ОЦЕАНОГРАФИЈА: ИСТОРИЈА, ОБЛАСТ ПРОУЧАВАЊА, ГРАНЕ И ИСТРАЖИВАЊЕ - НАУКА - 2025

Океанографиа је наука која проучава океани и мора у њиховој физичким, хемијским, геолошка и биолошка. Познавање океана и мора је од суштинске важности, јер су према прихваћеним теоријама мора средиште порекла живота на Земљи.

Реч оцеанографија долази од грчке океанос (вода која окружује земљу) и графен (описује), а скована је 1584. Користи се као синоним оцеанологија (проучавање водних тела), први пут коришћен 1864.

Оцеанографски брод и аутономно возило, у Лорнеу, Шкотска. Извор: СтифинТонна, из Викимедиа Цоммонс

Почео је да се развија из древне Грчке радовима Аристотела. Касније, у 17. веку, Исаац Невтон спровео је прва оцеанографска истраживања. На основу ових студија, различити истраживачи дали су важан допринос развоју оцеанографије.

Океанографија је подељена у четири главне гране студија: физика, хемија, геологија и морска биологија. Узето заједно, ове гране проучавања омогућавају свеобухватно рјешавање сложености океана.

Најновија истраживања океанографије фокусирана су на ефекте глобалних климатских промена на динамику океана. Исто тако, истраживање екосистема присутних у морским рововима било је од интереса.

Историја

Почеци

Човјек је од свог настанка имао однос с морима и океанима. Његови први приступи разумевању морског света били су практични и корисни, јер је био извор хране и комуникационих канала.

Морнари су били заинтересовани да утврде поморске руте помоћу израде навигацијских карата. Исто тако, у почетку оцеанографије било је од велике важности знати кретање морских струја.

На биолошком пољу, већ у древној Грчкој, филозоф Аристотел описао је 180 врста морских животиња.

Неке од првих оцеанографских теоријских студија настају због Њутана (1687.) и Лапласа (1775.), који је проучавао површинске осеке. Слично томе, поморци као што су Цоок и Ванцоувер вршили су важна научна запажања крајем 18. века.

КСИКС век

Оцем биолошке оцеанографије сматра се британски природњак Едвард Форбес (1815-1854). Овај аутор је био први који је спровео истраживања морске биоте на различитим дубинама. Тако сам могао да утврдим да су организми различито распоређени на овим нивоима.

Многи други научници тог времена дали су важан допринос оцеанографији. Цхарлес Дарвин је међу њима први објаснио како настају атоли (острва коралног океана), док су Бењамин Франклин и Лоуис Антоине де Боугаинвилле допринели познавању морских струја Северног и Јужног Атлантика.

Матхев Фонтаине Маури био је северноамерички научник који се сматра оцем физичке оцеанографије. Овај истраживач је био први који је систематски прикупљао велике податке о океану. Њихови подаци добивени су углавном из пловидбене пловидбене пловидбе.

Матхев Фонтаине Извор: Маури Бренданн, путем Викимедиа Цоммонс

Током овог периода почеле су се организовати морске експедиције у научне сврхе. Први од њих био је енглески брод ХМС Цхалленгер, којим је управљао Шкотман Цхарлес Вивилле Тхомсон. Овај брод је пловио од 1872. до 1876. године, а резултати добијени у њему садржани су у делу од 50 свезака.

Двадесети век

Током Другог светског рата, оцеанографија је имала велику примену за планирање мобилизације флота и слетања. Одатле су уследила истраживања о таласној динамици, ширењу звука у води, обалној морфологији, између осталих аспеката.

1957. прославила се Међународна геофизичка година која је имала велико значење у промоцији оцеанографских студија. Овај догађај је био пресудан у промоцији међународне сарадње у спровођењу оцеанографских студија широм света.

Као део ове сарадње, током 1960. године извршена је заједничка подморничка експедиција између Швајцарске и Сједињених Држава; Батхисцапхе (мали брод за дубоко роњење) Трст досегао је дубину од 10,916 метара у Маријанском рову.

Батхисцапхе Трст. Извор: Погледајте страницу аутора, путем Викимедиа Цоммонса.

Друга важна подводна експедиција изведена је 1977. године са америчким потопним Алвином. Ова експедиција омогућила је откривање и проучавање дубровачких хидротермалних ливада.

На крају, вреди истакнути улогу заповједника Јацкуес-Ивес Цоустеауа у познавању и ширењу оцеанографије. Коустеау је дуги низ година управљао француским оцеанографским бродом Цалипсо, где су вршене бројне оцеанографске експедиције. Исто тако, у информативном пољу снимљени су разни документарни филмови који су сачињавали серију познату под називом Подводни свет Јацкуеса Цоустеау-а.

Област студирања

Поље проучавања оцеанографије обухвата све аспекте светских океана и мора, укључујући приморска подручја.

Океани и мора су физичко-хемијска окружења у којима се одржава велика разноликост живота. Представљају водено окружење које заузима око 70% површине планете. Вода и њено ширење, плус астрономске и климатске силе које утичу на њу одређују његове посебне карактеристике.

На планети постоје три велика океана; Тихом, Атлантском и Индијском. Ови океани су међусобно повезани и раздвајају велике континенталне регионе. Атлантик раздваја Азију и Европу од Америке, док Пацифик дели Азију и Океанију од Америке. Индијски океан раздваја Африку од Азије у области близу Индије.

Океански базени почињу на обали која је повезана с континенталним пасом (потопљени дио континената). Подручје платформе достиже максималне дубине од 200 м и завршава се у стрмој падини која се повезује с морским дном.

Океанско дно има планине са просечном висином од 2000 м (гребени) и централном браздом. Одавде долази магма која долази из астеносфере (унутрашњи слој земље формиран од вискозних материјала), који се таложи и формира океанско дно.

Гране оцеанографије

Савремена оцеанографија подељена је у четири гране проучавања. Међутим, морско окружење је високо интегрисано и зато оцеанографи управљају овим подручјима без претјеране специјализације.

Физичка оцеанографија

Ова грана оцеанографије проучава физичка и динамичка својства воде у океанима и морима. Његов главни циљ је разумевање циркулације океана и како се топлота дистрибуира у тим воденим телесима.

Узмите у обзир аспекте као што су температура, сланост и густина воде. Остала релевантна својства су боја, светло и ширење звука у океанима и морима.

Ова грана оцеанографије такође проучава интеракцију атмосферске динамике са воденим масама. Поред тога, укључује кретање океанских струја у различитим размерама.

Хемијска оцеанографија

Проучава хемијски састав морских вода и седимената, основне хемијске циклусе и њихову интеракцију са атмосфером и литосфером. С друге стране, бави се проучавањем промена насталих додавањем антропских материја.

Исто тако, хемијска оцеанографија проучава како хемијски састав воде утиче на физичке, геолошке и биолошке процесе океана. У посебном случају морске биологије, она тумачи како хемијска динамика утиче на живе организме (морска биохемија).

Геолошка оцеанографија или морска геологија

Ова грана је одговорна за проучавање океанског супстрата, укључујући његове најдубље слојеве. Обрађени су динамички процеси овог супстрата и њихов утицај на структуру морског дна и обала.

Поморска геологија истражује минералошки састав, структуру и динамику различитих океанских слојева, нарочито оних који се односе на вулканске активности подморница и појаве субдукције укључене у помицање континената.

Истраживања проведена на овом пољу омогућила су провјеру приступа теорије континенталног одрона.

С друге стране, ова грана има изузетно релевантну практичну примену у савременом свету, због великог значаја који има за добијање минералних сировина.

Студије геолошког истраживања на морском дну омогућавају експлоатацију приобалних поља, посебно природног гаса и нафте.

Биолошка оцеанографија или морска биологија

Ова грана оцеанографије проучава морски живот, стога обухвата све гране биологије која се примењују у морском окружењу.

Подручје морске биологије проучава и класификацију живих бића и њихове околине, њихову морфологију и физиологију. Уз то, он узима у обзир и еколошке аспекте који повезују ову биолошку разноликост са њеним физичким окружењем.

Кораљни гребен у Ритиксима с Андаманских острва (Индија), са Викимедиа Цоммонс

Морска биологија је подељена у четири гране према подручју мора и океана које проучавате. Су:

• Пелагична оцеанографија : усредсређена је на проучавање екосистема који су присутни у отвореним водама, далеко од континенталног паса.
• Неритна оцеанографија : узимају се у обзир живи организми присутни у областима у близини обале, у оквиру континенталног паса .
• Бентолошка океанографија : односи се на проучавање екосистема који се налазе на површини морског дна.
• Демерсална оцеанографија : проучавају се живи организми који живе у близини морског дна у приобалним подручјима и на континенталном пасу . Предвиђена је дубина од 500 м.

Недавна истраживања

Физичка оцеанографија и климатске промене

Последња истраживања укључују она која процењују утицај глобалних климатских промена на океанску динамику. На пример, установљено је да главни систем океанског тока (Атлантска струја) мења своју динамику.

Познато је да систем морских струја настаје разликама у густини водених маса, углавном одређених градијентима температуре. Стога су масе топле воде лакше и остају у површним слојевима, док хладна маса тоне.

У Атлантику се топле водене воде крећу северно од Кариба Заљевским током, а док се крећу ка северу хладе се и тоне, враћајући се на југ. Према уводнику часописа Натуре (556, 2018), овај механизам се успорио.

Предлаже се да је успоравање постојећег система последица одмрзавања узрокованог глобалним загревањем. Због тога је опскрба слатком водом већа, а концентрација соли и густина воде су промијењени, што утиче на кретање водених маса.

Проток струја доприноси регулацији светске температуре, дистрибуцији хранљивих материја и гасова, а њихова промена има озбиљне последице за планетарни систем.

Хемијска оцеанографија

Једна од линија истраживања која тренутно заокупља пажњу оцеанографа јесте проучавање закисељавања мора, углавном због утицаја нивоа пХ на морски живот.

Нивои ЦО ₂ у атмосфери нагло су порасли током последњих година због велике потрошње фосилних горива различитим људским активностима.

Овај ЦО _{2 се} раствара у морској води, стварајући пад пХ океана. Закисељавање океана негативно утиче на опстанак многих морских врста.

2016. године Албригхт и његове колеге спровели су први експеримент закисељавања океана у природном екосистему. У овом истраживању је откривено да закисељавање може смањити калцификацију корала до 34%.

Морска геологија

Ова грана оцеанографије истраживала је кретање тектонских плоча. Ове плоче су фрагменти литосфере (крути спољни слој земљиног плашта) који се крећу преко астеносфере.

Недавно истраживање Ли и колега, објављено 2018. године, открило је да велике тектонске плоче могу потицати од фузије мањих плоча. Аутори праве класификацију ових микроплочача на основу њиховог порекла и проучавају динамику њиховог покрета.

Надаље, открили су да постоји велики број микроплоча повезаних са великим Земљиним тектонским плочама. Указано је да однос између ове две врсте плоча може помоћи консолидацији теорије континенталног одрона.

Биолошка оцеанографија или морска биологија

Последњих година једно од најупечатљивијих открића у биологији мора било је присуство организама у морским рововима. Једно од ових истраживања спроведено је у рову Галапагосских острва, показујући сложен екосистем у коме су присутни бројни бескраљежњаци и бактерије (Ионг-Јин 2006).

Морски ровови немају приступ сунчевој светлости с обзиром на њихову дубину (2500 метара надморске висине), тако да трофички ланац зависи од аутотрофних хемосинтетских бактерија. Ови организми фиксирају ЦО ₂ из водоник сулфида добијеног из хидротермалних отвора.

Откривено је да су заједнице макроинвертебратата које обитавају у дубоким водама веома разнолике. Поред тога, предлаже се да компресија ових екосистема пружи релевантне информације за расветљавање порекла живота на планети.

Референце

1. Албригхт ет ал. (2017). Поништавање закисељавања оцеана повећава нето калцификацију коралног гребена. Природа 531: 362-365.
2. Цалдеира К и МЕ Вицкетт (2003) Антропогени пХ угљеника и океана. Природа 425: 365–365
3. Едиторал (2018) Гледајте океан. Природа 556: 149
4. Лалли ЦМ и ТР Парсонс (1997) Биолошка оцеанографија. Увод. Друго издање. Отворени универзитет. ЕЛСЕВИЕР. Окфорд, Велика Британија. 574 п.
5. Ли С, И Суо, Кс Лиа, Б Лиу, Л Даи, Г Ванг, Ј Зхоу, И Ли, И Лиу, Кс Цао, И Сомервилле, Д Му, С Зхао, Ј Лиу, Ф Менг, Л Зхен, Л Зхао , Ј Зху, С Иу, И Лиу и Г Зханг (2018) Тектоника микроплоча: нови увиди из микро блокова у глобалним океанима, континенталним ободима и дубоком плашту Еартх-Сциенце прегледи 185: 1029–1064
6. Пицкерд ГЛ и ВЛ Емери. (1990) Дескриптивна физичка оцеанографија. Увод. Пето проширено издање. Пергамон Пресс. Окфорд, Велика Британија. 551 п.
7. Рилеи ЈП и Р Цхестер (1976). Хемијска оцеанографија. 2нд Едитион Вол. 6. Ацадемиц Пресс. Лондон, УК. 391 п.
8. Виебе ПХ и МЦ Бенфиелд (2003) Од Хенсенове мреже према четверодимензионалној биолошкој оцеанографији. Напредак у оцеанографији. 56: 7–136.
9. Заморано П и МЕ Хендрицкк. (2007) Биоценоза и дистрибуција мекушца у морском мору у Мексичком Тихом океану: оцена напретка. 48-49. У: Риос-Јара Е, МЦ Ескуеда-Гонзалез и ЦМ Галвин-Вилла (ур.). Студије о малакологији и конхилиологији у Мексику. Универзитет у Гвадалахари, Мексико.
10. Ионг-Јин В (2006) Хидротермални отвори за дубоко море: екологија и еволуција Ј. Ецол Фиелд Биол. 29: 175-183.