Oceano

Océanos de la tierra
Ártico atlántico indio Pacífico Del Sur
v t mi

El océano (también el mar o el océano mundial ) es el cuerpo de agua salada que cubre aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra y contiene el 97% del agua de la Tierra . Otra definición es "cualquiera de los grandes cuerpos de agua en los que se divide el gran océano". ^[1] Se utilizan nombres separados para identificar cinco áreas diferentes del océano: Pacífico (el más grande) Atlántico , Índico , Sur (Antártico) y Ártico (el más pequeño). ^{[2] [3] El} agua de mar cubre aproximadamente 361.000.000 km.² (139.000.000 millas cuadradas) del planeta. El océano es el componente principal de la hidrosfera de la Tierra y, por lo tanto, es parte integral de la vida en la Tierra. Actuando como un enorme depósito de calor , el océano influye en el clima y los patrones meteorológicos . el ciclo del carbono y el ciclo del agua .

Los oceanógrafos dividen el océano en diferentes zonas verticales y horizontales según las condiciones físicas y biológicas. La zona pelágica consiste en la columna de agua desde la superficie hasta el fondo del océano en todo el océano abierto. La columna de agua se clasifica además en otras zonas según la profundidad y la cantidad de luz presente. La zona fótica incluye agua desde la superficie hasta una profundidad de 200 m, donde puede ocurrir la fotosíntesis . Esto hace que la zona fótica sea la más biodiversa . La fotosíntesis por plantas y algas microscópicas ( fitoplancton flotante libre) crea materia orgánica a partir de precursores químicos como el agua y el dióxido de carbono. Esta zona superior iluminada por el sol es el origen del suministro de alimentos que sustenta la mayor parte del ecosistema oceánico . La luz solo penetra hasta una profundidad de unos pocos cientos de metros; el océano restante abajo es frío y oscuro. La plataforma continental donde el océano se acerca a tierra firme es más superficial, con una profundidad de unos pocos cientos de metros o menos. La actividad humana tiene un mayor impacto en la plataforma continental .  

Las temperaturas del océano dependen de la cantidad de radiación solar que llega a la superficie del océano. En los trópicos, las temperaturas de la superficie pueden superar los 30 ° C (86 ° F). Cerca de los polos donde se forma el hielo marino , la temperatura en equilibrio es de aproximadamente -2 ° C (28 ° F). La temperatura del agua de mar profundo está entre -2 ° C (28 ° F) y 5 ° C (41 ° F) en todas las partes del océano. ^{[4] El} agua circula continuamente en los océanos creando corrientes oceánicas . Estos movimientos dirigidos del agua de mar son generados por fuerzas que actúan sobre el agua, incluidas las diferencias de temperatura, la circulación atmosférica (viento), el efecto Coriolis y las diferencias de salinidad . ^[5] Las corrientes de marea se originan en las mareas., mientras que las corrientes superficiales son causadas por el viento y las olas. Las principales corrientes oceánicas incluyen la Corriente del Golfo , la corriente de Kuroshio , la corriente de Agulhas y corriente circumpolar antártica . En conjunto, las corrientes mueven enormes cantidades de agua y calor por todo el mundo. Esta circulación impacta significativamente el clima global y la absorción y redistribución de contaminantes como el dióxido de carbono al mover estos contaminantes desde la superficie hacia las profundidades del océano.

El agua del océano contiene grandes cantidades de gases disueltos, incluidos oxígeno , dióxido de carbono y nitrógeno . Este intercambio de gases tiene lugar en la superficie del océano y la solubilidad depende de la temperatura y la salinidad del agua. ^[6] La creciente concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debido a la combustión de combustibles fósiles conduce a concentraciones más altas en el agua del océano, lo que resulta en la acidificación del océano . ^[7] El océano proporciona a la sociedad importantes servicios ambientales , incluida la regulación climática. También ofrece un medio de comercioy transporte y acceso a alimentos y otros recursos . Conocido por ser el hábitat de 230.000 especies , puede contener muchas más, quizás más de dos millones de especies. ^[8] Sin embargo, el océano está sujeto a numerosas amenazas ambientales , incluida la contaminación marina , la sobrepesca , la acidificación de los océanos y otros efectos del cambio climático. La plataforma continental y las aguas costeras que están más influenciadas por la actividad humana son especialmente vulnerables.

Terminología

Las frases "el océano" o "el mar " utilizadas sin especificación se refieren a la masa de agua salada interconectada que cubre la mayor parte de la superficie de la Tierra. ^{[2] [3]} Incluye los océanos Atlántico , Pacífico , Índico , Sur y Ártico . ^[9] Como término general, "the ocean" es en su mayoría intercambiable con "the sea" en inglés americano , pero no en inglés británico . ^[10] Estrictamente hablando, un mar es un cuerpo de agua (generalmente una división del océano mundial) rodeado total o parcialmente por tierra. ^[11]La palabra "mar" también se puede utilizar para muchos cuerpos de agua de mar específicos y mucho más pequeños, como el Mar del Norte o el Mar Rojo . No hay una distinción clara entre mares y océanos, aunque en general los mares son más pequeños y, a menudo, están parcialmente (como mares marginales ) o totalmente (como mares interiores ) bordeados por tierra. ^[12]

Océano mundial

El cuerpo global e interconectado de agua salada a veces se conoce como el "Océano Mundial" o el océano global. ^{[13] [14]} El concepto de un cuerpo de agua continuo con intercambio relativamente libre entre sus partes es de fundamental importancia para la oceanografía . ^[15] El concepto contemporáneo del Océano Mundial fue acuñado a principios del siglo XX por el oceanógrafo ruso Yuly Shokalsky para referirse al océano continuo que cubre y rodea la mayor parte de la Tierra. ^[dieciséis]

Etimología

La palabra océano proviene de la figura en la antigüedad clásica , Oceanus ( / oʊ s i ə n ə s / ; Griego : Ὠκεανός OKEANOS , ^[17] pronunciado  [ɔːkeanós] ), el mayor de los Titans en clásica mitología griega , cree por los antiguos griegos y romanos eran la personificación divina de un enorme río que rodeaba el mundo.

El concepto de Ōkeanós tiene una conexión indoeuropea . El griego Ōkeanós se ha comparado con el epíteto védico ā-śáyāna-, predicado del dragón Vṛtra-, que capturó las vacas / ríos. Relacionado con esta noción, el Okeanos está representado con una cola de dragón en algunas vasijas griegas tempranas. ^[18]

Geografía

Divisiones oceánicas

Las principales divisiones oceánicas, que se enumeran a continuación en orden descendente de área y volumen, están definidas en parte por los continentes , varios archipiélagos y otros criterios. ^{[19] [20] [21] Los} océanos están bordeados por costas que se extienden por 360.000 kilómetros . ^{[22] [23]} Son también conectada a más pequeño, contiguo cuerpos de agua tales como, mares , golfos , bahías , ensenadas , y estrechos . El agua de mar cubre aproximadamente 361.000.000 km ² (139,000,000 millas cuadradas) y se divide habitualmente en cinco océanos principales y mares más pequeños.

Océanos por tamaño

#	Oceano	Localización	Superficie (km 2 ) (%)	Volumen (km 3 ) (%)	Promedio profundidad (m)	Costa (km)
1	océano Pacífico	Se extiende entre Asia y Australasia y las Américas [24]	168.723.000 (46,6)	669.880.000 (50,1)	3.970	135.663
2	océano Atlántico	Se extiende entre las Américas y Europa y África [25]	85.133.000 23,5	310.410.900 23,3	3.646	111,866
3	océano Indio	Se extiende entre el sur de Asia , África y Australia [26]	70.560.000 19,5	264.000.000 19,8	3.741	66,526
4	Oceano del Sur	Rodea la Antártida . A veces se considera una extensión de los océanos Pacífico, Atlántico e Índico, [27] [28]	21,960,000 6.1	71.800.000 5,4	3270	17,968
5	océano Ártico	Limita con el norte de América del Norte y Eurasia y cubre gran parte del Ártico . A veces considerado un mar o estuario del Atlántico. [29] [30] [31]	15.558.000 4,3	18.750.000 1,4	1.205	45,389
Total			361,900,000 100	1,335 × 10 9^ 100	3.688	377,412 [32]

Cordilleras oceánicas y cuencas oceánicas

Las dorsales oceánicas del mundo están conectadas y forman un único sistema global de crestas oceánicas que forma parte de todas las cuencas oceánicas y de la cadena montañosa más larga del mundo. La cordillera continua tiene 65.000 km (40.000 millas) de largo (varias veces más que los Andes , la cordillera continental más larga). ^[33]

Los oceanógrafos han declarado que se ha cartografiado menos del 20% de los océanos. ^[34]

Formación

Se desconoce el origen de los océanos de la Tierra; una cantidad considerable de agua habría estado en el material que formó la Tierra. ^[35] Las moléculas de agua habrían escapado de la gravedad de la Tierra más fácilmente cuando era menos masiva durante su formación debido al escape atmosférico . Se cree que los océanos se formaron en el eón Hadeano y pueden haber sido la causa del surgimiento de la vida .

La tectónica de placas , el rebote post-glacial y el aumento del nivel del mar cambian continuamente la línea costera y la estructura del océano mundial. Dicho esto, un océano global ha existido de una forma u otra en la Tierra durante eones.

Propiedades físicas

Volúmenes

El volumen de agua en todos los océanos juntos es de aproximadamente 1335 millones de kilómetros cúbicos (320,3 millones de millas cúbicas). ^{[19] [36] [37]}

Profundidad

La profundidad media de los océanos es de unos 4 km, o 3.688 metros (12.100 pies) para ser precisos. ^[19] Casi la mitad de las aguas marinas del mundo tienen más de 3.000 metros (9.800 pies) de profundidad. ^[14] Las vastas extensiones de océano profundo (cualquier cosa por debajo de 200 metros o 660 pies) cubren aproximadamente el 66% de la superficie de la Tierra. ^[40] Esto no incluye los mares que no están conectados con el Océano Mundial, como el Mar Caspio .

El punto más profundo del océano es la Fosa de las Marianas , ubicada en el Océano Pacífico cerca de las Islas Marianas del Norte . ^[41] Su profundidad máxima se ha estimado en 10,971 metros (35,994 pies). El buque de guerra británico Challenger II inspeccionó la trinchera en 1951 y nombró la parte más profunda de la trinchera " Challenger Deep ". En 1960, el Trieste llegó con éxito al fondo de la trinchera, tripulado por dos hombres.

Color

El color azulado del océano es el resultado de varios factores, incluida la absorción preferencial de la luz roja por el agua, lo que significa que la luz azul se refleja de nuevo en la atmósfera. La luz roja se absorbe con más fuerza; por lo tanto, es la que menos penetra en el océano (menos de 50 m en general), mientras que la luz azul se absorbe menos bien y puede penetrar hasta 200 m. ^[42]

Los contribuyentes adicionales destacados al color del océano incluyen la materia orgánica disuelta y la clorofila . ^[43] Estos últimos aspectos del color del océano pueden medirse mediante observaciones satelitales y la evaluación de la clorofila proporciona una medida de la productividad del océano ( productividad primaria marina ) en las aguas superficiales. En las imágenes compuestas a largo plazo, las regiones con alta productividad oceánica aparecen en colores amarillo y verde, y las de baja productividad en azul.

Zonas oceánicas

Los oceanógrafos dividen el océano en diferentes zonas verticales y horizontales definidas por condiciones físicas y biológicas. La zona pelágica consiste en la columna de agua del océano abierto y se puede dividir en otras regiones clasificadas por abundancia de luz y profundidad.

Agrupados por penetración de luz

• La zona fótica incluye los océanos desde la superficie hasta una profundidad de 200 m; es la región donde puede ocurrir la fotosíntesis y es, por tanto, la de mayor biodiversidad . La fotosíntesis de las plantas y las algas microscópicas ( fitoplancton flotante libre ) les permite crear materia orgánica a partir de precursores químicos, incluidos el agua y el dióxido de carbono. Esta materia orgánica puede luego ser consumida por otras criaturas. Gran parte de la materia orgánica creada en la zona fótica se consume allí, pero parte se hunde en aguas más profundas.
• Debajo de la zona fótica se encuentra la zona mesopelágica o crepuscular donde hay una cantidad muy pequeña de luz. Debajo está el océano profundo afótico al que no penetra en absoluto la luz solar superficial. La vida que existe más profundamente que la zona fótica debe depender del material que se hunde desde arriba (ver nieve marina ) o encontrar otra fuente de energía. Los respiraderos hidrotermales son una fuente de energía en lo que se conoce como zona afótica (profundidades superiores a 200 m). La parte pelágica de la zona fótica se conoce como epipelágica . ^[44]

Agrupados según profundidad y temperatura

La parte pelágica de la zona afótica se puede dividir en regiones verticales según la profundidad y la temperatura: ^[44]

• El mesopelágico es la región más alta. Su límite más bajo se encuentra en una termoclina de 12 ° C (54 ° F), que, en los trópicos, generalmente se encuentra entre 700 y 1000 metros (entre 2300 y 3300 pies). El siguiente es el batipelágico que se encuentra entre 10 y 4 ° C (50 y 39 ° F), por lo general entre 700-1.000 metros (2.300-3.300 pies) y 2.000-4.000 metros (6.600-13.100 pies), a lo largo de la parte superior del abisal. La llanura es la abisopelágica , cuyo límite inferior se encuentra a unos 6.000 metros (20.000 pies). La última zona incluye la fosa oceánica profunda , y se conoce como hadalpelágica . Se encuentra entre 6.000 y 11.000 metros (20.000–36.000 pies) y es la zona oceánica más profunda.
• Las zonas bentónicas son afóticas y corresponden a las tres zonas más profundas de las profundidades marinas . La zona batial cubre el talud continental hasta unos 4.000 metros (13.000 pies). La zona abisal cubre las llanuras abisales entre 4.000 y 6.000 m. Por último, la zona hadal corresponde a la zona hadalpelágica, que se encuentra en trincheras oceánicas.

Si una zona sufre cambios drásticos de temperatura con la profundidad, contiene una termoclina . La termoclina tropical es típicamente más profunda que la termoclina en latitudes más altas. Las aguas polares , que reciben relativamente poca energía solar, no están estratificadas por temperatura y generalmente carecen de termoclina porque el agua superficial en latitudes polares es casi tan fría como el agua a mayor profundidad. Por debajo de la termoclina, el agua en todas partes del océano es muy fría, oscilando entre -1 ° C y 3 ° C. Debido a que esta capa profunda y fría contiene la mayor parte del agua del océano, la temperatura media del océano mundial es de 3,9 ° C. ^[45] Si una zona sufre cambios dramáticos en la salinidad con la profundidad, contiene una haloclina. Si una zona experimenta un gradiente químico vertical fuerte con profundidad, contiene una quimioclina . La temperatura y la salinidad controlan la densidad del agua del océano, siendo el agua más fría y salada más densa, y esta densidad a su vez regula la circulación global del agua dentro del océano. ^[44]

La haloclina a menudo coincide con la termoclina y la combinación produce una picnoclina pronunciada .

Agrupados según la distancia a tierra

La zona pelágica se puede subdividir en dos subregiones según la distancia a la tierra: la zona nerítica y la zona oceánica . La zona nerítica abarca la masa de agua directamente sobre las plataformas continentales y, por lo tanto, incluye las aguas costeras , mientras que la zona oceánica incluye todas las aguas completamente abiertas.

La zona litoral cubre la región entre la marea baja y la marea alta y representa el área de transición entre las condiciones marinas y terrestres. También se la conoce como zona intermareal porque es el área donde el nivel de la marea afecta las condiciones de la región. ^[44]

La temperatura

La temperatura del océano depende de la cantidad de radiación solar que cae sobre su superficie. En los trópicos, con el sol casi arriba, la temperatura de las capas superficiales puede subir a más de 30 ° C (86 ° F) mientras que cerca de los polos la temperatura en equilibrio con el hielo marino es de aproximadamente -2 ° C (28 ° F). ). Hay una circulación continua de agua en los océanos. Las corrientes cálidas de la superficie se enfrían a medida que se alejan de los trópicos y el agua se vuelve más densa y se hunde. El agua fría retrocede hacia el ecuador como una corriente de aguas profundas, impulsada por cambios en la temperatura y densidad del agua, antes de eventualmente volver a brotar hacia la superficie. El agua de mar profunda tiene una temperatura entre -2 ° C (28 ° F) y 5 ° C (41 ° F) en todas las partes del mundo. ^[4]

El agua de mar con una salinidad típica de 35 ‰ tiene un punto de congelación de aproximadamente -1,8 ° C (28,8 ° F). ^[44] Cuando su temperatura se vuelve lo suficientemente baja, se forman cristales de hielo en la superficie. Estos se rompen en trozos pequeños y se fusionan en discos planos que forman una suspensión espesa conocida como frazil . En condiciones de calma, esto se congela en una capa delgada y plana conocida como nilas , que se espesa a medida que se forma nuevo hielo en su parte inferior. En mares más turbulentos, los cristales de Brasil se unen en discos planos conocidos como panqueques. Estos se deslizan uno debajo del otro y se unen para formar témpanos . En el proceso de congelación, el agua salada y el aire quedan atrapados entre los cristales de hielo. Nilas puede tener una salinidad de 12-15 ‰, pero cuando el hielo marino tiene un año, esta se reduce a 4-6 ‰.^[46]

El calentamiento del océano representa el 90% de la acumulación de energía derivada del cambio climático entre 1971 y 2010. ^[47] Se estima que alrededor de un tercio de ese calor adicional se propaga a profundidades por debajo de los 700 metros. ^[48]

Corrientes oceánicas y clima global

Tipos de corrientes oceánicas

Una corriente oceánica es un movimiento continuo y dirigido de agua de mar generado por una serie de fuerzas que actúan sobre el agua, incluido el viento , el efecto Coriolis , las diferencias de temperatura y salinidad . ^[5] Las corrientes oceánicas son principalmente movimientos de agua horizontales. Tienen diferentes orígenes, como las mareas para las corrientes de marea, o el viento y las olas para las corrientes superficiales.

Las corrientes de marea están en fase con la marea , por lo tanto, son cuasiperiódicas ; asociado con la influencia de la luna y el sol que tiran del agua del océano. Las corrientes de marea pueden formar varios patrones complejos en ciertos lugares, sobre todo alrededor de los promontorios . ^[49] Las corrientes no periódicas o no mareales se crean por la acción de los vientos y los cambios en la densidad del agua . En las zonas litorales , las olas rompientes son tan intensas y la medición de la profundidad tan baja, que las corrientes marítimas alcanzan a menudo de 1 a 2 nudos . ^[50]

El viento y las olas crean corrientes superficiales (denominadas "corrientes de deriva"). Estas corrientes pueden descomponerse en una corriente cuasi permanente (que varía dentro de la escala horaria) y un movimiento de deriva de Stokes bajo el efecto del movimiento de ondas rápidas (que varían en escalas de tiempo de un par de segundos). La corriente cuasipermanente se acelera por el rompimiento de las olas y, en menor medida, por la fricción del viento en la superficie. ^[50]

Esta aceleración de la corriente se produce en la dirección de las olas y el viento dominante. En consecuencia, cuando aumenta la profundidad del océano, la rotación de la tierra cambia la dirección de las corrientes en proporción al aumento de profundidad, mientras que la fricción reduce su velocidad. A cierta profundidad del océano, la corriente cambia de dirección y se ve invertida en la dirección opuesta con la velocidad de la corriente volviéndose nula: conocida como la espiral de Ekman . La influencia de estas corrientes se experimenta principalmente en la capa mixta de la superficie del océano, a menudo de 400 a 800 metros de profundidad máxima. Estas corrientes pueden cambiar considerablemente y dependen de las estaciones anuales.. Si la capa mixta es menos espesa (10 a 20 metros), la corriente cuasi permanente en la superficie puede adoptar una dirección bastante diferente en relación a la dirección del viento. En este caso, la columna de agua se vuelve prácticamente homogénea por encima de la termoclina . ^[50]

El viento que sopla sobre la superficie del océano pondrá el agua en movimiento. El patrón global de vientos (también llamado circulación atmosférica ) crea un patrón global de corrientes oceánicas. Estos no solo son impulsados ​​por el viento sino también por el efecto de la circulación de la tierra ( fuerza de coriolis ). Tesis principales corrientes marinas incluyen la Corriente del Golfo , la corriente de Kuroshio , la corriente de Agulhas y corriente circumpolar antártica . La Corriente Circumpolar Antártica rodea la Antártida e influye en el clima de la zona, además de conectar las corrientes en varios océanos. ^[50]

Relación de corrientes y clima

En conjunto, las corrientes mueven enormes cantidades de agua y calor por todo el mundo, lo que influye en el clima . Estas corrientes impulsadas por el viento se limitan en gran medida a los cientos de metros superiores del océano. A mayor profundidad, los impulsores del movimiento del agua son la circulación termoactiva . Esto es impulsado por el enfriamiento de las aguas superficiales en las latitudes polares norte y sur, creando agua densa que se hunde hasta el fondo del océano. Esta agua fría y densa se aleja lentamente de los polos, razón por la cual las aguas en las capas más profundas del océano mundial son tan frías. Esta circulación del agua del océano profundo es relativamente lenta y el agua en el fondo del océano puede estar aislada de la superficie y la atmósfera del océano durante cientos o incluso algunos miles de años. ^[50]Esta circulación tiene impactos importantes en el clima global y la absorción y redistribución de contaminantes como el dióxido de carbono al mover estos contaminantes desde la superficie hacia las profundidades del océano.      

Las corrientes oceánicas afectan en gran medida el clima de la Tierra al transferir calor de los trópicos a las regiones polares y, por lo tanto, también afectan la temperatura del aire y las precipitaciones en las regiones costeras y tierra adentro. El calor superficial y los flujos de agua dulce crean gradientes de densidad global que impulsan la circulación termohalina como parte de la circulación oceánica a gran escala. Desempeña un papel importante en el suministro de calor a las regiones polares y, por lo tanto, en la regulación del hielo marino .

Se cree que los cambios en la circulación termohalina tienen un impacto significativo en el presupuesto energético de la Tierra . Dado que la circulación termohalina gobierna la velocidad a la que las aguas profundas llegan a la superficie, también puede influir significativamente en las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono . Sin embargo, el cambio climático podría resultar en el cierre de la circulación termohalina en el futuro. Esto, a su vez, provocaría un enfriamiento en el Atlántico norte , Europa y América del Norte. ^[51]

Olas y oleaje

Los movimientos de la superficie del océano, conocidos como ondulaciones u olas de viento , son el ascenso y descenso parcial y alterno de la superficie del océano. La serie de ondas mecánicas que se propagan a lo largo de la interfaz entre el agua y el aire se llama oleaje , un término utilizado en la navegación a vela , el surf y la navegación . ^[52] Estos movimientos afectan profundamente a los barcos en la superficie del océano y el bienestar de las personas en esos barcos que podrían sufrir mareos .

El viento que sopla sobre la superficie de una masa de agua forma ondas que son perpendiculares a la dirección del viento. La fricción entre el aire y el agua causada por una suave brisa en un estanque hace que se formen ondas . Un fuerte golpe sobre el océano provoca olas más grandes a medida que el aire en movimiento empuja contra las crestas elevadas del agua. Las olas alcanzan su altura máxima cuando la velocidad a la que viajan casi coincide con la velocidad del viento. En aguas abiertas, cuando el viento sopla continuamente, como ocurre en el hemisferio sur en los rugientes años cuarenta , grandes masas de agua organizadas llamadas oleaje ruedan a través del océano. ^{[53] ( págs . 83–84 ) [19] [54]}Si el viento amaina, la formación de olas se reduce, pero las olas ya formadas continúan viajando en su dirección original hasta que tocan tierra. El tamaño de las olas depende del alcance , la distancia que el viento ha soplado sobre el agua y la fuerza y ​​duración de ese viento. Cuando las olas se encuentran con otras que vienen de diferentes direcciones, la interferencia entre las dos puede producir mares rotos e irregulares. ^[19]

La interferencia constructiva puede causar ondas deshonestas individuales (inesperadas) mucho más altas de lo normal. ^[55] La mayoría de las olas tienen menos de 3 m (10 pies) de altura ^[55] y no es inusual que las tormentas fuertes dupliquen o tripliquen esa altura. ^[56] Sin embargo, se han documentado olas rebeldes a alturas superiores a los 25 metros (82 pies). ^{[57] [58]}

La parte superior de una ola se conoce como la cresta, el punto más bajo entre las olas es el valle y la distancia entre las crestas es la longitud de onda. La ola es empujada a través de la superficie del océano por el viento, pero esto representa una transferencia de energía y no un movimiento horizontal del agua. A medida que las olas se acercan a la tierra y se mueven hacia aguas poco profundas , cambian su comportamiento. Si se acerca en ángulo, las olas pueden doblarse ( refracción ) o envolver rocas y promontorios ( difracción ). Cuando la ola alcanza un punto donde sus oscilaciones más profundas del agua entran en contacto con el fondo del océano , comienzan a disminuir. Esto acerca las crestas y aumenta la altura de las olas , lo que se denomina banco de olas.. Cuando la relación entre la altura de la ola y la profundidad del agua aumenta por encima de cierto límite, se " rompe " y se derrumba en una masa de agua espumosa. ^[55] Este se precipita en una sábana por la playa antes de retirarse al océano bajo la influencia de la gravedad. ^[59]

Los terremotos , erupciones volcánicas u otras perturbaciones geológicas importantes pueden desencadenar olas que pueden provocar tsunamis en las zonas costeras que pueden ser muy peligrosas. ^{[60] [61]}

Mareas

Las mareas son la subida y bajada regular del nivel del agua que experimentan los océanos en respuesta a las influencias gravitacionales de la luna y el sol, y los efectos de la rotación de la Tierra. Durante cada ciclo de marea, en cualquier lugar dado, el agua se eleva a una altura máxima conocida como "marea alta" antes de retroceder nuevamente al nivel mínimo de "marea baja". A medida que el agua retrocede, descubre cada vez más la playa , también conocida como zona intermareal. La diferencia de altura entre la marea alta y la marea baja se conoce como rango de marea o amplitud de marea. ^{[62] [63]}

En el océano abierto, los rangos de mareas son inferiores a 1 m, pero en las zonas costeras estos rangos de mareas aumentan a más de 10 m en algunas áreas. ^[64]

La mayoría de los lugares experimentan dos mareas altas cada día, que ocurren a intervalos de aproximadamente 12 horas y 25 minutos. Esta es la mitad del período de 24 horas y 50 minutos que le toma a la Tierra hacer una revolución completa y devolver a la Luna a su posición anterior en relación con un observador. La fuerza de las mareas o la fuerza de elevación de las mareas disminuye rápidamente con la distancia, por lo que la luna tiene un efecto dos veces mayor sobre las mareas que el Sol. ^[65] Cuando el sol, la luna y la Tierra están alineados (luna llena y luna nueva), el efecto combinado da como resultado las altas "mareas primaverales". ^[62] Una marejada ciclónica puede ocurrir cuando los fuertes vientos acumulan agua contra la costa en un área poco profunda y esto, junto con un sistema de baja presión, puede elevar la superficie del océano en marea alta dramáticamente.

Ciclo del agua, clima y lluvia

El agua del océano representa el cuerpo de agua más grande dentro del ciclo global del agua (los océanos contienen el 97% del agua de la Tierra ), y la evaporación del océano mueve el agua a la atmósfera para luego volver a caer sobre la tierra y el océano. ^{[66] Los} océanos tienen un efecto significativo en la biosfera . Se cree que el océano en su conjunto cubre aproximadamente el 90% de la biosfera de la Tierra . ^{[34] La} evaporación oceánica , como fase del ciclo del agua, es la fuente de la mayor parte de las precipitaciones (alrededor del 90%). ^[66] Las temperaturas del océano afectan el clima y el viento.patrones que afectan la vida en tierra. Una de las formas más dramáticas de clima ocurre sobre los océanos: los ciclones tropicales (también llamados "tifones" y "huracanes" dependiendo de dónde se forme el sistema).

Dado que el océano del mundo es el componente principal de la hidrosfera de la Tierra , es parte integral de la vida en la Tierra, forma parte del ciclo del carbono y del agua y, como gran reserva de calor , influye en el clima y los patrones meteorológicos.

Composición química del agua de mar

Salinidad

La salinidad es una medida de las cantidades totales de sales disueltas en el agua de mar . Originalmente se midió mediante la medición de la cantidad de cloruro en el agua de mar y, por lo tanto, se denominó clorinidad. Ahora se mide de forma rutinaria midiendo la conductividad eléctrica de la muestra de agua. La salinidad se puede calcular utilizando la clorinidad, que es una medida de la masa total de iones halógenos (incluye flúor, cloro, bromo y yodo) en el agua de mar. Por acuerdo internacional, se utiliza la siguiente fórmula para determinar la salinidad: ^[67]

Salinidad (en ‰) = 1,80655 × Clorinidad (en ‰)

La clorinidad promedio del agua del océano es de aproximadamente 19,2 ‰ y, por lo tanto, la salinidad promedio es de alrededor de 34,7 ‰. ^[67]

La salinidad tiene una gran influencia en la densidad del agua de mar. Una zona de rápido aumento de salinidad con la profundidad se llama haloclina . La temperatura de densidad máxima del agua de mar disminuye a medida que aumenta su contenido de sal. La temperatura de congelación del agua disminuye con la salinidad y la temperatura de ebullición del agua aumenta con la salinidad. El agua de mar típica se congela a alrededor de -2 ° C a presión atmosférica . ^[68] Si la precipitación excede la evaporación, como es el caso en las regiones polares y templadas , la salinidad será menor. Si la evaporación excede la precipitación, como ocurre a veces en las regiones tropicales., la salinidad será mayor. Por lo tanto, las aguas oceánicas en las regiones polares tienen un contenido de salinidad más bajo que las aguas oceánicas en las regiones templadas y tropicales. ^[67] Sin embargo, la formación de hielo marino en latitudes elevadas excluye la sal del hielo y, por lo tanto, aumenta la salinidad en el agua de mar residual en algunas regiones polares. ^[44]

Características generales de las aguas superficiales del océano

Las aguas de diferentes regiones del océano tienen características de temperatura y salinidad bastante diferentes. Esto se debe a las diferencias en el balance hídrico local ( precipitación frente a evaporación ) y los gradientes de temperatura "del mar al aire" . Estas características pueden variar mucho dentro de las regiones oceánicas, pero la siguiente tabla proporciona una ilustración del tipo de valores que se encuentran normalmente.

Características generalizadas de las aguas superficiales del océano en diferentes regiones climáticas ^{[69] [70] [71] [72] [73]}

Característica	Regiones polares	Regiones templadas	Regiones tropicales
Precipitación frente a evaporación	P> E	P> E	E> P
Temperatura de la superficie del mar en invierno	-2 ° C	5 hasta 20 ° C	20 hasta 25 ° C
Salinidad media	28 ‰ a 32 ‰	35 ‰	35 ‰ a 37 ‰
Variación anual de la temperatura del aire	≤ 40 ° C	10 ° C	<5 ° C
Variación anual de la temperatura del agua	<5 ° C	10 ° C	<5 ° C

Oxígeno, dióxido de carbono, otros gases y ciclo del carbono

El agua del océano contiene grandes cantidades de gases disueltos, incluidos oxígeno , dióxido de carbono y nitrógeno . Estos se disuelven en el agua del océano mediante el intercambio de gases en la superficie del océano, y la solubilidad de estos gases depende de la temperatura y la salinidad del agua. ^[6] Las crecientes concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera debido a la combustión de combustibles fósiles conducen a concentraciones más altas en las aguas oceánicas y a la acidificación de los océanos . ^[7] El dióxido de carbono atmosférico que se disuelve luego reacciona con los iones de bicarbonato y carbonato en el agua de mar.

El proceso de fotosíntesis en la superficie del océano también consume algo de dióxido de carbono y libera oxígeno que luego puede regresar a la atmósfera. Esta fotosíntesis en el océano está dominada por fitoplancton microscópico, un tipo de algas que flotan libremente. La posterior descomposición bacteriana de la materia orgánica formada por la fotosíntesis en el océano consume oxígeno y libera dióxido de carbono. El hundimiento y la descomposición bacteriana de alguna materia orgánica en aguas profundas del océano, en profundidades donde las aguas están fuera de contacto con la atmósfera, conduce a una reducción de las concentraciones de oxígeno y al aumento de dióxido de carbono, carbonato y bicarbonato . ^[74] Este ciclo del dióxido de carbono en los océanoses una parte importante del ciclo global del carbono . Los océanos representan un importante sumidero de dióxido de carbono que se extrae de la atmósfera mediante la fotosíntesis y la disolución. También se presta cada vez más atención a la absorción de dióxido de carbono en los hábitats marinos costeros como los manglares y las marismas , un proceso que a veces se denomina “ carbono azul ”. La atención sobre estos hábitats se debe a que son fuertes sumideros de carbono y también a hábitats que se encuentran bajo una amenaza considerable por las actividades humanas y la degradación ambiental .

Esta disminución en la concentración de oxígeno aumenta con la cantidad de materia orgánica que se hunde y el tiempo que el agua está fuera de contacto con la atmósfera. ^[74] La mayoría de las aguas profundas del océano todavía contienen concentraciones relativamente altas de oxígeno suficiente para que la mayoría de los animales sobrevivan. Sin embargo, hay algunas áreas oceánicas con agua con muy poco oxígeno debido a largos períodos de aislamiento de la atmósfera, y esta deficiencia de oxígeno podría agravarse por el cambio climático . ^[75]

Concentraciones de gases disueltos en el océano ^{[76] [77]}

Gas	Concentración de agua de mar, en masa (en partes por millón), para todo el océano	% de gas disuelto, por volumen, en agua de mar en la superficie del océano
Dióxido de carbono (CO 2 )	64 hasta 107	15%
Nitrógeno (N 2 )	10 a 18	48%
Oxígeno (O 2 )	0 a 13	36%

Solubilidad de los gases oceánicos (en mL / L) con temperatura a una salinidad de 33 ‰ y presión atmosférica ^[78]

La temperatura	O 2	CO 2	N 2
0 ° C	8.14	8.700	14,47
10 ° C	6,42	8.030	11.59
20 ° C	5.26	7.350	9,65
30 ° C	4.41	6.600	8.26

Tiempos de residencia de elementos químicos e iones.

Las aguas del océano contienen todos los elementos químicos en forma de iones disueltos, pero la concentración en la que se presentan varía desde algunos con concentraciones muy altas de varios gramos por litro, como el sodio y el cloruro , hasta otros, como el hierro , con una concentración minúscula de unos pocos ng (10 ⁻⁹ ) g / l. La concentración de cualquier elemento depende de su tasa de suministro al océano desde los ríos, la atmósfera y los respiraderos hidrotermales.y la tasa de eliminación. Por lo tanto, los elementos muy abundantes en el agua del océano, como el sodio, tienen tasas de entrada bastante altas, lo que refleja una gran abundancia en las rocas y una meteorización relativamente rápida, junto con una eliminación muy lenta del océano porque los iones de sodio son bastante poco reactivos y muy solubles. Por el contrario algunos otros elementos como el hierro y el aluminioson abundantes en las rocas pero muy insolubles, lo que significa que las entradas al océano son bajas y la eliminación es rápida. Los oceanógrafos consideran el equilibrio de entrada y remoción estimando el tiempo de residencia de un elemento como el tiempo promedio que el elemento pasaría disuelto en el océano antes de ser removido. Esta eliminación suele ser a los sedimentos, pero en el caso del agua y algunos gases a la atmósfera. Estos ciclos representan parte del mayor ciclo global de elementos que se ha producido desde que se formó la Tierra por primera vez. Los tiempos de residencia de elementos muy abundantes como el sodio en el océano se estiman en millones de años, mientras que para elementos altamente reactivos e insolubles, los tiempos de residencia son solo de cientos de años. ^[67]

Tiempo medio de residencia oceánica de varios elementos químicos e iones ^{[79] [80] : 225-230}

Elemento químico o ion	Tiempo de residencia (en años)
Hierro (Fe)	200
Aluminio (Al)	600
Manganeso (Mn)	1300
Agua (H 2 O)	4.100
Silicio (Si)	20.000
Carbonato (CO 3 2− )	110 000
Calcio (Ca 2+ )	1,000,000
Sulfato (SO 4 2− )	11.000.000
Potasio (K + )	12.000.000
Magnesio (Mg 2+ )	13.000.000
Sodio (Na + )	68.000.000
Cloruro (Cl - )	100.000.000

Nutrientes

Algunos elementos, como el nitrógeno , el fósforo y el potasio, son esenciales para la vida, son componentes importantes del material biológico y se denominan comúnmente " nutrientes ". El nitrato y el fosfato tienen tiempos de residencia en el océano de 10.000 ^[81] y 69.000 ^[82] años, respectivamente, mientras que el potasio es un ion mucho más abundante en el océano con un tiempo de residencia de 12 millones ^{[83] de} años. El ciclo biológico de estos elementos significa que esto representa un proceso de eliminación continuo de la columna de agua del océano a medida que el material orgánico degradado se hunde en el fondo del océano en forma de sedimento . Fosfato de agricultura intensivay las aguas residuales no tratadas se transportan a través de la escorrentía a los ríos y las zonas costeras hasta el océano, donde se metabolizan. Finalmente, se hunde hasta el fondo del océano y ya no está disponible para los humanos como recurso comercial. ^{[84] La} producción de roca fosfórica , un ingrediente esencial de los fertilizantes inorgánicos ^[85] es un proceso geológico lento que se produce en algunos de los sedimentos oceánicos del mundo, lo que hace que la apatita sedimentaria (fosfato) extraíble sea un recurso no renovable (véase el pico de fósforo ) . Esta pérdida neta continua por deposición de fosfato no renovable de las actividades humanas puede convertirse en un problema de recursos en el futuro para la producción de fertilizantes yseguridad alimentaria . ^{[86] [87]}

vida marina

La vida dentro del océano evolucionó 3 mil millones de años antes de la vida en la tierra. Tanto la profundidad como la distancia a la costa influyen fuertemente en la biodiversidad de las plantas y animales presentes en cada región. ^[88] La diversidad de la vida en el océano es inmensa e incluye:

• Animales : la mayoría de los animales filos tienen especies que habitan en el océano, incluyendo muchos que sólo se encuentran en ambientes marinos como las esponjas , cnidarios (como los corales y medusas ), medusas peine , braquiópodos y equinodermos (como los erizos de mar y estrellas de mar ) . Muchos otros grupos de animales familiares viven principalmente en el océano, incluidos cefalópodos (incluye pulpos y calamares ), crustáceos (incluye langostas , cangrejos ycamarones ), peces , tiburones , cetáceos (incluye ballenas , delfines y marsopas ). Además, muchos animales terrestres se han adaptado a vivir la mayor parte de su vida en los océanos. Por ejemplo, las aves marinas son un grupo diverso de aves que se han adaptado a una vida principalmente en los océanos. Se alimentan de animales marinos y pasan la mayor parte de su vida en el agua, muchos solo van a la tierra para reproducirse. Otras aves que se han adaptado a los océanos como su espacio vital son los pingüinos , las gaviotas y los pelícanos . Siete especies de tortugas, las tortugas marinas, también pasan la mayor parte de su tiempo en los océanos.
• Plantas : incluyendo pastos marinos o manglares.
• Algas : algas es un "catch-all" término para incluir muchos fotosintética , unicelulares eucariotas , tales como algas verdes , diatomeas y dinoflagelados , pero también algas multicelulares, tales como algunos algas rojas (incluyendo organismos como Pyropia , que es el fuente del alga nori comestible ) y algas pardas (incluidos organismos como las algas marinas ).
• Bacterias : procariotas unicelulares ubicuos que se encuentran en todo el mundo
• Archaea : procariotas distintos de las bacterias, que habitan en muchos ambientes del océano, así como en muchos ambientes extremos.
• Hongos : muchos hongos marinos con roles diversos se encuentran en ambientes oceánicos.

Usos humanos de los océanos

El océano ha estado vinculado a la actividad humana a lo largo de la historia. Estas actividades sirven para una amplia variedad de propósitos, que incluyen navegación y exploración , guerra naval , viajes, transporte y comercio , producción de alimentos (por ejemplo , pesca , caza de ballenas , cultivo de algas marinas , acuicultura ), ocio ( cruceros , vela , pesca en embarcaciones recreativas , buceo ). , generación de energía (ver energía marina y energía eólica marina ), industrias extractivas ( perforación en alta mar yminería de aguas profundas ), producción de agua dulce mediante desalinización .

Muchas de las mercancías del mundo se transportan por barco entre los puertos marítimos del mundo . ^[102] Se transportan grandes cantidades de mercancías a través del océano, especialmente a través del Atlántico y alrededor de la Cuenca del Pacífico. ^[103] Una gran cantidad de carga, como los productos manufacturados, generalmente se transporta en contenedores de tamaño estándar con cerradura , cargados en buques portacontenedores especialmente construidos en terminales dedicadas . ^{[104] La} contenedorización aumentó enormemente la eficiencia y redujo el costo del transporte de mercancías por mar, y fue un factor importante que condujo al aumento de la globalización y aumentos exponenciales del comercio internacional.a mediados y finales del siglo XX. ^[105]

Los océanos también son la principal fuente de suministro para la industria pesquera . Algunas de las principales cosechas son camarón , pescado , cangrejos y langosta . ^[34] La mayor pesquería comercial a nivel mundial es la anchoa , el abadejo de Alaska y el atún . ^{[106] : 6} Un informe de la FAO en 2020 declaró que "en 2017, el 34 por ciento de las poblaciones de peces de las pesquerías marinas del mundo se clasificaron como sobrepescadas ". ^{[106] : 54} Pescado y otros productos pesqueros de ambas pesquerías silvestresy la acuicultura se encuentran entre las fuentes de proteínas y otros nutrientes esenciales más consumidos. Los datos de 2017 mostraron que "el consumo de pescado representó el 17 por ciento de la ingesta de proteínas animales de la población mundial". ^[106] Para satisfacer esta necesidad, los países costeros han explotado los recursos marinos en su zona económica exclusiva , aunque los barcos pesqueros se aventuran cada vez más lejos para explotar las poblaciones en aguas internacionales. ^[107]

El océano ofrece una gran cantidad de energía transportada por las olas del océano , las mareas , las diferencias de salinidad y las diferencias de temperatura del océano que pueden aprovecharse para generar electricidad . ^[108] Formas de energía marina sostenible incluyen energía de las mareas , la energía térmica del océano y energía de las olas . ^{[108] [109]} La energía eólica marina es capturada por turbinas eólicas colocadas en el océano; tiene la ventaja de que las velocidades del viento son más altas que en tierra, aunque los parques eólicos son más costosos de construir en alta mar.^[110] Hay grandes depósitos de petróleo , como petróleo y gas natural , en rocas debajo del fondo del océano. Las plataformas marinas y las plataformas de perforación extraen el petróleo o el gas y lo almacenan para transportarlo a tierra. ^[111]

La "libertad de los mares" es un principio de derecho internacional que data del siglo XVII. Hace hincapié en la libertad de navegar por los océanos y desaprueba la guerra que se libra en aguas internacionales . ^[112] Hoy, este concepto está consagrado en la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar (UNCLOS). ^[112]

Hay dos organizaciones legales internacionales importantes que participan en la gobernanza de los océanos a escala mundial, a saber, la Organización Marítima Internacional y las Naciones Unidas . La Organización Marítima Internacional (OMI), que fue ratificada en 1958 es responsable principalmente de la seguridad marítima , responsabilidad e indemnización y ha celebrado algunos convenios sobre contaminación marina relacionada con incidentes marítimos. La gobernanza de los océanos es la conducción de la política, las acciones y los asuntos relacionados con los océanos del mundo . ^[113]

Amenazas

Las actividades humanas afectan la vida marina y los hábitats marinos a través de muchas influencias negativas, como la contaminación marina (incluidos los desechos marinos y los microplásticos) , la sobrepesca , la acidificación de los océanos y otros efectos del cambio climático en los océanos .

contaminación marítima

desechos marinos

Un campo de preocupación cada vez mayor es la contaminación del océano por partículas de plástico que varían en tamaño, desde grandes materiales originales, como botellas y bolsas, hasta microplásticos formados a partir de la fragmentación del material plástico. Este material se degrada o elimina muy lentamente del océano, por lo que las partículas de plástico ahora están diseminadas por toda la superficie del océano y se sabe que tienen efectos nocivos sobre la vida marina. ^[119]

Microplásticos

Sobrepesca

Cambio climático

Acidificación oceánica

Océanos extraterrestres

Los océanos extraterrestres pueden estar compuestos de agua u otros elementos y compuestos . Los únicos grandes cuerpos estables confirmados de líquidos superficiales extraterrestres son los lagos de Titán , aunque hay evidencia de la existencia de océanos en otras partes del Sistema Solar .

Aunque la Tierra es el único planeta conocido con grandes cuerpos estables de agua líquida en su superficie y el único en el Sistema Solar , se cree que otros cuerpos celestes tienen grandes océanos. ^[138] En junio de 2020, los científicos de la NASA informaron que es probable que los exoplanetas con océanos sean comunes en la Vía Láctea , según estudios de modelos matemáticos . ^{[139] [140]}

Ver también

• Atlas europeo de los mares
• Lista de mares
• Ola de calor marina
• Hemisferio de agua
• Día mundial de los océanos
• Atlas mundial de los océanos

Referencias

enlaces externos

• División de Pesca de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación)
• NOAA - Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (Estados Unidos)
• Decenio de las Naciones Unidas de las Ciencias Oceánicas para el Desarrollo Sostenible (2021-2030)