, răcind regiunea ecuatorială și încălzind regiunile la latitudini mai mari. Previziunile climatice și meteorologice globale sunt puternic afectate de oceanul mondial, astfel încât modelarea climatică globală folosește modele de circulație oceanică , precum și modele ale altor componente majore, cum ar fi atmosfera , suprafețele terestre, aerosolii și gheața de mare. Modelele oceanice folosesc o ramură a fizicii, dinamica fluidelor geofizice , care descrie fluxul pe scară largă de fluide, cum ar fi apa de mare.

Curenții de suprafață afectează doar câteva sute de metri de mare, dar există și fluxuri pe scară largă în adâncurile oceanului cauzate de mișcarea maselor de apă adâncă. Un curent principal adânc al oceanului curge prin toate oceanele lumii și este cunoscut sub numele de circulație termohalină sau bandă transportoare globală. Această mișcare este lentă și este determinată de diferențele de densitate a apei cauzate de variațiile de salinitate și temperatură. La latitudini mari, apa este răcită de temperatura atmosferică scăzută și devine mai sărată pe măsură ce gheața de mare se cristalizează. Ambii factori îl fac mai dens și apa se scufundă. De la marea adâncă lângă Groenlanda, astfel de apă curge spre sud între masele continentale de pe ambele părți ale Atlanticului. Când ajunge în Antarctica, este alăturat de alte mase de apă rece și scufundată și curge spre est. Apoi se împarte în două cursuri care se deplasează spre nord, în Oceanul Indian și Pacific. Aici este încălzit treptat, devine mai puțin dens, se ridică spre suprafață și se întoarce pe sine. Este nevoie de o mie de ani pentru ca acest model de circulație să fie finalizat.

Pe lângă gyres, există curenți de suprafață temporari care apar în condiții specifice. Când valurile întâlnesc un țărm într-un unghi, se creează un curent lung de coastă pe măsură ce apa este împinsă paralel cu linia de coastă. Apa se învârtește pe plajă în unghi drept față de valurile care se apropie, dar se scurge direct pe pantă sub efectul gravitației. Cu cât valurile de rupere sunt mai mari, cu atât plaja este mai lungă și cu cât apropierea valurilor este mai oblică, cu atât curentul de mare lungime este mai puternic. Acești curenți pot schimba volume mari de nisip sau pietricele, pot crea scuipături și pot face ca plajele să dispară și canalele de apă să se înmoaie. Un curent de rupere poate apărea atunci când apa se adună în apropierea țărmului de valurile care avansează și este direcționată spre mare printr-un canal din fundul mării. Poate să apară într-un spațiu dintr-o bară de nisip sau lângă o structură artificială, cum ar fi un groyne . Acești curenți puternici pot avea o viteză de 3 ft (0,9 m) pe secundă, se pot forma în diferite locuri în diferite etape ale valului și pot duce la scăldatul neașteptat. Curenții temporari de umflare apar atunci când vântul împinge apa departe de pământ și apă mai adâncă crește pentru a o înlocui. Această apă rece este adesea bogată în substanțe nutritive și creează flori de fitoplancton și o creștere mare a productivității mării.

Maree

Mareele reprezintă creșterea și scăderea regulată a nivelului apei experimentată de mări și oceane ca răspuns la influențele gravitaționale ale Lunii și Soarelui și la efectele rotației Pământului. În timpul fiecărui ciclu de maree, în orice loc dat, apa se ridică la o înălțime maximă cunoscută sub numele de „maree mare” înainte de a scădea din nou până la nivelul minim de „maree scăzută”. Pe măsură ce apa se retrage, descoperă tot mai mult din țărm , cunoscută și sub numele de zona intertidală. Diferența de înălțime dintre maree și maree este cunoscută sub denumirea de maree sau amplitudine maree.

Cele mai multe locuri experimentează două maree în fiecare zi, care apar la intervale de aproximativ 12 ore și 25 de minute. Aceasta este jumătate din perioada de 24 de ore și 50 de minute necesare pentru ca Pământul să facă o revoluție completă și să readucă Luna în poziția sa anterioară față de un observator. Masa Lunii este de aproximativ 27 de milioane de ori mai mică decât Soarele, dar este de 400 de ori mai aproape de Pământ. Forța mareelor sau forța de creștere a mareelor ​​scade rapid odată cu distanța, astfel încât luna are un efect mai mare de două ori mai mare asupra mareelor ​​decât Soarele. O bombă se formează în ocean în locul în care Pământul este cel mai aproape de Lună, deoarece este și locul unde efectul gravitației Lunii este mai puternic. Pe partea opusă a Pământului, forța lunară este cea mai slabă, ceea ce face să se formeze o altă bombă. Pe măsură ce Luna se rotește în jurul Pământului, la fel și aceste umflături oceanice se mișcă în jurul Pământului. Atracția gravitațională a Soarelui funcționează și pe mări, dar efectul său asupra mareelor ​​este mai puțin puternic decât cel al Lunii, iar atunci când Soarele, Luna și Pământul sunt aliniate (luna plină și luna nouă), efectul combinat rezultă în „mareele de primăvară” înalte. În schimb, atunci când Soarele se află la 90 ° de Lună, așa cum este privit de pe Pământ, efectul gravitațional combinat asupra mareelor ​​cauzează mai puțin „mareele grele”.

Un val de furtună poate apărea atunci când vânturile puternice acumulează apă pe coastă într-o zonă puțin adâncă și acest lucru, împreună cu un sistem de presiune scăzută, poate ridica dramatic suprafața mării la maree.

Bazine oceanice

Pământul este compus dintr-un miez central magnetic , o manta în mare parte lichidă și o coajă exterioară rigidă dură (sau litosferă ), care este compusă din scoarța stâncoasă a Pământului și stratul exterior adânc în mare parte solid al mantei. Pe uscat crusta este cunoscută sub numele de crustă continentală , în timp ce sub mare este cunoscută sub numele de crustă oceanică . Acesta din urmă este compus din bazalt relativ dens și are o grosime de aproximativ cinci până la zece kilometri (trei până la șase mile). Litosfera relativ subțire pluteste pe mantaua mai slabă și mai fierbinte de dedesubt și este fracturată într-un număr de plăci tectonice . În mijlocul oceanului, magma este în mod constant împinsă prin fundul mării între plăcile adiacente pentru a forma creste mijlocii oceanice și aici curenții de convecție din manta tind să îndepărteze cele două plăci. În paralel cu aceste creste și mai aproape de coaste, o placă oceanică poate aluneca sub o altă placă oceanică într-un proces cunoscut sub numele de subducție . Aici se formează șanțuri adânci, iar procesul este însoțit de frecare, pe măsură ce plăcile se macină împreună. Mișcarea se desfășoară în scuturi care provoacă cutremure, se produce căldură și magma este forțată să creeze munți subacvatici, dintre care unii pot forma lanțuri de insule vulcanice aproape de tranșee adânci. În apropierea unora dintre granițele dintre pământ și mare, plăcile oceanice puțin mai dense alunecă sub plăcile continentale și se formează mai multe tranșee de subducție. Pe măsură ce se grăbesc împreună, plăcile continentale sunt deformate și cataramate, provocând construcții montane și activitate seismică.

Cea mai adâncă tranșee a Pământului este tranșa Mariana, care se întinde pe aproximativ 2500 de kilometri (1.600 mi) pe fundul mării. Este aproape de Insulele Mariana , un arhipelag vulcanic din Pacificul de Vest. Cel mai adânc punct al său este la 10,994 kilometri (aproape 7 mile) sub suprafața mării.

Coaste

Zona în care pământul se întâlnește cu marea este cunoscută sub numele de coastă și partea dintre cele mai scăzute maree de primăvară și limita superioară atinsă de stropirea valurilor este țărmul . O plajă este acumularea de nisip sau șindrilă pe mal. Un promontoriu este un punct de uscat care iese în mare și un promontoriu mai mare este cunoscut sub numele de pelerină . Indentarea unei linii de coastă, în special între două promontorii, este un golf , un golf mic cu o intrare îngustă este un golf și un golf mare poate fi denumit golf . Liniile de coastă sunt influențate de o serie de factori, inclusiv puterea valurilor care sosesc pe țărm, gradientul marginii solului, compoziția și duritatea stâncii de coastă, înclinația pantei off-shore și modificările nivelului de terenul datorat ridicării locale sau scufundării. În mod normal, valurile se rostogolesc spre țărm cu o rată de șase până la opt pe minut și acestea sunt cunoscute sub numele de valuri constructive, deoarece au tendința de a muta materialul pe plajă și au un efect eroziv redus. Valurile furtunilor ajung pe țărm în succesiune rapidă și sunt cunoscute sub numele de valuri distructive pe măsură ce swash-ul deplasează materialul plajei spre mare. Sub influența lor, nisipul și șindrilele de pe plajă sunt măcinate împreună și degradate. În jurul mareei, puterea unei valuri de furtună care afectează piciorul unei stânci are un efect zdrobitor, deoarece aerul din fisuri și crăpături este comprimat și apoi se extinde rapid cu eliberarea presiunii. În același timp, nisipul și pietricelele au un efect eroziv, deoarece sunt aruncate împotriva stâncilor. Acest lucru tinde să submineze stânca și urmează procese normale de meteorizare , cum ar fi acțiunea înghețului, provocând distrugeri suplimentare. Treptat, o platformă de tăiere a valurilor se dezvoltă la poalele stâncii și aceasta are un efect protector, reducând în continuare eroziunea valurilor.

Materialul purtat de la marginea terenului ajunge în cele din urmă în mare. Aici este supus uzării, deoarece curenții care curg paralel cu coasta scot canalele și transportă nisipul și pietricele departe de locul lor de origine. Sedimentele transportate la mare de râuri se așează pe fundul mării, provocând delte în estare. Toate aceste materiale se mișcă înainte și înapoi sub influența valurilor, a mareelor ​​și a curenților. Dragarea îndepărtează materialul și aprofundează canalele, dar poate avea efecte neașteptate în alte părți de pe coastă. Guvernele depun eforturi pentru a preveni inundarea terenului prin construirea de diguri , diguri , diguri și diguri și alte mijloace de apărare a mării. De exemplu, Bariera Tamisei este concepută pentru a proteja Londra de un val de furtună, în timp ce eșecul digurilor și digurilor din jurul New Orleans în timpul uraganului Katrina a creat o criză umanitară în Statele Unite.

Ciclu de apă

Marea joacă un rol în ciclul apei sau hidrologic , în care apa se evaporă din ocean, călătorește prin atmosferă sub formă de vapori, se condensează , cade sub formă de ploaie sau zăpadă , susținând astfel viața pe uscat și în mare parte se întoarce la mare. Chiar și în deșertul Atacama , unde cade vreodată puțină ploaie, norii densați de ceață cunoscută sub numele de camanchaca suflă din mare și susțin viața plantelor.

În Asia centrală și alte mase terestre mari, există bazine endoreice care nu au ieșire spre mare, separate de ocean prin munți sau alte caracteristici geologice naturale care împiedică scurgerea apei. Marea Caspică este cea mai mare dintre acestea. Principala sa intrare provine din râul Volga , nu există nici un flux și evaporarea apei o face sărată, pe măsură ce se acumulează minerale dizolvate. Marea Aral în Kazahstan și Uzbekistan, și Pyramid Lake în vestul Statelor Unite , sunt exemple, interioare saline de apă corpuri mari , fără drenaj. Unele lacuri endoreice sunt mai puțin sărate, dar toate sunt sensibile la variații ale calității apei de intrare.

Ciclul carbonului

Oceanele conțin cea mai mare cantitate de carbon activat din lume și sunt secundare doar după litosferă în cantitatea de carbon pe care o depozitează. Stratul de suprafață al oceanelor conține cantități mari de carbon organic dizolvat care este schimbat rapid cu atmosfera. Concentrația stratului profund de carbon anorganic dizolvat este cu aproximativ 15% mai mare decât cea a stratului de suprafață și rămâne acolo pentru perioade mult mai lungi de timp. Circulația termohalină schimbă carbonul între aceste două straturi.

Carbonul pătrunde în ocean pe măsură ce dioxidul de carbon atmosferic se dizolvă în straturile de suprafață și este transformat în acid carbonic , carbonat și bicarbonat :

CO _{2 (gaz)} ⇌ CO _{2 (aq)}

CO _{2 (aq)} + H ₂ O ⇌ H ₂ CO ₃

H ₂ CO ₃ ⇌ HCO ₃ ^- + H ⁺

HCO ₃ ^- ⇌ CO ₃ ²⁻ + H ⁺

De asemenea, poate pătrunde prin râuri ca carbon organic dizolvat și este transformat de organisme fotosintetice în carbon organic. Acest lucru poate fi schimbat de-a lungul lanțului alimentar sau poate fi precipitat în straturile mai adânci, mai bogate în carbon, ca țesut moale mort sau în cochilii și oase ca carbonat de calciu . Acesta circulă în acest strat pentru perioade lungi de timp înainte de a fi fie depus ca sediment, fie returnat în apele de suprafață prin circulație termohalină.

Viața în mare

Habitate marine
Zona litorală Zona intermareală Estuari Pajiști de iarbă de mare Păduri de alge recif de corali Bănci oceanice platou continental Zona neritică Strâmtoare Zona pelagică Zona oceanică Seamounts Aerisiri hidrotermale Frigul se scurge Zona demersală Zona bentonică Sediment marin
v t e

Oceanele găzduiesc o colecție diversă de forme de viață care îl folosesc ca habitat. Deoarece lumina soarelui luminează doar straturile superioare, cea mai mare parte a oceanului există în întuneric permanent. Deoarece diferitele zone de adâncime și temperatură oferă fiecare habitat pentru un set unic de specii, mediul marin în ansamblu cuprinde o imensă diversitate a vieții. Habitate marine variază de la apele de suprafață la cele mai profunde tranșee oceanice , inclusiv recifele de corali, paduri de alge , pajiști de iarbă de mare , tidepools , noroi, nisip și stâncoase subsolurilor marine, precum și deschis pelagice zonei. Organismele care trăiesc în mare variază de la balene de 30 de metri (100 ft) până la fitoplancton și zooplancton microscopic , ciuperci și bacterii. Viața marină joacă un rol important în ciclul carbonului, deoarece organismele fotosintetice transformă dioxidul de carbon dizolvat în carbon organic și este important din punct de vedere economic pentru oameni pentru furnizarea peștilor ca hrană.

Este posibil ca viața să aibă originea în mare și toate grupurile majore de animale sunt reprezentate acolo. Oamenii de știință diferă în ceea ce privește exact locul în care a apărut viața marină: experimentele Miller-Urey au sugerat o „supă” chimică diluată în apă deschisă, dar sugestii mai recente includ izvoare termale vulcanice, sedimente de argilă cu granulație fină sau „ fumător negru din adâncime” „orificii de ventilație, toate acestea ar fi asigurat protecție împotriva radiațiilor ultraviolete dăunătoare care nu au fost blocate de atmosfera timpurie a Pământului.

Habitate marine

Habitatele marine pot fi împărțite orizontal în habitate oceanice de coastă și deschise. Habitatele de coastă se extind de la țărm până la marginea platoului continental . Cele mai multe vieți marine se găsesc în habitate de coastă, chiar dacă suprafața raftului ocupă doar 7% din suprafața oceanică totală. Habitatele oceanului deschis se găsesc în oceanul adânc dincolo de marginea platformei continentale. Alternativ, habitatele marine pot fi împărțite vertical în habitate pelagice (ape deschise), demersale (chiar deasupra fundului mării) și bentice (fundul mării). O a treia diviziune este după latitudine : de la mări polare cu rafturi de gheață, gheață de mare și aisberguri, până la ape temperate și tropicale.

Recifele de corali, așa-numitele „păduri tropicale ale mării”, ocupă mai puțin de 0,1% din suprafața oceanului mondial, totuși ecosistemele lor includ 25% din toate speciile marine. Cele mai cunoscute sunt recifele de corali tropicali, cum ar fi Marea Barieră de Corali din Australia , dar recifele cu apă rece adăpostesc o gamă largă de specii, inclusiv corali (dintre care doar șase contribuie la formarea recifelor).

Alge și plante

Producătorii primari marini - plante și organisme microscopice din plancton - sunt răspândiți și foarte esențiali pentru ecosistem. S-a estimat că jumătate din oxigenul din lume este produs de fitoplancton. Aproximativ 45 la sută din producția primară de materiale vii din mare este contribuită de diatomee . Algele mult mai mari, cunoscute sub denumirea de alge marine , sunt importante la nivel local; Sargassum formează plutiri plutitoare, în timp ce algele formează păduri din fundul mării. Plantele cu flori sub formă de ierburi marine cresc în „ pajiști ” în adâncimi nisipoase, mangrovele se întind pe coastă în regiunile tropicale și subtropicale, iar plantele tolerante la sare prosperă în mlaștinile sărate inundate în mod regulat . Toate aceste habitate sunt capabile să sechestreze cantități mari de carbon și să susțină o gamă biodiversă de animale mai mari și mai mici.

Lumina este capabilă să pătrundă în primii 200 de metri (660 ft), deci aceasta este singura parte a mării în care plantele pot crește. Straturile de suprafață sunt adesea deficitare în compuși de azot biologic activi. Ciclul azotului marin constă din transformări microbiene complexe care includ fixarea azotului , asimilarea acestuia, nitrificarea , anamox și denitrificarea. Unele dintre aceste procese au loc în apele adânci, astfel încât acolo unde există o revărsare a apelor reci și, de asemenea, în apropierea estuarelor în care sunt prezenți nutrienți de la sol, creșterea plantelor este mai mare. Aceasta înseamnă că zonele cele mai productive, bogate în plancton și, prin urmare, și în pești, sunt în principal de coastă.

Animale și alte vieți marine

Există un spectru mai larg de taxoni animale mai mari în mare decât pe uscat, multe specii marine încă nu au fost descoperite și numărul cunoscut de știință se extinde anual. Unele vertebrate, cum ar fi păsările marine , focile și broaștele țestoase marine, se întorc pe pământ pentru a se reproduce, dar peștii, cetaceele și șerpii de mare au un stil de viață complet acvatic și multe filate de nevertebrate sunt în întregime marine. De fapt, oceanele sunt pline de viață și oferă multe microhabitate variate. Una dintre acestea este pelicula de suprafață care, deși este aruncată de mișcarea valurilor, oferă un mediu bogat și găzduiește bacterii, ciuperci , microalge , protozoare , ouă de pește și diverse larve.

Zona pelagică conține macro- și microfaună și o mulțime de zooplancton care derivă odată cu curenții. Majoritatea celor mai mici organisme sunt larvele de pești și nevertebrate marine care eliberează ouă în număr mare, deoarece șansa ca un embrion să supraviețuiască până la maturitate este atât de mică. Zooplanctonul se hrănește cu fitoplancton și unul cu celălalt și formează o parte de bază a lanțului trofic complex care se extinde prin pești de diferite dimensiuni și alte organisme netonice până la calmar mare , rechini , marsopi , delfini și balene . Unele creaturi marine fac migrații mari, fie către alte regiuni ale oceanului în mod sezonier, fie migrații verticale zilnic, adesea crescând pentru a se hrăni noaptea și coborând în siguranță pe timp de zi. Navele pot introduce sau răspândi specii invazive prin evacuarea apei de balast sau prin transportul de organisme care s-au acumulat ca parte a comunității de murdărire pe corpurile vaselor.

Zona demersală susține multe animale care se hrănesc cu organisme bentice sau caută protecție împotriva prădătorilor, iar fundul mării oferă o gamă de habitate pe sau sub suprafața substratului care sunt folosite de creaturi adaptate acestor condiții. Zona de maree cu expunerea sa periodică la aerul deshidratant găzduiește balani , moluște și crustacee . Zona neritică are multe organisme care au nevoie de lumină pentru a înflori. Aici, printre roci incrustate de alge trăiesc bureți , echinodermi , viermi polichetici , anemoni de mare și alte nevertebrate. Coralii conțin adesea simbionți fotosintetici și trăiesc în ape puțin adânci unde pătrunde lumina. Extinsele schelete calcaroase pe care le extrud se acumulează în recife de corali, care sunt o caracteristică importantă a fundului mării. Acestea oferă un habitat biodivers organismelor care locuiesc în recif. Există mai puțină viață marină pe podeaua mării mai adânci, dar viața marină înflorește și în jurul monturilor subacvatice care se ridică din adâncuri, unde peștii și alte animale se adună pentru a depune icre și a se hrăni. Aproape de fundul mării trăiesc pești demersali care se hrănesc în mare parte cu organisme pelagice sau nevertebrate bentice . Explorarea mării adânci de către submersibile a dezvăluit o nouă lume a creaturilor care trăiesc pe fundul mării pe care oamenii de știință nu le știau anterior că există. Unii ca detrivorii se bazează pe materialul organic care cade pe fundul oceanului. Alții se grupează orificii hidrotermale de mare adâncime, unde fluxurile de apă bogate în minerale ies din fundul mării, sprijinind comunitățile ai căror producători primari sunt bacterii chemoautotrofe oxidante cu sulfuri și ai căror consumatori includ bivalvi specializați, anemoni de mare, balanți, crabi, viermi și pești, adesea găsit nicăieri altundeva. O balenă moartă care se scufundă în fundul oceanului oferă hrană pentru un ansamblu de organisme care se bazează în mod similar pe acțiunile bacteriilor care reduc sulful. Astfel de locuri susțin biomi unici în care au fost descoperiți mulți microbi noi și alte forme de viață.

Oamenii și marea

Istoria navigării și explorării

Oamenii au călătorit pe mări de când au construit pentru prima dată ambarcațiuni maritime. Mesopotamienii foloseau bitum pentru călăfătui lor bărci stuf și, puțin mai târziu, accidentat cu vele . Prin c. 3000 î.Hr., austronezienii din Taiwan începuseră să se răspândească în Asia de sud-est maritimă . Ulterior, popoarele austronesiene „ Lapita ” au prezentat mari fapte de navigație, ajungând din arhipelagul Bismarck până la Fiji , Tonga și Samoa . Descendenții lor au continuat să călătorească mii de mile între insule mici pe canoe și, în acest proces, au găsit multe insule noi, inclusiv Hawaii , Insula Paștelui (Rapa Nui) și Noua Zeelandă .

Egiptenii antici și fenicieni explorat Marea Mediterană Marea Roșie și cu egiptean Hannu ajunge la Peninsula Arabică și coasta africană în jurul valorii de 2750 î.Hr.. În mileniul I î.Hr., fenicienii și grecii au înființat colonii în toată Marea Mediterană și Marea Neagră . În jurul anului 500 î.Hr., navigatorul cartaginez Hanno a lăsat un periplu detaliat al unei călătorii atlantice care a ajuns cel puțin în Senegal și, eventual, la Muntele Camerun . La începutul perioadei medievale , vikingii au traversat Atlanticul de Nord și chiar au ajuns la marginile nord-estice ale Americii de Nord . Novgorodienii navigau, de asemenea, pe Marea Albă din secolul al XIII-lea sau înainte. Între timp, mările de-a lungul coastei estice și sudice a Asiei au fost folosite de comercianții arabi și chinezi. Dinastia chineză Ming avea la începutul secolului al XV-lea o flotă de 317 nave cu 37.000 de oameni sub conducerea lui Zheng He , navigând în Oceanul Indian și Pacific. La sfârșitul secolului al XV-lea, marinarii din Europa de Vest au început să facă călătorii mai lungi de explorare în căutare de comerț. Bartolomeu Dias a rotunjit Capul Bunei Speranțe în 1487, iar Vasco da Gama a ajuns în India prin Cap în 1498. Cristofor Columb a navigat din Cadiz în 1492, încercând să ajungă în țările de est ale Indiei și Japoniei prin noile mijloace de călătorie spre vest. A aterizat pe o insulă din Marea Caraibelor și câțiva ani mai târziu, navigatorul venețian John Cabot a ajuns în Newfoundland . Italianul Amerigo Vespucci , după care a fost numită America, a explorat litoralul sud-american în călătorii făcute între 1497 și 1502, descoperind gura râului Amazon . În 1519 navigatorul portughez Ferdinand Magellan a condus expediția spaniolă Magellan-Elcano, care va fi prima care va naviga în jurul lumii.

În ceea ce privește istoria instrumentului de navigație , o busolă a fost folosită pentru prima dată de grecii și chinezii antici pentru a arăta unde se află nordul și direcția în care se îndreaptă nava. Latitudinea (un unghi care variază de la 0 ° la ecuator la 90 ° la poli) a fost determinată prin măsurarea unghiului dintre Soare, Lună sau o stea specifică și orizont prin utilizarea unui astrolab , a toiagului lui Jacob sau a sextantului . Longitudinea (o linie de pe glob care unește cei doi poli) ar putea fi calculat numai cu o precisă Cronometrul pentru a arăta diferența exactă între navă și un punct fix , cum ar fi meridianului Greenwich . În 1759, John Harrison , un ceasornicar, a proiectat un astfel de instrument și James Cook l-a folosit în călătoriile sale de explorare. În prezent, sistemul de poziționare globală (GPS) care utilizează peste treizeci de sateliți permite o navigare precisă în întreaga lume.

În ceea ce privește hărțile care sunt vitale pentru navigație, în secolul al II-lea, Ptolemeu a cartografiat întreaga lume cunoscută de la "Fortunatae Insulae", Capul Verde sau Insulele Canare , spre est, până la Golful Thailandei . Această hartă a fost folosită în 1492, când Cristofor Columb a pornit în călătoriile sale de descoperire. Ulterior, Gerardus Mercator a realizat o hartă practică a lumii în 1538, proiecția sa de hartă făcând în mod convenabil liniile rombului drept. Până în secolul al XVIII-lea fuseseră făcute hărți mai bune și o parte din obiectivul lui James Cook în călătoriile sale era să cartografieze în continuare oceanul. Studiul științific a continuat cu înregistrările în profunzime ale Tuscarora , cercetarea oceanică a călătoriilor Challenger (1872–1876), lucrarea marinarilor scandinavi Roald Amundsen și Fridtjof Nansen , expediția Michael Sars din 1910, expediția germană Meteor din 1925 , lucrarea de anchetă Antarctica a Discovery II în 1932, și altele de atunci. Mai mult, în 1921, a fost înființată Organizația Hidrografică Internațională (IHO), care constituie autoritatea mondială în topografie hidrografică și cartografiere nautică. Un proiect de ediție a patra a fost publicat în 1986, dar până acum mai multe dispute de numire (cum ar fi cea privind Marea Japoniei ) au împiedicat ratificarea acestuia.

Istoria oceanografiei și explorarea mării adânci

Oceanografia științifică a început cu călătoriile căpitanului James Cook din 1768 până în 1779, descriind Pacificul cu o precizie fără precedent de la 71 grade sud până la 71 grade nord. Cronometrii lui John Harrison au susținut navigarea și graficarea corectă a lui Cook pe două dintre aceste călătorii, îmbunătățind permanent standardul atins pentru lucrările ulterioare. Au urmat alte expediții în secolul al XIX-lea, din Rusia, Franța, Olanda și Statele Unite, precum și Marea Britanie. Pe HMS Beagle , care i-a oferit lui Charles Darwin idei și materiale pentru cartea sa din 1859 Despre originea speciilor , căpitanul navei, Robert FitzRoy , a trasat mările și coastele și a publicat raportul său în patru volume despre cele trei călătorii ale navei în 1839. Edward Cartea lui Forbes din 1854, Distribuția vieții marine a susținut că nicio viață nu poate exista sub aproximativ 600 de metri (2000 de picioare). Acest lucru a fost dovedit greșit de biologii britanici WB Carpenter și C. Wyville Thomson , care în 1868 au descoperit viața în apele adânci prin dragare. Wyville Thompson a devenit om de știință șef în expediția Challenger din 1872–1876, care a creat efectiv știința oceanografiei.

În călătoria ei de 127.880 km (68.890 mile marine) de-a lungul globului, HMS Challenger a descoperit aproximativ 4.700 de noi specii marine și a realizat 492 sondaje de mare adâncime, 133 dragă de fund, 151 traule de apă deschisă și 263 de observații seriale ale temperaturii apei. În sudul Atlanticului în 1898/1899, Carl Chun de pe Valdivia a adus la suprafață multe forme de viață noi de la adâncimi de peste 4.000 de metri (13.000 ft). Primele observații ale animalelor de mare adâncime în mediul lor natural au fost făcute în 1930 de William Beebe și Otis Barton care au coborât la 434 metri (1.424 ft) în batisfera sferică din oțel . Acest lucru a fost redus prin cablu , dar prin 1960 un submersibilă Autoscreper, Trieste dezvoltat de Jacques Piccard , a luat Piccard si Don Walsh la cea mai adâncă parte a Pământului e oceanelor, The Groapa Marianelor din Pacific, ajungând la o adâncime record de aproximativ 10,915 metri (35,810 ft), o ispravă care nu s-a repetat până în 2012, când James Cameron a pilotat Deepsea Challenger la adâncimi similare. Un costum de scufundare atmosferică poate fi purtat pentru operațiuni de mare adâncime, un nou record mondial fiind stabilit în 2006, când un scafandru al US Navy a coborât la 610 m într-unul dintre aceste costume articulate, presurizate.

La adâncimi mari, nici o lumină nu pătrunde prin straturile de apă de sus și presiunea este extremă. Pentru explorarea în adâncime este necesar să se utilizeze vehicule specializate, fie vehicule subacvatice acționate de la distanță cu lumini și camere foto, fie submersibile cu echipaj . Submersibilele Mir cu baterie au un echipaj de trei oameni și pot coborî până la 6.000 m. Au porturi de vizionare, lumini de 5.000 de wați, echipamente video și brațe de manipulare pentru colectarea probelor, plasarea sondelor sau împingerea vehiculului pe fundul mării atunci când propulsoarele ar provoca sedimente excesive.

Batimetria este cartarea și studiul topografiei fundului oceanului. Metodele utilizate pentru măsurarea adâncimii mării includ ecosoundere cu un singur sau multibeam , sonde de adâncime cu laser și calcularea adâncimilor din datele de teledetecție prin satelit. Aceste informații sunt utilizate pentru determinarea rutelor cablurilor și conductelor submarine, pentru alegerea locațiilor adecvate pentru amplasarea platformelor petroliere și a turbinelor eoliene offshore și pentru identificarea posibilelor noi activități de pescuit.

Cercetările oceanografice în curs includ formele de viață marine, conservarea, mediul marin, chimia oceanului, studierea și modelarea dinamicii climatice, granița aer-mare, modelele meteorologice, resursele oceanice, energia regenerabilă, valurile și curenții, precum și proiectarea și dezvoltarea de noi instrumente și tehnologii pentru investigarea adâncurilor. În timp ce în anii 1960 și 1970 cercetarea s-ar putea concentra pe taxonomie și biologia de bază, în anii 2010 atenția s-a îndreptat către subiecte mai mari, precum schimbările climatice. Cercetătorii folosesc teledetecția bazată pe satelit pentru apele de suprafață, cu nave de cercetare, observatoare ancorate și vehicule subacvatice autonome pentru a studia și monitoriza toate părțile mării.

Lege

„Libertatea mărilor” este un principiu în dreptul internațional datând din secolul al XVII-lea. Acesta subliniază libertatea de a naviga în oceane și dezaprobă războiul purtat în apele internaționale . Astăzi, acest concept este consacrat în Convenția Organizației Națiunilor Unite privind dreptul mării (UNCLOS), a treia versiune a căreia a intrat în vigoare în 1994. Articolul 87 (1) prevede: „Marea largă este deschisă tuturor statelor , indiferent dacă de coastă sau fără pământ . " Articolul 87 alineatul (1) literele (a) - (f) prezintă o listă neexhaustivă a libertăților, inclusiv navigația, zborul, depunerea cablurilor submarine , construirea insulelor artificiale, pescuitul și cercetarea științifică. Siguranța transportului este reglementată de Organizația Maritimă Internațională . Obiectivele sale includ dezvoltarea și menținerea unui cadru de reglementare pentru transportul maritim, siguranța maritimă, probleme de mediu, aspecte juridice, cooperare tehnică și securitate maritimă.

UNCLOS definește diferite zone de apă. „Apele interne” se află pe partea terestră a unei linii de bază, iar navele străine nu au dreptul de trecere în acestea. „Apele teritoriale” se extind la 12 mile marine (22 de kilometri; 14 mile) de la coastă și în aceste ape, statul de coastă este liber să stabilească legi, să reglementeze utilizarea și să exploateze orice resursă. O „zonă contiguă” care se extinde cu încă 12 mile marine permite urmărirea fierbinte a navelor suspectate că încalcă legile în patru domenii specifice: vamale, impozitare, imigrație și poluare. O „zonă economică exclusivă” se întinde pe 200 de mile marine (370 de kilometri; 230 de mile) de la linia de bază. În această zonă, națiunea de coastă are drepturi exclusive de exploatare asupra tuturor resurselor naturale. "Platoul continental" este prelungirea naturală a teritoriului terestru până la marginea exterioară a marginii continentale sau 200 de mile marine de la linia de bază a statului de coastă, oricare dintre acestea este mai mare. Aici națiunea de coastă are dreptul exclusiv de a recolta minerale și, de asemenea, resurse vii „atașate” la fundul mării.

Război

Controlul mării este important pentru securitatea unei națiuni maritime, iar blocada navală a unui port poate fi utilizată pentru a întrerupe alimentele și aprovizionarea în timp de război. Lupte au fost purtate pe mare de mai bine de 3.000 de ani. În jurul anului 1210 î.Hr., Suppiluliuma II , regele hititilor , a învins și a ars o flotă din Alashiya (modernul Cipru ). În bătălia decisivă din 480 î.Hr. din Salamis , generalul grec Temistocle a prins flota mult mai mare a regelui persan Xerxes într-un canal îngust și a atacat viguros, distrugând 200 de nave persane pentru pierderea a 40 de nave grecești. La sfârșitul Epocii Velei , Marina Regală Britanică, condusă de Horatio Nelson , a rupt puterea flotelor franceze și spaniole combinate la bătălia de la Trafalgar din 1805 .

Odată cu aburul și producția industrială de plăci de oțel a venit puterea de foc mult crescută sub forma navelor de luptă dreadnought înarmate cu tunuri cu rază lungă de acțiune. În 1905, flota japoneză a învins decisiv flota rusă, care parcursese peste 18.000 de mile marine (33.000 km), la bătălia de la Tsushima . Dreadnoughts luptat neconcludentă în primul război mondial în 1916 Bătălia Iutlandei între Marina Regală e Grand Fleet și Imperial german Marinei e marea liberă a flotei . În cel de- al doilea război mondial , victoria britanică la Bătălia de la Taranto din 1940 a arătat că puterea aeriană navală era suficientă pentru a depăși cele mai mari nave de război, prefigurând bătăliile maritime decisive ale Războiului Pacific, inclusiv Bătăliile Mării Coralului , Midway , Filipine Sea , și bătălia climatică din Golful Leyte , în care toate navele dominante erau portavioane .

Submarinele au devenit importante în războiul naval în Primul Război Mondial, când submarinele germane, cunoscute sub numele de U-bărci , au scufundat aproape 5.000 de nave comerciale aliate, inclusiv RMS Lusitania , care au ajutat la aducerea Statelor Unite în război. În cel de-al Doilea Război Mondial, aproape 3.000 de nave aliate au fost scufundate de U-boat-uri care încercau să blocheze fluxul de provizii către Marea Britanie, dar aliații au rupt blocada în Bătălia de la Atlantic , care a durat toată durata războiului, scufundând 783 U -barcuri. Din 1960, mai multe națiuni au întreținut flote de submarine cu rachete balistice cu energie nucleară , nave echipate pentru a lansa rachete balistice cu focoase nucleare de sub mare. Unele dintre acestea sunt ținute permanent în patrulare.

Voiaj

Navele cu pachete sau pachetele transportau corespondența în străinătate, una dintre primele fiind serviciul olandez către Batavia în anii 1670. Acestea au adăugat cazare pentru pasageri, dar în condiții înguste. Mai târziu, s-au oferit servicii programate, dar timpul călătoriilor a depins mult de vreme. Atunci când navele cu aburi au înlocuit navele cu vele, navele maritime au preluat sarcina de a transporta oameni. La începutul secolului al XX-lea, traversarea Atlanticului a durat aproximativ cinci zile, iar companiile de transport maritim au concurat să dețină cele mai mari și mai rapide nave. Albastru Riband a fost o acoladă neoficial dat cel mai rapid de linie care traversează Atlanticul în serviciu regulat. Mauretania a deținut titlul cu 26,06 noduri (48.26 km / h) timp de douăzeci de ani de la 1909. Hales Trophy , un alt premiu pentru cea mai rapidă trecere comercială a Atlanticului, a fost câștigat de către Statele Unite în 1952 pentru o trecere , care a durat trei zile , zece ore și patruzeci de minute.

Marile căptușeli erau confortabile, dar scumpe în combustibil și personal. Vârsta navelor transatlantice a scăzut pe măsură ce au devenit disponibile zboruri intercontinentale ieftine. În 1958, un serviciu aerian regulat între New York și Paris, care dura șapte ore, a condamnat serviciul de feribot Atlantic la uitare. Una câte una, vasele au fost așezate, unele au fost abandonate, altele au devenit nave de croazieră pentru industria de agrement și altele au plutit hoteluri.

Comerț

Comerțul maritim există de milenii. Dinastia Ptolemaică a avut comerț dezvoltat cu India , folosind porturile de la Marea Roșie și în primul mileniu î.Hr., arabi , fenicieni, israeliții și indieni comercializate în bunuri de lux , cum ar fi mirodenii, aur și pietre prețioase. Fenicienii erau cunoscuți comercianți de mare și sub greci și romani, comerțul a continuat să prospere. Odată cu prăbușirea Imperiului Roman, comerțul european a scăzut, dar a continuat să înflorească printre regatele din Africa, Orientul Mijlociu, India, China și Asia de sud-est. Între secolele al XVI-lea și al XIX-lea, pe o perioadă de 400 de ani, aproximativ 12-13 milioane de africani au fost expediați peste Atlantic pentru a fi vânduți ca sclavi în America ca parte a comerțului cu sclavi din Atlantic .

Cantități mari de mărfuri sunt transportate pe mare, în special peste Atlantic și în jurul Pacificului. O rută comercială importantă trece prin Stâlpii lui Hercule , peste Marea Mediterană și Canalul Suez până la Oceanul Indian și prin strâmtoarea Malacca ; mult comerț trece și prin Canalul Mânecii . Căile de transport maritim sunt rutele pe mare deschisă utilizate de navele de marfă, folosind în mod tradițional vânturile alice și curenții. Peste 60% din traficul mondial de containere este transportat pe primele douăzeci de rute comerciale. Topirea crescută a gheții arctice din 2007 permite navelor să călătorească pasajul nord-vestic timp de câteva săptămâni vara, evitând rutele mai lungi prin Canalul Suez sau Canalul Panama . Transportul maritim este suplimentat de transportul aerian , un proces mai scump utilizat în principal pentru mărfuri deosebit de valoroase sau perisabile. Comerțul pe mare transportă bunuri în valoare de peste 4 trilioane de dolari SUA în fiecare an. Mărfuri în vrac sub formă de lichide, pulberi sau particule sunt transportate în vrac în calele de transport în vrac și includ țiței , cereale , cărbune , minereu , deșeuri metalice , nisip și pietriș . Alte mărfuri, cum ar fi mărfurile fabricate, sunt de obicei transportate în containere de dimensiuni standard, care pot fi blocate , încărcate pe nave de containere special construite la terminale dedicate . Înainte de apariția containerizării în anii 1960, aceste mărfuri erau încărcate, transportate și descărcate în bucăți ca marfă în vrac . Containerizarea a crescut foarte mult eficiența și a scăzut costul transportului de mărfuri pe mare și a fost un factor major care a dus la creșterea globalizării și la creșteri exponențiale ale comerțului internațional la mijlocul până la sfârșitul secolului al XX-lea.

Alimente

Peștele și alte produse pescărești sunt printre cele mai consumate surse de proteine ​​și alți nutrienți esențiali. În 2009, 16,6% din aportul mondial de proteine ​​animale și 6,5% din totalul proteinelor consumate provin din pește. Pentru a satisface această nevoie, țările de coastă au exploatat resursele marine în zona lor economică exclusivă , deși navele de pescuit se aventurează din ce în ce mai departe să exploateze stocurile din apele internaționale. În 2011, producția mondială totală de pește, inclusiv acvacultura , a fost estimată la 154 milioane de tone, dintre care cea mai mare parte a fost destinată consumului uman. Recoltarea peștilor sălbatici a reprezentat 90,4 milioane de tone, în timp ce creșterea anuală a acvaculturii contribuie la rest. Nord-vestul Pacificului este de departe cea mai productivă zonă cu 20,9 milioane de tone (27% din capturile marine globale) în 2010. În plus, numărul de nave de pescuit în 2010 a ajuns la 4,36 milioane, în timp ce numărul de persoane angajate în sectorul producției de pește în același an sa ridicat la 54,8 milioane.

Navele moderne de pescuit includ traulere de pescuit cu un echipaj mic, traulere de popa, pungile cu pungă, navele fabrici cu paragate și navele mari fabrici care sunt proiectate să rămână pe mare săptămâni întregi, prelucrând și înghețând cantități mari de pește. Echipamentul utilizat pentru a captura pește poate fi plase - pungă , alte plase, traule , drage, setci și paragate și speciile de pești cel mai frecvent vizate sunt hering , cod , hamsii , ton , cambulă , chefal , calmari și somon . Supraexploatarea a devenit o preocupare serioasă; nu provoacă doar epuizarea stocurilor de pești, ci și reduce substanțial dimensiunea populațiilor de pești prădători. S-a estimat că „pescuitul industrializat a redus de obicei biomasa comunitară cu 80% în decurs de 15 ani de la exploatare”. Pentru a evita supraexploatarea, multe țări au introdus cote în apele lor. Cu toate acestea, eforturile de recuperare implică adesea costuri substanțiale pentru economiile locale sau furnizarea de alimente.

Metodele de pescuit meșteșugărești includ tijă și linie, harpoane, scufundări pe piele, capcane, plase de aruncat și plase de tragere. Barcile de pescuit tradiționale sunt acționate de motoare cu vâslă, vânt sau forboard și funcționează în apele aproape de țărm. Organizația pentru Alimentație și Agricultură încurajează dezvoltarea pescuitului local pentru a asigura securitatea alimentară comunităților de coastă și pentru a ajuta la atenuarea sărăciei.

Acvacultură

Aproximativ 79 de milioane de tone (78 milioane tone lungi; 87 milioane tone scurte) de produse alimentare și nealimentare au fost produse de acvacultură în 2010, un nivel istoric. Aproximativ șase sute de specii de plante și animale au fost cultivate, unele pentru a fi utilizate la însămânțarea populațiilor sălbatice. Animalele au inclus a ridicat pești , acvatice reptile , crustacee, moluște, castraveții de mare , arici de mare , ascidii și meduze. Maricultura integrată are avantajul că există o aprovizionare ușor disponibilă cu alimente planctonice în ocean, iar deșeurile sunt eliminate în mod natural. Sunt folosite diferite metode. Învelișurile de plasă pentru peștii cu aripi pot fi suspendate în larg, cuștile pot fi utilizate în ape mai protejate sau iazurile pot fi reîmprospătate cu apă la fiecare maree. Creveții pot fi crescuți în iazuri puțin adânci conectate la mare. Frânghiile pot fi agățate în apă pentru a crește alge, stridii și midii. Stridiile pot fi crescute pe tăvi sau în tuburi de plasă. Castraveții de mare pot fi crescuți pe fundul mării. Programele de creștere captivă au crescut larvele de homar pentru eliberarea tinerilor în sălbăticie, rezultând o recoltă crescută de homari în Maine . Cel puțin 145 de specii de alge marine - alge roșii, verzi și brune - sunt consumate în întreaga lume, iar unele au fost cultivate de mult în Japonia și alte țări asiatice; există un mare potențial pentru algacultură suplimentară . Puține plante cu flori maritime sunt utilizate pe scară largă pentru hrană, dar un exemplu este mlaștina samphire, care este consumată atât crudă, cât și gătită. O dificultate majoră pentru acvacultură este tendința către monocultură și riscul asociat de boli răspândite . Acvacultura este, de asemenea, asociată cu riscuri de mediu; de exemplu, creșterea creveților a provocat distrugerea unor păduri importante de mangrove din sud-estul Asiei .

Timp liber

Utilizarea mării pentru agrement s-a dezvoltat în secolul al XIX-lea și a devenit o industrie semnificativă în secolul al XX-lea. Activitățile de agrement maritim sunt variate și includ excursii auto-organizate de croazieră , iahturi , curse cu bărci cu motor și pescuit ; călătorii organizate comercial pe nave de croazieră ; și excursii pe nave mai mici pentru ecoturism, cum ar fi observarea balenelor și observarea păsărilor de coastă .

Băile de mare au devenit la modă în Europa în secolul al XVIII-lea, după ce doctorul William Buchan a susținut practica din motive de sănătate. Surful este un sport în care un val este călărit de un surfer, cu sau fără o placă de surf . Alte sporturi nautice marine includ kite surfingul , unde un zmeu electric propulsează o placă cu pilot peste apă, windsurfing , unde puterea este asigurată de o navă fixă, manevrabilă și schi nautic , unde o barcă cu motor este folosită pentru a trage un schior.

Sub suprafață, apnea este în mod necesar limitată la coborâri superficiale. Scafandrii cu perle se pot scufunda până la 12 metri cu coșuri pentru a colecta stridiile . Ochii umani nu sunt adaptați pentru utilizare sub apă, dar vederea poate fi îmbunătățită prin purtarea unei măști de scufundare . Alte echipamente utile includ aripioare și snorkeling , iar echipamentele de scufundare permit respirația subacvatică și, prin urmare, un timp mai lung poate fi petrecut sub suprafață. Adâncimile care pot fi atinse de scafandri și durata în care pot rămâne sub apă sunt limitate de creșterea presiunii pe care o experimentează pe măsură ce coboară și de necesitatea de a preveni boala de decompresie pe măsură ce se întorc la suprafață. Scafandrii recreativi se limitează la adâncimi de 30 de metri, dincolo de care crește pericolul de narcoză cu azot . Scufundări mai profunde pot fi făcute cu echipamente specializate și antrenamente.

Industrie

Generarea de energie electrică

Marea oferă o sursă foarte mare de energie transportată de valurile oceanelor , mareele , diferențele de salinitate și diferențele de temperatură ale oceanului care pot fi valorificate pentru a genera electricitate . Formele energiei marine durabile includ energia mareelor , energia termică a oceanului și energia valurilor . Centralele electrice sunt adesea situate pe coastă sau lângă un estuar, astfel încât marea să poată fi folosită ca radiator. Un radiator de căldură mai rece permite generarea de energie mai eficientă, ceea ce este important în special pentru centralele nucleare scumpe .

Energia mareelor ​​folosește generatoare pentru a produce electricitate din fluxurile mareelor, uneori folosind un baraj pentru a stoca și apoi a elibera apa de mare. Barajul Rance, lung de 1 kilometru (0,62 mi), lângă St Malo, în Bretania, a fost deschis în 1967; generează aproximativ 0,5 GW, dar a fost urmată de câteva scheme similare.

Energia mare și foarte variabilă a valurilor le conferă o capacitate distructivă enormă, ceea ce face problematică dezvoltarea aparatelor de unde accesibile și fiabile. O mică centrală electrică cu valuri comerciale de 2 MW, "Osprey", a fost construită în nordul Scoției în 1995, la aproximativ 300 de metri (1000 ft) în larg. Curând a fost avariat de valuri, apoi distrus de o furtună.

Energia eoliană în larg este capturată de turbinele eoliene plasate pe mare; are avantajul că viteza vântului este mai mare decât pe uscat, deși parcul eolian este mai costisitor de construit în larg. Primul parc eolian offshore a fost instalat în Danemarca în 1991, iar capacitatea instalată a parcurilor eoliene offshore la nivel mondial a ajuns la 34 GW în 2020, situată în principal în Europa.

Industrii extractive

Fundul mării conține rezerve mari de minerale care pot fi exploatate prin dragare. Acest lucru are avantaje față de mineritul terestru, deoarece echipamentul poate fi construit la șantierele navale specializate, iar costurile infrastructurii sunt mai mici. Dezavantajele includ problemele cauzate de valuri și maree, tendința ca săpăturile să se îngrămădească și spălarea grămezilor de pradă . Există riscul de eroziune costieră și de deteriorare a mediului.

Zăcămintele masive de sulf de pe fundul mării sunt surse potențiale de argint , aur , cupru , plumb și zinc și urme de metale de la descoperirea lor în anii 1960. Acestea se formează atunci când apa încălzită geotermal este emisă de orificiile hidrotermale de mare adâncime cunoscute sub numele de „fumători negri”. Minereurile sunt de înaltă calitate, dar sunt extrem de costisitoare de extras.

Există depozite mari de petrol , ca petrol și gaze naturale , în roci sub fundul mării. Platformele offshore și platformele de foraj extrag petrolul sau gazul și îl depozitează pentru transportul pe uscat. Producția de petrol și gaze în larg poate fi dificilă din cauza mediului îndepărtat și dur. Forarea petrolului în mare are efecte asupra mediului. Animalele pot fi dezorientate de undele seismice utilizate pentru localizarea depozitelor și există dezbateri dacă acest lucru determină plajarea balenelor . Substanțele toxice precum mercurul , plumbul și arsenicul pot fi eliberate. Infrastructura poate provoca daune, iar petrolul poate fi vărsat.

Cantități mari de clatrat de metan există pe fundul mării și în sedimentele oceanului , de interes ca sursă de energie potențială. De asemenea, pe fundul mării sunt noduli de mangan format din straturi de fier , mangan și alți hidroxizi din jurul unui miez. În Pacific, acestea pot acoperi până la 30% din fundul oceanului adânc. Mineralele precipită din apa de mare și cresc foarte încet. Extracția lor comercială pentru nichel a fost investigată în anii 1970, dar abandonată în favoarea unor surse mai convenabile. În locații adecvate, diamantele sunt adunate de pe fundul mării folosind furtunuri de aspirație pentru a aduce pietrișul la țărm. În apele mai adânci, se folosesc șenile mobile pe fundul mării, iar depozitele sunt pompate către o navă de deasupra. În Namibia, acum sunt colectate mai multe diamante din surse marine decât prin metode convenționale pe uscat.

Marea conține cantități mari de minerale dizolvate valoroase. Cea mai importantă, Sarea pentru uz de masă și industrial a fost recoltată prin evaporarea solară din iazuri de mică adâncime încă din preistorie. Bromul , acumulat după ce a fost levigat de pe uscat, este recuperat economic din Marea Moartă, unde apare la 55.000 de părți pe milion (ppm).

Producția de apă dulce

Desalinizarea este tehnica de îndepărtare a sărurilor din apa de mare pentru a lăsa apă proaspătă potrivită pentru băut sau irigat. Cele două metode principale de procesare, distilarea în vid și osmoza inversă , utilizează cantități mari de energie. Desalinizarea se realizează în mod normal numai în cazul în care apa proaspătă din alte surse este în cantitate redusă sau energia este abundentă, ca în excesul de căldură generat de centrale. Saramura produsă ca subprodus conține unele materiale toxice și este returnată în mare.

Popoarele indigene ale mării

Mai multe grupuri indigene nomade din Asia de Sud-Est maritim trăiesc în bărci și derivă aproape tot ce le trebuie din mare. Oamenii Moken locuiesc pe coastele Thailandei și Birmaniei și pe insulele din Marea Andaman . Oamenii Bajau sunt originari din arhipelagul Sulu , Mindanao și nordul Borneo . Unii țigani de mare sunt realizați scafandri liberi , capabili să coboare la adâncimi de 30 de metri (98 ft), deși mulți adoptă un mod de viață mai stabilit, bazat pe uscat.

Popoarele indigene din Arctica, cum ar fi Chukchi , Inuit , Inuvialuit și Yup'iit, vânează mamifere marine, inclusiv foci și balene, iar insulele strâmtorii Torres din Australia includ Marea Barieră de Corali printre posesiunile lor. Ei duc o viață tradițională pe insule care implică vânătoare, pescuit, grădinărit și comerț cu popoarele vecine din Papua și australienii continentali aborigeni .

În cultură

Marea apare în cultura umană în moduri contradictorii, atât puternică, dar senină, cât și frumoasă, dar periculoasă. Își are locul în literatură, artă, poezie, film, teatru, muzică clasică, mitologie și interpretarea viselor. Cei Anticii l personificat, crede ca aceasta să fie sub controlul unei ființe care avea nevoie să fie potolită, și în mod simbolic, a fost perceput ca un mediu ostil populat de creaturi fantastice; Leviathan a Bibliei , Scylla în mitologia greacă , Isonade în mitologia japoneză , iar Kraken târziu mitologia nordică .

Marea și navele au fost descrise în artă, de la desene simple pe pereții colibelor din Lamu până la peisaje marine de Joseph Turner . În pictura olandeză a epocii de aur , artiști precum Jan Porcellis , Hendrick Dubbels , Willem van de Velde cel Bătrân și fiul său și Ludolf Bakhuizen au sărbătorit marea și marina olandeză în vârful priceperii sale militare. Artistul japonez Katsushika Hokusai a creat amprente color ale stărilor de spirit ale mării, inclusiv Marele val de pe Kanagawa .

Și muzica a fost inspirată de ocean, uneori de compozitori care au trăit sau au lucrat lângă țărm și au văzut numeroasele sale aspecte. Shanties-urile marine , cântece care au fost scandate de marinari pentru a-i ajuta să îndeplinească sarcini dificile, au fost țesute în compoziții și s-au creat impresii în ape calme, valuri prăbușite și furtuni pe mare.

Ca simbol, marea a jucat timp de secole un rol în literatură , poezie și vise . Uneori, există doar ca un fundal blând, dar de multe ori introduce teme precum furtuna, naufragiul, bătălia, greutățile, dezastrul, spargerea speranțelor și moartea. În său poem epic Odiseea , scris în secolul al 8 - lea î.Hr., Homer descrie călătoria de zece ani a eroului grec Odiseu , care se luptă să se întoarcă acasă în multe pericole ale mării după război descris în Iliada . Marea este o temă recurentă în poeziile Haiku ale poetului japonez din perioada Edo Matsuo Bashō (松尾 芭蕉) (1644–1694). În lucrările psihiatrului Carl Jung , marea simbolizează inconștientul personal și colectiv în interpretarea viselor , adâncurile mării simbolizează adâncurile minții inconștiente .

Probleme de mediu

Activitățile umane afectează viața marină și habitatele marine prin pescuitul excesiv , pierderea habitatului , introducerea speciilor invazive , poluarea oceanelor , acidificarea oceanelor și încălzirea oceanelor . Acestea afectează ecosistemele marine și rețelele alimentare și pot avea consecințe încă nerecunoscute pentru biodiversitate și continuarea formelor de viață marină.

Acidificare

Apa de mare este ușor alcalină și a avut un pH mediu de aproximativ 8,2 în ultimii 300 de milioane de ani. Mai recent, schimbările climatice au dus la o creștere a conținutului de dioxid de carbon din atmosferă; aproximativ 30-40% din CO ₂ adăugat este absorbit de oceane, formând acid carbonic și scăzând pH-ul (acum sub 8,1) printr-un proces numit acidificare oceanică . Se așteaptă ca pH-ul să ajungă la 7,7 (reprezentând o creștere de 3 ori a concentrației ionilor de hidrogen) până în anul 2100, ceea ce reprezintă o schimbare semnificativă într-un secol.

Un element important pentru formarea materialului osos la animalele marine este calciul , dar carbonatul de calciu devine mai solubil cu presiunea, astfel încât cojile de carbonat și scheletele se dizolvă sub adâncimea sa de compensare . Carbonatul de calciu devine, de asemenea, mai solubil la un pH mai scăzut, astfel încât acidificarea oceanului are probabil efecte profunde asupra organismelor marine cu cochilii calcaroase, cum ar fi stridiile, scoici, arici de mare și corali, deoarece capacitatea lor de a forma cochilii va fi redusă și adâncimea de compensare a carbonatului va crește mai aproape de suprafața mării. Organismele planctonice afectate vor include moluștele asemănătoare melcilor cunoscute sub numele de pteropode și algele unicelulare numite coccolithophorids și foraminifera . Toate acestea sunt părți importante ale lanțului alimentar și o reducere a numărului lor va avea consecințe semnificative. În regiunile tropicale, coralii sunt susceptibili să fie grav afectați, deoarece devine mai dificil să-și construiască scheletele de carbonat de calciu, la rândul lor având un impact negativ asupra celorlalți locuitori ai recifelor .

Rata actuală a schimbării chimiei oceanelor pare să fie fără precedent în istoria geologică a Pământului, ceea ce face neclar cât de bine se vor putea adapta ecosistemele marine la condițiile de schimbare ale viitorului apropiat. O preocupare deosebită este modul în care combinația acidificării cu factorii de stres suplimentari așteptați de temperaturi mai ridicate și niveluri mai scăzute de oxigen va avea impact asupra mării.

poluarea marină

Multe substanțe intră în mare ca urmare a activităților umane. Produsele de ardere sunt transportate în aer și depozitate în mare prin precipitații. Ieșirile industriale și canalizarea contribuie cu metale grele , pesticide , PCB-uri , dezinfectanți , produse de curățat pentru uz casnic și alte substanțe chimice sintetice . Acestea se concentrează în pelicula de suprafață și în sedimentele marine, în special nămolurile estuarine. Rezultatul acestei contaminări este în mare parte necunoscut din cauza numărului mare de substanțe implicate și a lipsei de informații cu privire la efectele lor biologice. Metalele grele cele mai preocupate sunt cuprul, plumbul, mercurul, cadmiul și zincul, care pot fi bio-acumulate de organismele marine și sunt transmise în lanțul trofic.

Multe gunoiuri de plastic plutitoare nu se biodegradează , ci se dezintegrează în timp și în cele din urmă se descompun la nivel molecular. Materialele plastice rigide pot pluti ani de zile. În centrul girului Pacific există o acumulare permanentă plutitoare de deșeuri de plastic în mare parte și există un plasture similar de gunoi în Atlantic. Hrănirea păsărilor marine, cum ar fi albatrosul și petrelul, poate confunda resturile cu hrana și poate acumula plastic nedigerabil în sistemul lor digestiv. Au fost găsite broaște țestoase și balene cu pungi de plastic și linie de pescuit în stomac. Microplasticele se pot scufunda, amenințând filtrele de pe fundul mării.

Cea mai mare poluare cu petrol din mare provine din orașe și industrie. Uleiul este periculos pentru animalele marine. Poate înfunda penele păsărilor marine, reducând efectul lor de izolare și flotabilitatea păsărilor, și poate fi ingerat atunci când se înghesuie în încercarea de a îndepărta contaminantul. Mamiferele marine sunt mai puțin afectate, dar pot fi răcite prin îndepărtarea izolației lor, orbite, deshidratate sau otrăvite. Invertebratele bentice sunt inundate atunci când uleiul se scufundă, peștii sunt otrăviți și lanțul alimentar este perturbat. Pe termen scurt, deversările de petrol au ca rezultat scăderea și dezechilibrarea populațiilor sălbatice, afectarea activităților de agrement și distrugerea mijloacelor de trai ale persoanelor dependente de mare. Mediul marin are proprietăți de auto-curățare și bacteriile naturale vor acționa în timp pentru a elimina petrolul din mare. În Golful Mexic , unde bacteriile consumatoare de ulei sunt deja prezente, acestea necesită doar câteva zile pentru a consuma ulei vărsat.

Scurgerea îngrășămintelor din terenurile agricole este o sursă majoră de poluare în unele zone, iar evacuarea apelor uzate brute are un efect similar. Nutrienții suplimentari furnizați de aceste surse pot provoca creșterea excesivă a plantelor . Azotul este adesea factorul limitativ în sistemele marine și, cu adaos de azot, înflorirea algelor și mareele roșii pot reduce nivelul de oxigen al apei și pot ucide animalele marine. Astfel de evenimente au creat zone moarte în Marea Baltică și Golful Mexic. Unele înfloriri de alge sunt cauzate de cianobacterii care fac ca moluștele care filtrează să se hrănească cu ele toxice, dăunând animalelor precum vidrele de mare . Și instalațiile nucleare pot polua. Marea Irlandei a fost contaminată de cesiu-137 radioactiv din fosta centrală de procesare a combustibilului nuclear din Sellafield , iar accidentele nucleare pot provoca, de asemenea, scurgerea materialului radioactiv în mare, la fel ca și dezastrul de la centrala nucleară Fukushima Daiichi din 2011.

Aruncarea deșeurilor (inclusiv ulei, lichide nocive, canalizare și gunoi) pe mare este reglementată de legislația internațională. Convenția de la Londra (1972) este un Națiunilor Unite acord de control oceanic dumping , care a fost ratificat de 89 de țări până la 8 iunie 2012. MARPOL 73/78 este o convenție pentru a minimiza poluarea mărilor de către nave. Până în mai 2013, 152 de națiuni maritime au ratificat MARPOL.

Vezi si

• Topografia suprafeței oceanului  - Forma suprafeței oceanului în raport cu geoidul
• Lista mărilor
• Dafin
• Golf

Note

Referințe

linkuri externe

• Administrația Națională Oceanică și Atmosferică