Oceanografía. Elaborado por: Prof. Luis Miguel González

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1 Oceanografía Luis Miguel González

2 Introducción

3 Oceanografía Física Oceanografía 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 Luis Miguel González

4 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) Luis Miguel González

5 El carácter permanente de la Corriente del Golfo se hace aparente cuando las corrientes y las temperaturas se promedian en el tiempo. Luis Miguel González

6 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.

7 Dimensiones y Formas de los Océanos 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.

8 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.

9 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.

10 Tilulo de la Presentación La Orilla, la Costa y la Playa 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).

11 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.

12 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.

13 Plataforma Continental, Talud Continental 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.

14 Talud Continental 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.

15 Plataforma continental en Panamá

16 El Océano Profundo 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 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.

17 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

18 El Océano Profundo 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).

19 Las Cuencas Oceánicas 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.

20 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

21 Las Cuencas Oceánicas 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.

22 Las Cuencas Oceánicas 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.

23 Las Cuencas Oceánicas 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

24 Las Cuencas Oceánicas 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.

25 Muchas Gracias...

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