CC BIOSFERA Tema 5.- Oceans (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura ciències de la biosfera
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 25/02/2015
Descargas 20
Subido por

Vista previa del texto

CIÈNCIES DE LA BIOSFERA arokargomez 3r Biologia UAB Tema 5.- Oceans La circulació als oceans. Vents i corrents superficials. Convergència, divergència i afloraments. El Niño i els seus impactes. Salinitat i circulació termohalina. La circulació profunda dels oceans. Efecte de la circulació dels oceans en el clima.
La circulació dels oceans A la època de Felipe II hi havia guerres entre els espanyols i els anglesos. Una de les guerres va ser a finals del sXVI, i els espanyols van fer l’Armada Invencible amb la intenció de guanyar definitivament la guerra. Els espanyols van parar a França abans d’invair Londres i per evitar el mal temps van decidir rodejar Anglaterra i tornar després al mateix lloc on estaven. Quan van calcular que havien passat les illes britàniques van decidir baixar i van xocar contra la costa Oest anglesa i van perdre totes les tropes.
Això va passar perque el corrent del Golf passa per aquella zona variant la velocitat de navegació.
Continents i oceans Els oceans son molt importants a la terra tot i que siguem una espècie que viu a terra ferma. La terra es pot dividir en dos de forma que en una part queda casi tot el continent i a l’altra meitat casi tot oceà. El 70% aproximadament de la terra està cobert per oceà.
Problema: considerar el diagrama del ciclo global del agua y contestar a las siguientes preguntas. Cual es la profundidad media de los oceanos? Radio de la Tierra = 6378km, los oceanos cubren el 71% de la superficie de la tierra Superficie  4πr2 Volum dels oceans: 1.350.000.000km3 (Volum / 4πr2*0.71) = 1.350.000.000km3 / 4*π * 63782 * 0.71 3.7km Si comparem l’atmosfera amb els oceans hi ha una diferencia molt important: l’atmosfera s’escalfa sobretot per sota per escalfament de l’aire que toca la superficie de la Terra, els oceans en canvi s’escalfen per dalt, i com que l’aigua calenta és menys densa aquesta queda per sobre de la freda formant estrats. Així, l’oceà no es convectiu, sino que està estratificat. La velocitat a la que succeeixen els processos als oceans serà molt mes lenta que a la que succeeixen a l’atmosfera.
La raó principal dels corrents marins es el vent que inicia el moviment de l’aigua (corrents atmosfèrics).
També hi influeix la densitat (temperatura i salinitat).
Els principals vents que hi ha son els que van d’est a oest en latituds 0-30º i els que van d’oest a est en latituds 30-60º.
Aquests fan moure l’aigua. El primer que es forma per aquesta circulacio constant de vents son les celuls gegans que van girant. Es un fenòmen que es complica amb la força de coriolis.
CIÈNCIES DE LA BIOSFERA arokargomez 3r Biologia UAB El vent frega amb l’aigua i fa que es mogui en principi en la mateixa direccio, pero per accio de la força de coriolis no va en la mateixa direccio sino que queda una mica desviada cap a la dreta del flux del vent. Si imaginem l’aigua com una columna de capes, aquesta aigua superficial també fa moure les capes inferiors. Cada vegada l’aigua gira cada cop més cap a la dreta i va perdent cada cop mes força (la longitud del vector es menor). Això va augmentant fins que arriba un punt en la columna d’aigua que es mou en direcció contraria al vent. El moviment net de l’aigua es en un angle de 90º respecte la direcció del vent. A la superficie, en canvi, l’aigua es mou en un angle d’uns 20-45º respecte la direcció del vent.
El transport d’Ekman diu que en realitat hi ha moviment d’aigua que va cap al centre del gir. Això té conseqüències biològiques molt grans. Hi ha zones on l’elevacio del mar es una mica més alta que a d’altres i aixo te varies consequencies, per exemple que l’aigua es transportada cap al centre d’aquests girs i tendeix a enfonsar-se. Hi ha altres zones que s’anomenen de divergencia on l’aigua puja i se separa. Aquella zona serà una zona d’aflorament, i és molt important per a la producció dels oceans.
Per a que hi hagi produccio primària calen tres variables: organismes productors primaris, llum i nutrients. Les particules estan sotmeses a la llei de la gravetat i tenen tendencia a sedimentar i per tant els nutrients baixen i es mineralitzen (passen de ser nutrients organics a forma mineral). Els oceans tenen tendencia a empobrir-se a mesura que descendim. La unica possibilitat que torni a haver produccio a les capes altes es que els nutrients tornin a pujar, que correspondran a les esmentades zones d’aflorament. A les zones de convergencia passa el contrari, hi ha molts pocs nutrients.
Això esta directament relacionat amb la productivitat dels oceans. Normalment s’analitza mirant la quantitat de clorofila (les zones blaves correspondran a baixa productivitat, i corresponen als centres dels girs oceanics). Al voltant d’aquests girs és on es veu més verd que correspon a zones d’aflorament i per tant d’elevada productivitat. Les zones vermelles son molt elevada producció primària, i es correspon a zones on desemboquen rius o a aigües interiors.
A la costa el transport Ekman sempre és perpendicular a la direcció del vent dominant. Si el vent es “upwelling” l’aigua anirà cap a l’oceà, i si és downwelling anirà en direcció al continent.
La brossa que aboquem al mar va circulant a l’aigua i s’han trobat zones on s’acumulen, que correspon als centres dels girs oceànics.
CIÈNCIES DE LA BIOSFERA arokargomez 3r Biologia UAB El Niño És una distorsio de la circulacio oceànica i atmosfèrica en el pacífic, però com que es un oceà tan gran afecta a quasi tot el planeta. La situació normal es que els vents van d’Amèrica cap a Oceania de forma que es permeten afloraments enormes a la costa americana. Quan es dona el Niño els vents s’aturen i l’aigua profunda freda passa a tenir aigua calenta, i amb això la producció cau perque hi ha menys aflorament.
L’escala de grisos dona l’anomalia en les temperatures (distancia de la temperatura mitjana a la temperatura que es dona quan hi ha el Niño). Quan es dona el fenòmen l’aigua es molt mes calenta del que és habitual. Una altra forma de mesurar-ho és observant la diferencia de pressió del nivell del mar.
Al 1982 va haver un Niño molt fort, i a partir d’aquest es va donar més periodes en que semblava que estava augmentant, però finalment que no ha passat.
Per contra, els episodis que es consideren “normals” s’anomenen la Niña (marcat en blau al gràfic). Es considera la situació més habitual però també pot tenir pics bastant marcats.
Quan hi ha episodis de niños forts va afectar de diferents maneres: A les zones on normalment son deserts pot ploure, a zones que normalment son boscoses es tornen una mica més seques, etc. A nosaltres no ens afecta gaire perque estem a molta distancia de l’efecte, es donen principalment al voltant del Pacífic.
Els oceans contenen sals en diferents proporcions. A finals del SXIX un científic va afirmar que la sal dels oceans la porten els rius. Deia que sii sabem la quantitat de sals que porten els rius i la salinitat del mar es podria calcular l’edat de la Terra (en aquella època es considerava l’edat de la Terra la que digues la biblia, que eren uns 6000 anys). L’estimació que es fa amb aquest raonament es errònia ja que es presupon una taxa constant d’incorporació, i a més les sals surten de l’oceà.
CIÈNCIES DE LA BIOSFERA 3r Biologia UAB arokargomez Els processos que treuen sals dels oceans son diversos: la formacio de microgotes d’aire (spray) i s’evaporen queda sal que s’incorpora en els núvols i plou; les diatomees tenen esquelets que fan de silici i molts organismes que utilitzen calci; l’activitat humana que fa extracció de sal; zones molt àrides on l’aigua es concentra i procipita sals formant roques, etc.
Els oceans estan estratificats princialment per dos raons: la temperatura i la salinitat. La termoclina i haloclina fa que poguem parlir d’una pycnoclina, que fa referencia a la densitat.
Les parts mes superficials tenen temperatures relativament elevades i es va estratificant. La major part de l’oceà profunt és molt fred. És estable perque les aigues dels diferents estrats NO es barregen. La salinitat és diferent, les zones superficials augmenta la densitat perque hi ha més evaporació i l’aigua tendeix a fer-se més salada, a la sortida del mediterrani també hi ha major quantitat de sals ja que s’evapora més aigua que la que aporten els rius.
Aquest tipus de distribucio de temperatura i densitat fa qe es parli de circulacions termohalines. Es donen a una escala de temps de segles o milenis. És un sistema de transport d’energia molt eficaç que ve mogut per dos parts del mon principalment: al nord l’aigua profunda és freda i es forma gel, que expulsa la sal, donant una combinacio d’aigua molt freda i salada que dona una densitat molt alta i fa que s’enfonsi. A l’antàrtida hi ha una zona semblant on es dona el mateix fenòmen.
Aquesta circulació a gran escala que creua tots els oceans del mon fa un corrent profunt d’aigua densa i freda que surt a altres zones que tenen corrents superficials càlids. Amb això es redistribueix l’energia entre l’equador i els pols.
La redistribucio de l’energia de les zones equatorials cap als tròpics es dona tant en circulacio atmosfèrica com en circulació oceànica. S’ajuda a que les zones equatorials no siguin mes calentes del que ja son i que les polars no siguin mes fredes del que ja son.
Les diferents escales temporals: El temps (meteorologia) Dies Ciruclació atmosfèrica mesos, anys Corrents oceànics superficials setmanes, mesos El niño Varis anys Circulacio oceanica profunda segles o alguns milenis Els oceans son molt important pel clima a llarga escala ...