OŞINOGRAFI: TARIH, ÇALIŞMA ALANI, DALLAR VE ARAŞTIRMA - BILIM - 2025

Oşinografi bilimdir onların fiziksel, kimyasal çalışmalar okyanuslar ve denizler, jeolojik ve biyolojik söyledi. Okyanuslar ve denizler hakkında bilgi sahibi olmak çok önemlidir, çünkü kabul edilen teorilere göre denizler Dünya'daki yaşamın başlangıç ​​merkezidir.

Oşinografi kelimesi, Yunanca okeanos (dünyayı çevreleyen su) ve graphein (tarif) kelimesinden gelir ve 1584 yılında icat edilmiştir. 1864'te ilk kez kullanılan oşinoloji (su kütlelerinin incelenmesi) eşanlamlısı olarak kullanılır.

Oşinografik gemi ve otonom araç, Lorne, İskoçya'da. Kaynak: StifynTonna, Wikimedia Commons'tan

Aristoteles'in eserleri ile Antik Yunan'dan gelişmeye başladı. Daha sonra 17. yüzyılda Isaac Newton ilk oşinografik çalışmaları gerçekleştirdi. Bu çalışmalardan çeşitli araştırmacılar, oşinografinin gelişmesine önemli katkılarda bulundular.

Oşinografi dört ana çalışma dalına ayrılmıştır: fizik, kimya, jeoloji ve deniz biyolojisi. Birlikte ele alındığında, bu çalışma dalları, okyanusların karmaşıklığını kapsamlı bir şekilde ele almayı mümkün kılar.

Oşinografi alanındaki en son araştırma, küresel iklim değişikliğinin okyanusların dinamikleri üzerindeki etkilerine odaklanmıştır. Aynı şekilde, deniz çukurlarında bulunan ekosistemlerin incelenmesi de ilgi çekiciydi.

Tarih

Başlangıçlar

İnsanoğlunun kökeninden itibaren denizler ve okyanuslarla bir ilişkisi olmuştur. Deniz dünyasını anlamaya yönelik ilk yaklaşımları, bir besin ve iletişim kanalı kaynağı olduğu için pratik ve faydacıydı.

Denizciler, seyrüsefer çizelgelerinin detaylandırılması yoluyla deniz rotalarını düzeltmekle ilgilendiler. Aynı şekilde, oşinografinin başlangıcında, deniz akıntılarının hareketini bilmek büyük önem taşıyordu.

Biyolojik alanda, zaten Eski Yunanistan'da, filozof Aristoteles 180 tür deniz hayvanı tanımladı.

İlk oşinografik teorik çalışmalardan bazıları, yüzey gelgitlerini inceleyen Newton (1687) ve Laplace'a (1775) bağlıdır. Benzer şekilde, Cook ve Vancouver gibi gezginler, 18. yüzyılın sonlarında önemli bilimsel gözlemler yaptılar.

XIX yüzyıl

Biyolojik oşinografinin babası, İngiliz doğa bilimci Edward Forbes (1815-1854) olarak kabul edilir. Bu yazar, farklı derinliklerde deniz biyotası araştırmalarını yapan ilk kişiydi. Böylece organizmaların bu seviyelerde farklı dağıldığını tespit edebildim.

Zamanın diğer birçok bilim adamı oşinografiye önemli katkılarda bulundu. Bunlar arasında, Charles Darwin atollerin (mercan okyanus adaları) nasıl ortaya çıktığını açıklayan ilk kişi olurken, Benjamin Franklin ve Louis Antoine de Bougainville, sırasıyla Kuzey ve Güney Atlantik'in okyanus akıntılarının bilgisine katkıda bulundu.

Mathew Fontaine Maury, fiziksel oşinografinin babası olarak kabul edilen Kuzey Amerikalı bir bilim adamıydı. Bu araştırmacı, büyük ölçekli okyanus verilerini sistematik olarak toplayan ilk kişiydi. Verileri esas olarak gemi seyir kayıtlarından elde edildi.

Mathew Fontaine. Kaynak: Maury Brendann, Wikimedia Commons aracılığıyla

Bu dönemde bilimsel amaçlı deniz seferleri düzenlenmeye başlandı. Bunlardan ilki, Scotsman Charles Wyville Thomson liderliğindeki İngiliz HMS Challenger gemisiydi. Bu gemi 1872'den 1876'ya kadar yelken açtı ve içinde elde edilen sonuçlar 50 ciltlik bir çalışmada yer alıyor.

Yirminci yüzyıl

II.Dünya Savaşı sırasında, oşinografi filoların ve inişlerin seferberliğini planlamak için büyük bir uygulanabilirliğe sahipti. Buradan dalga dinamikleri, sudaki ses yayılımı, kıyı morfolojisi ve diğer yönleriyle ilgili araştırmalar geldi.

1957'de, oşinografik çalışmaları teşvik etmede büyük önemi olan Uluslararası Jeofizik Yılı kutlandı. Bu olay, dünya çapında oşinografik çalışmaların yürütülmesinde uluslararası işbirliğini teşvik etmede belirleyici oldu.

Bu işbirliğinin bir parçası olarak, 1960 yılında İsviçre ile Amerika Birleşik Devletleri arasında ortak bir denizaltı seferi gerçekleştirildi; Bathyscaphe (küçük derin dalış gemisi) Trieste, Mariana Çukuru'nda 10.916 metre derinliğe ulaştı.

Bathyscaphe Trieste. Kaynak: Yazara bakın, Wikimedia Commons aracılığıyla.

Bir diğer önemli su altı keşfi ise 1977'de Amerika Birleşik Devletleri dalgıç Alvin ile gerçekleştirildi. Bu keşif, derin deniz hidrotermal çayırları keşfetmeyi ve incelemeyi mümkün kıldı.

Son olarak, Komutan Jacques-Yves Cousteau'nun oşinografi bilgisi ve yayılmasındaki rolünü vurgulamakta fayda var. Cousteau, çok sayıda oşinografik keşif gezisinin gerçekleştirildiği Fransız oşinografi gemisi Calypso'yu yıllarca yönetti. Aynı şekilde bilgilendirme alanında Jacques Cousteau'nun Sualtı Dünyası olarak bilinen dizisini oluşturan çeşitli belgeseller çekildi.

Çalışma alanı

Oşinografi çalışma alanı, kıyı bölgeleri de dahil olmak üzere dünya okyanuslarının ve denizlerinin tüm yönlerini kapsar.

Okyanuslar ve denizler, büyük bir yaşam çeşitliliğine ev sahipliği yapan fiziksel-kimyasal ortamlardır. Gezegenin yüzeyinin yaklaşık% 70'ini kaplayan bir su ortamını temsil ederler. Su ve onun uzantısı, artı onu etkileyen astronomik ve iklimsel kuvvetler suyun belirli özelliklerini belirler.

Gezegende üç büyük okyanus var; Pasifik, Atlantik ve Hint. Bu okyanuslar birbirine bağlıdır ve büyük kıtasal bölgeleri ayırır. Atlantik, Asya ve Avrupa'yı Amerika'dan ayırırken, Pasifik Asya ve Okyanusya'yı Amerika'dan ayırır. Hint Okyanusu, Hindistan yakınındaki bölgede Afrika'yı Asya'dan ayırır.

Okyanus havzaları, kıta sahanlığı (kıtaların su altı kısmı) ile ilişkili kıyılarda başlar. Platform alanı maksimum 200 m derinliğe ulaşır ve deniz tabanına bağlanan dik bir yamaçta son bulur.

Okyanus tabanında, ortalama yüksekliği 2000 m (sırtlar) olan dağlar ve bir merkezi karık vardır. Buradan astenosferden (viskoz malzemelerden oluşan toprağın iç tabakası) gelen ve biriken ve okyanus tabanını oluşturan magma gelir.

Oşinografi dalları

Modern oşinografi, dört çalışma dalına ayrılmıştır. Bununla birlikte, deniz ortamı son derece entegredir ve bu nedenle oşinograflar bu alanları aşırı uzmanlaşmadan yönetirler.

Fiziksel oşinografi

Bu oşinografi dalı, okyanuslarda ve denizlerde suyun fiziksel ve dinamik özelliklerini inceler. Ana amacı, okyanus dolaşımını ve ısının bu su kütlelerinde nasıl dağıldığını anlamaktır.

Sıcaklık, tuzluluk ve suyun yoğunluğu gibi hususları hesaba katın. Diğer ilgili özellikler renk, ışık ve sesin okyanuslarda ve denizlerde yayılmasıdır.

Bu oşinografi dalı, atmosferik dinamiklerin su kütleleri ile etkileşimini de inceler. Ek olarak, okyanus akıntılarının farklı ölçeklerdeki hareketini içerir.

Kimyasal oşinografi

Deniz sularının ve çökeltilerinin kimyasal bileşimini, temel kimyasal döngüleri ve bunların atmosfer ve litosfer ile olan etkileşimlerini inceler. Öte yandan, antropik maddelerin eklenmesiyle üretilen değişikliklerin incelenmesini ele alır.

Benzer şekilde, kimyasal oşinografi, suyun kimyasal bileşiminin okyanusların fiziksel, jeolojik ve biyolojik süreçlerini nasıl etkilediğini inceler. Deniz biyolojisi özelinde, kimyasal dinamiklerin canlı organizmaları nasıl etkilediğini yorumlar (deniz biyokimyası).

Jeolojik oşinografi veya deniz jeolojisi

Bu dal, en derin katmanları da dahil olmak üzere okyanus alt tabakasının incelenmesinden sorumludur. Bu alt tabakanın dinamik süreçleri ve bunların deniz tabanı ve kıyıların yapısı üzerindeki etkileri ele alınmaktadır.

Deniz jeolojisi, farklı okyanus katmanlarının mineralojik bileşimini, yapısını ve dinamiklerini, özellikle denizaltı volkanik aktiviteleri ve kıtaların sürüklenmesiyle ilgili yitim olaylarıyla ilgili olanları araştırır.

Bu alanda yürütülen araştırmalar, kıtasal sürüklenme teorisinin yaklaşımlarını doğrulamaya izin verdi.

Öte yandan, bu dal, mineral kaynakları elde etmek için büyük önem taşıdığından, modern dünyada son derece ilgili bir pratik uygulamaya sahiptir.

Deniz tabanındaki jeolojik araştırma çalışmaları, özellikle doğalgaz ve petrol olmak üzere açık deniz sahalarının işletilmesine olanak sağlamaktadır.

Biyolojik oşinografi veya deniz biyolojisi

Bu oşinografi dalı deniz yaşamını inceler, bu nedenle deniz ortamına uygulanan tüm biyoloji dallarını kapsar.

Deniz biyolojisi alanında hem canlıların sınıflandırılması hem de çevreleri, morfolojisi ve fizyolojisi incelenmektedir. Ayrıca bu biyolojik çeşitliliği fiziksel çevresi ile ilişkilendiren ekolojik yönleri de dikkate almaktadır.

Wikimedia Commons'tan Andaman Adaları'ndaki (Hindistan) Ritiks mercan kayalığı

Deniz biyolojisi, incelediğiniz denizlerin ve okyanusların alanlarına göre dört bölüme ayrılır. Bunlar:

• Pelajik oşinografi : kıta sahanlığından uzakta, açık sularda bulunan ekosistemlerin incelenmesine odaklanır.
• Neritik oşinografi : Kıta sahanlığı içinde, kıyıya yakın alanlarda bulunan canlı organizmalar dikkate alınır.
• Bentik oşinografi : deniz tabanının yüzeyinde bulunan ekosistemlerin incelenmesine atıfta bulunur.
• Demersal oşinografi : kıyı bölgelerinde ve kıta sahanlığında deniz tabanının yakınında yaşayan canlı organizmalar incelenir. Maksimum 500 m derinlik düşünülmüştür.

Güncel araştırma

Fiziksel oşinografi ve iklim değişikliği

Son araştırmalar, küresel iklim değişikliğinin okyanus dinamikleri üzerindeki etkilerini değerlendirenleri içermektedir. Örneğin, ana okyanus akıntısı sisteminin (Atlantik akıntısı) dinamiklerini değiştirdiği bulunmuştur.

Deniz akıntıları sisteminin, esas olarak sıcaklık gradyanları tarafından belirlenen, su kütlelerinin yoğunluğundaki farklılıklar tarafından oluşturulduğu bilinmektedir. Böylece, sıcak su kütleleri daha hafiftir ve yüzeysel tabakalarda kalırken soğuk kütleler batar.

Atlantik'te ılık su kütleleri, Körfez Akıntısı ile Karayipler'den kuzeye hareket eder ve kuzeye hareket ettikçe soğuyup batarak güneye geri döner. Nature dergisinin başyazısına (556, 2018) göre bu mekanizma yavaşladı.

Mevcut sistemin yavaşlamasının küresel ısınmanın neden olduğu çözülme nedeniyle olduğu öne sürülüyor. Bu, tatlı su kaynağının daha fazla olmasına ve su kütlelerinin hareketini etkileyerek, tuz konsantrasyonunun ve suyun yoğunluğunun değişmesine neden olur.

Akıntıların akışı, dünya sıcaklığının düzenlenmesine, besinlerin ve gazların dağılımına katkıda bulunur ve bunların değiştirilmesinin gezegen sistemi için ciddi sonuçları vardır.

Kimyasal oşinografi

Şu anda oşinografların dikkatini çeken araştırmalardan biri, esas olarak pH seviyesinin deniz yaşamı üzerindeki etkisine bağlı olarak denizlerin asitlenmesi üzerine yapılan çalışmadır.

CO düzeyleri ₂ atmosferinde nedeniyle çeşitli insan faaliyetleri tarafından fosil yakıtların yüksek tüketime son yıllarda büyük artış gösterdi.

Bu CO ₂ okyanusların pH değerinde bir azalmaya üreten deniz suyunda erir. Okyanusların asitlenmesi, birçok deniz türünün hayatta kalmasını olumsuz etkiliyor.

2016 yılında, Albright ve meslektaşları doğal bir ekosistemde ilk okyanus asitleştirme deneyini gerçekleştirdiler. Bu araştırmada, asitleşmenin mercanların kireçlenmesini% 34'e kadar azaltabileceği bulundu.

Deniz jeolojisi

Bu oşinografi dalı, tektonik plakaların hareketini araştırdı. Bu plakalar, astenosfer üzerinde hareket eden litosfer parçalarıdır (Dünya'nın mantosunun sert dış tabakası).

Li ve meslektaşları tarafından 2018'de yayınlanan son araştırmalar, büyük tektonik plakaların daha küçük plakaların füzyonundan kaynaklanabileceğini buldu. Yazarlar bu mikroplakaları kökenlerine göre sınıflandırır ve hareketlerinin dinamiklerini inceler.

Dahası, Dünya'nın büyük tektonik plakaları ile ilişkili çok sayıda mikroplakanın olduğunu bulmuşlardır. Bu iki tip plaka arasındaki ilişkinin kıtasal sürüklenme teorisini pekiştirmeye yardımcı olabileceği belirtilmiştir.

Biyolojik oşinografi veya deniz biyolojisi

Son yıllarda, deniz biyolojisindeki en çarpıcı keşiflerden biri, deniz hendeklerinde organizmaların varlığı olmuştur. Bu çalışmalardan biri, çok sayıda omurgasızın ve bakterinin bulunduğu karmaşık bir ekosistemi gösteren Galapagos Adaları açmasında gerçekleştirildi (Yong-Jin 2006).

Deniz hendeklerinin derinlikleri göz önüne alındığında (deniz seviyesinden 2.500 metre yukarıda) güneş ışığına erişimi yoktur, bu nedenle trofik zincir ototrofik kemosentetik bakterilere bağlıdır. Bu organizmalar, CO düzeltmek ₂ hidrotermal delikleri elde edilen hidrojen sülfit.

Derin sularda yaşayan makro omurgasız topluluklarının çok çeşitli olduğu bulunmuştur. Ek olarak, bu ekosistemlerin sıkıştırılmasının gezegendeki yaşamın kökenini aydınlatmak için ilgili bilgileri sağlayacağı önerilmektedir.

Referanslar

1. Albright vd. (2017). Okyanus asitleşmesinin tersine çevrilmesi, net mercan resifinde kireçlenmeyi artırır. Nature 531: 362-365.
2. Caldeira K ve ME Wickett (2003) Antropojenik karbon ve okyanus pH'ı. Doğa 425: 365–365
3. Editör (2018) Okyanusu izle. Doğa 556: 149
4. Lalli CM ve TR Parsons (1997) Biyolojik oşinografi. Giriş. İkinci baskı. Açık Üniversite. ELSEVIER. Oxford, İngiltere. 574 s.
5. Li S, Y Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y Li, Y Liu, X Cao, I Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao , J Zhu, S Yu, Y Liu ve G Zhang (2018) Mikroplaka tektoniği: küresel okyanuslardaki mikro bloklardan, kıtasal sınırlardan ve derin mantodan yeni içgörüler Earth-Science Reviews 185: 1029–1064
6. Pickerd GL ve WL Emery. (1990) Tanımlayıcı fiziksel oşinografi. Giriş. Beşinci genişletilmiş baskı. Pergamon Basın. Oxford, İngiltere. 551 s.
7. Riley JP ve R Chester (1976). Kimyasal oşinografi. 2. Baskı. Cilt 6. Academic Press. Londra, Birleşik Krallık. 391 s.
8. Wiebe PH ve MC Benfield (2003) Hensen ağından dört boyutlu biyolojik oşinografiye doğru. Oşinografide İlerleme. 56: 7–136.
9. Zamorano P ve ME Hendrickx. (2007) Meksika Pasifik'teki derin deniz yumuşakçalarının biyosinozu ve dağılımı: ilerlemenin bir değerlendirmesi. Sayfa 48-49. İçinde: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González ve CM Galvín-Villa (editörler). Meksika'da Malakoloji ve Konşilioloji üzerine çalışmalar. Guadalajara Üniversitesi, Meksika.
10. Yong-Jin W (2006) Derin deniz Hidrotermal menfezler: ekoloji ve evrim J. Ecol Field Biol.29: 175-183.