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Oceanografía
Elaborado por: Prof. Luis Miguel González
Introducción
Oceanografía
Oceanografía Física
Elaborado por: Prof. Luis Miguel González
La Oceanografía es el estudio científico de los
océanos. Históricamente se ha divido en
oceanografía física, biológica, química y geológica.
En esta primera parte del curso trataremos con la
física de los océanos, principalmente desde la
perspectiva de las observaciones.
La oceanografía física descriptiva aborda el estudio
del océano por medio de las observaciones
realizadas en campo y de la salida de modelos
numéricos complejos que se utilizan para describir el
movimiento de los fluidos. La oceanografía física
dinámica busca el entender los procesos que
gobierna el movimiento de los fluidos en el océano
principalmente por medio de estudios teóricos y de
modelos numéricos basados en procesos. En este
curso trataremos principalmente de descripciones
basadas en observaciones.
Los océanos cubren gran parte de la superficie de la Tierra
Elaborado por: Prof. Luis Miguel González
El océano es un fluido en constante movimiento con
escalas espaciales y temporales muy grandes. La
complejidad de este fluido se representa muy bien por
medio de la imagen de la temperatura superficial del mar
de la Corriente del Golfo (Gulf Stream) capturada por
medio de satélite y que se ve en la Figura. La Corriente
del Golfo es parte de un giro de circulación permanente a
gran escala, en el sentido de las manecillas, en el
Atlántico subtropical. Esta corriente tiene un ancho de
100 km. El núcleo cálido y angosto de esta corriente (en
rojo en la Figura) que transporta agua subtropical cálida
hacia el norte desde el Caribe, hace un circuito por el
Golfo de México, sale alrededor de Florida y continua
hacia el norte a lo largo de la costa este de Norte
América, se aleja de la costa en el Cabo Hatteras
(Carolina del Norte), y se mueve hacia mar abierto. Su
fuerza y su temperatura decaen hacia el este.
Temperatura superficial del mar obtenida por medio de satélite (AVHRR)
Elaborado por: Prof. Luis Miguel González
El carácter permanente de la Corriente del Golfo se hace aparente cuando las corrientes
y las temperaturas se promedian en el tiempo.
Elaborado por: Prof.
La Corriente del Golfo se conoce
desde hace siglos. Fue mapeada
por primera vez por Benjamin
Franklin en 1769 en conjunto con
el capitán de un ballenero llamado
Timothy Folger. La descripción de
la angosta corriente a lo largo de
la costa de los Estados Unidos es
extraordinariamente exacta.
Dimensiones y Formas de los Océanos
Elaborado por: Prof.
Los océanos son cuencas en la superficie de la tierra que contienen agua salada. Las áreas oceánicas principales son el Océano Atlántico, el Océano Pacifico, el Océano Indico, el Océano Ártico, el Océano del Sur u Océano Antártico. Los primeros cuatro están dividos entre si claramente por masas de tierra, pero las divisiones entre el Océano del Sur y los océanos situados al norte están determinadas solamente por las características de las aguas oceánicas y su circulación.
Elaborado por: Prof.
Los mares marginales son cuencas de agua salada bastante grandes que están conectadas al océano abierto por medio de uno o más canales angostos. Un ejemplo es el Mar Mediterráneo ubicado en Europa y que veremos más adelante. Se utiliza también el termino mar para denotar porciones de un océano que no está dividido por una masa de tierra pero que tiene características oceanográficas distintivas; por ejemplo el Mar de Noruega, el Mar de Labrador, y el Mar de Tasmania.
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Si consideramos la superficie de la
Tierra observaremos que la mayor parte
está cubierta por el mar,
aproximadamente el 71% corresponde a
mar y el 29% a tierra.
Además, la proporción de agua a tierra
es mucho mayor (4:1) en el Hemisferio
Sur que en el Hemisferio Norte (1.5:1).
En cuanto a área, el Océano Pacifico es
tan grande como los Océanos Atlántico
e Indico combinados.
La profundidad promedio de los
océanos esta cerca a los 4000 m,
mientras que los mares marginales
tienen generalmente 1200 metros de
profundidad o menos.
Aunque la profundidad promedio de los
océanos, 4 km, es una distancia
considerable, es pequeña comparada
con las dimensiones horizontales, las
cuales van de 5000 a 15,000 km.
La Orilla, la Costa y la Playa
Tilulo de la Presentación
Elaborado por: Prof.
La costa se define como esa parte de tierra, cercana
al mar, que ha sido modificada por la acción del
mismo (en inglés las palabras shore y coast tiene el
mismo significado).
Elaborado por: Prof.
La orilla se mueve con el tiempo debido al
movimiento de las masas de tierra durante el tiempo
geológico, cambios en el nivel medio del mar, y por
erosión y deposición. El registro sedimentario
muestra una serie de intrusiones y retrocesos
marinos que corresponden a capas que reflejan
periodos cuando la superficie estaba por encima o
por debajo del nivel del mar. Las variaciones en el
nivel del mar entre periodos glaciales han sido de
hasta 120 m. La habilidad de la costa para resistir
las fuerzas erosivas del océano depende
directamente del tipo de material del que está
compuesta la misma. Las arenas son fácilmente
redistribuidas por las corrientes del océano mientras
que las costas graníticas se erosionen lentamente.
Elaborado por: Prof.
La playa es una zona de partículas no
consolidadas ubicada en el límite hacia
el mar de la costa y se extiende
aproximadamente entre los niveles de
la marea más alta y la marea más baja.
El limite hacia tierra de la playa puede
ser vegetación, dunas de arena
permanentes, o construcciones
humanas. El limite mar afuera de la
playa se ubica donde cesa el
movimiento de los sedimentos hacia y
desde la playa, lo cual es de unos 10 m
en marea baja.
Plataforma Continental, Talud Continental
Elaborado por: Prof.
La plataforma continental se extiende hacia el mar
desde la orilla con una pendiente promedio de 1 en
500. Su límite exterior se ubica donde la pendiente
aumenta hasta 1 en 20 (en promedio) para formar la
pendiente o talud continental hasta el fondo
profundo del océano. A nivel global la plataforma
tiene un ancho promedio de 65 km. En algunos
lugares es mucho más angosta, y en otros mucho
más ancha. El material del fondo es mayormente
arena con afloramientos rocosos y depósitos de
material fino (lodos). La profundidad promedio en el
límite exterior es de 130 m. Muchas pesquerías a
nivel global están localizadas en la plataforma
continental por varias razones incluyendo su
proximidad a los estuarios, penetración de la luz del
sol comparada con la profundidad del fondo, y la
surgencia de aguas ricas en nutrientes hacia
algunas plataformas.
Talud Continental
Elaborado por: Prof.
El talud continental tiene un promedio de
profundidad de 4000 m verticalmente desde la
plataforma hasta el fondo del océano profundo en
una corta distancia. En general, el talud continental
tiene una pendiente bastante más pronunciada que
las pendientes que se encuentran de tierras bajas a
tierras altas en el continente. El material en el talud
esta constituido predominantemente por material
fino (lodos) con algunos afloramientos rocosos. La
parte baja del talud, en donde se une al fondo
profundo se conoce como el umbral continental.
Elaborado por: Prof.
Plataforma continental en Panamá
El Océano Profundo
Elaborado por: Prof.
Desde la base del talud continental, el
gradiente batimétrico decrece a lo largo
del umbral continental hasta llegar al
fondo profundo del océano, la última y
más extensa área. Sobre más del 74%
de las cuencas oceánicas se
encuentran profundidades de 3000 –
6000 m. Quizás el aspecto más
característico del fondo profundo del
océano es la variedad en su topografía.
Antes de que estuvieran disponibles
levantamientos batimétricos de los
océanos se pensaba que el fondo era
muy uniforme. Hoy sabemos que en el
fondo de los océanos existen
montañas, valles y planicies.
La cordillera Meso atlántica divide al Océano
Atlántico aproximadamente a la mitad.
Las cordilleras oceánicas son cadenas
(algunas de ellas larguísimas, de miles de
kilómetros) de montañas alargadas
submarinas.
La cordillera Meso atlántica
Las cordilleras oceánicas
El Océano Profundo
Elaborado por: Prof.
La mayor parte del material que se encuentra en
el fondo de la plataforma continental y en el talud
proviene directamente desde tierra, ya sea
transportado por los ríos o por el viento. El
material de los fondos oceánicos generalmente
tiene una granulometría más fina que el que se
encuentra en la plataforma o en el talud. Mucho
de este material es de origen pelágico, es decir,
ha sido formado en el océano abierto. Los dos
tipos principales de sedimento en las
profundidades del océano son la arcilla “roja” y
los “cienos o lamas” biogénicos. Las arcillas rojas
tiene menos del 30% de material biogénico y su
contenido es principalmente mineral. Consiste de
material fino proveniente del continente (que
puede haber viajado grandes distancias con el
viento hasta depositarse en el mar) y material
volcánico. Los cienos o lamas tienen un
contenido biogénico mayor al 30% y se originan
de los restos de organismos vivos (plancton).
Las Cuencas Oceánicas
Elaborado por: Prof.
La cuenca del Océano Pacifico es la más grande
de todas. Hacia el norte se encuentra una barrera
física interrumpida solo por el Estrecho de
Bering, el cual es poco profundo (unos 50 m) y
con 82 km de ancho. Existe un pequeño flujo
neto hacia el norte desde el Pacifico hasta el
Ártico a través de este estrecho. En el ecuador, el
Pacifico es muy ancho, de tal forma que algunos
fenómenos tropicales que se propagan de este a
oeste toman mucho más tiempo para cruzar el
Pacifico que para atravesar otros océanos. Por el
oeste y por el norte el Pacifico está bordeado por
profundas depresiones alargadas, llamadas
trincheras oceánicas, que alcanzan grandes
profundidades, y por enormes cadenas
montañosas muy extensas, llamadas cordilleras
oceánicas. El Pacifico tiene más islas que los
otros océanos. La mayoría de ellas están
localizadas en las regiones tropicales
occidentales. El océano Pacifico varios mares
marginales, la mayoría a lo largo de se lado
occidental.
Las trincheras oceánicas son las regiones más
profundas de los océanos. Son grandes depresiones
que se forman asociadas a las áreas de la tectónica
de placa.
Trincheras oceánicas en el Pacifico Oeste
Las Cuencas Oceánicas
Elaborado por: Prof.
El Océano Atlántico tiene una forma de “S”. Una
enorme cadena montañosa en expansión: MAR
(Mid Atlantic Ridge) domina su topografía. Al este
de las Antillas Menores, en el caribe oriental, se
encuentran grandes trincheras. El Atlántico está
abierto tanto en el norte como en el sur,
conectando con los Océanos Ártico y del Sur. El
Atlántico del Norte es una de las dos fuentes de
agua profunda en todo el globo (veremos esto
más adelante). Uno de los mares marginales del
Atlántico, el Mediterráneo, es evaporativo y
aporta agua cálida de alta salinidad a las
profundidades medias del océano.
Las Cuencas Oceánicas
Elaborado por: Prof.
El Océano Indico está cerrado por tierra al norte
de los trópicos. La topografía del Océano Indico
es muy accidentada debido a fenómenos
tectónicos. El borde oriental del Océano Indico es
poroso y está conectado al Océano Pacifico a
través del archipiélago de Indonesia. Tiene varios
mares marginales tales como el Mar Rojo y el
Golfo Pérsico.
Las Cuencas Oceánicas
Elaborado por: Prof.
El Océano Ártico algunas veces no es
considerado un océano, sino, un mar
mediterráneo conectado al Océano Atlántico. Se
caracteriza por una plataforma continental muy
amplia que rodea una región mas profunda, la
cual es dividida por la Cordillera de Lomonosov.
El Ártico está conectado al Pacifico Norte a
través del estrecho de Bering.
Está conectado a los Mares del Norte (Noruega y
Groenlandia) a través de pasajes. Estos Mares
del Norte están separados del Atlántico Norte por
una cordillera submarina ubicada entre
Groenlandia, Islandia y el Reino Unido. La
profundidad máxima en el umbral es de 620 m en
el Estrecho de Dinamarca ubicado entre
Groenlandia e Islandia
Las Cuencas Oceánicas
Elaborado por: Prof.
El Océano del Sur, desde un punto de vista
geográfico, no se distingue de los Océanos
Atlántico, Indico y Pacifico; pero muy a menudo
se le considera aparte dado que es la única
región fuera del Ártico donde existe una vía para
flujo hacia el este alrededor de todo el globo
terráqueo. Esto ocurre en la latitud del Pasaje de
Drake entre Suramérica y Antártica y permite que
los tres principales océanos estén conectados.
Las aguas mas denssa del mundo se forman en
el Océano del Sur, principalmente en los mares
de Ross y de Weddell.
Muchas Gracias...
