Océanos y oceanografía - ciencias de la naturaleza.

« El océano contiene el 97% del agua de la Tierra; en la atmósfera está el 0,001%.

Los procesos que intercambian y transforman el agua en vapor, en líquido o en sólido sonfundamentales para el clima y para la propia vida. El agua es una de las sustancias más comunes, pero tiene algunas propiedades físicas y químicas inusuales.

Es uno de los pocos líquidos naturales y puede encontrarse enlas tres fases: vapor de agua, agua líquida y hielo sólido.

Tiene un calor específico y un calor latente grandes, de modo que son necesarias grandes cantidades de energíapara elevar su temperatura, para fundir hielo o para evaporar agua.

Estas características controlan en gran medida la distribución de temperatura en la Tierra, siendo losclimas oceánicos más uniformes que los continentales.

Hay otras propiedades del agua —poder disolvente alto, constante dieléctrica grande y tensión superficial grande,entre otras— que aseguran reacciones esenciales para que la vida continúe su desarrollo.

La mayoría de estas propiedades no quedan muy afectadas por la presencia de lassales disueltas que diferencian el agua salina del agua dulce, mucho menos abundante. El agua del mar es una disolución compleja que contiene todos los elementos estables; las técnicas analíticas actuales han identificado cerca de la mitad de ellos, peromuchos están presentes en concentraciones ínfimas —menos de una parte por millón.

Los constituyentes principales de un kilogramo típico de agua de mar son 965 g deagua junto a 19,353 g de cloruro, 10,760 g de sodio, 2,712 g de sulfato, 1,294 g de magnesio y cantidades menores de calcio, potasio, bicarbonato, bromuro, estroncio,boro y fluoruro.

Se ha encontrado que muestras de agua de casi cualquier parte de los océanos abiertos contienen estos constituyentes en proporciones muy próximas, detal forma que toda el agua del mar puede tratarse como una mezcla uniforme diluida con cantidades variables de agua dulce.

Debido a esta constancia, casi absoluta, en lacomposición, la salinidad puede estimarse con precisión midiendo la conductividad eléctrica de una muestra a una temperatura conocida. Las propiedades del agua dulce dependen de la presión y de la temperatura; las del agua de mar se ven afectadas también por la salinidad.

La densidad del agua de mar,por ejemplo, depende de la temperatura, la presión y la salinidad de forma compleja: disminuye cuando la temperatura aumenta, pero crece con la salinidad y la presión.

Ladensidad es importante porque el océano tiende a moverse de manera que el agua más densa esté en el fondo y el agua menos densa en la superficie.

Otra propiedadimportante del agua de mar es su gran capacidad para absorber la radiación electromagnética, en especial la del Sol.

Incluso en las aguas más claras casi toda la radiaciónsolar incidente (el 99%) es absorbida en los 100 m superiores del océano, donde puede ser utilizada en la fotosíntesis para transformar carbono inorgánico y elementosnutrientes en organismos biológicos como el plancton.

A profundidades superiores el océano es oscuro y sus propiedades sólo pueden cambiar al mezclarse. Sin embargo, las ondas sonoras pueden transmitirse a través del océano con pérdidas relativamente pequeñas: una carga de profundidad hecha estallar en Perth, en eloeste de Australia, puede detectarse en las Bermudas, en el Atlántico norte.

Esto permite que tanto el hombre como los animales marinos puedan usar sonidos paracomunicarse bajo el agua.

Las profundidades oceánicas se miden por eco sonoro, se calculan a partir del intervalo de tiempo que tarda un pulso de sonido en llegar al fondoy volver.

El sonar funciona de forma similar, pero el haz se transmite con un ángulo respecto a la vertical, para detectar y representar submarinos, bancos de peces o laforma y la textura del fondo marino. 4 ESTRUCTURA OCEÁNICA Mapa del fondo oceánicoEste mapa muestra la topografía del lecho marino situado bajo los océanos terrestres.

La profundidad del océano varía entre lascuencas, las plataformas, las cordilleras, las dorsales y los volcanes que configuran el fondo oceánico.

Con su variedad de rasgosgeológicos, el lecho marino se parece a los paisajes continentales.© Microsoft Corporation.

Reservados todos los derechos. El aspecto superficial del océano se conoce hoy gracias a la observación espacial.

Vivimos en el llamado “planeta azul”.

Desde el espacio se ve, sobre todo, el mar azul, lasnubes blancas y cantidades relativamente pequeñas de tierra.

Podemos distinguir el oleaje y, con el estudio cuidadoso de los litorales, el movimiento diario y semidiario detodas las cuencas oceánicas, lo que constituye las mareas.

Estas observaciones visuales quedan confinadas a la superficie; otras propiedades importantes requieren medidasrealizadas desde barcos. La distribución de la temperatura superficial del mar es la propiedad que mejor se conoce, porque puede medirse desde el espacio, así como con métodos sencillos quepueden ser realizados en los barcos mercantes.

En el océano abierto decrece desde valores de 30 °C o más cerca del ecuador, hasta -2 °C cerca del hielo de las altaslatitudes.

La salinidad es más difícil de determinar y por tanto resulta menos conocida; es relativamente baja en latitudes altas y tiene un máximo subtropical cerca de 25°latitud N y de 25° latitud S, con un mínimo ecuatorial en medio.

Esta distribución está relacionada con las diferencias entre la evaporación y la precipitación; la salinidadbaja del ecuador deriva de las copiosas lluvias tropicales (responsables de las junglas y de los bosques tropicales), y las medidas máximas lo hacen de la lluvia escasa y delos anticiclones subtropicales (con zonas de desiertos).

Tanto la temperatura como la salinidad están distribuidas de forma aproximadamente zonal, con contornos que vande Este a Oeste.

Cerca de las costas hay anomalías asociadas con las corrientes oceánicas y con un fenómeno conocido como emergencia.

Las regiones de emergencia seencuentran cerca de las fronteras orientales de los océanos, donde los vientos que soplan a lo largo de la costa pueden producir una corriente media superficial que se alejade la tierra.

Agua más profunda (desde tal vez 500 m) sube para reemplazar el déficit, haciendo descender la temperatura.

Esta agua suele ser rica en sales nutritivas; portanto, estas zonas tienen una producción geológica grande y son ricas en peces y en otras formas de comunidades marinas. Las observaciones submarinas son mucho menos numerosas, pero los científicos conocen bien las distribuciones medias de temperatura, salinidad y oxígeno, y tieneninformación más incompleta sobre los otros constituyentes.

De lejos, lo que mejor se conoce es la estructura de temperaturas.

El rango es el mismo que el de la superficie(de -2 °C a 30 °C, justo el rango de temperaturas en las que los seres humanos podemos vivir), pero hay mucha más agua fría que caliente: la temperatura media es de3,5 °C.

Toda el agua más caliente que 5 °C está confinada a una capa poco profunda entre los 50° latitud N y los 50° latitud S. Aparte de los cambios superficiales estacionarios o diarios, la estructura típica es la de una capa de agua casi isoterma cerca de la superficie, separada por otra capa concambios bruscos de temperatura (la termoclina principal) de una última capa gruesa que se extiende hasta el fondo marino.

Al Norte y al Sur de la latitud 50° latemperatura varía poco con la profundidad.

En las latitudes medias la temperatura superficial crece y la profundidad de la termoclina principal es máxima, aproximadamentede 1 km.

A latitudes bajas, la temperatura de superficie es alta y la termoclina asciende (unos 100 m) con un cambio rápido de la temperatura con la profundidad.

Estaestructura es explicable parcialmente en términos de las propiedades físicas del agua de mar: en general, cuanto más fría sea el agua, ésta será más pesada; así, es deesperar que el agua más densa (fría) descenderá para llenar las cuencas más profundas del océano.

En regiones polares, durante el invierno el agua más fría se encuentraen la superficie; después de que su calor se haya radiado en la larga noche polar, desciende y enfría el océano profundo, incluso bajo los trópicos y el ecuador.

El cómo y el. »