Oceano -Ocean

Mapa-múndi do modelo de cinco oceanos com limites aproximados

O oceano (também o mar ou o oceano mundial ) é o corpo de água salgada que cobre aproximadamente 70,8% da superfície da Terra e contém 97% da água da Terra . Em outras palavras, um oceano é "qualquer um dos grandes corpos de água em que o grande oceano é dividido". Nomes separados são usados ​​para identificar cinco áreas diferentes do oceano: Pacífico (o maior), Atlântico , Índico , Sul (Antártico) e Ártico (o menor). A água do mar cobre aproximadamente 361.000.000 km 2(139.000.000 sq mi) do planeta. O oceano é o principal componente da hidrosfera da Terra e, portanto, parte integrante da vida na Terra. Atuando como um enorme reservatório de calor , o oceano influencia os padrões climáticos e climáticos , o ciclo do carbono e o ciclo da água .

O oceano cobre ~ 70% da Terra , às vezes chamado de "planeta azul"

Os oceanógrafos dividem o oceano em diferentes zonas verticais e horizontais com base nas condições físicas e biológicas. A zona pelágica consiste na coluna de água da superfície ao fundo do oceano em todo o oceano aberto. A coluna de água é ainda categorizada em outras zonas, dependendo da profundidade e da quantidade de luz presente. A zona fótica inclui água da superfície até uma profundidade de 1% da luz da superfície (cerca de 200 m em mar aberto), onde a fotossíntese pode ocorrer. Isso torna a zona fótica a mais biodiversa . A fotossíntese por plantas e algas microscópicas ( fitoplâncton flutuante livre ) cria matéria orgânica usando luz, água, dióxido de carbono e nutrientes. A fotossíntese dos oceanos cria 50% do oxigênio na atmosfera da Terra. Esta zona ensolarada superior é a origem do suprimento de alimentos que sustenta a maior parte do ecossistema oceânico . A luz penetra apenas a uma profundidade de algumas centenas de metros; o oceano restante abaixo é frio e escuro. A plataforma continental onde o oceano se aproxima da terra seca é mais rasa, com profundidade de algumas centenas de metros ou menos. A atividade humana tem um impacto maior na plataforma continental .  

As temperaturas dos oceanos dependem da quantidade de radiação solar que atinge a superfície do oceano. Nos trópicos, as temperaturas da superfície podem chegar a mais de 30°C (86°F). Perto dos pólos onde o gelo marinho se forma, a temperatura em equilíbrio é de cerca de -2 ° C (28 ° F). A temperatura da água do mar profundo está entre -2 °C (28 °F) e 5 °C (41 °F) em todas as partes do oceano. A água circula continuamente nos oceanos criando correntes oceânicas . Esses movimentos direcionados da água do mar são gerados por forças que atuam sobre a água, incluindo diferenças de temperatura, circulação atmosférica (vento), efeito Coriolis e diferenças de salinidade . As correntes de maré se originam das marés , enquanto as correntes de superfície são causadas pelo vento e pelas ondas. As principais correntes oceânicas incluem a Corrente do Golfo , a Corrente Kuroshio , a Corrente Agulhas e a Corrente Circumpolar Antártica . Coletivamente, as correntes movem enormes quantidades de água e calor ao redor do globo. Essa circulação afeta significativamente o clima global e a absorção e redistribuição de poluentes como o dióxido de carbono , movendo esses contaminantes da superfície para o oceano profundo.

A água do oceano contém grandes quantidades de gases dissolvidos, incluindo oxigênio , dióxido de carbono e nitrogênio . Essa troca gasosa ocorre na superfície do oceano e a solubilidade depende da temperatura e da salinidade da água. A crescente concentração de dióxido de carbono na atmosfera devido à combustão de combustíveis fósseis leva a maiores concentrações na água do oceano, resultando em acidificação do oceano . O oceano fornece à sociedade importantes serviços ambientais , incluindo a regulação do clima. Também oferece um meio de comércio e transporte e acesso a alimentos e outros recursos . Conhecido por ser o habitat de mais de 230.000 espécies , pode conter muito mais – talvez mais de dois milhões de espécies. No entanto, o oceano está sujeito a inúmeras ameaças ambientais , incluindo poluição marinha , pesca excessiva , acidificação dos oceanos e outros efeitos das mudanças climáticas . A plataforma continental e as águas costeiras mais influenciadas pela atividade humana são especialmente vulneráveis.

Terminologia

O Atlântico , um componente do sistema, representa 23% do "oceano global".
Vista de superfície do Oceano Atlântico

Oceano e mar

Os termos "o oceano" ou "o mar" usados ​​sem especificação referem-se ao corpo interligado de água salgada que cobre a maior parte da superfície da Terra. Inclui os oceanos Atlântico , Pacífico , Índico , Austral e Ártico . Como um termo geral, "o oceano" é principalmente intercambiável com "o mar" no inglês americano , mas não no inglês britânico . Estritamente falando, um "mar " é um corpo de água (geralmente uma divisão do oceano mundial) parcial ou totalmente cercado por terra. A palavra "mar" também pode ser usada para muitos corpos de água do mar específicos e muito menores, como o Mar do Norte ou o Mar Vermelho . Não há distinção nítida entre mares e oceanos, embora geralmente os mares sejam menores e muitas vezes sejam parcialmente (como mares marginais ) ou totalmente (como mares interiores ) cercados por terra.

Oceano mundial

O conceito contemporâneo de Oceano Mundial foi cunhado no início do século 20 pelo oceanógrafo russo Yuly Shokalsky para se referir ao oceano contínuo que cobre e circunda a maior parte da Terra. O corpo global e interconectado de água salgada às vezes é chamado de oceano mundial ou oceano global. O conceito de corpo d'água contínuo com intercâmbio relativamente livre entre suas partes é de fundamental importância para a oceanografia .

Etimologia

A palavra oceano vem da figura na antiguidade clássica , Oceanus ( / s ə n ə s / ; grego : Ὠκεανός Ōkeanós , pronunciado  [ɔːkeanós] ), o ancião dos Titãs na mitologia grega clássica . Os antigos gregos e romanos acreditavam que Oceanus era a personificação divina de um enorme rio que circunda o mundo.

O conceito de Ōkeanós tem uma conexão indo-europeia . O grego Ōkeanós foi comparado ao epíteto védico ā-śáyāna-, predicado do dragão Vṛtra-, que capturou as vacas/rios. Relacionado a essa noção, o Okeanos é representado com uma cauda de dragão em alguns vasos gregos primitivos.

Geografia

Divisões oceânicas

As principais divisões oceânicas – listadas abaixo em ordem decrescente de área e volume – são assim chamadas com base nos continentes mais próximos , vários arquipélagos e outros critérios. Os oceanos são orlados por litorais que se estendem por 360.000 quilômetros de distância total. Eles também estão conectados a corpos de água menores e adjacentes, como mares , golfos , baías , reentrâncias e estreitos . A água do mar cobre aproximadamente 361.000.000 km 2 (139.000.000 sq mi) e é normalmente dividida em cinco oceanos principais, conforme abaixo:

Oceanos por tamanho
# oceano Localização Área
(km 2 )
Volume
(km 3 )
Média profundidade
(m)
Litoral
(km)
1 oceano Pacífico Entre a Ásia e a Australásia e as Américas 168.723.000
(46,6%)
669.880.000
(50,1%)
3.970 135.663
(35,9%)
2 oceano Atlântico Entre as Américas e Europa e África 85.133.000
(23,5%)
310.410.900
(23,3%)
3.646 111.866
(29,6%)
3 oceano Índico Entre o sul da Ásia , África e Austrália 70.560.000
(19,5%)
264.000.000
(19,8%)
3.741 66.526
(17,6%)
4 Oceano Antártico Entre a Antártida e os oceanos Pacífico, Atlântico e Índico
Às vezes considerado uma extensão desses três oceanos.
21.960.000
(6,1%)
71.800.000
(5,4%)
3.270 17.968
(4,8%)
5 Oceano Ártico Entre o norte da América do Norte e a Eurásia no Ártico ,
às vezes considerado um mar marginal do Atlântico.
15.558.000
(4,3%)
18.750.000
(1,4%)
1.205 45.389
(12,0%)
Total 361.900.000
(100%)
1,335 × 10 9^
(100%)
3.688 377.412
(100%)
NB: Os valores de volume, área e profundidade média incluem valores NOAA ETOPO1 para o Mar da China Meridional marginal .
Fontes: Enciclopédia da Terra , Organização Hidrográfica Internacional , Oceanografia Regional: uma Introdução (Tomczak, 2005), Encyclopædia Britannica e a União Internacional de Telecomunicações .

Dorsais oceânicas e bacias oceânicas

Distribuição mundial das dorsais meso-oceânicas ; USGS

Cada bacia oceânica tem uma cordilheira meso-oceânica , que cria uma longa cadeia de montanhas abaixo do oceano. Juntos, eles formam o sistema global de dorsais meso-oceânicas que apresenta a maior cadeia de montanhas do mundo. A cordilheira contínua mais longa é de 65.000 km (40.000 milhas). Esta cordilheira submarina é várias vezes mais longa que a mais longa cordilheira continental - os Andes .

Os oceanógrafos afirmam que menos de 20% dos oceanos foram mapeados.

Formação

A origem dos oceanos da Terra é desconhecida. Acredita-se que os oceanos se formaram no éon Hadeano e podem ter sido a causa do surgimento da vida . Os cientistas acreditam que uma quantidade considerável de água estaria no material que formou a Terra. As moléculas de água teriam escapado da gravidade da Terra mais facilmente quando ela era menos massiva durante sua formação. Isso é chamado de escape atmosférico .

As placas tectônicas , o rebote pós-glacial e o aumento do nível do mar mudam continuamente a costa e a estrutura do oceano mundial. Um oceano global existe de uma forma ou de outra na Terra há eras.

Propriedades físicas

Volumes

O volume de água em todos os oceanos juntos é de aproximadamente 1,335 bilhão de quilômetros cúbicos (1,335 sextilhões de litros, 320,3 milhões de milhas cúbicas) .

Estima-se que existam 1,386 bilhão de quilômetros cúbicos (333 milhões de milhas cúbicas) de água na Terra. Isso inclui água em formas gasosas, líquidas e congeladas como umidade do solo, águas subterrâneas e permafrost na crosta terrestre (até uma profundidade de 2 km); oceanos e mares , lagos , rios e córregos , pântanos , geleiras , gelo e cobertura de neve na superfície da Terra; vapor, gotículas e cristais no ar; e parte de plantas vivas, animais e organismos unicelulares da biosfera. A água salgada responde por 97,5% desse montante, enquanto a água doce responde por apenas 2,5%. Desta água doce, 68,9% está na forma de gelo e cobertura de neve permanente no Ártico, na Antártida e nas geleiras das montanhas ; 30,8% está na forma de água doce subterrânea; e apenas 0,3% da água doce da Terra está em lagos, reservatórios e sistemas fluviais de fácil acesso.

A massa total da hidrosfera da Terra é de cerca de 1,4 × 10 18 toneladas , o que representa cerca de 0,023% da massa total da Terra. A qualquer momento, cerca de 20 × 10 12 toneladas disso estão na forma de vapor de água na atmosfera da Terra (para fins práticos, 1 metro cúbico de água pesa 1 tonelada). Aproximadamente 71% da superfície da Terra , uma área de cerca de 361 milhões de quilômetros quadrados (139,5 milhões de milhas quadradas), é coberta pelo oceano. A salinidade média dos oceanos da Terra é de cerca de 35 gramas de sal por quilograma de água do mar (3,5%).

Profundidade

Foto colorida falsa
Mapa de grandes recursos subaquáticos (1995, NOAA )

A profundidade média dos oceanos é de cerca de 4 km. Mais precisamente, a profundidade média é de 3.688 metros (12.100 pés). Quase metade das águas marinhas do mundo tem mais de 3.000 metros (9.800 pés) de profundidade. "Oceano profundo", que é qualquer coisa abaixo de 200 metros (660 pés), cobre cerca de 66% da superfície da Terra. Este valor não inclui mares não conectados ao Oceano Mundial, como o Mar Cáspio .

O ponto mais profundo do oceano é a Fossa das Marianas , localizada no Oceano Pacífico, perto das Ilhas Marianas do Norte . Sua profundidade máxima foi estimada em 10.971 metros (35.994 pés). O navio da marinha britânica Challenger II pesquisou a trincheira em 1951 e nomeou a parte mais profunda da trincheira de " Challenger Deep ". Em 1960, o Trieste alcançou com sucesso o fundo da trincheira, tripulado por uma tripulação de dois homens.

Cor

A concentração de clorofila oceânica é uma proxy para a biomassa de fitoplâncton . Neste mapa, as cores azuis representam a clorofila mais baixa e os vermelhos representam a clorofila mais alta. A clorofila medida por satélite é estimada com base na cor do oceano pelo quão verde a cor da água aparece do espaço.

A maior parte do oceano é de cor azul, mas em alguns lugares o oceano é azul-esverdeado, verde ou mesmo amarelo a marrom. A cor azul do oceano é resultado de vários fatores. Primeiro, a água absorve preferencialmente a luz vermelha, o que significa que a luz azul permanece e é refletida de volta para fora da água. A luz vermelha é mais facilmente absorvida e, portanto, não atinge grandes profundidades, geralmente inferiores a 50 metros (164 pés). A luz azul, em comparação, pode penetrar até 200 metros (656 pés). Em segundo lugar, as moléculas de água e partículas muito pequenas na água do oceano espalham preferencialmente a luz azul mais do que a luz de outras cores. A dispersão da luz azul pela água e pequenas partículas acontece mesmo nas águas mais claras do oceano e é semelhante à dispersão da luz azul no céu .

As principais substâncias que afetam a cor do oceano incluem matéria orgânica dissolvida , fitoplâncton vivo com pigmentos de clorofila e partículas não vivas, como neve marinha e sedimentos minerais . A clorofila pode ser medida por observações de satélite e serve como proxy para a produtividade oceânica (produtividade primária marinha ) em águas superficiais. Em imagens de satélite compostas de longo prazo, regiões com alta produtividade oceânica aparecem em amarelo e verde porque contêm mais fitoplâncton (verde) , enquanto áreas de baixa produtividade aparecem em azul.

Zonas oceânicas

Desenho mostrando divisões de acordo com a profundidade e distância da costa
As principais zonas oceânicas, com base na profundidade e nas condições biofísicas

Os oceanógrafos dividem o oceano em diferentes zonas verticais e horizontais definidas por condições físicas e biológicas. A zona pelágica consiste na coluna de água do oceano aberto e pode ser dividida em outras regiões categorizadas por abundância de luz e profundidade.

Agrupados por penetração de luz

  • A zona fótica inclui os oceanos desde a superfície até uma profundidade de 200 m; é a região onde a fotossíntese pode ocorrer e é, portanto, a mais biodiversa . A fotossíntese por plantas e algas microscópicas ( fitoplâncton flutuante livre ) permite a criação de matéria orgânica a partir de precursores químicos, incluindo água e dióxido de carbono. Esta matéria orgânica pode então ser consumida por outras criaturas. Grande parte da matéria orgânica criada na zona fótica é consumida lá, mas algumas afundam em águas mais profundas.
  • Abaixo da zona fótica está a zona mesopelágica ou crepuscular, onde há uma quantidade muito pequena de luz. Abaixo disso está o oceano profundo afótico no qual nenhuma luz solar superficial penetra. A vida que existe mais profundamente do que a zona fótica deve depender do material afundando de cima (veja a neve marinha ) ou encontrar outra fonte de energia. As fontes hidrotermais são uma fonte de energia na chamada zona afótica (profundidades superiores a 200 m). A parte pelágica da zona fótica é conhecida como epipelágica .

Agrupados por profundidade e temperatura

A parte pelágica da zona afótica pode ser dividida em regiões verticais de acordo com a profundidade e temperatura:

  • A mesopelágica é a região mais alta. Seu limite mais baixo está em uma termoclina de 12 ° C (54 ° F), que geralmente fica a 700-1.000 metros (2.300-3.300 pés) nos trópicos . Em seguida é o batipelágico que fica entre 10 e 4 ° C (50 e 39 ° F), normalmente entre 700-1.000 metros (2.300-3.300 pés) e 2.000-4.000 metros (6.600-13.100 pés). Deitada ao longo do topo da planície abissal está a abissopelágica , cujo limite inferior fica a cerca de 6.000 metros (20.000 pés). A última e mais profunda zona é a hadalpelágica , que inclui a fossa oceânica e fica entre 6.000 a 11.000 metros (20.000 a 36.000 pés).
  • As zonas bentónicas são afóticas e correspondem às três zonas mais profundas do mar profundo . A zona batial cobre o talude continental até cerca de 4.000 metros (13.000 pés). A zona abissal cobre as planícies abissais entre 4.000 e 6.000 m. Por último, a zona hadal corresponde à zona hadalpelágica, que se encontra nas fossas oceânicas.

Limites distintos entre as águas superficiais do oceano e as águas profundas podem ser traçados com base nas propriedades da água. Esses limites são chamados termoclinas (temperatura), haloclinas (salinidade), quimoclinas (química) e picnoclinas (densidade). Se uma zona sofre mudanças dramáticas de temperatura com a profundidade, ela contém uma termoclina , uma fronteira distinta entre as águas superficiais mais quentes e as águas profundas mais frias. A termoclina tropical é tipicamente mais profunda do que a termoclina em latitudes mais altas. As águas polares , que recebem relativamente pouca energia solar, não são estratificadas pela temperatura e geralmente não possuem termoclina porque as águas superficiais nas latitudes polares são quase tão frias quanto as águas em maiores profundidades. Abaixo da termoclina, a água em todo o oceano é muito fria, variando de -1°C a 3°C. Como essa camada profunda e fria contém a maior parte da água do oceano, a temperatura média do oceano mundial é de 3,9°C. Se uma zona sofre mudanças dramáticas na salinidade com a profundidade, ela contém uma haloclina . Se uma zona sofre um forte gradiente químico vertical com profundidade, ela contém uma quimioclina . A temperatura e a salinidade controlam a densidade da água do oceano, com a água mais fria e salgada sendo mais densa, e essa densidade, por sua vez, regula a circulação global da água dentro do oceano. A haloclina geralmente coincide com a termoclina, e a combinação produz uma picnoclina pronunciada , uma fronteira entre as águas superficiais menos densas e as águas profundas densas.

Agrupados por distância da terra

A zona pelágica pode ser subdividida em duas sub-regiões com base na distância da terra: a zona nerítica e a zona oceânica . A zona nerítica engloba a massa de água diretamente acima das plataformas continentais e, portanto, inclui as águas costeiras , enquanto a zona oceânica inclui todas as águas completamente abertas.

A zona litorânea abrange a região entre a maré baixa e a maré alta e representa a área de transição entre as condições marinhas e terrestres. Também é conhecida como zona intertidal porque é a área onde o nível da maré afeta as condições da região.

Temperatura

A temperatura do oceano depende da quantidade de radiação solar que incide em sua superfície. Nos trópicos, com o Sol quase acima, a temperatura das camadas superficiais pode subir para mais de 30°C (86°F), enquanto perto dos pólos a temperatura em equilíbrio com o gelo marinho é de cerca de -2°C (28°F). ). Há uma circulação contínua de água nos oceanos. As correntes quentes de superfície esfriam à medida que se afastam dos trópicos, e a água se torna mais densa e afunda. A água fria se move de volta para o equador como uma corrente marítima profunda, impulsionada por mudanças na temperatura e densidade da água, antes de eventualmente brotar novamente em direção à superfície. A água do mar profundo tem uma temperatura entre -2 ° C (28 ° F) e 5 ° C (41 ° F) em todas as partes do globo.

A água do mar com uma salinidade típica de 35‰ tem um ponto de congelamento de cerca de -1,8°C (28,8°F). Quando sua temperatura fica baixa o suficiente, cristais de gelo se formam na superfície. Estes se quebram em pequenos pedaços e coalescem em discos planos que formam uma suspensão espessa conhecida como frazil . Em condições calmas, isso congela em uma fina folha plana conhecida como nilas , que engrossa à medida que um novo gelo se forma em sua parte inferior. Em mares mais turbulentos, os cristais de frazil se unem em discos planos conhecidos como panquecas. Estes deslizam um sob o outro e se unem para formar flocos . No processo de congelamento, a água salgada e o ar ficam presos entre os cristais de gelo. Nilas pode ter uma salinidade de 12 a 15‰, mas quando o gelo marinho tem um ano, isso cai para 4 a 6‰.

O aquecimento dos oceanos é responsável por mais de 90% do acúmulo de energia da Terra devido ao aquecimento global entre 1971 e 2020. Estima-se que cerca de um terço desse calor extra se propague a profundidades abaixo de 700 metros.

Correntes oceânicas e clima global

Correntes de superfície do oceano
Mapa-múndi com linhas coloridas e direcionadas mostrando como a água se move pelos oceanos.  A água fria profunda sobe e aquece no Pacífico central e no Índico, enquanto a água quente afunda e esfria perto da Groenlândia no Atlântico Norte e perto da Antártida no Atlântico Sul.
Um mapa da circulação termohalina global; o azul representa as correntes de águas profundas, enquanto o vermelho representa as correntes de superfície.

Tipos de correntes oceânicas

Uma corrente oceânica é um movimento contínuo e direcionado da água do mar gerado por várias forças que atuam sobre a água, incluindo vento , efeito Coriolis , diferenças de temperatura e salinidade . As correntes oceânicas são principalmente movimentos horizontais da água. Eles têm origens diferentes, como marés para correntes de maré, ou vento e ondas para correntes de superfície.

As correntes de maré estão em fase com a maré , portanto, são quase periódicas ; associados à influência da lua e do sol puxam a água do oceano. As correntes de maré podem formar vários padrões complexos em certos lugares, principalmente em torno de promontórios . As correntes não periódicas ou não das marés são criadas pela ação dos ventos e mudanças na densidade da água . Nas zonas litorâneas , as ondas de rebentação são tão intensas e a medição de profundidade tão baixa, que as correntes marítimas atingem muitas vezes 1 a 2 nós .

O vento e as ondas criam correntes de superfície (designadas como "correntes de deriva"). Essas correntes podem se decompor em uma corrente quase permanente (que varia dentro da escala horária) e um movimento de deriva de Stokes sob o efeito do movimento de ondas rápidas (que variam em escalas de tempo de alguns segundos). A corrente quase permanente é acelerada pela quebra das ondas e, em menor efeito regulador, pelo atrito do vento na superfície.

Essa aceleração da corrente ocorre na direção das ondas e do vento dominante. Assim, quando a profundidade do oceano aumenta, a rotação da Terra muda a direção das correntes na proporção do aumento da profundidade, enquanto o atrito diminui sua velocidade. A uma certa profundidade do oceano, a corrente muda de direção e é vista invertida na direção oposta com a velocidade da corrente tornando-se nula: conhecida como espiral de Ekman . A influência dessas correntes é sentida principalmente na camada mista da superfície oceânica, muitas vezes de 400 a 800 metros de profundidade máxima. Essas correntes podem mudar consideravelmente e dependem das estações do ano . Se a camada mista for menos espessa (10 a 20 metros), a corrente quase permanente na superfície pode adotar uma direção bem diferente em relação à direção do vento. Neste caso, a coluna de água torna-se praticamente homogênea acima da termoclina .

O vento soprando na superfície do oceano colocará a água em movimento. O padrão global de ventos (também chamado de circulação atmosférica ) cria um padrão global de correntes oceânicas. Estes não são movidos apenas pelo vento, mas também pelo efeito da circulação da terra ( força de coriolis ). Essas principais correntes oceânicas incluem a Corrente do Golfo , a Corrente Kuroshio , a Corrente Agulhas e a Corrente Circumpolar Antártica . A Corrente Circumpolar Antártica circunda a Antártida e influencia o clima da região, além de conectar correntes em vários oceanos.

Relação de correntes e clima

Mapa da Corrente do Golfo , uma grande corrente oceânica que transporta calor do equador para as latitudes do norte e modera o clima da Europa .
As temperaturas do ar (graus C) em Nova York , São Francisco , Maine e na Riviera Francesa mostram diferentes influências do oceano nos climas locais.

Coletivamente, as correntes movem enormes quantidades de água e calor ao redor do globo influenciando o clima . Essas correntes impulsionadas pelo vento estão amplamente confinadas às centenas de metros superiores do oceano. Em maior profundidade, os condutores do movimento da água são a circulação termohalina . Isso é impulsionado pelo resfriamento das águas superficiais nas latitudes polares norte e sul, criando água densa que afunda no fundo do oceano. Essa água fria e densa se move lentamente para longe dos pólos , e é por isso que as águas nas camadas mais profundas do oceano mundial são tão frias. Esta circulação da água do oceano profundo é relativamente lenta e a água no fundo do oceano pode ser isolada da superfície do oceano e da atmosfera por centenas ou mesmo alguns milhares de anos. Essa circulação tem impactos importantes no clima global e na absorção e redistribuição de poluentes como o dióxido de carbono , movendo esses contaminantes da superfície para o oceano profundo.      

As correntes oceânicas afetam muito o clima da Terra, transferindo calor dos trópicos para as regiões polares e, assim, também afetando a temperatura do ar e a precipitação nas regiões costeiras e mais para o interior. O calor da superfície e os fluxos de água doce criam gradientes de densidade global que impulsionam a circulação termohalina da circulação oceânica em grande escala. Desempenha um papel importante no fornecimento de calor para as regiões polares e, portanto, na regulação do gelo marinho .

Os oceanos moderam o clima de locais onde os ventos predominantes sopram do oceano. Em latitudes semelhantes, um lugar na Terra com mais influência do oceano terá um clima mais moderado do que um lugar com mais influência da terra. Por exemplo, as cidades de São Francisco (37,8 N) e Nova York (40,7 N) têm climas diferentes porque São Francisco tem mais influência do oceano. São Francisco, na costa oeste da América do Norte, recebe ventos do oeste sobre o Oceano Pacífico , e a influência da água do oceano produz um clima mais moderado com um inverno mais quente e um verão mais longo e frio, com as temperaturas mais quentes ocorrendo mais tarde no ano. Nova York, na costa leste da América do Norte, recebe ventos do oeste sobre a terra, então Nova York tem invernos mais frios e verões mais quentes, mais cedo do que São Francisco.

Correntes oceânicas mais quentes produzem climas mais quentes a longo prazo, mesmo em altas latitudes. Em latitudes semelhantes, um local influenciado por correntes oceânicas quentes terá um clima geral mais quente do que um local influenciado por correntes oceânicas frias. Riviera Francesa (43,5 N) e Rockland, Maine (44,1 N) têm a mesma latitude, mas a Riviera Francesa é influenciada por águas quentes transportadas pela Corrente do Golfo para o Mar Mediterrâneo e tem um clima mais quente em geral. Maine é influenciado por águas frias transportadas para o sul pela Corrente do Labrador , dando-lhe um clima mais frio em geral.

Acredita-se que as mudanças na circulação termohalina tenham impactos significativos no orçamento de energia da Terra . Uma vez que a circulação termohalina governa a taxa na qual as águas profundas atingem a superfície, ela também pode influenciar significativamente as concentrações atmosféricas de dióxido de carbono . No entanto, as mudanças climáticas podem resultar no desligamento da circulação termohalina no futuro. Isso, por sua vez, desencadearia o resfriamento no Atlântico Norte , Europa e América do Norte.

Ondas e swell

Movimento da água à medida que as ondas passam

Os movimentos da superfície do oceano, conhecidos como ondulações ou ondas de vento , são as subidas e descidas parciais e alternadas da superfície do oceano. A série de ondas mecânicas que se propagam ao longo da interface entre a água e o ar é chamada de swell – termo usado na vela , surf e navegação . Esses movimentos afetam profundamente os navios na superfície do oceano e o bem-estar das pessoas nesses navios que podem sofrer de enjoo .

O vento soprando sobre a superfície de um corpo de água forma ondas perpendiculares à direção do vento. O atrito entre o ar e a água causado por uma brisa suave em um lago causa a formação de ondulações . Um forte golpe sobre o oceano causa ondas maiores à medida que o ar em movimento empurra as cristas elevadas de água. As ondas atingem sua altura máxima quando a velocidade em que estão viajando quase coincide com a velocidade do vento. Em águas abertas, quando o vento sopra continuamente, como acontece no Hemisfério Sul nos anos quarenta , longas e organizadas massas de água chamadas swell rolam pelo oceano. Se o vento diminuir, a formação de ondas é reduzida, mas as ondas já formadas continuam a viajar em sua direção original até encontrarem a terra. O tamanho das ondas depende do alcance , da distância que o vento sopra sobre a água e da força e duração desse vento. Quando as ondas encontram outras vindas de direções diferentes, a interferência entre as duas pode produzir mares quebrados e irregulares.

A interferência construtiva pode causar ondas desonestas individuais (inesperadas) muito mais altas do que o normal. A maioria das ondas tem menos de 3 m (10 pés) de altura e não é incomum que tempestades fortes dobrem ou tripliquem essa altura. Ondas rebeldes, no entanto, foram documentadas em alturas acima de 25 metros (82 pés).

O topo de uma onda é conhecido como crista, o ponto mais baixo entre as ondas é o vale e a distância entre as cristas é o comprimento de onda. A onda é empurrada pela superfície do oceano pelo vento, mas isso representa uma transferência de energia e não um movimento horizontal da água. À medida que as ondas se aproximam da terra e se movem para águas rasas , elas mudam seu comportamento. Se se aproximar em um ângulo, as ondas podem dobrar ( refração ) ou envolver rochas e promontórios ( difração ). Quando a onda atinge um ponto em que suas oscilações mais profundas da água entram em contato com o fundo do oceano , elas começam a desacelerar. Isso aproxima as cristas e aumenta a altura das ondas , o que é chamado de empurrão das ondas . Quando a relação entre a altura da onda e a profundidade da água aumenta acima de um certo limite, ela " quebra ", tombando em uma massa de água espumante. Isso corre em uma folha até a praia antes de recuar para o oceano sob a influência da gravidade.

Terremotos , erupções vulcânicas ou outros grandes distúrbios geológicos podem desencadear ondas que podem levar a tsunamis em áreas costeiras que podem ser muito perigosas.

Marés

Maré alta e maré baixa na Baía de Fundy, Canadá.

As marés são a subida e descida regular do nível da água experimentada pelos oceanos em resposta às influências gravitacionais da lua e do sol, e os efeitos da rotação da Terra. Durante cada ciclo de maré, em qualquer lugar a água sobe a uma altura máxima conhecida como "maré alta" antes de diminuir novamente para o nível mínimo de "maré baixa". À medida que a água recua, descobre cada vez mais a orla , também conhecida como zona entre-marés. A diferença de altura entre a maré alta e a maré baixa é conhecida como amplitude de maré ou amplitude de maré.

Em mar aberto, as amplitudes de maré são inferiores a 1 metro, mas nas áreas costeiras estas amplitudes de maré aumentam para mais de 10 metros em algumas áreas. Algumas das maiores amplitudes de maré do mundo ocorrem na Baía de Fundy e na Baía de Ungava, no Canadá, atingindo até 16 metros. Outros locais com recordes de marés altas incluem o Canal de Bristol entre a Inglaterra e o País de Gales, Cook Inlet no Alasca e o Río Gallegos na Argentina.

A maioria dos lugares experimenta duas marés altas por dia, ocorrendo em intervalos de cerca de 12 horas e 25 minutos. Isso é metade do período de 24 horas e 50 minutos que a Terra leva para fazer uma revolução completa e retornar a lua à sua posição anterior em relação a um observador. A força da maré ou força de elevação da maré diminui rapidamente com a distância, de modo que a lua tem um efeito duas vezes maior nas marés do que o sol. Quando o sol, a lua e a Terra estão todos alinhados (lua cheia e lua nova), o efeito combinado resulta nas altas "marés de primavera". Uma maré de tempestade pode ocorrer quando ventos fortes acumulam água contra a costa em uma área rasa e isso, juntamente com um sistema de baixa pressão, pode elevar drasticamente a superfície do oceano na maré alta.

Ciclo da água, clima e chuva

A água do oceano representa o maior corpo de água dentro do ciclo global da água (os oceanos contêm 97% da água da Terra ). A evaporação do oceano move a água para a atmosfera para depois chover de volta à terra e ao oceano. Os oceanos têm um efeito significativo na biosfera . Acredita-se que o oceano como um todo cubra aproximadamente 90% da biosfera da Terra . A evaporação oceânica , como uma fase do ciclo da água, é a fonte da maioria das chuvas (cerca de 90%). As temperaturas dos oceanos afetam os padrões climáticos e de vento que afetam a vida em terra. Uma das formas mais dramáticas de clima ocorre sobre os oceanos: os ciclones tropicais (também chamados de "tufões" e "furacões", dependendo de onde o sistema se forma).

Como o oceano do mundo é o principal componente da hidrosfera da Terra , é parte integrante da vida na Terra, faz parte do ciclo do carbono e do ciclo da água e – como um enorme reservatório de calor – influencia o clima e os padrões climáticos.

Composição química da água do mar

Salinidade

Salinidade média anual da superfície do mar em unidades práticas de salinidade (psu) do World Ocean Atlas.

A salinidade é uma medida das quantidades totais de sais dissolvidos na água do mar . Foi originalmente medido através da medição da quantidade de cloreto na água do mar e, portanto, denominado clorinidade. Agora é medido rotineiramente medindo a condutividade elétrica da amostra de água. A salinidade pode ser calculada usando a clorinidade, que é uma medida da massa total de íons de halogênio (inclui flúor, cloro, bromo e iodo) na água do mar. Por acordo internacional, a seguinte fórmula é usada para determinar a salinidade:

Salinidade (em ‰) = 1,80655 × Clorinidade (em ‰)

A clorinidade média da água oceânica é de cerca de 19,2‰ e, portanto, a salinidade média é de cerca de 34,7‰.

A salinidade tem uma grande influência na densidade da água do mar. Uma zona de aumento rápido de salinidade com a profundidade é chamada de haloclina . A temperatura de densidade máxima da água do mar diminui à medida que seu teor de sal aumenta. A temperatura de congelamento da água diminui com a salinidade e a temperatura de ebulição da água aumenta com a salinidade. A água do mar típica congela a cerca de -2°C à pressão atmosférica .

A salinidade é maior nos oceanos da Terra, onde há mais evaporação , e menor, onde há mais precipitação . Se a precipitação exceder a evaporação, como é o caso nas regiões polares e temperadas , a salinidade será menor. Se a evaporação exceder a precipitação, como às vezes acontece nas regiões tropicais , a salinidade será maior. Por exemplo, a evaporação é maior que a precipitação no Mar Mediterrâneo , que tem uma salinidade média de 38‰, mais salina do que a média global de 34,7‰. Assim, as águas oceânicas das regiões polares apresentam menor teor de salinidade do que as águas oceânicas das regiões tropicais. No entanto, quando o gelo marinho se forma em altas latitudes, o sal é excluído do gelo à medida que se forma, o que pode aumentar a salinidade na água do mar residual em regiões polares, como o Oceano Ártico .

Observações da salinidade da superfície do mar entre 1950 e 2019 indicam que é praticamente certo que regiões de alta salinidade e evaporação se tornaram mais salinas, enquanto regiões de baixa salinidade e mais precipitação se tornaram mais frescas. É muito provável que os oceanos Pacífico e Austral tenham se refrescado enquanto o Atlântico se tornou mais salino.

Características gerais das águas superficiais do oceano

As águas em diferentes regiões do oceano têm características de temperatura e salinidade bastante diferentes. Isso se deve às diferenças no balanço hídrico local ( precipitação vs. evaporação ) e aos gradientes de temperatura "mar-ar" . Essas características podem variar amplamente entre as regiões oceânicas. A tabela abaixo fornece uma ilustração do tipo de valores normalmente encontrados.

Características gerais das águas superficiais oceânicas por região
Característica Regiões polares Regiões temperadas Regiões tropicais
Precipitação vs. evaporação Precip > Evap Precip > Evap Evap > Precip
Temperatura da superfície do mar no inverno -2°C 5 a 20°C 20 a 25°C
Salinidade média 28‰ a 32‰ 35‰ 35‰ a 37‰
Variação anual da temperatura do ar ≤ 40°C 10°C < 5°C
Variação anual da temperatura da água < 5°C 10°C < 5°C

Gases dissolvidos

Concentração de oxigênio na superfície do mar em mols por metro cúbico do World Ocean Atlas.

A água do oceano contém grandes quantidades de gases dissolvidos, incluindo oxigênio , dióxido de carbono e nitrogênio . Estes dissolvem-se na água do oceano através das trocas gasosas na superfície do oceano, com a solubilidade destes gases dependendo da temperatura e salinidade da água. Os quatro gases mais abundantes na atmosfera terrestre e nos oceanos são nitrogênio, oxigênio, argônio e dióxido de carbono. No oceano por volume, os gases mais abundantes dissolvidos na água do mar são dióxido de carbono (incluindo íons bicarbonato e carbonato, 14 mL/L em média), nitrogênio (9 mL/L) e oxigênio (5 mL/L) em equilíbrio em 24 °C (75 °F) Todos os gases são mais solúveis – mais facilmente dissolvidos – em água mais fria do que em água mais quente. Por exemplo, quando a salinidade e a pressão são mantidas constantes, a concentração de oxigênio na água quase dobra quando a temperatura cai de um dia quente de verão de 30°C (86°F) para congelamento de 0°C (32°F). Da mesma forma, os gases de dióxido de carbono e nitrogênio são mais solúveis em temperaturas mais frias, e sua solubilidade muda com a temperatura em taxas diferentes.

Ciclo de oxigênio e carbono

Diagrama do ciclo do carbono oceânico mostrando o tamanho relativo dos estoques (armazenamento) e fluxos.

O processo de fotossíntese na superfície do oceano libera oxigênio e consome dióxido de carbono. Esta fotossíntese no oceano é dominada pelo fitoplâncton , algas microscópicas flutuantes livres. Depois que as plantas crescem, a decomposição bacteriana da matéria orgânica formada pela fotossíntese no oceano consome oxigênio e libera dióxido de carbono. O afundamento e decomposição bacteriana de alguma matéria orgânica nas águas profundas do oceano, em profundidades onde as águas estão fora de contato com a atmosfera, leva a uma redução nas concentrações de oxigênio e aumento de dióxido de carbono, carbonato e bicarbonato . Este ciclo de dióxido de carbono nos oceanos é uma parte importante do ciclo global de carbono . As concentrações crescentes de dióxido de carbono na atmosfera devido à combustão de combustíveis fósseis levam a concentrações mais altas nas águas oceânicas e à acidificação dos oceanos . A dissolução do dióxido de carbono atmosférico reage com os íons bicarbonato e carbonato na água do mar para alterar o equilíbrio químico da água, tornando-a mais ácida. Os oceanos representam um importante sumidouro para o dióxido de carbono retirado da atmosfera pela fotossíntese e pela dissolução. Há também uma atenção crescente focada na absorção de dióxido de carbono em habitats marinhos costeiros , como manguezais e pântanos , um processo às vezes chamado de “ carbono azul ”. A atenção está voltada para esses ecossistemas porque eles são fortes sumidouros de carbono, bem como habitats ecologicamente importantes sob considerável ameaça de atividades humanas e degradação ambiental .

À medida que a água do oceano profundo circula por todo o globo, ela contém gradualmente menos oxigênio e gradualmente mais dióxido de carbono com mais tempo longe do ar na superfície. Essa diminuição gradual na concentração de oxigênio acontece à medida que a matéria orgânica se decompõe continuamente durante o tempo em que a água está fora de contato com a atmosfera. A maioria das águas profundas do oceano ainda contém concentrações relativamente altas de oxigênio suficientes para a maioria dos animais sobreviverem. No entanto, algumas áreas oceânicas têm muito pouco oxigênio devido a longos períodos de isolamento da água da atmosfera. Essas áreas com deficiência de oxigênio, chamadas zonas mínimas de oxigênio ou águas hipóxicas , podem ser agravadas pelas mudanças climáticas .

Tempos de residência de elementos químicos e íons

O tempo de residência dos elementos no oceano depende do fornecimento por processos como intemperismo de rochas e rios versus remoção por processos como evaporação e sedimentação .

As águas oceânicas contêm muitos elementos químicos como íons dissolvidos. Os elementos dissolvidos nas águas oceânicas têm uma ampla gama de concentrações. Alguns elementos têm concentrações muito altas de vários gramas por litro, como sódio e cloreto , juntos compondo a maioria dos sais oceânicos. Outros elementos, como o ferro , estão presentes em pequenas concentrações de apenas alguns nanogramas ( 10-9 gramas) por litro.

A concentração de qualquer elemento depende de sua taxa de fornecimento ao oceano e de sua taxa de remoção. Os elementos entram no oceano a partir dos rios, da atmosfera e das fontes hidrotermais . Os elementos são removidos da água do oceano afundando e ficando enterrados em sedimentos ou evaporando para a atmosfera no caso da água e alguns gases. Os oceanógrafos consideram o equilíbrio de entrada e remoção estimando o tempo de residência de um elemento. O tempo de residência é o tempo médio que o elemento passaria dissolvido no oceano antes de ser removido. Elementos muito abundantes na água do oceano, como o sódio, têm altas taxas de entrada, refletindo a alta abundância nas rochas e o intemperismo relativamente rápido das rochas, juntamente com a remoção muito lenta do oceano, porque os íons de sódio são pouco reativos e muito solúveis. Em contraste, outros elementos, como ferro e alumínio , são abundantes nas rochas, mas muito insolúveis, o que significa que as entradas no oceano são baixas e a remoção é rápida. Esses ciclos representam parte do principal ciclo global de elementos que ocorreu desde a formação da Terra. Os tempos de residência dos elementos muito abundantes no oceano são estimados em milhões de anos, enquanto para elementos altamente reativos e insolúveis, os tempos de residência são de apenas centenas de anos.

Tempos de residência de elementos e íons
Elemento químico ou íon Tempo de residência (anos)
Cloreto (Cl ) 100.000.000
Sódio (Na + ) 68.000.000
Magnésio (Mg 2+ ) 13.000.000
Potássio (K + ) 12.000.000
Sulfato (SO 4 2− ) 11.000.000
Cálcio (Ca2 + ) 1.000.000
Carbonato (CO 3 2− ) 110.000
Silício (Si) 20.000
Água (H 2 O) 4.100
Manganês (Mn) 1.300
Alumínio (Al) 600
Ferro (Fe) 200

Nutrientes

Alguns elementos como nitrogênio , fósforo , ferro e potássio são essenciais para a vida, são os principais componentes do material biológico e são comumente chamados de “ nutrientes ”. Nitrato e fosfato têm tempos de residência no oceano de 10.000 e 69.000 anos, respectivamente, enquanto o potássio é um íon muito mais abundante no oceano com um tempo de residência de 12 milhões de anos. A ciclagem biológica desses elementos significa que isso representa um processo contínuo de remoção da coluna de água do oceano, à medida que o material orgânico degradante afunda no fundo do oceano como sedimento . O fosfato da agricultura intensiva e do esgoto não tratado é transportado via escoamento para rios e zonas costeiras até o oceano, onde é metabolizado. Eventualmente, ele afunda no fundo do oceano e não está mais disponível para os seres humanos como um recurso comercial. A produção de fosfato de rocha , um ingrediente essencial em fertilizantes inorgânicos, é um processo geológico lento que ocorre em alguns dos sedimentos oceânicos do mundo, tornando a apatita sedimentar minerável (fosfato) um recurso não renovável (ver pico de fósforo ). Essa perda contínua de deposição líquida de fosfato não renovável de atividades humanas pode se tornar um problema de recursos no futuro para a produção de fertilizantes e segurança alimentar .

vida marinha

A vida no oceano evoluiu 3 bilhões de anos antes da vida na terra. Tanto a profundidade quanto a distância da costa influenciam fortemente a biodiversidade das plantas e animais presentes em cada região. A diversidade de vida no oceano é imensa, incluindo:

As orcas (orcas) são predadores marinhos altamente visíveis que caçam muitas espécies grandes. Mas a maior parte da atividade biológica no oceano ocorre com organismos marinhos microscópicos que não podem ser vistos individualmente a olho nu, como bactérias marinhas e fitoplâncton .

Vida marinha , vida marinha ou vida oceânica são as plantas , animais e outros organismos que vivem na água salgada do mar ou oceano, ou na água salobra dos estuários costeiros . Em um nível fundamental, a vida marinha afeta a natureza do planeta. Organismos marinhos, principalmente microorganismos , produzem oxigênio e sequestram carbono . A vida marinha em parte molda e protege as linhas costeiras, e alguns organismos marinhos até ajudam a criar novas terras (por exemplo , recifes de coral ). A maioria das formas de vida evoluiu inicialmente em habitats marinhos . Em volume, os oceanos fornecem cerca de 90% do espaço vital do planeta. Os primeiros vertebrados apareceram na forma de peixes , que vivem exclusivamente na água. Alguns destes evoluíram para anfíbios , que passam parte de suas vidas na água e partes em terra. Um grupo de anfíbios evoluiu para répteis e mamíferos e alguns subconjuntos de cada um retornaram ao oceano como cobras marinhas , tartarugas marinhas , focas , peixes- boi e baleias . Formas de plantas como algas e outras algas crescem na água e são a base de alguns ecossistemas subaquáticos. O plâncton forma a base geral da cadeia alimentar oceânica , particularmente o fitoplâncton , que são os principais produtores primários .

Mais de 200.000 espécies marinhas foram documentadas e talvez dois milhões de espécies marinhas ainda não foram documentadas. As espécies marinhas variam em tamanho desde o microscópico como o fitoplâncton , que pode ser tão pequeno quanto 0,02 micrômetro , a enormes cetáceos como a baleia azul – o maior animal conhecido, chegando a 33 m (108 pés) de comprimento. Microrganismos marinhos, incluindo protistas e bactérias e seus vírus associados , foram estimados como constituindo cerca de 70% ou cerca de 90% da biomassa marinha total . A vida marinha é estudada cientificamente tanto na biologia marinha quanto na oceanografia biológica . O termo marinho vem do latim mare , que significa "mar" ou "oceano".
Os recifes de coral fornecem habitats marinhos para esponjas tubulares, que por sua vez se tornam habitats marinhos para peixes
Os habitats marinhos são habitats que suportam a vida marinha . A vida marinha depende de alguma forma da água salgada que está no mar (o termo marinho vem do latim mare , que significa mar ou oceano). Um habitat é uma área ecológica ou ambiental habitada por uma ou mais espécies vivas . O ambiente marinho suporta muitos tipos desses habitats. Os habitats marinhos podem ser divididos em habitats costeiros e de oceano aberto . Habitats costeiros são encontrados na área que se estende desde a entrada da maré na linha de costa até a borda da plataforma continental . A maior parte da vida marinha é encontrada em habitats costeiros, embora a área da plataforma ocupe apenas sete por cento da área total do oceano. Os habitats de oceano aberto são encontrados no oceano profundo além da borda da plataforma continental.
Os recifes de coral formam ecossistemas marinhos complexos com uma enorme biodiversidade
Os ecossistemas marinhos são os maiores ecossistemas aquáticos da Terra e existem em águas com alto teor de sal. Esses sistemas contrastam com os ecossistemas de água doce , que possuem menor teor de sal . As águas marinhas cobrem mais de 70% da superfície da Terra e representam mais de 97% do abastecimento de água da Terra e 90% do espaço habitável na Terra. A água do mar tem uma salinidade média de 35 partes por mil de água. A salinidade real varia entre os diferentes ecossistemas marinhos. Os ecossistemas marinhos podem ser divididos em muitas zonas, dependendo da profundidade da água e das características da linha de costa. A zona oceânica é a vasta parte aberta do oceano onde vivem animais como baleias, tubarões e atuns. A zona bentônica consiste em substratos abaixo da água onde vivem muitos invertebrados. A zona intertidal é a área entre as marés alta e baixa. Outras zonas próximas da costa (neríticas) podem incluir lodaçais , prados de ervas marinhas , manguezais , sistemas rochosos entre marés , pântanos salgados , recifes de coral , lagoas . Nas águas profundas, fontes hidrotermais podem ocorrer onde as bactérias sulfurosas quimiossintéticas formam a base da cadeia alimentar.

Usos humanos dos oceanos

O oceano tem sido associado à atividade humana ao longo da história. Essas atividades atendem a uma ampla variedade de finalidades, incluindo navegação e exploração , guerra naval , viagens, navegação e comércio , produção de alimentos (por exemplo , pesca , baleação , cultivo de algas marinhas , aquicultura ), lazer ( cruzeiro , vela , pesca recreativa , mergulho ) , geração de energia (veja energia marinha e energia eólica offshore ), indústrias extrativas ( perfuração offshore e mineração em alto mar ), produção de água doce via dessalinização .

Muitas das mercadorias do mundo são transportadas por navio entre os portos marítimos do mundo . Grandes quantidades de mercadorias são transportadas através do oceano, especialmente através do Atlântico e ao redor da Orla do Pacífico. Muitas cargas, como produtos manufaturados, geralmente são transportadas em contêineres de tamanho padrão e com chave , carregados em navios porta-contêineres em terminais dedicados . A conteinerização aumentou muito a eficiência e diminuiu o custo de movimentação de mercadorias por mar, e foi um fator importante que levou ao aumento da globalização e aumentos exponenciais no comércio internacional em meados do século XX.

Os oceanos são também a principal fonte de abastecimento da indústria pesqueira . Algumas das principais colheitas são camarão , peixe , caranguejo e lagosta . A maior pesca comercial do mundo é para anchovas , escamudo do Alasca e atum . Um relatório da FAO em 2020 afirmou que "em 2017, 34% dos estoques de peixes da pesca marinha do mundo foram classificados como sobrepescados ". O peixe e outros produtos da pesca da pesca selvagem e da aquicultura estão entre as fontes de proteína e outros nutrientes essenciais mais amplamente consumidas. Dados de 2017 mostraram que “o consumo de peixe representou 17% da ingestão de proteínas animais da população global”. Para atender a essa necessidade, os países costeiros têm explorado os recursos marinhos em sua zona econômica exclusiva , embora as embarcações de pesca se aventurem cada vez mais longe para explorar os estoques em águas internacionais.

O oceano oferece uma oferta muito grande de energia transportada por ondas oceânicas , marés , diferenças de salinidade e diferenças de temperatura do oceano que podem ser aproveitadas para gerar eletricidade . As formas de energia marinha sustentável incluem energia das marés , energia térmica oceânica e energia das ondas . A energia eólica offshore é captada por turbinas eólicas colocadas no oceano; tem a vantagem de que as velocidades do vento são mais altas do que em terra, embora os parques eólicos sejam mais caros para construir no mar. Existem grandes depósitos de petróleo , como petróleo e gás natural , em rochas sob o fundo do oceano. Plataformas offshore e plataformas de perfuração extraem o petróleo ou gás e armazenam para transporte para terra.

A "liberdade dos mares" é um princípio do direito internacional que data do século XVII. Ele enfatiza a liberdade de navegar pelos oceanos e desaprova a guerra travada em águas internacionais . Hoje, este conceito está consagrado na Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar (UNCLOS).

Existem duas grandes organizações jurídicas internacionais que estão envolvidas na governança oceânica em escala global, a saber, a Organização Marítima Internacional e as Nações Unidas . A Organização Marítima Internacional (IMO), que foi ratificada em 1958, é responsável principalmente pela segurança marítima , responsabilidade e compensação e realizou algumas convenções sobre poluição marinha relacionada a incidentes de navegação. A governança dos oceanos é a condução da política, ações e assuntos relativos aos oceanos do mundo .

Ameaças

Impacto humano cumulativo global no oceano

As atividades humanas afetam a vida marinha e os habitats marinhos por meio de muitas influências negativas, como poluição marinha (incluindo detritos marinhos e microplásticos) , pesca excessiva , acidificação dos oceanos e outros efeitos das mudanças climáticas nos oceanos .

poluição marinha

A poluição marinha ocorre quando substâncias utilizadas ou espalhadas por seres humanos, como resíduos industriais , agrícolas e residenciais , partículas , ruídos , excesso de dióxido de carbono ou organismos invasores entram no oceano e causam efeitos nocivos. A maioria desses resíduos (80%) vem da atividade terrestre, embora o transporte marítimo também contribua significativamente. Como a maioria dos insumos vem da terra, seja pelos rios , esgoto ou atmosfera, isso significa que as plataformas continentais são mais vulneráveis ​​à poluição. A poluição do ar também é um fator que contribui para o transporte de ferro, ácido carbônico, nitrogênio, silício, enxofre, pesticidas ou partículas de poeira para o oceano. A poluição geralmente vem de fontes não pontuais , como escoamento agrícola, detritos levados pelo vento e poeira. Essas fontes não pontuais são em grande parte devido ao escoamento que entra no oceano através dos rios, mas os detritos e a poeira levados pelo vento também podem desempenhar um papel, pois esses poluentes podem se instalar em cursos de água e oceanos. As vias de poluição incluem descarga direta, escoamento de terra, poluição de navios , poluição atmosférica e, potencialmente, mineração em alto mar .

Os tipos de poluição marinha podem ser agrupados como poluição por detritos marinhos , poluição plástica , incluindo microplásticos , acidificação dos oceanos , poluição por nutrientes , toxinas e ruído subaquático. A poluição plástica no oceano é um tipo de poluição marinha por plásticos , variando em tamanho, desde grandes materiais originais, como garrafas e sacolas, até microplásticos formados a partir da fragmentação do material plástico. O lixo marinho é principalmente lixo humano descartado que flutua ou está suspenso no oceano. A poluição plástica é prejudicial à vida marinha .

Poluição plástica

A poluição plástica marinha (ou poluição plástica no oceano) é um tipo de poluição marinha por plásticos , variando em tamanho, desde grandes materiais originais, como garrafas e sacolas, até microplásticos formados a partir da fragmentação de material plástico. O lixo marinho é principalmente lixo humano descartado que flutua ou está suspenso no oceano. Oitenta por cento do lixo marinho é plástico . Microplásticos e nanoplásticos resultam da decomposição ou fotodegradação de resíduos plásticos em águas superficiais, rios ou oceanos. Recentemente, cientistas descobriram nanoplásticos na neve pesada, mais especificamente cerca de 3.000 toneladas que cobrem a Suíça anualmente. Estima-se que haja um estoque de 86 milhões de toneladas de detritos marinhos plásticos no oceano mundial no final de 2013, assumindo que 1,4% dos plásticos globais produzidos de 1950 a 2013 entraram no oceano e se acumularam. Estima-se que 19 a 23 milhões de toneladas de plástico vazem para os ecossistemas aquáticos anualmente. A Conferência dos Oceanos das Nações Unidas de 2017 estimou que os oceanos podem conter mais peso em plásticos do que peixes até o ano de 2050.

Os oceanos estão poluídos por partículas de plástico que variam em tamanho, desde grandes materiais originais, como garrafas e sacolas, até microplásticos formados a partir da fragmentação do material plástico. Este material é degradado ou removido do oceano apenas muito lentamente, de modo que as partículas de plástico estão agora espalhadas por toda a superfície do oceano e são conhecidas por terem efeitos deletérios na vida marinha. Sacos plásticos descartados, anéis de seis pacotes, pontas de cigarro e outras formas de resíduos plásticos que acabam no oceano representam perigos para a vida selvagem e a pesca. A vida aquática pode ser ameaçada por emaranhamento, asfixia e ingestão. As redes de pesca, geralmente feitas de plástico, podem ser deixadas ou perdidas no oceano pelos pescadores. Conhecidas como redes fantasmas , essas redes enredam peixes, golfinhos , tartarugas marinhas , tubarões , dugongos , crocodilos , aves marinhas , caranguejos e outras criaturas, restringindo o movimento, causando fome, laceração, infecção e, naqueles que precisam retornar à superfície para respirar, asfixia. Existem vários tipos de plásticos oceânicos que causam problemas à vida marinha. Tampas de garrafas foram encontradas nos estômagos de tartarugas e aves marinhas, que morreram devido à obstrução de seus tratos respiratório e digestivo . As redes fantasmas também são um tipo problemático de plástico oceânico, pois podem prender continuamente a vida marinha em um processo conhecido como "pesca fantasma".

Sobrepesca

A sobrepesca é a remoção de uma espécie de peixe (ou seja , pesca ) de um corpo de água a uma taxa maior do que a espécie pode reabastecer sua população naturalmente (ou seja, a sobreexploração do estoque de peixes existente na pescaria ), resultando na espécie se tornando cada vez mais despovoada nessa área. A sobrepesca pode ocorrer em corpos d'água de qualquer tamanho, como lagoas , pântanos , rios , lagos ou oceanos, e pode resultar em esgotamento de recursos , taxas de crescimento biológico reduzidas e baixos níveis de biomassa . A sobrepesca sustentada pode levar a uma despensa crítica , onde a população de peixes não é mais capaz de se sustentar. Algumas formas de sobrepesca, como a pesca excessiva de tubarões , levaram à perturbação de ecossistemas marinhos inteiros . Os tipos de sobrepesca incluem: sobrepesca de crescimento, sobrepesca de recrutamento, sobrepesca do ecossistema.

Das Alterações Climáticas

Os efeitos das mudanças climáticas nos oceanos incluem o aumento do nível do mar devido ao aquecimento dos oceanos e ao derretimento das camadas de gelo, e mudanças no valor do pH ( acidificação dos oceanos ), circulação e estratificação devido às mudanças de temperatura que levam a mudanças nas concentrações de oxigênio. Há evidências claras de que a Terra está se aquecendo devido às emissões antropogênicas de gases de efeito estufa e levando inevitavelmente ao aquecimento dos oceanos . Os gases de efeito estufa absorvidos pelo oceano (através do sequestro de carbono ) ajudam a mitigar as mudanças climáticas, mas levam à acidificação dos oceanos.

Os efeitos físicos das mudanças climáticas nos oceanos incluem o aumento do nível do mar, que afetará em particular as áreas costeiras , as correntes oceânicas , o clima e o fundo do mar . Os efeitos químicos incluem a acidificação dos oceanos e a redução dos níveis de oxigênio . Além disso, haverá efeitos sobre a vida marinha . O consenso de muitos estudos de registros de marégrafos costeiros é que durante o século passado o nível do mar subiu em todo o mundo a uma taxa média de 1-2 mm/ano refletindo um fluxo líquido de calor na superfície da terra e dos oceanos. A taxa na qual a acidificação do oceano ocorrerá pode ser influenciada pela taxa de aquecimento da superfície do oceano, porque os equilíbrios químicos que governam o pH da água do mar são dependentes da temperatura. O aumento da temperatura da água também terá um efeito devastador em diferentes ecossistemas oceânicos, como os recifes de coral . O efeito direto é o branqueamento de corais desses recifes, que vivem dentro de uma estreita margem de temperatura, portanto, um pequeno aumento de temperatura teria efeitos drásticos nesses ambientes.

acidificação do oceano

O valor de pH do oceano em 2020 era de 8,1, o que significa que atualmente é levemente básico (o pH é superior a 7). A acidificação do oceano resultará em uma mudança para um valor de pH mais baixo, o que significa que a água se tornará menos básica e, portanto, mais ácida. A acidificação dos oceanos pode levar à diminuição da produção de conchas de mariscos e outras formas de vida aquática com conchas de carbonato de cálcio , bem como alguns outros desafios fisiológicos para os organismos marinhos. Os organismos com casca de carbonato de cálcio não podem se reproduzir em águas altamente saturadas e acidóticas.

A acidificação dos oceanos afeta muitas espécies, especialmente organismos como ostras e corais. É um dos vários efeitos das mudanças climáticas nos oceanos .

Proteção

Proteger os ecossistemas dos oceanos da Terra contra suas ameaças reconhecidas é um componente importante da proteção ambiental e está intimamente relacionado ao desenvolvimento sustentável . Uma de suas principais técnicas é a criação e fiscalização de áreas marinhas protegidas (AMPs). Outras técnicas podem incluir certificações padronizadas de produtos , políticas de requisitos de transparência da cadeia de suprimentos, políticas para prevenir a poluição marinha, tarifas ecológicas , pesquisa e desenvolvimento , assistência ecossistêmica (por exemplo , para recifes de coral ), apoio a frutos do mar sustentáveis ​​(por exemplo , práticas de pesca sustentáveis ​​e tipos de aquacultura ), proibindo e obstruindo sistematicamente (por exemplo, através de políticas de custos mais elevados) o uso insustentável do oceano e indústrias associadas (por exemplo , viagens em navios de cruzeiro , certas práticas de navegação ), monitoramento , revisão da gestão de resíduos de plásticos e poluentes da indústria da moda , proteção de recursos marinhos e componentes cuja extração ou perturbação causaria danos substanciais, envolvimento de públicos mais amplos e comunidades impactadas, novos mecanismos de tomada de decisão e o desenvolvimento de projetos de limpeza oceânica. A proteção dos oceanos serve, por exemplo, para proteger a saúde humana e salvaguardar as condições estáveis ​​deste ecossistema natural do qual os humanos dependem.

Os conservacionistas marinhos contam com uma combinação de princípios científicos derivados da biologia marinha , ecologia , oceanografia e ciência da pesca , bem como em fatores humanos, como demanda por recursos marinhos, direito marítimo , economia e política, a fim de determinar como melhor proteger e conservar as espécies e ecossistemas marinhos. A conservação marinha pode ser descrita como uma subdisciplina da biologia da conservação . A conservação marinha foi abordada no objetivo de desenvolvimento sustentável 14, que garante o uso sustentável dos recursos marinhos para o desenvolvimento sustentável. ( Artigo completo... )

Pode ser necessário considerar a proteção marinha dentro de um contexto nacional, regional e internacional. A proteção marinha também pode ter efeitos sinérgicos – por exemplo, de acordo com um estudo, uma rede global de AMPs projetadas para melhorar a produtividade da pesca poderia aumentar substancialmente as capturas futuras.

Em 2021, 43 cientistas especialistas publicaram a primeira versão do arcabouço científico que – por meio de integração, revisão , esclarecimentos e padronização – permite a avaliação dos níveis de proteção das áreas marinhas protegidas e pode servir de guia para quaisquer esforços subsequentes de melhoria, planejamento e monitoramento qualidade e extensão da proteção marinha, como nos esforços para a meta de 30% de proteção do "Global Deal For Nature" e o ODS da ONU 14 .

Oceanos extraterrestres

Os oceanos extraterrestres podem ser compostos de água ou outros elementos e compostos . Os únicos grandes corpos estáveis ​​​​de líquidos de superfície extraterrestres confirmados são os lagos de Titã , que são feitos de hidrocarbonetos em vez de água. No entanto, há fortes evidências da existência de oceanos de água subterrânea em outras partes do Sistema Solar . Os candidatos mais bem estabelecidos para oceanos de água subterrânea no Sistema Solar são as luas de Júpiter Europa , Ganimedes e Calisto ; e as luas de Saturno Encélado e Titã .

Embora a Terra seja o único planeta conhecido com grandes corpos estáveis ​​de água líquida em sua superfície e o único no Sistema Solar , acredita-se que outros corpos celestes tenham grandes oceanos. Em junho de 2020, cientistas da NASA relataram que é provável que exoplanetas com oceanos possam ser comuns na Via Láctea , com base em estudos de modelagem matemática .

Fluido supercrítico em gigantes gasosos

A estrutura interna dos gigantes gasosos permanece pouco compreendida. Os cientistas suspeitam que, sob extrema pressão, o hidrogênio agiria como um fluido supercrítico , daí a probabilidade de "oceanos" de hidrogênio líquido nas profundezas do interior de gigantes gasosos como Júpiter .

Acredita-se que oceanos de carbono líquido existam em gigantes de gelo , notadamente Netuno e Urano .

Veja também

Referências

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