Океанографија

Океанографија (Океан + грчки γράφειν = писати), такође звана океанологија, наука је о земљиним океанима и њиховим међусобно повезаним екосистемима и хемијским и физичким процесима.

биолошка океанографија или поморска биологија је наука о океанским биотима и њиховим еколошким интеракцијама;
хемијска океанографија је наука о хемији океана;
геолошка океанографија или поморска геологија укључује тектонику плоча и остале науке о океанском дну;
метеоролошка океанографија се бави питањем како атмосфера и океан међусобно делују унутар хидросфере;
и физичка географија која се бави физичким обележјима океана (као што су таласи, струје па и структура температуре и сланости).

Историја океанографије

Океанске струје

Људи су првобитно стекли знање о таласима и струјама мора и океана у праисторијским временима. Опажања на плимама су забележили Аристотел и Страбон.^[1] Рана истраживања океана била су првенствено спровођена ради картографије и углавном су се ограничавала на њихове површине и на животиње које су рибари прикупљали мрежама, иако су изучавани и дубински звукови оловног кабла.

Мада Хуан Понсе де Леон 1513. године први идентификовао Голфску струју, и струја је већ била позната поморцима, Бенџамин Френклин је извео прву научну студију на њој и дао јој је име. Френклин је мерио температуре воде током неколико прелаза Атлантика и коректно је објаснио узрок Голфске струје. Френклин и Тимоти Фолџер су објавили прву мапу Голфске струје 1769–1770.^[2]^[3]

Рана истраживања океана су била ограничена на његову површину и малобројна створења која су рибари вадили у својим мрежама. Међутим када су Боугаинвиле и Кук извели своја истраживања у јужном Пацифику у својим су извештајима споменули и мора која су посетили. Сер Џејмс Кларк Рос је предузео 1840. прво модерно мерење дубине мора, Чарлс Дарвин је објавио радњу о гребенима и обликовању атола, али ипак постојање огромне стрмине иза континенталних шелфова није откривено све до 1849. Марејева Физикална географија мора из 1855. је био први уџбеник из океанографије. Полагање северноатлантског телеграфског кабла потврдило је присутност средњоокеанског хрпта.

Након средине 19. века када су научна друштва пролазила кроз поплаву нових терестричких ботаничких и зоолошких информација, европски историчари природе почели су осећати недостатак више него анегдотских знања о океанима. Почеци океанографије као квантитативне науке заправо су започели 1872. када су Чарлс Вајвил Томпсон и Џон Мареј кренули у Challenger експедицију (1872—76). Убрзо су остали европски и амерички народи послали научне експедиције (као што су учинили многи приватни појединци и институције), а основани су и институти посвећени проучавању океанографије. Четири најважнија у Сједињеним Државама су Океанографски институт Скрипс, Океанографски институт Вудс Холе, Опсерваторија Ламонт-Дохерту, и Универзитет вашингтонске школе океанографије. Најважнија нова институција у Британији је Саутемптонски океанографски центар.

Прва међународна океанографска организација створена је 1901. под именом Међународно веће за истраживање мора. Године 1921, у Монаку је основан Међународни хидрографски уред (ИХБ). Касније је 1966. Конгрес САД створио Национални савет за поморска богатства и технички развој у чијој је надлежности било истраживање и проучавање свих аспеката океанографије. Такође је омогућио да Национални научни завод новчано подупре људе који су обављали та проучавања на пољу океанографије.

Гране

Океанографски фронтални системи на јужној хемисфери

Зграда примењене морске физике на Росенстил школи за морске и атмосферске науке Универзитета у Мајамију у Вирџинија Кију, септембар 2007.

Студије океанографије су подељене у ових пет грана:

Биолошка океанографија

Биолошка океанографија истражује екологију и биологију морских организама у контексту физичких, хемијских и геолошких карактеристика њиховог океанског окружења.

Хемијска океанографија

Хемијска океанографија је проучавање хемије океана. Док је хемијска океанографија првенствено заокупљена проучавањем и разумевањем својстава морске воде и њених промена, океанска хемија се првенствено фокусира на геохемијске циклусе. Централна тема коју истражује хемијска океанографија је закишељавање океана.

Закисељавање океана

Закисељавање океана описује смањење pH океана, што је узроковано антропогеним емисијама угљен-диоксида ( ${\ce {CO2}}$ ) у атмосферу.^[4] Морска вода је благо алкална и имала је преиндустријски pH од око 8,2. У новије време, антропогене активности су стално повећавале садржај угљен-диоксида у атмосфери; око 30–40% додатог CO₂ се апсорбује у океанима, формирајући угљену киселину и снижавајући pH (сада испод 8,1^[5]) кроз закишељавање океана.^[6]^[7]^[8] Очекује се да ће pH вредност достићи 7,7 до 2100. године.^[9]

Важан елемент за скелете морских животиња је калцијум, али калцијум карбонат постаје растворљивији под притиском, тако да се карбонатне шкољке и скелети растварају испод дубине компензације карбоната.^[10] Калцијум карбонат постаје растворљивији при нижем pH, тако да ће закисељавање океана вероватно утицати на морске организме са кречњачким шкољкама, као што су остриге, шкољке, морски јежеви и корали,^[11]^[12] и дубина компензације карбоната ће порасти ближе морској површини. Погођени планктонски организми ће укључивати птероподе, коколитофориде и фораминифере, сви од којих су важни у ланцу исхране. У тропским регионима, корали ће вероватно бити озбиљно погођени, јер постају мање способни да граде своје скелете од калцијум карбоната,^[13] што заузврат негативно утиче на друге становнике гребена.^[9]

Сматра се да је тренутна стопа хемијске промене океана без преседана у геолошкој историји Земље, због чега није јасно колико ће се морски екосистеми прилагодити променљивим условима у блиској будућности.^[14] Посебно забрињава начин на који ће комбинација ацидификације са очекиваним додатним стресорима виших температура океана и нижих нивоа кисеоника утицати на мора.^[15]

Сродне дисциплине

Види још

Референце

^ „A History Of The Study Of Marine Biology ~ MarineBio Conservation Society” (на језику: енглески). 17. 6. 2018. Приступљено 2021-05-17.
^ „1785: Benjamin Franklin's 'Sundry Maritime Observations'”. 18. 12. 2005. Архивирано из оригинала 18. 12. 2005. г. .
^ Wilkinson, Jerry. History of the Gulf Stream 1 January 2008
^ Caldeira, K.; Wickett, M. E. (2003). „Anthropogenic carbon and ocean pH” (PDF). Nature. 425 (6956): OS11C—0385. Bibcode:2001AGUFMOS11C0385C. PMID 14508477. S2CID 4417880. doi:10.1038/425365a. Архивирано (PDF) из оригинала 2007-06-04. г.
^ „Ocean Acidity”. EPA. 13. 9. 2013. Приступљено 1. 11. 2013.
^ Feely, R. A.; et al. (јул 2004). „Impact of Anthropogenic CO₂ on the CaCO₃ System in the Oceans”. Science. 305 (5682): 362—366. Bibcode:2004Sci...305..362F. PMID 15256664. S2CID 31054160. doi:10.1126/science.1097329.
^ Zeebe, R. E.; Zachos, J. C.; Caldeira, K.; Tyrrell, T. (4. 7. 2008). „OCEANS: Carbon Emissions and Acidification”. Science. 321 (5885): 51—52. PMID 18599765. S2CID 206513402. doi:10.1126/science.1159124.
^ Gattuso, J.P.; Hansson, L. (15. 9. 2011). Ocean Acidification. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-959109-1. OCLC 730413873.
^ ^а ^б „Ocean acidification”. Department of Sustainability, Environment, Water, Population & Communities: Australian Antarctic Division. 28. 9. 2007. Приступљено 17. 4. 2013.
^ Pinet, Paul R. (1996). Invitation to Oceanography. West Publishing Company. стр. 126, 134—135. ISBN 978-0-314-06339-7.
^ „What is Ocean Acidification?”. NOAA PMEL Carbon Program. Архивирано из оригинала 02. 09. 2013. г. Приступљено 15. 9. 2013.
^ Orr, James C.; et al. (2005). „Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms” (PDF). Nature. 437 (7059): 681—686. Bibcode:2005Natur.437..681O. PMID 16193043. S2CID 4306199. doi:10.1038/nature04095. Архивирано из оригинала (PDF) 25. 6. 2008. г.
^ Cohen, A.; Holcomb, M. (2009). „Why Corals Care About Ocean Acidification: Uncovering the Mechanism”. Oceanography. 24 (4): 118—127. doi:10.5670/oceanog.2009.102  . hdl:1912/3179.
^ Hönisch, Bärbel; Ridgwell, Andy; Schmidt, Daniela N.; Thomas, E.; et al. (2012). „The Geological Record of Ocean Acidification” (PDF). Science. 335 (6072): 1058—1063. Bibcode:2012Sci...335.1058H. PMID 22383840. S2CID 6361097. doi:10.1126/science.1208277. hdl:1983/24fe327a-c509-4b6a-aa9a-a22616c42d49.
^ Gruber, N. (18. 4. 2011). „Warming up, turning sour, losing breath: ocean biogeochemistry under global change”. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 369 (1943): 1980—96. Bibcode:2011RSPTA.369.1980G. PMID 21502171. doi:10.1098/rsta.2011.0003  .

Литература

Hamblin, Jacob Darwin (2005). Oceanographers and the Cold War: Sisciples of Marine Science. University of Washington Press. ISBN 978-0-295-98482-7.
Steele, J.; K. Turekian; S. Thorpe. (2001). Encyclopedia of Ocean Sciences. San Diego: Academic Press. (6 vols.). ISBN 978-0-12-227430-5.
Sverdrup, Keith A.; Duxbury, Alyn C.; Duxbury, Alison B. (2006). Fundamentals of Oceanography. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-282678-4.
Lang, Michael A., Ian G. Macintyre, and Klaus Rützler, eds. Proceedings of the Smithsonian Marine Science Symposium. Washington, D.C: Smithsonian Institution Scholarly Press. 2009. . Smithsonian Contributions to the Marine Sciences, no. 38. .
Boling Guo, Daiwen Huang. Guo, Boling; Huang, Daiwen (2014). Infinite-Dimensional Dynamical Systems in Atmospheric and Oceanic Science. World Scientific Publishing. ISBN 978-981-4590-37-2. doi:10.1142/9106. . . Sample Chapter
Russell, Joellen Louise. [1], 2000, Regents of the University of California.
Morrissey, John; Sumich, James (2012). Introduction to the Biology of Marine Life. Jones & Bartlett Publishers. ISBN 9780763781606.
Mladenov, Philip V., Marine Biology: A Very Short Introduction, 2nd edn (Oxford, 2020; online edn, Very Short Introductions online, Feb. 2020), http://dx.doi.org/10.1093/actrade/9780198841715.001.0001, accessed 21 Jun. 2020.
DOE (1994). „5” (PDF). Ур.: A.G. Dickson; C. Goyet. Handbook of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water. 2. ORNL/CDIAC-74. Архивирано из оригинала (PDF) 25. 05. 2011. г. Приступљено 27. 05. 2023.

Спољашње везе

NASA Jet Propulsion Laboratory – Physical Oceanography Distributed Active Archive Center (PO.DAAC). A data centre responsible for archiving and distributing data about the physical state of the ocean.
Scripps Institution of Oceanography. One of the world's oldest, largest, and most important centres for ocean and Earth science research, education, and public service.
Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI). One of the world's largest private, non-profit ocean research, engineering and education organizations.
British Oceanographic Data Centre. A source of oceanographic data and information.
NOAA Ocean and Weather Data Navigator. Plot and download ocean data.
Freeview Video 'Voyage to the Bottom of the Deep Deep Sea' Oceanography Programme by the Vega Science Trust and the BBC/Open University.
Atlas of Spanish Oceanography by InvestigAdHoc.
Glossary of Physical Oceanography and Related Disciplines by Steven K. Baum, Department of Oceanography, Texas A&M University
Barcelona-Ocean.com . Inspiring Education in Marine Sciences
[2]. A source of oceanographic live data (buoy monitoring) and education for South African coasts.
Oceanography on In Our Time at the BBC.

[1] „A History Of The Study Of Marine Biology ~ MarineBio Conservation Society” (на језику: енглески). 17. 6. 2018. Приступљено 2021-05-17.

[NOAA_Franklin-2] „1785: Benjamin Franklin's 'Sundry Maritime Observations'”. 18. 12. 2005. Архивирано из оригинала 18. 12. 2005. г. .

[3] Wilkinson, Jerry. History of the Gulf Stream 1 January 2008

[cald03-4] Caldeira, K.; Wickett, M. E. (2003). „Anthropogenic carbon and ocean pH” (PDF). Nature. 425 (6956): OS11C—0385. Bibcode:2001AGUFMOS11C0385C. PMID 14508477. S2CID 4417880. doi:10.1038/425365a. Архивирано (PDF) из оригинала 2007-06-04. г.

[EPA_Ocean_Acidity-5] „Ocean Acidity”. EPA. 13. 9. 2013. Приступљено 1. 11. 2013.

[Feely04-6] Feely, R. A.; et al. (јул 2004). „Impact of Anthropogenic CO₂ on the CaCO₃ System in the Oceans”. Science. 305 (5682): 362—366. Bibcode:2004Sci...305..362F. PMID 15256664. S2CID 31054160. doi:10.1126/science.1097329.

[Zeebe2008-7] Zeebe, R. E.; Zachos, J. C.; Caldeira, K.; Tyrrell, T. (4. 7. 2008). „OCEANS: Carbon Emissions and Acidification”. Science. 321 (5885): 51—52. PMID 18599765. S2CID 206513402. doi:10.1126/science.1159124.

[GattusoHansson2011-8] Gattuso, J.P.; Hansson, L. (15. 9. 2011). Ocean Acidification. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-959109-1. OCLC 730413873.

[AboutAntarctica-9] а ^б „Ocean acidification”. Department of Sustainability, Environment, Water, Population & Communities: Australian Antarctic Division. 28. 9. 2007. Приступљено 17. 4. 2013.

[Pinet-10] Pinet, Paul R. (1996). Invitation to Oceanography. West Publishing Company. стр. 126, 134—135. ISBN 978-0-314-06339-7.

[PMEL-11] „What is Ocean Acidification?”. NOAA PMEL Carbon Program. Архивирано из оригинала 02. 09. 2013. г. Приступљено 15. 9. 2013.

[orr05-12] Orr, James C.; et al. (2005). „Anthropogenic ocean acidification over the twenty-first century and its impact on calcifying organisms” (PDF). Nature. 437 (7059): 681—686. Bibcode:2005Natur.437..681O. PMID 16193043. S2CID 4306199. doi:10.1038/nature04095. Архивирано из оригинала (PDF) 25. 6. 2008. г.

[Cohen2009-13] Cohen, A.; Holcomb, M. (2009). „Why Corals Care About Ocean Acidification: Uncovering the Mechanism”. Oceanography. 24 (4): 118—127. doi:10.5670/oceanog.2009.102  . hdl:1912/3179.

[Hönisch2012-14] Hönisch, Bärbel; Ridgwell, Andy; Schmidt, Daniela N.; Thomas, E.; et al. (2012). „The Geological Record of Ocean Acidification” (PDF). Science. 335 (6072): 1058—1063. Bibcode:2012Sci...335.1058H. PMID 22383840. S2CID 6361097. doi:10.1126/science.1208277. hdl:1983/24fe327a-c509-4b6a-aa9a-a22616c42d49.

[Gruber2011-15] Gruber, N. (18. 4. 2011). „Warming up, turning sour, losing breath: ocean biogeochemistry under global change”. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 369 (1943): 1980—96. Bibcode:2011RSPTA.369.1980G. PMID 21502171. doi:10.1098/rsta.2011.0003  .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]