Sejarah oseanografi, bidang pengajian, cawangan dan contoh penyiasatan



The oseanografi adalah sains yang mengkaji lautan dan laut dalam aspek fizikal, kimia, geologi dan biologi mereka. Pengetahuan mengenai lautan dan laut adalah asas, kerana menurut teori-teori yang diterima, lautan adalah pusat asal kehidupan di Bumi.

Perkataan oseanografi berasal dari bahasa Yunani okeanos (air yang mengelilingi bumi) dan graphein (menggambarkan), dan dicipta pada tahun 1584. Ia digunakan sebagai sinonim sinonim (kajian badan air), yang digunakan untuk kali pertama pada tahun 1864.

Ia mula berkembang dari Yunani Purba dengan karya oleh Aristotle. Seterusnya, pada abad ketujuh belas Isaac Newton membuat kajian oseanografi pertama. Dari kajian ini, beberapa penyelidik telah membuat sumbangan penting dalam pembangunan oseanografi.

Oceanography dibahagikan kepada empat cabang utama kajian: fizik, kimia, geologi dan biologi marin. Diambil bersama, cawangan-cawangan kajian ini membolehkan kita menangani kompleksiti lautan secara komprehensif.

Penyelidikan terbaru dalam oseanografi telah memberi tumpuan kepada kesan perubahan iklim global terhadap dinamika lautan. Juga, kajian mengenai ekosistem yang ada di dalam lubang laut telah menarik minat.

Indeks

  • 1 Sejarah
    • 1.1 Permulaan
    • 1.2 abad ke-19
    • 1.3 Abad ke-20
  • 2 Bidang pengajian
  • 3 Cawangan oseanografi
    • 3.1 oseanografi fizikal
    • 3.2 oseanografi kimia
    • 3.3 oseanografi geologi atau geologi marin
    • 3.4 oseanografi biologi atau biologi marin
  • 4 Penyiasatan terkini
    • 4.1 Oceanografi fizikal dan perubahan iklim
    • 4.2 oseanografi kimia
    • 4.3 Geologi marin
    • 4.4 oseanografi biologi atau biologi marin
  • 5 Rujukan

Sejarah

Permulaannya

Dari asalnya, manusia mempunyai hubungan dengan lautan dan lautan. Pendekatan pertamanya untuk memahami dunia marin adalah praktikal dan utilitarian, sebagai sumber makanan dan cara komunikasi.

Para pelayar berminat untuk menetapkan laluan maritim melalui penjelasan carta navigasi. Juga, pada permulaan oseanografi adalah sangat penting untuk mengetahui pergerakan arus laut.

Dalam bidang biologi, sudah ada di Yunani Kuno, ahli filsafat Aristotle menggambarkan 180 spesies haiwan laut.

Beberapa kajian oseanografi teoretikal pertama adalah disebabkan oleh Newton (1687) dan Laplace (1775), yang mempelajari permukaan pasang surut. Begitu juga, pelayar seperti Cook dan Vancouver membuat pemerhatian saintifik penting pada akhir abad ke-18.

Abad ke-19

Ia dianggap sebagai bapa kepada oseanografi biologi adalah naturalis British Edward Forbes (1815-1854). Penulis ini adalah orang pertama yang menjalankan penyelidikan biota marin pada tahap kedalaman yang berbeza. Oleh itu, saya dapat menentukan bahawa organisma diedarkan secara berbeza pada tahap ini.

Banyak saintis lain pada masa itu membuat sumbangan penting kepada oseanografi. Antaranya, Charles Darwin adalah yang pertama untuk menjelaskan bagaimana atol (kepulauan lautan karang) berasal, manakala Benjamin Franklin dan Louis Antoine de Bougainville masing-masing menyumbang kepada pengetahuan arus lautan di Atlantik Utara dan Selatan.

Mathew Fontaine Maury adalah seorang saintis Amerika Utara yang dianggap sebagai bapa oseanografi fizikal. Penyelidik ini adalah yang pertama untuk mengumpul data lautan secara sistematik dan secara besar-besaran. Data mereka diperoleh terutamanya dari rekod navigasi kapal.

Dalam tempoh ini, ekspedisi laut mula dianjurkan untuk tujuan saintifik. Yang pertama adalah kapal Inggeris H.M.S. Challenger, diketuai oleh Scotland Charles Wyville Thomson. Kapal ini berlayar dari tahun 1872 hingga 1876, dan keputusan yang diperolehinya terkandung dalam karya sebanyak 50 jilid.

Abad ke-20

Semasa Perang Dunia Kedua, oseanografi mempunyai kebolehgunaan yang hebat untuk merancang pengerahan armada dan pendaratan. Dari itu timbul penyelidikan tentang dinamika bengkak, penyebaran bunyi di dalam air, morfologi pesisir, antara aspek lain.

Pada tahun 1957 Tahun Geofizik Antarabangsa dirayakan, yang mempunyai kaitan yang sangat penting dalam mempromosikan kajian oseanografi. Acara ini adalah penting untuk menggalakkan kerjasama antarabangsa dalam menjalankan kajian oseanografi di seluruh dunia.

Sebagai sebahagian daripada kerjasama ini, ekspedisi kapal selam bersama antara Switzerland dan Amerika Syarikat telah dijalankan pada tahun 1960; bathyscaphe (kapal perendaman kecil yang kecil) Trieste mencapai kedalaman 10,916 meter di kuburan orang Marianas.

Ekspedisi bawah air yang penting telah dijalankan pada tahun 1977 dengan tenggelam Alvin, daripada Amerika Syarikat. Ekspedisi ini dibenarkan untuk menemui dan mengkaji padang rumput hidroterma dalam laut.

Akhirnya, peranan Komander Jacques-Yves Cousteau dalam pengetahuan dan penyebaran oseanografi patut diberi perhatian. Cousteau berkemah selama bertahun-tahun kapal oseanografi Perancis, Calypso, di mana banyak ekspedisi oseanografi dibuat. Juga, dalam bidang yang bermaklumat terdapat beberapa dokumentari yang difilemkan yang membentuk siri yang dikenali sebagai Dunia bawah air Jacques Cousteau.

Bidang pengajian

Bidang kajian oseanografi meliputi semua aspek yang berkaitan dengan lautan dan laut di dunia, termasuk kawasan pesisir.

Lautan dan laut adalah persekitaran fizikal-kimia yang mempunyai kepelbagaian kehidupan yang besar. Mereka mewakili persekitaran akuatik yang menduduki kira-kira 70% permukaan bumi. Air dan lanjutannya, ditambah kekuatan astronomi dan iklim yang mempengaruhinya, menentukan ciri-ciri tertentu.

Terdapat tiga lautan hebat di planet ini; Pasifik, Atlantik dan India. Lautan ini saling berkaitan dan memisahkan kawasan benua besar. Atlantik memisahkan Asia dan Eropah dari Amerika, sementara Pasifik membahagi Asia dan Oceania dari Amerika. India memisahkan Afrika dari Asia di kawasan yang berhampiran dengan India.

Baskom lautan bermula di pantai yang dikaitkan dengan rak kontinental (bahagian bawah benua). Kawasan platform mencapai kedalaman maksimum 200 m dan berakhir dengan cerun mendadak yang menghubungkan dengan dasar laut.

Bahagian bawah lautan mempunyai pegunungan dengan ketinggian rata-rata 2000 m (rabung laut) dan alur pusat. Dari sini magma berasal dari asthenosphere (lapisan bumi yang terbentuk daripada bahan likat), yang mendapan dan membentuk dasar lautan.

Cawangan ombak laut

Oseanografi moden dibahagikan kepada empat cabang kajian. Walau bagaimanapun, persekitaran marin sangat terintegrasi dan oleh itu ahli laut menguruskan bidang ini tanpa mencapai pengkhususan yang berlebihan.

Oseanografi fizikal

Cawangan oceanografi ini mengkaji sifat fizikal dan dinamik air di lautan dan laut. Objektif utamanya ialah memahami peredaran lautan dan cara di mana haba diagihkan di badan-badan air.

Mengambil kira aspek seperti suhu, kemasinan, kepadatan air. Ciri-ciri lain yang berkaitan adalah warna, cahaya dan penyebaran bunyi di lautan dan lautan.

Cawangan oceanografi juga mengkaji interaksi dinamik atmosfera dengan massa air. Di samping itu, ia termasuk pergerakan arus laut pada skala yang berbeza.

Oseanografi kimia

Ia mengkaji komposisi kimia perairan laut dan sedimen, kitaran kimia asas dan interaksi mereka dengan atmosfera dan litosfera. Sebaliknya, ia berkaitan dengan kajian tentang perubahan yang dihasilkan oleh penambahan bahan antropik.

Di samping itu, oseanografi kimia mengkaji bagaimana komposisi kimia air mempengaruhi proses fizikal, geologi dan biologi lautan. Dalam kes tertentu biologi marin, ia menafsirkan bagaimana dinamik kimia mempengaruhi organisma hidup (biokimia marin).

Oseanografi geologi atau geologi marin

Cawangan ini bertanggungjawab untuk mengkaji substrat lautan, termasuk lapisan yang lebih dalam. Proses dinamik substrat ini dan pengaruhnya terhadap struktur dasar laut dan pantai ditangani.

geologi marin menyiasat komposisi mineralogi, struktur dan dinamik lapisan lautan yang berbeza, terutama yang berkaitan dengan aktiviti-aktiviti gunung berapi dasar laut dan fenomena yang terlibat dalam benam daripada hanyutan benua.

Penyiasatan yang dijalankan dalam bidang ini dibenarkan untuk mengesahkan pendekatan teori drift benua.

Sebaliknya, cawangan ini mempunyai aplikasi praktikal yang sangat relevan di dunia moden, kerana sangat penting untuk mendapatkan sumber mineral..

Kajian prospek geologi di dasar laut membolehkan eksploitasi deposit luar pesisir, terutamanya gas asli dan minyak.

Oseanografi biologi atau biologi marin

Cawangan oceanography ini mengkaji kehidupan marin, jadi ia meliputi semua cabang biologi yang digunakan untuk persekitaran laut.

Bidang biologi laut mengkaji kedua-dua klasifikasi makhluk hidup dan persekitaran mereka, morfologi dan fisiologi mereka. Di samping itu, ia mengambil kira aspek ekologi yang berkaitan dengan biodiversiti ini kepada persekitaran fizikalnya.

Biologi marin dibahagikan kepada empat cabang mengikut kawasan laut dan lautan yang ia belajar. Ini adalah:

  • Oseanografi Pelagic: memberi tumpuan kepada kajian ekosistem yang ada di perairan terbuka, jauh dari rak kontinental.
  • Oseanografi neritik: organisma hidup yang terdapat di kawasan berhampiran pantai, di dalam rak kontinental diambil kira.
  • Oseanografi benthik: merujuk kepada kajian ekosistem yang terdapat di permukaan dasar laut.
  • Demografi laut: organisma hidup yang berdekatan dengan dasar laut di kawasan pantai dan di dalam pelantar benua dipelajari. Kedalaman maksimum 500 m diperhitungkan.

Penyiasatan terkini

Oseanografi fizikal dan perubahan iklim

Penyelidikan terkini menyoroti orang-orang yang menilai kesan perubahan iklim global terhadap dinamika lautan. Contohnya, telah terbukti bahawa sistem utama arus lautan (arus Atlantik) mengubah dinamika.

Telah diketahui bahawa sistem arus laut dihasilkan oleh perbezaan ketumpatan massa air, yang ditentukan terutamanya oleh kecerunan suhu. Oleh itu, massa air panas lebih ringan dan kekal di lapisan permukaan, sementara massa sejuk tenggelam.

Di Atlantik, orang ramai air suam bergerak ke utara dari Caribbean dan Teluk Stream kerana mereka bergerak ke utara sejuk dan tenggelam, kembali ke selatan. Seperti yang dinyatakan oleh editorial majalah tersebut Alam (556, 2018), mekanisme ini semakin perlahan.

Adalah dikatakan bahawa penurunan sistem semasa adalah disebabkan oleh pencairan yang disebabkan oleh pemanasan global. Ini menyebabkan sumbangan air tawar lebih besar dan kepekatan garam dan ketumpatan air diubah, yang mempengaruhi pergerakan massa air.

Aliran arus menyumbang kepada peraturan suhu global, pengagihan nutrien dan gas, dan pengubahannya membawa akibat yang serius untuk sistem planet.

Oseanografi kimia

Salah satu bidang penyelidikan yang kini menduduki perhatian para ahli laut ialah kajian pengasidan laut, terutamanya disebabkan oleh kesan tahap pH terhadap kehidupan marin.

Tahap CO2 di atmosfera telah meningkat dengan mantap pada tahun-tahun kebelakangan ini disebabkan penggunaan bahan bakar fosil yang tinggi oleh pelbagai aktiviti manusia.

CO ini2 ia larut dalam air laut, menghasilkan penurunan dalam pH lautan. Pengasidan lautan menjejaskan kelangsungan hidup spesies marin banyak.

Pada tahun 2016, Albright dan kolaborator menjalankan eksperimen pengasidan laut pertama dalam ekosistem semulajadi. Dalam kajian ini dibuktikan bahawa pengasidan dapat mengurangkan kalsifikasi karang sehingga 34%.

Geologi marin

Dalam cabang oseanografi ini, pergerakan plat tektonik telah disiasat. Plat ini adalah serpihan lithosphere (lapisan luar dan tegar mantel bumi) yang bergerak di atas asthenosphere.

Siasatan baru-baru ini, yang dilakukan oleh Li dan kolaborator, yang diterbitkan pada tahun 2018, mendapati bahawa plat tektonik yang besar dapat berasal dari gabungan plat kecil. Para pengarang membuat klasifikasi mikroplat ini berdasarkan asal-usulnya dan mempelajari dinamika pergerakan mereka.

Di samping itu, mereka mendapati bahawa terdapat sejumlah besar mikroplat yang berkaitan dengan plat tektonik besar Bumi. Ia menunjukkan bahawa hubungan antara dua jenis plat ini dapat membantu menggabungkan teori drift benua.

Oseanografi biologi atau biologi marin

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, salah satu penemuan biologi marin yang paling menarik adalah kehadiran organisma dalam lubang laut. Salah satu kajian ini dijalankan di fossa Kepulauan Galapagos, menunjukkan ekosistem kompleks di mana banyak invertebrata dan bakteria berlaku (Yong-Jin 2006).

Lubang laut tidak mempunyai akses ke sinar matahari kerana kedalamannya (2,500 masl), jadi rantai trofi bergantung pada bakteria chemosynthetic autotrophik. Organisma ini membetulkan CO2 daripada hidrogen sulfida yang diperolehi daripada lubang hidroterma.

Telah ditemui bahawa komuniti makroinvertebrata yang mendiami perairan dalam sangat berbeza. Di samping itu, adalah dicadangkan bahawa pemahaman tentang ekosistem ini akan memberikan maklumat yang relevan untuk menjelaskan asal usul kehidupan di planet ini.

Rujukan

  1. Albright dan kolaborator. (2017). Pembalikan pengasidan laut meningkatkan penghabluran terumbu karang yang bersih. Alam 531: 362-365.
  2. Caldeira K dan ME Wickett (2003) pH karbon dan lautan antropogenik. Alam 425: 365-365
  3. Editoral (2018) Tonton lautan. Alam 556: 149
  4. Lalli CM dan TR Parsons (1997) oseanografi biologi. Pengenalan. Edisi kedua. Universiti Terbuka. ELSEVIER Oxford, UK. 574 p.
  5. Li S, dan Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y Li, dan Liu, X Cao, saya Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao , Zhu J, S Yu, Liu dan Zhang G (2018) tektonik microplate: pandangan baru dari mikro-blok di lautan keseluruhan, margin benua dan mantel mendalam Bumi Sains Ulasan 185: 1029-1064
  6. Pickerd GL dan WL Emery. (1990) Oceanografi fizikal deskriptif. Pengenalan. Edisi kelima diperbesarkan. Pergamon Press. Oxford, UK. 551 p.
  7. Riley JP dan R Chester (1976). Oseanografi kimia. Edisi ke-2. Vol. 6. Akademik Akhbar. London, UK. 391 p.
  8. Wiebe PH dan MC Benfield (2003) Dari Hensen net kepada oseanografi biologi empat dimensi. Kemajuan dalam Oceanography. 56: 7-136.
  9. Zamorano P dan ME Hendrickx. (2007) Biokenosis dan pengedaran moluska dalam laut di Pasifik Mexico: penilaian kemajuan. Ms 48-49. In: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González dan CM Galvín-Villa (eds.). Kajian mengenai malakologi dan konkologi di Mexico. Universiti Guadalajara, Mexico.
  10. Yong-Jin W (2006) Hidangan hidroterma dalam laut: ekologi dan evolusi J. Ecol Field Biol 29: 175-183.