היסטוריה של אוקיאנוגרפיה, תחום לימוד, ענפים ודוגמאות של חקירות

ה אוקיינוגרפיה הוא המדע שמחקור את האוקיינוסים ואת הימים בהיבטים הפיזיקליים, הכימיים, הגיאולוגיים והביולוגיים שלהם. הידע של האוקיינוסים והימים הוא יסוד, שכן על פי התיאוריות המקובלות הים הם מרכז המוצא של החיים על כדור הארץ.

המילה אוקיאנוגרפיה באה מיוונית אוקינוס (מים המקיפים את כדור הארץ) גרפין (לתאר), וטבע בשנת 1584. הוא משמש כמילה נרדפת אונקולוגיה (מחקר של גופים של מים), המשמש לראשונה בשנת 1864.

זה התחיל להתפתח מיוון העתיקה עם יצירות של אריסטו. לאחר מכן, במאה השבע עשרה עשה אייזיק ניוטון את הלימודים האוקיאנוגרפיים הראשונים. ממחקרים אלו, מספר חוקרים תרמו תרומה חשובה לפיתוח האוקיינוגרפיה.

אוקיאנוגרפיה מחולקת לארבעה ענפי מחקר עיקריים: פיסיקה, כימיה, גיאולוגיה וביולוגיה ימית. יחד, ענפי המחקר האלה מאפשרים לנו להתמודד באופן מקיף עם המורכבות של האוקיינוסים.

המחקר האחרון באוקיאנוגרפיה התמקד בהשפעות שינויי האקלים בעולם על הדינמיקה של האוקיינוסים. כמו כן, המחקר של המערכות האקולוגיות הנוכחיות בבורות הימיים היה מעניין.

אינדקס

• 1 היסטוריה
  • 1.1 ההתחלות
  • 1.2 המאה ה -19
  • 1.3 המאה ה -20
• תחום לימוד
• 3 סניפי אוקיאנוגרפיה
  • 3.1 אוקיאנוגרפיה פיזית
  • 3.2 אוקיאנוגרפיה כימית
  • 3.3 גיאוגרפיה גיאולוגית או גיאולוגיה ימית
  • 3.4 אוקיאנוגרפיה ביולוגית או ביולוגיה ימית
• 4 חקירות אחרונות
  • 4.1 אוקיאנוגרפיה פיזית ושינויי אקלים
  • 4.2 אוקיאנוגרפיה כימית
  • 4.3 גיאולוגיה ימית
  • 4.4 אוקיאנוגרפיה ביולוגית או ביולוגיה ימית
• 5 הפניות

היסטוריה

ההתחלות

ממוצא זה, לאדם יש מערכת יחסים עם הימים והאוקיינוסים. גישותיו הראשונות להבנת העולם הימי היו מעשיות ותועלתניות, על היותן מקור מזון ואמצעי תקשורת.

המלחים התעניינו בתיקוני המסלולים הימיים באמצעות הרחבת תרשימי ניווט. כמו כן, בתחילת האוקיאנוגרפיה היה חשוב מאוד לדעת את התנועה של זרמים ימיים.

בתחום הביולוגי, כבר ביוון העתיקה, תיאר הפילוסוף אריסטו 180 מינים של בעלי חיים ימיים.

חלק מהמחקרים האוקיאוגרפיים התיאורטיים הראשונים נובעים מניוטון (1687) ולפלאס (1775), שחקרו את גאות פני השטח. כמו כן, נווטים כמו קוק ו ונקובר עשה תצפיות מדעיות חשובות בסוף המאה ה -18.

המאה ה -19

זה נחשב כי אביו של האוקיינוגרפיה הביולוגית היה הטבע הבריטי אדוארד פורבס (1815-1854). מחבר זה היה הראשון לבצע דגימות של ביוטה ימית ברמות עומק שונות. לפיכך, אני יכול לקבוע כי אורגניזמים חולקו אחרת ברמות אלה.

מדענים רבים אחרים של הזמן תרמו תרומות חשובות לאוקיינוגרפיה. בין אלה, צ'רלס דארווין היה הראשון להסביר כיצד מקורם של אטולים (אלמוגים אוקיינוסיים), ואילו בנג'מין פרנקלין ולואי אנטואן דה בוגנוויל תרמו לידע של הזרמים הימיים של צפון ודרום אטלנטיק, בהתאמה..

מתיו פונטיין מאורי היה מדען מצפון אמריקה שנחשב לאבי האוקיינוגרפיה הפיזית. חוקר זה היה הראשון לאסוף נתונים האוקיינוס ​​באופן שיטתי בקנה מידה גדול. הנתונים שלהם התקבלו בעיקר מרשומות הניווט של הספינה.

בתקופה זו החלו משלחות ימיות למטרות מדעיות. הראשון היה הספינה האנגלית H.M.S. צ'לנג'ר, בהנהגתו של סקוטיש צ'ארלס וויויל תומסון. ספינה זו הפליגה בין השנים 1872 ל- 1876, והתוצאות שהושגו בה כלולות ביצירה של 50 כרכים.

המאה ה -20

במהלך מלחמת העולם השנייה, היה לאוקיאנוגרפיה תחולה רבה לתכנון הגיוס של ציי ונחיתות. מן החקירות שעלו על הדינמיקה של התנפחות, התפשטות הצליל במים, המורפולוגיה החופית, בין היבטים אחרים.

בשנת 1957 נחגגה השנה הגיאופיסית הבינלאומית, שהיתה לה חשיבות רבה בקידום מחקרים אוקיאנוגרפיים. אירוע זה היה קריטי לקידום שיתוף פעולה בינלאומי בניהול מחקרים אוקיאנוגרפיים ברחבי העולם.

במסגרת שיתוף פעולה זה, בוצע מסע צוללות משותף בין שוויץ לארצות הברית במהלך 1960; את bathyscaphe (קטן טבילה עמוק כלי) טרייסטה הגיע לעומק של 10,916 מטרים בקברי המריאנה.

עוד מסע חשוב מתחת למים בוצע בשנת 1977 עם הצוללת אלווין, של ארצות הברית. משלחת זו אפשרה לגלות ולחקור את הידים הידרותרמיים בעומק הים.

לבסוף, תפקידו של המפקד ז'אק-איב קוסטו בידע והפיצה של אוקיאנוגרפיה ראוי לציון. קוסטאו עמד במשך שנים רבות על כלי השיט הצרפתיים הצרפתיים קליפסו, שם נעשו מספר משלחות אוקיאנוגרפיות. כמו כן, בתחום האינפורמטיבי צולמו כמה סרטי תעודה שיצרו את הסדרה הידועה בשם העולם התת-מימי של ז'אק קוסטו.

תחום לימוד

תחום לימוד האוקיאנוגרפיה מכסה את כל ההיבטים הקשורים לאוקיאנוסים ולים של העולם, כולל אזורי החוף.

האוקיינוסים והימים הם סביבות פיסיקליות כימיות שיש להן מגוון חיים גדול. הם מייצגים סביבה ימית התופס כ 70% של פני השטח של כדור הארץ. המים והרחבתה, בתוספת כוחות אסטרונומיים ואקלים המשפיעים עליה, קובעים את מאפייניה.

ישנם שלושה אוקיינוסים גדולים על פני כדור הארץ; האוקיינוס ​​השקט, האוקיינוס ​​האטלנטי וההודי. אוקיינוסים אלה מחוברים ומפרידים בין אזורי יבשת גדולים. האוקיינוס ​​האטלנטי מפריד בין אסיה לאירופה מאמריקה, ואילו האוקיינוס ​​השקט מחלק את אסיה ואוקיאניה מאמריקה. ההודי מפריד בין אפריקה מאסיה באזור קרוב להודו.

אגני האוקיינוס ​​מתחילים בחוף המשויך למדף היבשתי (חלק שקוע ביבשות). שטח הפלטפורמה מגיע לעומק מקסימלי של 200 מ 'ומסתיים במדרון פתאומי המתחבר לקרקעית הים.

בתחתית האוקיינוסים יש הרים בגובה ממוצע של 2000 מ '(רכסים ימיים) וחריץ מרכזי. מכאן מגיפה מגיעה האסתנוספירה (השכבה הפנימית של כדור הארץ שנוצר מחומרים צמיג), אשר הפקדות וצורות הרצפה האוקיינוס.

סניפי אוקיאנוגרפיה

האוקיינוס ​​המודרני מחולק לארבעה ענפי מחקר. עם זאת, הסביבה הימית היא משולבת מאוד ולכן האוקיינוגרפים לנהל את האזורים הללו מבלי להגיע התמחות מוגזמת.

אוקינוגרפיה פיזית

ענף זה של אוקיאנוגרפיה בוחן את התכונות הפיזיות והדינאמיות של מים באוקיינוסים ובימים. מטרתו העיקרית היא להבין את זרימת האוקיינוס ​​ואת האופן שבו החום מופץ אלה גופים של מים.

קח בחשבון היבטים כגון טמפרטורה, מליחות, צפיפות מים. מאפיינים רלוונטיים אחרים הם צבע, אור ואת התפשטות הקול באוקיינוסים ובימים.

ענף זה של אוקיאנוגרפיה גם בוחן את האינטראקציה של הדינמיקה האטמוספירה עם המוני מים. בנוסף, הוא כולל את התנועה של זרמים ימיים בקשקשים שונים.

אוקיאנוגרפיה כימית

הוא בוחן את ההרכב הכימי של מים ימיים וסדימנטים, את מחזורי הכימיה הבסיסיים ואת האינטראקציות שלהם עם האטמוספירה ואת ליתוספירה. מאידך גיסא, היא עוסקת בחקר השינויים שנעשו על ידי הוספת חומרים אנתרופיים.

בנוסף, אוקיאנוגרפיה כימית בוחנת כיצד ההרכב הכימי של המים משפיע על התהליכים הגופניים, הגיאולוגיים והביולוגיים של האוקיינוסים. במקרה של ביולוגיה ימית, הוא מפרש כיצד הדינמיקה הכימית משפיעה על אורגניזמים חיים (ביוכימיה ימית).

גיאולוגיה גיאולוגית או גיאולוגיה ימית

ענף זה אחראי על לימוד המצע האוקיאני, כולל שכבותיו העמוקות יותר. תהליכים דינמיים של המצע הזה ואת השפעתו על המבנה של קרקעית הים וחופי מטופלות.

גיאולוגיה ימית חוקרת את ההרכב המינרלוגי, המבנה והדינמיקה של השכבות האוקיאניות השונות, ובמיוחד קשורות לפעילות וולקנית של צוללות ותהליכי תת-.

החקירות שבוצעו בתחום זה אפשרו לאמת את גישות תורת הסחיפה היבשתית.

מאידך גיסא, לענף זה יש יישום מעשי רלוונטי ביותר בעולם המודרני, בשל החשיבות הרבה שיש לו להשגת משאבים מינרליים..

מחקרי הגילוי הגיאולוגי על קרקעית הים מאפשרים ניצול של הפיקדונות הימיים, בעיקר גז טבעי ושמן.

ביולוגיה אונוגרפית ביולוגית ימית

זה ענף של אוקיאנוגרפיה מחקרים החיים הימיים, ולכן הוא מכסה את כל ענפי הביולוגיה החלים על הסביבה הימית.

תחום הביולוגיה הימית לומד הן את הסיווג של יצורים חיים והן את סביבתם, את המורפולוגיה ואת הפיזיולוגיה שלהם. בנוסף, היא לוקחת בחשבון את ההיבטים האקולוגיים המתייחסים למגוון הביולוגי הזה לסביבתו הפיזית.

ביולוגיה ימית מחולקת לארבעה סניפים לפי שטח הימים והאוקיינוסים שהיא לומדת. אלה הם:

• אוקיאנוגרפיה פלגית: מתמקדת בחקר המערכות האקולוגיות הנמצאות במים פתוחים, הרחק מהמדף היבשתי.
• אוקיאנוגרפיה נריטית: חיים אורגניזמים הנוכחים באזורים ליד החוף, בתוך המדף היבשתי נלקחים בחשבון.
• אונטוגרפיה ביולוגית: התייחס לחקר המערכות האקולוגיות שנמצאו על פני קרקעית הים.
• אוקינוגרפיה: נחקרים אורגניזמים חיים המתגוררים בסמוך לקרקעית הים באזורי החוף ובתוך המדף היבשתי. עומק מרבי של 500 מ 'הוא שקל.

חקירות אחרונות

אוקינוגרפיה פיזית ושינויי אקלים

מחקרים אחרונים מדגיש את אלה להעריך את ההשפעות של שינוי האקלים העולמי על דינמיקה האוקיינוס. לדוגמה, הוכח שהמערכת המרכזית של זרמי האוקיינוס ​​(הזרם האטלנטי) משנה את הדינמיקה שלה.

זה ידוע כי המערכת של זרמים ימיים נוצר על ידי הבדלים צפיפות של מסות מים, שנקבע בעיקר על ידי gradients טמפרטורה. לכן, ההמונים של מים חמים הם קלים יותר להישאר על פני השטח שכבות, בעוד ההמונים קר לשקוע.

באוקיינוס ​​האטלנטי, ההמונים של מים חמימים נעים צפונה מן האיים הקריביים בזרם הגולף כאשר הם עוברים צפונה מגניבים לשקוע, חוזרים דרומה. כפי שצוין במאמר המערכת של המגזין הטבע (556, 2018), מנגנון זה הפך איטי יותר.

נטען כי ההאטה של ​​המערכת הנוכחית נובעת התכה הנגרמת על ידי התחממות כדור הארץ. דבר זה גורם לכך שתרומת המים השפירים גדולה יותר ומורכבת ריכוז המלחים והצפיפות של המים ומשפיעה על תנועתם של המוני המים.

זרימת הזרמים תורמת להסדרת הטמפרטורה הגלובלית, להפצת חומרי הזנה וגזים, והשינוי שלה מביא לתוצאות חמורות למערכת הפלנטרית.

אוקיאנוגרפיה כימית

אחד השורות של המחקר כי כרגע תופס את תשומת הלב של האוקיינוגרפים הוא המחקר של החמצה של הים, בעיקר בשל ההשפעה של רמת ה- pH על החיים הימיים.

רמות CO₂ באטמוספרה גדל באופן חד בשנים האחרונות בשל הצריכה הגבוהה של דלקים פוסיליים על ידי פעילויות אנושיות שונות.

זה CO₂ הוא מתמוסס במי-ים, ויוצר ירידה ב pH של האוקיינוסים. החמצה של האוקיינוסים משפיעה לרעה על הישרדותם של מינים ימיים רבים.

בשנת 2016, אולברייט ומשתפי הפעולה ערכו את הניסוי הראשון לחמצת האוקיינוס ​​במערכת אקולוגית טבעית. במחקר זה הוכח כי החמצה יכולה להפחית את הסתיידות של אלמוגים עד 34%.

גיאולוגיה ימית

בענף זה של האוקיאנוגרפיה נחקרה תנועת לוחות טקטוניים. לוחות אלה הם שברי ליתוספירה (שכבה חיצונית ונוקשה של המעטפת של כדור הארץ) הנעים על האסטנוספירה.

מחקר שנערך לאחרונה על ידי לי ומשתפי פעולה, שפורסם במהלך שנת 2018, מצא כי לוחות טקטוניים גדולים יכולים להיווצר על ידי מיזוג של צלחות קטנות יותר. המחברים עושים סיווג של microplates אלה על בסיס המוצא שלהם ללמוד את הדינמיקה של התנועות שלהם.

בנוסף, הם מוצאים כי יש מספר גדול של microplates הקשורים צלחות טקטוני גדול של כדור הארץ. הוא ציין כי הקשר בין שני סוגים אלה של לוחות יכול לעזור לאחד את התיאוריה של נסחף יבשתי.

ביולוגיה אונוגרפית ביולוגית ימית

בשנים האחרונות, אחת התגליות הבולטות ביותר של ביולוגיה ימית כבר נוכחות של אורגניזמים בבורות ימיים. אחד המחקרים הללו נערך בפוסא של איי גלפגוס, המציג מערכת אקולוגית מורכבת שבה מתרחשים חסרי חוליות וחיידקים רבים (Yong-Jin 2006).

בורות ימיים אין גישה לאור השמש בשל עומקם (2,500 masl), כך שרשרת trophic תלוי חיידקים cotosynthetic autotrophic. אורגניזמים אלה לתקן CO₂ מ מימן גופרתי המתקבל פתחי הידרותרמיות.

זה כבר התברר כי הקהילות של macroinverbrates כי המים העמוקים במים הם מגוונים מאוד. בנוסף, מוצע כי הבנה של מערכות אקולוגיות אלה יספק מידע רלוונטי כדי להבהיר את מקור החיים על הפלנטה.

הפניות

1. אולברייט ומשתפי פעולה. (2017). היפוך של החמצה האוקיינוס ​​משפר הסתיידות שונית אלמוגים נטו. טבע 531: 362-365.
2. Caldeira K ו ME Wickett (2003) פחמן אנתרופוגני האוקיינוס ​​pH. טבע 425: 365-365
3. עורך (2018) צפה באוקיינוס. טבע 556: 149
4. Lalli CM ו- TR Parsons (1997) אוקיאנוגרפיה ביולוגית. מבוא. מהדורה שנייה. האוניברסיטה הפתוחה. ELSEVIER אוקספורד, בריטניה. 574 עמ '.
5. Li S, ו Suo, X ליה, B ליו, L דאי, G וואנג, J ג'ואו, Y Li, ו ליו, X קאו, ואני סומרוויל, D מו, S זאו, J ליו, F מנג, L ג'ן, L זאו , Zhu J, S יו, ליו ז'אנג G (2018) טקטוניקת microplate: תובנות חדשות-בלוקים מיקרו באוקיינוסים הכוללת, שולי יבשת וסקירות הארץ המדע המעטפת עמוק 185: 1029-1064
6. Pickerd GL ו- WL אמרי. (1990) אוקינוגרפיה פיזית תיאורית. מבוא. מהדורה חמישית מוגדלת. הוצאת פרגמון. אוקספורד, בריטניה. 551 עמ '.
7. Riley JP ו- R Chester (1976). אוקיאנוגרפיה כימית. מהדורה שנייה. כרך 6: עיתונות אקדמית. לונדון, בריטניה. 391 עמ '.
8. Wiebe PH ו- MC Benfield (2003) מרשת הנסן ועד לאוקיאנוגרפיה ביולוגית של ארבע מימדיות. התקדמות באוקיאנוגרפיה. 56: 7-136.
9. זמוראנו P ומיי הנדריקס. (2007) ביוכנוזה והפצה של רכיכות בים עמוק באוקיינוס ​​השקט המקסיקני: הערכה של התקדמות. עמ '48-49. ב: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González ו- CM Galvín-Villa (עורכים). מחקרים במלאקולוגיה ובקונצולוגיה במקסיקו. אוניברסיטת גוודלחרה, מקסיקו.
10. יונג ג 'ין W (2006) ים עמוקים פתחי הידרותרמיות: אקולוגיה ואבולוציה ג' ק אקול שדה ביול 29: 175-183.