Dr. AURORA POSEA

OCEANOGRAFIEEdiia a III-a revzut

Descrierea CIP a Bibliotecii Naionale a Romniei POSEA, AURORA Oceanografie / Aurora Posea. Ed. a 3-a. - Bucureti, Editura Fundaiei Romnia de Mine, 2006 272 p.; 20,5 cm Bibliogr. ISBN 973-725-511-9 551.46(075.8)

Editura Fundaiei Romnia de Mine, 2006

Tehnoredactor: Marcela OLARU Coperta: Stan BARON Bun de tipar: 24.02.2006; Coli tipar: 17 Format: 16/6186 Editura i Tipografia Fundaiei Romnia de Mine Splaiul Independenei, Nr. 313, Bucureti, S. 6, O. P. 83 Tel./Fax.: 316 97 90; www.spiruharet.ro e-mail : contact@edituraromaniademaine.ro

UNIVERSITATEA SPIRU HARETFACULTATEA DE GEOGRAFIE

Dr. AURORA POSEA

OCEANOGRAFIEEdiia a III-a, revzut

EDITURA FUNDAIEI ROMNIA DE MINE Bucureti, 2006

Terra este singura planet din Universul cunoscut pn n prezent unde apa este n stare lichid. Chiar mai mult, vzut din exterior, Terra este o planet a apei Planeta Albastr. Cuplul ocean-atmosfer regleaz clima i viaa pe Pmnt.

CUPRINS

Cuvnt nainte...................................................... Capitolul 1 Capitolul 2 Capitolul 3 Capitolul 4 Capitolul 5 Capitolul 6 Capitolul 7 Capitolul 8 Capitolul 9 Capitolul 10 Capitolul 11 Capitolul 12 Postfa Obiectul Oceanografiei. Scurt istoric. Importana practic.................................................... Geneza oceanelor i a mrilor...................... ntinderea Oceanului Planetar. Subdiviziuni............ Proprietile fizice i chimice ale apelor oceanice i marine................................................................. Mase de ap................................................... Dinamica apelor oceanice.......................................... Sedimentele marine. Genez, clasificri, repartiie.. Viaa n mri i oceane............................................... Resursele Oceanului Planetar.................................... Poluarea Oceanului Planetar. Ocrotirea mediului marin....................................................................... Cuplul ocean-atmosfer (cicluri ale unor elemente i autoreglarea energetic) ........................................ Statele oceanice (insulare). Vremea, Oceanele i Activitatea Uman .

9 11 31 47 75 111 125 167 179 195 207 221 231 262 269

Bibliografie...

7

8

CUVNT NAINTE

Cursul de Oceanografie se adreseaz, cu precdere, studenilor de la facultile de geografie care trebuie s aprofundeze cunotinele n domeniul att de complex al Oceanului Planetar. tiin n plin dezvoltare, datorit multiplelor sale aplicabiliti, Oceanografia a cunoscut, n ultimele decenii, un avnt deosebit pe plan mondial. Or, prin aceast carte, considerm c oferim studenilor, dar nu numai lor, ci i profesorilor de geografie sau celor interesai de problematica att de actual a acestui domeniu, o sintez a principalelor cunotine de Oceanografie. Astfel, n prezentul curs, dup o scurt incursiune n istoria Oceanografiei i a tehnicilor de explorare a Oceanului Planetar, o pondere important este acordat genezei oceanelor i a mrilor, proprietilor fizice i chimice ale apelor marine (temperatura, transparena apei, luminiscena mrii, salinitatea .a.). Se acord o deosebit atenie dinamicii apelor oceanice (originea valurilor, mareelor, curenilor de suprafa), originii sedimentelor de pe fundul oceanic i a genezei structurii submarine, dndu-se, n acest sens, o schem a scoarei suboceanice asociat cu ipotezele derivei continentelor, a expansiunii fundului oceanic i a tectonicii globale. n ultimele capitole se fac referiri la viaa n mri i oceane, la resursele de materii prime, precum i la efectul dezastruos al polurii Oceanului Planetar, dar i la ocrotirea mediului marin. Ultimul capitol este rezervat prezentrii statelor oceanice (insulare), text introdus pentru prima dat ntr-un curs de Oceanografie. Autorul

9

10

CAPITOLUL 1

OBIECTUL OCEANOGRAFIEI. SCURT ISTORIC. IMPORTANA PRACTIC1.1. OBIECTUL OCEANOGRAFIEI 1.2. SCURT INCURSIUNE N ISTORIA OCEANOGRAFIEI 1.3. METODE I INSTRUMENTE DE CERCETARE 1.4. IMPORTANA OCEANELOR I A OCEANOGRAFIEI

11

12

CAPITOLUL 1

OBIECTUL OCEANOGRAFIEI. SCURT ISTORIC. IMPORTANA PRACTIC Concepte cheie: oceanografie, oceanologie, mediu marin. 1.1. Obiectul Oceanografiei Oceanografia este o tiin cuprinztoare care reunete mai multe ramuri ale tiinei la studiul mediului marin1. Privit sub acest unghi, de disciplin ce abordeaz un anumit mediu i nu un simplu element, respectiv apa, Oceanografia nglobeaz n studiile sale att fenomenele fizice i chimice care se produc n cadrul acestui mediu, ct i formele de via care se dezvolt aici. Oceanografia se subdivide, n mod obinuit, n dou ramuri mai importante i anume: Oceanografie fizic i Oceanografie biologic. Cele dou ramuri principale ale Oceanografiei sunt strns ngemnate ntre ele, pe de o parte, pentru faptul c viaa marin nu poate fi neleas i conceput fr mediul n care se dezvolt, iar, pe de alt parte, nsi apariia i rspndirea vieuitoarelor n mediul marin influeneaz i chiar modific proprietile acestui mediu. Oceanografia fizic se ocup cu descrierea formelor bazinelor oceanice, cu studiul proprietilor fizice i chimice ale mediului marin, cu dinamica apelor, cu schimbul de energie (relaii reciproce) dintre ocean i atmosfer, cu repartiia geografic a proprietilor i micrilor apei marine. Oceanografia biologic studiaz formele variate de via, respectiv organismele marine n mediul lor, dezvoltarea, creterea, reproducerea, condiiile de poluare a mrii i a fundului oceanic, repartiia

S-au dat mai multe definiii Oceanografiei; reinem pe cea din Enciclopedia Britanic: Oceanografie este tiina care se ocup cu studierea multilateral a oceanului. 13

1

geografic a lor, ct i corelaiile ntre ciclurile fiziologice i ciclurile mediului marin. n ultimele decenii ale secolului XX, progresele tiinei i tehnicii au fcut posibile diversificarea tehnicilor de explorare i respectiv de cercetare a mediului marin, cu posibiliti aproape nelimitate, cum ar fi cele privind relieful fundului oceanului, originea sedimentelor, studiul geofizic al subasmentului marin i altele, care au condus la apariia unor ramuri noi, ca Geologia i Geofizica oceanelor, Geomorfologia marin i altele care pstreaz vechiul lor obiect de studiu, dar metodele pe care le aplic n cercetrile ce privesc bazinele oceanice sunt, uneori, cu totul specifice domeniului marin i chiar fenomenele studiate au cteodat caracteristici deosebite, fa de cele de pe continent. De aici rezult o nou mprire a Oceanografiei care s cuprind i ramurile amintite. O diviziune acceptat mai recent a Oceanografiei este urmtoarea: Oceanografia chimic, Oceanografia biologic, Oceanografia fizic, Geologia i Geofizica marin, Geomorfologia suboceanic. Oceanografia chimic studiaz reaciile chimice care au loc la suprafaa oceanului, ct i pe fundul lui; Oceanografia biologic se ocup cu apariia i repartiia vieii n ocean; Oceanografia fizic cerceteaz reaciile fizice legate de modificrile proprietilor apei i deplasarea ei; Geologia marin studiaz sedimentele, iar Geomorfologia, relieful i topografia oceanului. Structura mai profund a subasmentului fundului oceanic este studiat de Geofizica marin1. Aceast divizare nu are caracter rigid, ramurile se ntreptrund, sunt strns nrudite i se condiioneaz reciproc. Se impun cteva precizri n legtur cu o aa-zis difereniere ntre termenii de Oceanografie i Oceanologie. Este vorba doar de o valoare istoric, sau un sens subiectiv impus de concepia diferiilor autori. Valoarea istoric rezid n faptul c iniial fenomenele erau mai mult descrise i mai puin analizate prin prisma cauzalitii i a corelrii cu alte elemente de la suprafaa globului. Explicaia const n limitele cunotinelor la o anumit etap. Descriptivismul unei tiine nu este impus de titlul ei, uneori acesta fiind o motenire care pe parcurs capt un sens cu totul nou.David A. Ross, Introducere n Oceanografie, Editura tiinific i Enciclopedic, Bucureti, 1976. 141

Exemplul cel mai elocvent ni-l ofer termenul de Geografie, n care orict am nltura descriptivismul, tot nu i-am putea schimba ultima parte din nume grafie cu logie, pentru c denumirea de Geologie, care ar rezulta, a devenit denumirea altei tiine care se ocup cu litosfera, denumirea care, de asemenea, nu mai poate fi schimbat. De altfel, majoritatea tratatelor aprute n ultimii ani i ntocmite de ctre autori cu ndelungat experien n cercetarea oceanelor sunt intitulate Oceanografie, fr ca acetia s fac descrierea, ci cu precdere analiza fenomenelor ce au loc n mediul marin (Ross, 1976). Este adevrat ns c n unele manuale, sau tratate, descrierea fenomenelor este mai ampl dect analiza i explicarea lor; la aceasta contribuie dou cauze obiective: prima const n faptul c Oceanografia, ca orice tiin care se refer la un mediu, trebuie s fac apel la cunotinele unui mare numr de discipline, foarte diverse, i care uneori pot avea o contribuie chiar redus la explicarea vreunui fenomen din mediul marin, dar trebuie amintit i a doua care se refer la evoluia cunotinelor despre oceane i mri att n timp, ct i n spaiu i care nu permite dect, n mic msur, studii de laborator. Dar, aceast deficien nu a putut fi redus prin schimbarea denumirii de Oceanografie n Oceanologie, ci numai prin dezvoltarea i intensificarea studiilor n nsui mediul i pe suprafaa ntinsului ocean mondial, fapt care n ultimii ani a cunoscut un avnt deosebit. n afar de aceti termeni care definesc tiina Oceanului Planetar, mai exist i cel de geografie a mrilor i oceanelor. n fapt, noi considerm c Geografia mrilor i oceanelor reprezint analiza tiinific a elementelor de mediu, luate individual, dar i combinat, privite totodat i regional i cu precdere la nivelul suprafeei acvatice a Terrei. Principalele elemente ale mediului marin sunt: relieful i geologia, apa, clima, vieuitoarele i activitatea uman. Adic, aceleai ca i ale mediului terestru. n cazul mediului marin suportul elementelor de mediu este apa (nu relieful), iar combinarea celorlali factori, pe i n acest suport, mbrac alte forme. n cadrul mrilor i oceanelor, apa reprezint chiar mediul principal de dezvoltare a celorlalte elemente (sedimentare, vieuitoare, relief litoral, de acumulare, eroziune etc.) i de aceea toate celelalte elemente de mediu trebuie raportate, n cazul Oceanografiei, la acest mediu diversificat al apei.15

Pe de alt parte, analiza fenomenelor acvatice se face i ea raportat la celelalte elemente de mediu n dou sensuri: cum influeneaz aceste elemente fenomenele acvatice i invers, cum apa influeneaz celelalte elemente de mediu. n sintez, se consider c ntregul mediu marin de la fundul oceanic i pn la aerul de deasupra apei i fia uscat de litoral s-a constituit ntr-un sistem care a evoluat continuu prin diferite circuite de energie i materie pn a ajuns la stadiul actual care reprezint i el o treapt din evoluia viitoare, n care ns activitatea uman s-a interferat puternic, direct sau indirect, n circuitele sale. Analiza regional, cu separarea unor regiuni sau zone geografice oceanice sau marine, reflect varietatea zonal sau regional a mbinrii i a intensitii circuitelor i energiei din cadrul mediului oceanic, care pot fi privite i ca subiecte regionale, zonale sau locale. n ara noastr, studiilor de Oceanografie li s-a acordat o importan relativ deosebit. Este vorba, n primul rnd, de Marea Neagr, pentru care s-a creat i Institutul Romn de Cercetri Marine. 1.2. Scurt incursiune n istoria Oceanografiei Oceanografia ca tiin se contureaz la sfritul secolului al XVII-lea i nceputul secolului al XVIII-lea, dup ce Isaac Newton, care a descoperit legea atraciei universale (1687), a formulat teoria sa despre formarea mareelor, iar Marsigli a efectuat primele observaii precise de temperatur n Marea Mediteran. Cunotine sumare i preri asupra unor caractere ale mrilor ntlnim ns din cele mai vechi timpuri, mai ales n izvoarele greceti anterioare epocii romane, ct i n literatura greac i latin. Homer n poemele sale geografice Iliada i Odiseea i nchipuia Pmntul un disc format din uscat n jurul cruia curgea fluviul Okeanos, iar Herodot red schematic rmul Mrii Negre i gurile de vrsare ale unor fluvii. Strabo (cca 63 .e.n. 19 e.n.) arat asemnarea dintre fundul oceanului i continente, semnaleaz vile i lanurile de muni submarini, iar Eratostene (cca 275-195 .e.n.) a calculat dimensiunile Pmntului i a indicat proporia uscatului de 1/3, fa de 2/3 a apei. Pliniu cel Btrn (24-79 e.n.), care a ilustrat tiina roman, descrie rmurile Mrii Negre i gurile fluviului Dunrea (Istros).16

n evul mediu, tiina ncepe s decad deoarece i fac loc tot mai mult explicaiile mistice dictate de religie. Totui, arabii, care ntrebuinau pe o scar larg cile maritime, au dus mai departe cunotinele acumulate de antichitate contribuind la dezvoltarea Geografiei i a altor tiine. Astfel, Al. Masudi n lucrarea Comunicri i observaii i exprim prerea asupra sfericitii Pmntului i asupra unor proprieti fizice ale apelor marine, iar Al Idrisi, geograf i cartograf arab, construiete un planisfer folosind datele lui Ptolemeu. Invenia busolei de ctre chinezi i cltoriile acestora de cunoatere a Pmntului, au impulsionat i pe europeni la cutri de noi drumuri i descoperiri de pmnturi. Cltoriile ntreprinse de Columb, Vasco da Gama, Magellan, care aduc contribuii nsemnate la cunoaterea oceanelor, sunt continuate de navigatorii englezi, olandezi, spanioli, rui, portughezi etc. Apariia lucrrii lui Varenius Geographia Generalis, n 1650, este deosebit de important deoarece autorul consacr un capitol aparte mrilor i oceanelor. La sfritul secolului al XVII-lea, au avut loc primele experiene tiinifice efectuate de Ferdinand de Marsigli n Marea Mediteran (Golful Lyon), rezultatele experienelor sale fiind publicate ulterior, n 1735, ntr-o lucrare privind Istoria fizicii mrii. El este unul dintre fondatorii Oceanografiei. Dezvoltarea economic a societii a impulsionat comerul i, n primul rnd, navigaia, fapt ce a dus la organizarea a numeroase expediii i cltorii n jurul lumii la sfritul secolului al XVIII-lea i nceputul secolului al XIX-lea. Menionm dintre cele mai importante, cltoriile ntreprinse de James Cook, de fraii Lapteev, Celeuskin, E. Bellingshausen i M. P. Lazarev care ajung la Cercul Polar de Sud i dovedesc existena celui de al aselea continent Antarctida. Expediiile de la sfritul secolului al XIX-lea au pus un accent deosebit pe cunoaterea reliefului submarin, efectundu-se msurtori, n special, de adncime. Navele americane Arctic i Cyclope (1856-1857) au efectuat numeroase sondaje n Oceanul Atlantic (pentru instalarea cablului transatlantic). Nava Tuscarera (1874-1876) cerceteaz Oceanul Pacific (pentru instalarea cablului transpacific) i, de asemenea, acest ocean este cercetat i de ctre nava Albatros.17

Navele germane Gazelle (1874-1876), Valdivia i Meteor (1898-1899) cerceteaz oceanele Pacific i Indian. Oceanul Pacific este studiat i de nava rus Vitiaz. Navele franceze Travailleur (1880-1882) i Romanche (1882-1883) au fcut sondaje n Marea Mnecii i Golful Gasconiei, iar Hirondalle I (1885), aparinnd prinului Albert de Monaco, a efectuat o serie de cercetri n Marea Mediteran, n Atlanticul central i n regiunile arctice. Navele italiene Washington (1881-1885) i Vittorio Pisani(1882-1885) au explorat Marea Mediteran i Oceanul Pacific. Marea Mediteran i Marea Roie au fost cercetate i de nava austriac Pola (1890-1896). Fregata englez (cu aburi) Challenger care a cutreierat oceanele lumii ntre anii 1872 i 1876, parcurgnd peste 96 000 mile, a iniiat cercetrile n mrile adnci; a efectuat numeroase sondaje, observaii asupra fundului oceanic, asupra temperaturii, densitii i salinitii. Rezultatele expediiei sunt consemnate n 50 de volume. Sfritul secolului al XIX-lea i nceputul secolului al XX-lea marcheaz nceputul Oceanografiei moderne. Expediii deosebit de importante au fost ntreprinse n vederea cunoaterii i explorrii inuturilor ngheate din Nord i Sud. Astfel, pentru zona arctic menionm numai cteva: expediiile lui Barents, Hudson, Lapteev, Celeuskin, Franklin. Expediia lui Fridtjov Nansen, pe vasul Fram, a ajuns n anul 1895 pn n apropierea Polului Nord. Nansen a fcut o serie de observaii n legtur cu temperatura apei, cu fenomenul de dihotermie, cu deriva banchizei de ghea. n anul 1909, dup nenumrate ncercri, americanul R. E. Peary a ajuns la Polul Nord i a artat c aici este ap i nu pmnt. O. I. Schimidt, care a participat ntre anii 1932 i 1937 la expediii n Oceanul Arctic, a instalat prima staiune tiinific Polul Nord 1. Sprgtorul de ghea Sedov ntreprinde expediii n Oceanul Arctic n anii 1940 i 1948; s-au fcut observaii asupra micrilor banchizei, iar prin msurtori s-a atins i cea mai mare adncime a Oceanului Arctic, de 5 220m. S-au descoperit, de asemenea, pe fundul oceanului existena dorsalelor submarine Lomonosov i Mendeleev.18

n Bazinul Arctic, s-au instalat 14 staiuni Polul Nord 2, 3 etc. Cercettorii rui de la staiunile respective au avut un deosebit merit prin deschiderea celui mai anevoios drum, al nordului. Polul Sud este explorat, n continuare, de ctre Weddel, Ross, Scott, Amundsen, de expediia vasului Belgica (1897-1899) care a iernat n gheurile Antarcticii i la care a participat i Emil Racovi, biolog romn .a. Dintre expediiile oceanografice care au nconjurat lumea, cele mai valoroase studii marine au fost fcute de navele Vitiaz (1894-1895), Planet, Carnegie (1904-1909), Dana (1921-1923), Albatros (1947-1948) etc. Expediia tiinific a vasului german Meteor (1925-1927) a avut o deosebit importan deoarece, n cadrul ei, s-a folosit pentru prima oar n studiile oceanografice sonda ultrasonic electronic. Aceast expediie care a traversat de 14 ori Oceanul Atlantic de Sud, n decurs de 25 de luni, a efectuat peste 70 000 de sondaje cu ajutorul crora s-a ntocmit i o hart batimetric de detaliu. n anul 1939, n cadrul unei expediii internaionale, la care au participat S.U.A., Marea Britanie, Germania, Frana i Danemarca, a fost studiat Curentul Golfului (Gulf Stream) pe tot parcursul su. n 1942, H. V. Sverdrup, M. W. Johnson i R. H. Fleming au publicat tratatul Fizica, chimia i biologia general a oceanelor. n timpul celui de-al doilea rzboi mondial, cercetrile cu caracter oceanografic au stagnat, n schimb dezvoltarea unor tehnologii pentru folosirea oceanului n scopuri militare au stimulat cercetarea. Expediia suedez a navei Albatros (1947-1948) este deosebit de valoroas nu numai prin faptul c a avut la bord savani cu renume mondial ca H. Petterson i ing. Kullenberg, dar a pus la punct un aparat pentru recoltarea probelor de adncime, tubul carotier; astfel, s-au recoltat probe din oceanele Atlantic, Pacific, Indian. Fregata Galathea (1950-1952), destinat cercetrii marilor adncimi ale Oceanului Planetar, a explorat, cu succes, groapa Filipinelor pn la 10 450 m, colectnd numeroase specii de organisme marine de fund. Nava englez Challenger II (1950-1952) s-a preocupat, n special, de efectuarea unor msurtori seismice pentru a determina grosimea sedimentelor.19

Expediii oceanografice deosebit de importante au ntreprins S.U.A. cu navele Atlantis, Caryn, Horizon. Nava de cercetri Atlantis a studiat Depresiunea Puerto Rico (9 219 m) i a fcut observaii asupra Gulf Stream-ului. Nava Caryn a executat fotografii submarine la adncimi de mii de metri i ridicri topografice. n anul 1960, s-a format, sub egida O.N.U., Comisia Oceanografic Interguvernamental, care a preconizat o serie de programe internaionale de investigare tiinific a Oceanului Planetar. n anul 1965, nava american Anton Brun (1 500 tone) a ntreprins cercetri n Pacific de-a lungul rmurilor Ecuadorului i Perului, colectnd date noi despre Curentul rece al Perului, sau Humboldt. La aceast expediie a luat parte i profesorul universitar romn Mihai Bcescu. Nava englez Discovery II a ntreprins cercetri n Oceanul Indian, Marea Mediteran, Oceanul Atlantic i Marea Roie. Nava Calypso (francez) a efectuat observaii n Marea Roie, Golful Persic i Oceanul Indian, Marea Mediteran, Oceanul Atlantic. De pe aceast nav s-au msurat, n 1961, gradul de radioactivitate a apei marine. Nava sovietic Vitiaz (cea mai mare nav, de 5 700 tone) a studiat Oceanul Pacific, n zonele sale adnci, flora i fauna sa. n 1962, a participat la o expediie i savantul romn Eugen Pora. n 1974, n Oceanul Atlantic, n zona de larg din dreptul Senegalului, n cadrul Programului de Cercetare a Atmosferei Globale (G.A.R.P.) s-a cercetat influena sistemelor tropicale convective asupra circulaiei atmosferice i a interaciunii dintre ocean i atmosfer n zonele tropicale. La expediie au participat 39 de nave, 12 aeronave i 9 satelii meteorologici. Cercetrile i experimentele oceanografice au luat o amploare deosebit fiind elaborate o serie de programe. ntre anii 1971 i 1980 a fost iniiat Deceniul Internaional de Explorri Oceanografice de ctre C.O.I. (Comisia Oceanografic Interguvernamental); sarcinile propuse au fost: lrgirea cunotinelor despre zonele adnci ale Oceanului Planetar pentru o mai bun valorificare a resurselor, cunoaterea interaciunii dintre ocean i atmosfer, mpiedicarea fenomenului de poluare i ocrotirea mediului marin.20

ara noastr reprezentat prin Institutul Romn de Cercetri Marine (I.R.C.M.) a efectuat o serie de cercetri i studii n Marea Neagr, n special n zona platformei continentale a mrii, de interes economic pentru descoperirea i exploatarea zcmintelor de hidrocarburi, cercetri biologice pentru o mai bun productivitate a speciilor, pentru folosirea energiei valurilor etc. Acestea sunt numai cteva exemple, deoarece cercetri oceanografice au mai ntreprins i multe alte state ca: Japonia, Germania, Norvegia etc. Pe lng expediiile de mare amploare organizate cu ajutorul navelor oceanografice, un aport la dezvoltarea Oceanografiei l-au adus i cercetrile efectuate cu aparate de scufundare mai mici. Este vorba, n primul rnd, de scafandri autonomi: prima scufundare, pe coastele Insulei Sicilia, a fost fcut de Henri Edwards (1800-1883). Aparatele de scufundare s-au perfecionat continuu: amintim, n acest sens, pe cel al lui Jacques Yves Cousteau care a permis scufundri pn la 40-50 m i chiar 100 m. Jacques Yves Cousteau a organizat la Toulon, n 1946, Grupul de studii i cercetri submarine (GERS) nzestrat cu nava Ellie-Monnier; s-au ntreprins cercetri n Marea Mediteran i Oceanul Atlantic, iar mai trziu, n anul 1961, cu nava Calypaso. Scufundrile autonome, deosebit de valoroase n zonele de coast sau n cele cu ape puin adnci, au scos la iveal o serie de vestigii ale unor civilizaii vechi (amfore, statui) sau zeci i sute de corbii naufragiate. n anul 1965, J.Y.Cousteau a construit o sfer cu un diametru de 5,70 m, numit casa de sub mare, n care ase scufundtori, lansai la o adncime de 100 m, au stat timp de patru sptmni. n anul 1964, n cadrul Departamentului marinei americane s-a organizat Programul de cercetri Sealab I n cadrul cruia mai muli scufundtori au petrecut 11 zile la 60 m adncime (193 picioare). n 1965, Sealab II reunete mai multe grupuri de scafandri autonomi care au stat cte 10 zile n ape adnci de 65 m. n 1966, Sealab III, cu cinci echipaje (cu opt oameni) au rmas 12 zile la adncimea de 250 m. Dup 1968, programul de cercetri a fost continuat n cadrul experienei Tektite (I, II). n 1972, Japonia a iniiat un program de cercetri Seatropia prin care a instalat o cabin de oel, de 70 tone, la adncimea de 300 m, n care au locuit patru acvanaui timp de 78 ore.21

Pentru investigarea adncimilor mai mari ale oceanului s-au construit batiscafe. Savantul elveian Piccard a construit o sfer de oel i nichel, n greutate de 20 tone, cobort pn la 4 000 m adncime lng portul Dakar (Senegal). Alte batiscafe ce au adus contribuii deosebite au fost cel francez Arhimede (1958) care a ajuns pn la 9 400 m, n Depresiunea Kurilelor i Trieste (american) care a atins adncimea de 11 000 m lng Arhipelagul Mariane. Expediia submarinului Nautilus pe sub Polul Nord, ct i cercetrile cu ajutorul submersibilelor Aluminaut i Alvin i a batiscafului francez Arhimede (1974), efectuate n cadrul Programului FAMOUS care a explorat dorsala atlantic pe o lungime de 350 km, au adus contribuii valoroase la cunoaterea Ocenului Mondial. Nu trebuie ns uitat i insuccesele pricinuite de pierderea submarinelor Thresher n 1964 i Scorpion n 1968, cu ntregul echipaj la bord. Institutul Romn de Cercetri Marine dispune, recent, de un submersibil de cercetare oceanografic S.C. 200, proiectat i construit de specialitii romni, destinat cercetrilor oceanografice de biologie marin, acvacultur, poluare, foraj marin, construcii hidrotehnice, arheologie marin etc. Piccard a construit i un mezoscaf care ajunge pn la 1 500 m i este destinat plimbrilor subacvatice. n 1967, s-a construit n Frana, la Marsilia, telescaful, teleferic submarin cu cabine etane, cu geamuri panoramice. El transport 24 de persoane i marcheaz nceputul turismului subacvatic. Studiile ntreprinse izolat de diferii cercettori au impus a fi corelate ntre ele. Ideea colaborrii pe plan internaional este destul de veche. Amintim, n acest sens, prima ncercare prin constituirea la Roma, n anul 1879, a programului Anului Polar Internaional, de ctre austriacul Weyprecht. S-a stabilit ca perioad de studii august 1882-august 1883 (activitatea solar de vrf). Au participat 11 ri i s-au adus o serie de date n legtur cu deriva gheurilor din Oceanul Arctic, ghearii i micarea lor, fenomenele geomagnetice, aurorele polare etc., date publicate n 36 de volume. n 1932-1933, la 50 de ani, s-a organizat al doilea An Polar Internaional, la care au luat parte 44 de ri. S-au preocupat, n special, de studiul curenilor, msurarea adncimilor, luarea de probe de sedimente marine. Al treilea An Polar Internaional s-a stabilit la o perioad mai22

mic de 50 de ani, datorit evoluiei tehnicilor de explorare i anume n 1957-1958. Acest An Polar, care i-a extins cercetrile i asupra zonelor tropicale i temperate ale Oceanului Planetar, i-a transformat denumirea n Anul Geofizic Internaional (A.G.I.). Acest an i-a prelungit termenul de observaii i n anul 1959 fiind denumit Colaborarea Geofizic Internaional din 1959. n cadrul A.G.I. au participat 64 de ri (i Romnia) i au existat patru centre de informare coordonare: Moscova, Washington, Paris i Tokyo. A.G.I. a deschis i a impulsionat o serie de cercetri n special n oceane. n domeniul cooperrii, au existat, de asemenea, o serie de proiecte care au avut ca scop forarea scoarei terestre suboceanice. Amintim proiectele Mohole (abandonat), Joides (1965) i DeepSea Drilling Project (1968-1972, Proiectul de foraje marine adnci). Un aport deosebit n problema cooperrii pe plan mondial l-au avut i ntlnirile periodice din cadrul diferitelor conferine sau congrese internaionale ca: Conferina Oceanografic de la Copenhaga (1960), Congresul Mediteranei de la Bucureti (1966), Al doilea congres internaional de oceanografie de la Moscova (1966), ct i conferinele O.N.U. asupra dreptului mrii inute la Caracas (1974), Geneva (1975), New York (1976, 1982) etc. De asemenea, menionm expoziiile, cu exponate din explorarea mrilor i a fundurilor marine, din martie 1975, de la Brigton (Anglia) sau cea japonez, din 1975, care propune soluii pentru aglomeraiile urbane: Acvapolis ora pe ap etc. 1.3. Metode i instrumente de cercetare Cuvinte cheie: sondaj sonor, hri batimetrice, batitermograf, termistori, curentometru, kinetograf, greifer, maregraf, oceanografie spaial. Oceanografia face apel n cercetrile sale att la metodele clasice generale ca: observaia, comparaia, descrierea, explicaia i experimentul, ct i la metodele specifice folosite n special n hidrofizic, hidrochimie, geofizic etc. Studiile oceanografice se pot diferenia n dou grupe, i anume: o grup care se refer la proprietile i caracteristicile apei n situ i se efectueaz pe loc, cu aparatur adecvat i o alt grup ce face msurtori asupra unor mostre (eantioane) de ap sau organisme care au fost scoase23

din mediul lor i duse pentru analiz n laboratoare. Instrumentele i aparatele pentru determinrile din prima grup au calitatea de a fi folosite numai n mediul acvatic; cele pentru studiile din a doua grup sunt, n general, instrumente de msurat folosite n toate ramurile tiinelor clasice. Cele mai complexe observaii directe se fac cu ajutorul navelor oceanografice, care permit o deplasare rapid n diferite zone ale Oceanului Planetar, dotate cu aparatur necesar i laboratoare. Navele oceanografice nu se deosebesc de navele obinuite n ceea ce privete dimensiunile lor cuprinse ntre 100 tone pn la peste 10 000 tone. n general, navele de cercetri marine au deplasamente cuprinse ntre 800 i 2 000 tone; amintim cteva nave: A. Dohrn, Thalassa (1 500 tone), Albatros (1 450 tone), Argo (2 000 tone), Chain (2 100 tone) etc. Cel mai mare vas oceanografic era sprgtorul de ghea Obi cu un deplasament de 12 600 tone. Navele Vitiaz i Lomonosov cu deplasamente de peste 5 000 tone. Nu toate navele oceanografice au fost construite iniial pentru cercetri, ci cele mai multe au fost adaptate i transformate, fie din pescadoare, fie din vase militare. Orice nav oceanografic trebuie s fie dotat cu aparatur tiinific i obligatoriu cu un troliu care s permit att efectuarea sondajelor, ct i lansarea diferitelor aparate, la anumite adncimi. Sondarea direct este una din cele mai vechi metode folosite pentru determinarea adncimii i const din lansarea cu ajutorul sondei de mn a unei greuti de plumb de form piramidal, atrnat de o frnghie groas sau de un cablu subire de oel. Sonda de mn folosit cu succes pentru adncimi mici i la viteze reduse de deplasare merge cu bune rezultate pn la cca 200 m adncime. De la aceast adncime, rezultatele nu mai sunt precise deoarece nu se poate stabili exact momentul cnd sonda a atins fundul. Se folosesc pentru adncimi mai mari sondele mecanice automate. Ele au un dispozitiv care indic momentul cnd a fost atins fundul de ctre greutatea sondei. Cele mai precise rezultate se obin astzi, folosind sondajul sonor. Se msoar timpul n care o und sonor parcurge distana nav-fund-nav. O sond ultrasonor este format dintr-un emitor i un receptor aflate n legtur cu un calculator de timp prevzut cu un cadran, pe care se citete direct adncimea apei. Sondele ultrasonice moderne nregistreaz grafic, n mod continuu, impulsurile reflectate dnd ecogramele care dau o imagine24

de detaliu a reliefului submarin; ele permit astfel construirea de hri batimetrice a fundului oceanic. n afar de msurarea adncimilor, un loc important l ocup msurarea temperaturii apei, recoltarea diferitelor probe pentru analizele de laborator, determinarea salinitii, msurtori n legtur cu dinamica apei, n special a curenilor etc. Pentru msurarea temperaturii se folosesc termometrele cu recipiente de suprafa, pentru adncimi, termometrele reversibile i batitermo-grafele. Batitermograful este un aparat care traseaz curba termic pe msur ce aparatul este cufundat n ap, realiznd un profil termic instantaneu, pe vertical. Se obin rezultate foarte bune pentru adncimile de 150-300 m, unde variaiile de temperatur sunt destul de mari. S-au construit, n ultima vreme, i batitermografe nerecuperabile care transmit datele nregistrate navelor de la suprafa. Se folosesc termistori sau alte tipuri de senzori termici care transmit datele prin telemetrie. Aa este lanul cu termistoare care dau o nregistrare continu a temperaturii (pn la 130-180 m). Cu mult succes, se folosesc astzi metodele de citire a temperaturii de suprafa a apei din avion, cu ajutorul unui aparat care recepioneaz radiaiile infraroii care vin de la ap i sunt comparate cu cele care pornesc de pe un corp negru situat n interiorul aparatului i care are o temperatur cunoscut. Aceast metod are avantajul c temperaturile nregistrate sunt aproape simultane pentru o foarte mare suprafa a oceanului, pe care o poate parcurge avionul. Metoda mai este folosit i pentru studiul curenilor, prin determinarea diferenelor de temperatur (metod folosit pentru trasarea limitelor Gulf Stream-ului). Pentru determinarea salinitii se folosesc buteliile Nansen sau Petterson, cu care se colecteaz un anumit volum de ap suficient pentru analize de salinitate global, de coninut n oxigen, clor sau substane nutritive etc. Pentru determinarea i msurarea vitezei i direciei curenilor se folosesc procedeele clasice, de lansare la ap a flotorilor i de urmrire a deplasrii i a rutei navei n deriv, comparat cu cea teoretic calculat, dar i procedee mai moderne care folosesc aparate speciale cum sunt curentometrele. Spre deosebire de curentometru care se poate utiliza numai prin oprirea vasului sau ancorarea lui, curentometrul cu electrozi sau kinetograful electromagnetic se poate folosi i n timpul deplasrii navei.25

Pentru determinarea curenilor de adncime se folosesc flotorii Swallow care sunt urmrii cu ajutorul hidrofoanelor. Pentru cercetrile biologice sunt folosite plasele planctonice sau fileurile. Cu mult succes se apeleaz la observaiile directe fcute din submersibile sau de ctre scafandri autonomi; pentru localizarea bancurilor de peti se utilizeaz ecograful. Pentru studiul sedimentelor se folosesc mai multe metode, dintre care menionm folosirea greiferelor (sau a dispozitivelor de mucare), tuburile carotiere i folosirea dispozitivelor de dragare. Greiferele i dragele colecteaz probe de suprafa, iar tuburile carotiere i sedimentele mai adnci. Din punct de vedere geofizic, oceanul este studiat prin msurarea cmpului magnetic, a suprafeei crustei oceanice, prin folosirea magnetometrelor. Structura fundului oceanic este studiat cu ajutorul metodelor seismice, n special prin folosirea hidrofoanelor. Navele moderne de cercetri oceanografice sunt nzestrate cu calculatoare electronice care calculeaz i evalueaz date gravimetrice i magnetice, poziia navei, adncimea apei etc. Cu toat aparatura modern care s-a dezvoltat n ultimul timp i care adun date tot mai multe i mai precise despre oceane i mri, nu s-a rezolvat nc problema continuitii acestor observaii ntr-o reea de puncte stabile. Fixarea unor asemenea staii n plin ocean este foarte greu de realizat. Exist totui staii situate la rm care nregistreaz valurile i mareele (maregrafele). Unele mri sunt foarte bine studiate, ca Marea Nordului i Marea Baltic, prin deplasri regulate ale unor nave ce aparin rilor riverane. n ultimii ani, se pune un accent deosebit pe dou feluri de observaii i anume: geamanduri nzestrate cu aparatur automat de msurare, nregistrare i transmitere, precum i pe observaiile i fotografiile relativ permanente fcute din satelii. Oceanografia modern a devenit o oceanografie spaial. Aceasta nseamn orientarea ctre spaiul extraterestru deoarece sateliii de observare a Terrei permit o cuprindere global a mediului marin. Datele culese de acetia conduc la o evoluie rapid a cunotinelor despre fenomenele i procesele oceanelor i a fiilor litorale. Dezvoltarea reunit a tehnicilor satelitare i a sondajelor n situ, cuplate i cu modelarea proceselor environementale permit deja cunoaterea, simularea i26

prevederea modificrilor mediului marine i litoral, care sunt extrem de dinamice. n acest context nou, au aprut, totodat, sectoare i direcii noi de investigare, precum i noi forme i instrumente de gestiune a acestui mediu: temperatura suprafeei apei marine i gestionarea pescuitului; aportul sistemului de informaii spaiale la gestiunea integrat a spaiului litoral; ciclul carbonului i schimbrile meteorologice la scar global; cartografierea litoralului; msurarea strilor suprafeei marine; altimetria radar i aplicarea ei la studiul circulaiei oceanice etc. Astfel de studii efectueaz, de exemplu, Centrul Naional de Studii Spaiale (CNES), din Toulouse (Frana), cu ajutorul sateliilor Spot (programe franceze i europene de observare a Terrei). n afar de cercetrile ntreprinse pe oceane i mri, trebuiesc amintite cele realizate n cadrul centrelor sau institutelor de cercetare de pe uscat. Acestea execut o serie de analize i studii asupra materialelor culese de pe ocean care cer un timp destul de ndelungat, prelucrri de date numerice, efecturi de sinteze hidrologice, studii bibliografice etc. Amintim, n continuare, cele mai mari institute i baze de cercetri oceanografice: Federaia Rus Institutul Oceanografic al Academiei de tiine; S.U.A. cu dou mari institute: Woods Hole Institution (pe rmul Atlanticului) i Scripps Institution of Oceanography (Jolla-California pe rmul Pacificului); Marea Britanie Institutul Naional de Oceanografie din Surray; Germania Institutul Hidrografic German de la Hamburg i Kiel; Frana Institutul de Oceanografie din Paris; Belgia Laborator de Biologie Marin la Oostands etc. n ara noastr, n anul 1970, s-a nfiinat Institutul Romn de Cercetri Marine la Constana. 1.4. Importana oceanelor i a Oceanografiei Oceanul Planetar, obiect de studiu al Oceanografiei, influeneaz, n mod direct sau indirect, aproape toate procesele care se petrec la suprafaa Pmntului. Cea mai vizibil legtur exist ntre ocean i atmosfer, la contactul dintre acestea. Oceanele au o influen deosebit asupra climei planetei noastre, asupra circuitului apei n natur, asupra resurselor de ap existente pe uscat. Oceanul este plmnul Terrei, deoarece produce i regleaz cantitatea de oxigen att de necesar vieii i diferitelor procese de pe pmnt, regleaz circuitul carbonului .a.27

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au cunoscut oceanul i avantajele transportului maritim care astzi nregistreaz un trafic intens pe cuprinsul mrilor i oceanelor. Navele secolului al XX-lea construite i echipate la cel mai nalt nivel al tehnicii, securitii i confortului, cu o diversificare n transportul internaional al mrfurilor, mresc utilitatea i eficiena Oceanului Planetar. Prognozele hidrometeorologice tot mai perfecionate care prevd furtunile, vnturile, deriva aisbergurilor etc. joac un rol deosebit n alegerea celor mai favorabile rute marine pentru evitarea naufragiilor sau producerea unor avarii. Azi exist rute precise pentru transportul ieiului, al cerealelor, minereurilor de fier etc. Micrile apei (valuri, cureni, maree), studiate n amnunt de Oceanografie, influeneaz att desfurarea navigaiei, ct i construirea i funcionarea marilor porturi. Folosirea energiei oceanelor nmagazinat n valuri, maree, cureni este o problem de perspectiv, deoarece exist mari dificulti n captarea i utilizarea acestora. Pn n prezent, n mod practic, doar energia mareelor este folosit; primul sistem energetic important din lume fiind realizat n Frana, n estuarul Rance, n 1966, urmat apoi de alte centrale mareemotrice n Federaia Rus (Peninsula Kola), Marea Britanie (estuarul Severn) .a. O importan practic deosebit o are att pescuitul i problemele sale tehnologice, ct i previziunea populrii cu organisme n funcie de condiiile mediului marin. Se impune tot mai mult o evaluare precis a resurselor biologice ale Oceanului Planetar i folosirea pe scar mai larg a acestora n alimentaia populaiei i n industria farmaceutic. Oceanul Planetar conine mari cantiti de substane minerale dizolvate n ap, ca: natriu, clor, potasiu, magneziu, brom, iod etc. , care pot fi extrase i folosite n diferite scopuri. O importan deosebit o au zcmintele de substane minerale i combustibili, principalele resurse de pe platforma continental a oceanelor i mrilor fiind, ndeosebi, petrolul i gazele naturale. n zona marilor adncimi oceanice se gsesc nodulii feromanganoi deosebit de utili, precum i depozite ce conin zinc, cupru, nichel .a. Resursele Oceanului Planetar, prospectarea i exploatarea lor, a interesat omenirea de mult timp. Astzi, exploatarea resurselor minerale i28

piscicole implic tot mai mult crearea unui cadru propice pentru o just repartizare a acestora. Dreptul mrii, vine s reglementeze aceast problem, prin stabilirea pentru statele riverane a limitelor teritoriale, a dreptului de proprietate, a protejrii resurselor. Conferinele O.N.U. asupra Dreptului mrii, inute la Geneva n 1958 i 1960, au adoptat convenii referitoare la apele teritoriale, platoul continental, mrii libere, pescuitului liber etc. n 1974, s-a inut a treia conferin asupra Dreptului mrii la Caracas, cu scopul principal de a perfeciona normele de drept internaional pentru a pune baz unei noi ordini juridice n utilizarea mrilor, care s corespund intereselor ntregii lumi contemporane. Diversitatea de interese a statelor a determinat i adoptarea unor propuneri ca delimitarea unei zone economice exclusive n care statele riverane s exercite drepturile suverane asupra resurselor marine. O alt propunere a susinut adoptarea unei rezoluii privind internaionalizarea teritoriilor submarine n beneficiul tuturor statelor. Am amintit numai principalele direcii de dezvoltare ale studiilor de oceanografie i ale aplicabilitii lor practice, ceea ce trebuie ns reinut este c oceanele trebuiesc s rmn pure i de acum ncolo, s nu fie poluate, pentru a putea asigura un echilibru stabil planetei noastre. n prezent, problema polurii Oceanului Planetar a devenit esenial pentru omenire. S-au nmulit mareele negre; fluviile deverseaz continuu o mulime de substane care modific mediul marin; unele alge prolifereaz rapid sufocnd celelalte forme de via; plajele supraaglomerate nu mai suport presiunea uman i se degradeaz; multe rmuri au fost denaturalizate puternic prin construcii etc. i, este vorba de dezechilibre ireversibile care conduc la dereglarea funcional a cuplului ocean-atmosfer-clim.

29

30

CAPITOLUL 2

GENEZA OCEANELOR I A MRILOR2.1. ORIGINEA APEI 2.2. ORIGINEA CUVETELOR OCEANICE 2.2.1. PRINCIPALELE ELEMENTE STRUCTURALE ALE FUNDULUI OCEANULUI PLANETAR: DORSALELE I FOSELE 2.3. STRUCTURA GLOBULUI PMNTESC I A FUNDULUI OCEANIC

31

32

CAPITOLUL 2

GENEZA OCEANELOR I A MRILOR Concepte cheie: originea apei, atmosfer primar, cuplu atmosfer-ocean, apa pe Venus i Marte, nivelul oceanului. Formarea oceanelor ridic mai multe probleme, dintre care mai importante sunt: originea apei i geneza cuvetelor oceanice. 2.1. Originea apei Apa ridic o serie de probleme i anume: care este originea ei, dac volumul su a suferit vreo modificare n decursul timpurilor i cum s-a ajuns la compoziia ei actual. n ce privete originea apei exist cteva teorii care pot fi grupate, n ultim instan, astfel: apa oceanelor ar proveni din atmosfera primordial a Pmntului, din descompunerea rocilor vulcanice, din comete i asteroizi sau prin acumularea lent n timpurile geologice. Proveniena apei din condensarea atmosferei primordiale este foarte problematic deoarece intervin o serie de argumente contra. Este normal ca principalii componeni ai atmosferei primare s fie prezeni (mcar n cantiti egale) i n apa oceanelor. Un singur exemplu, acela al gazelor rare ca neonul i argonul care apar n apa oceanelor n cantiti de milioane i chiar sute de milioane de ori mai mici, dect n atmosfer, denot inversul. Un alt argument este acela a posibilitii meninerii, n atmosfer, a unei anumite cantiti limit de vapori de ap. Atmosfera actual a Pmntului nu poate menine dect aproximativ 13 000 km3 de ap, ns volumul apelor oceanice depesc un miliard de km3. Deci, ar rezulta imposibilitatea meninerii, n atmosfer, a unei cantiti mai mari de ap. A doua categorie de ipoteze se refer la originea apei rezultat din descompunerea (degazeificarea) rocilor vulcanice. La formarea rocilor magmatice particip i o mare cantitate de ap, legat chimic. Prin procesele de descompunere a rocilor vulcanice o parte din ap a putut fi eliberat i s formeze apa oceanelor. Datele experimentale dovedesc c33

rocile vulcanice conin n compoziia lor, numai 5% ap. Dac prin absurd s-ar elibera toat apa coninut de aceste roci, nu ar rezulta dect un volum de ap aproximativ ct jumtate din apa oceanelor. Deci i aceste ipoteze sunt relativ infirmate. Totui, francezul Philippe Gillet arat, mai recent, c n partea superioar a mantalei (n astenosfer) i mai ales ntre 400 i 520 km adncime ar fi un fel de rezervor de ap, n sensul c aici apare o tranziie de faz din punct de vedere mineralogic: silicaii (olivin, piroxeni, granai) care obinuit nu accept ap, se transform total sub efectul presiunii, se schimb compoziia magmei i accept apa. Dar, apa scade punctul de efuziune cu cteva sute de grade i magma devine vscoas. Originea din comete i asteroizi. Preri i mai noi privind apa au aprut n contextul progreselor realizate n legtur cu formarea stelelor i planetelor. Astfel, se admite c istoria oceanelor a nceput odat cu naterea stelelor i a planetelor. Dintr-un nor molecular iniial, prin concentrarea diferitelor tipuri de molecule, apare o stea. Ea se ncheag n partea central a norului cosmic unde densitatea devine, cu timpul, tot mai mare. Restul prafului rmas n exterior se organizeaz ntr-un disc. n cadrul acestuia, materia se concentreaz n aglomerate de mrimi diferite, dintre care unele devin, prin acreie, planete. n acest timp au loc ciocniri, uneori de proporii imense. Datorit ciocnirilor, de tip exploziv, materiile volatile din fostul praf cosmic sunt expluzate n exterior i deci pierdute. Un argument n acest sens este Luna, fenomen petrecut dup formarea planetei Terra. Aceasta s-ar fi nscut datorit ciocnirii Pmntului cu un asteroid enorm, moment cnd a avut loc i o degazeificare aproape total. Dar, de unde provine atunci apa actual a oceanelor, dac explozia respectiv a impus degazeificarea? Rspunsul este urmtorul: apa ar fi rezultat din unele comete i asteroizi sosii n Sistemul Solar ulterior, din spaii reci i care aduceau apa sub form de ghea ce cdea pe Pmnt cu o mare frecven. Ali autori admit c apa ar fi aprut ntr-o perioad de rcire a Soarelui ce a permis ca elementele volatile iniiale s se recondenseze n particule solide, cu o compoziie diferit n funcie de distana pn la Soare. n acest fel, Pmntul a motenit diferite minerale n care se gsete i ap. Aceasta s-a eliberat pe ncetul cnd condiiile de mediu au devenit favorabile.34

* * Adunarea apei n ocean a avut urmri importante pentru atmosfer i pentru via, cele dou geosfere, ocean i atmosfer, devenind un cuplu care a reglat n continuare mediul terestru, evoluia i diversificarea acestuia. Pe msur ce temperatura Soarelui a sczut (acum circa 4 miliarde de ani), dar i n msura n care scoara terestr s-a consolidat, intrnd ntr-o nou faz evolutiv, vaporii de ap din atmosfer au devenit ap lichid. Admosfera, format dominant din CO2, a intrat n reacie cu oceanul. Un prim efect: dioxidul de carbon (CO2) a nceput s se dizolve n ap. Trebuie ns amintit rolul dublu jucat de acest gaz la exteriorul Pmntului. Anume CO2 las razele solare s treac prin atmosfer i s nclzeasc suprafaa Terrei (uscat i ap). Dar, pe de alt parte, mpiedic radiaia sau cldura terestr de a iei n exterior, rentorcnd-o spre Pmnt i crend ceea ce se cheam fenomenul de ser. Dizolvarea CO2 a nceput odat cu ploile toreniale care descrcau atmosfera de vaporii de ap transformai n lichid. n acelai timp, ncepe i formarea unor substane organice prin combinarea moleculelor simple existente n componena atmosferei (hidrogen, ap, metan, gaz carbonic, amoniac). Cu timpul, aceste substane s-au organizat n sisteme biochimice din ce n ce mai complicate. n timpul ctorva zeci sau sute de milioane de ani au luat natere, n ocean, sisteme primitive de via, dar autonome, protejate de membrane celulare. ntr-o etap urmtoare au aprut i algele albastre sau cianobacteriile care foloseau fotosinteza pentru sintetiza compuilor organici. Ele absorb gaz carbonic i elimin oxigen. n mod lent, oxigenul a invadat atmosfera care a devenit nociv pentru o serie de vieuitoare primare. Totodat ns creterea puternic a procentului de oxigen n aer a creat un mediu propice apariiei unor forme evoluate de via plasate n afara mediului marin. Cam n acelai timp oxigenul, eliberat de ocean i ajuns n partea superioar a atmosferei, era descompus de razele ultraviolete i transformat n ozon (molecule cu trei atomi de oxigen). Acest gaz nou creat a nceput s protejeze noile organisme terestre de nocivitate ultravioletelor.35

*

Atmosfera i-a schimbat total compoziia, dioxidul de carbon s-a redus enorm, a crescut ns puternic procentul de oxigen i s-a format un amestec nou respirat de toate animalele, inclusiv de ctre om. O comparaie cu celelalte dou planete surori Pmntului Marte i Venus ne face s nelegem mai bine aceste procese. Se pare c, n urm cu circa patru miliarde de ani, situaia de pe cele trei planete era identic. Pe toate existau oceane i atmosfer cu mult CO2, precum i efect puternic de ser (impus de CO2). Odat cu reducerea strlucirii Soarelui, temperatura ridicat de la suprafaa Terrei a mai sczut i oceanele ar fi tins s nghee dac nu ar fi funcionat efectul de ser. Normal, viaa nu mai aprea. Procesul de dizvoltare a CO2 a fost, de asemenea, similar pe cele trei planete, pentru o anume perioad. ntre timp ns, Venus, fiind mai aproape de Soare, primea o energie solar aproape dubl. Apele oceanelor se evapor i vaporii, urcnd inclusiv n atmosfera superioar, au accentuat efectul de ser. Oceanele s-au evaporat total, iar CO2 a revenit sau a rmas n atmosfera planetei Venus. Razele ultraviolete au disociat apa (vaporii) la partea superioar a atmosferei, fcnd ca fenomenul de eventual revenire a apei n fostele oceane s nu mai poat fi reversibil. Ca urmare, Venus nu are ap, dar are o atmosfer de tip primar, cu mult dioxid de carbon. Planeta Marte a parcurs un drum diferit, fiind mai departe de Soare, dect Terra. Iniial aici, se pare c a fost chiar mai mult ap. O mare parte din ea s-a evaporat, apoi a fost disociat (de ultraviolete) i expulzat n spaiul cosmic, ca i n cazul lui Venus. Deosebirea const n aceea c n cazul lui Marte, temperatura a sczut mai mult din cauza diminurii efectului de ser, ceea ce a frnat evaporarea apei. Cum distana fa de Soare a impus o temperatur medie sub zero grade (530C), apa rmas a ngheat, stare n care se gsete n prezent. Terra, fiind plasat ntre cele dou planete, a urmat o cale oarecum de mijloc. CO2 s-a dizolvat pe ncetul n apa oceanelor, fapt ce a condus la diminuarea efectului de ser. Ca urmare, temperatura a sczut ntr-att ct s se evite evaporarea oceanelor, dar nici prea mult ca s se produc nghearea lor. Distana Pmntului fa de Soare a fost, n acest caz, excepional, pentru a permite meninerea apei i apoi formarea unui mediu favorabil apariiei vieii. Acumularea apei, n mod lent, de-a lungul timpurilor geologice este cea mai acceptat ipotez. Apa oceanic s-a acumulat lent, dar nu neaprat uniform sau continuu, n decursul timpului. Acumulrile de ap ar36

avea provenien mixt din activitatea vulcanic, din comete, din atmosfer, din degazeificri ale magmelor, din izvoarele termale. Activitatea vulcanic a eliberat i anioni, cum sunt cei de clor i sulf, care au ptruns apoi n apa oceanelor.

Fig. 2.1. Fluctuaiile climatice i ale nivelului oceanului. Fiecare coborre glaciar a fost mai pronunat dect cea anterioar (Dup R.W.Fairbridge)

n legtur cu volumul apelor oceanice se poate spune, n general, c n timpul unei aceleai perioade geologice, el a rmas oarecum constant, executnd ns regresiuni i transgresiuni peste zone importante ale maselor continentale, adic producndu-se ridicri sau coborri de nivel, aa cum s-a petrecut n fazele glaciare i interglaciare ale cuaternarului (fig. 2.1.). Modificrile de volum sunt impuse de clim (blocarea sau deblocarea de ap n gheari), sau de cderea (sau primirea) unei mari cantiti de ap de ctre rocile scoarei sau litosferei (pe cale chimic).

37

2.2. Originea cuvetelor oceanice Concepte cheie: dorsale (atlantice, pacifice), rift, falii transformante, fose, expansiunea fundului oceanic. Problema originii cuvetelor oceanice este cu mult mai complex, n explicarea ei fiind necesar s facem apel la toate teoriile i cunotinele legate de evoluia ntregii suprafee a Pmntului, evoluia formei cuvetelor oceanice fiind strns legat de cea a continentelor. nainte de a face acest lucru trebuie s vedem care sunt principalele elemente structurale ale fundului oceanelor i apoi s analizm structura intern a Pmntului de care sunt legate strns evoluia continentelor i oceanelor1. 2.2.1. Principalele elemente structurale ale fundului Oceanului Planetar: dorsalele i fosele a. Dorsalele sau lanurile muntoase oceanice ocup o poziie central, fa de marginile oceanelor respective, foarte aproape de axa teoretic de simetrie a acestora, de unde i iau i denumirea de lanuri medio-oceanice sau dorsale medio-oceanice. Ridicrile topografice de detaliu i cartrile din satelii ale fundului oceanului au pus n eviden, n toate oceanele, lanuri de muni submarini care ncing ntreaga planet, formnd un sistem aproape nchis. Acest sistem este compus din: lanul Medio-Atlantic care strbate Atlanticul n toat lungimea sa, la jumtate distan dintre Africa i America. El se leag pe la sudul Africii cu lanul Atlantico-Indian, care se bifurc n dreptul Insulei Rodrigues: o ramur merge spre nord (lanul Carlsberg), ptrunde n Golful Aden i trece n Marea Roie; a doua ramur (lanul Medio-Indian) traverseaz din nord spre sud Oceanul Indian, ocolete Australia prin sud (lanul Antarctico-Pacific) i urc spre nord pn pe coasta Californiei (lanul Est-Pacific). Lanul Medio-Atlantic trece n nord prin mijlocul Islandei, strbate Bazinul Arctic (lanurile Mohns, Atka i Nansen) i se nfund n coasta Siberiei aproape de gura fluviului Lena. Se mai cunosc i alte cteva fragmente de muni submarini. Din lanul Medio-Atlantic se desface o scurt ramur, Walvis, care atinge coastaVezi i Marcian Bleahu, Tectonica global, vol. I, Editura tiinific i Enciclopedic, Bucureti, 1983. 381

Africii n dreptul Deertului Namibiei; din lanul Est-Pacific se desprinde, n dreptul Insulei Patelui, o ramur care se ndreapt spre sud (lanul Chile), ocolete captul sudic al Americii de Sud i ptrunde n Atlantic formnd lanul Scoia, care ar putea s se uneasc cu lanul Medio-Atlantic. Din lanul Est-Pacific, se bifurc un lan care se ndreapt spre coasta Perului (lanul Nazca) i altul spre coasta Panama (lanul Cocos). n dreptul Insulei Maquarie (la sud de Noua Zeeland) se desface un lan care trece printre Australia i Noua Zeeland i se termin pe lng Insula Noua Guinee. Tot lan submarin este i cel care strbate Mediterana Oriental, ntre Cipru i sudul Italiei. Lanurile de muni submarini totalizeaz o lungime de 80 000 km, depind lungimea munilor continentali. Din punct de vedere morfologic se disting dou tipuri de dorsale, i anume: dorsale de tip atlantic i de tip pacific (fig. 2.2.).

Fig. 2.2. Seciuni transversale prin dorsalele oceanice (Dup t.Airinei, 1972)

Tipul atlantic se caracterizeaz printr-o lime de cca 1 000 km i o nlime de minimum 2 000 m, fa de cmpiile abisale nconjurtoare. Marginile dorsalei se ridic destul de abrupt, fa de cmpia abisal, formnd o treapt inferioar; urmeaz o treapt superioar, dup care succede un platou ce prezint numeroase fracturi (falii transformante); el este dominat de o serie de creste muntoase abrupte care mrginesc o depresiune-an adnc, situat chiar n axa dorsalei. Aceast depresiune (rift) are o lrgime de 25-50 km i o adncime variabil de 1 500-2 000 m. Flancurile depresiunii prezint trepte fa de lanurile de muni care o39

delimiteaz. Aspectul depresiunii este de graben. Fundul ei nu este niciodat plat, ci neregulat i submprit n depresiuni secundare. Depresiunea central a dorsalei este denumit i vale de rift (rift valley; rift = despictur). La dorsalele atlantice, riftul este elementul cel mai constant i sediul unor importante anomalii geofizice. Dorsalele de tip pacific sunt mai plate, simetrice, fa de o culminaie central, fiind lipsite de rift. Limea ajunge la dublu, fa de dorsalele de tip atlantic, relieful mai puin fragmentat. n cadrul oceanului sunt plasate marginal. Dorsalele sunt, de asemenea, tiate i rupte transversal de falii transformante de-a lungul crora compartimentele au fost micate pe orizontal. Dorsalele atlantice sunt foarte active, fiind supuse unor puternice eforturi de distensiune. Se produce o ndeprtare treptat a marginilor viirift i migrarea n direcii opuse a celor doi versani ai coamei mediane. Cauza extensiunii este efuziunea unor mari cantiti de lav bazalitic de-a lungul unor fisuri adnci ce ajung pn n manta i se reflect la suprafa, pe fundul oceanului, n valea-rift. Lava proaspt, ce se acumuleaz pe fundul vii centrale, mpinge lateral lavele mai vechi deja consolidate i formeaz o nou poriune de creast oceanic care se adaug celei anterioare. Rocile bazalitice situate n cadrul dorsalei mediane sunt cele mai recente, dar cu ct ne ndeprtm de axul dorsalei ele sunt mai vechi. nseamn c fundul oceanului este n continu expansiune, iar crusta crete n suprafa i volum. Aceast interpretare a dat natere unei ipoteze cunoscute sub numele de Ipoteza expansiunii fundului oceanic, inclus recent n Teoria tectonicii globale. Examinnd diferitele dorsale medio-oceanice reiese c ele se afl n diferite stadii de evoluie. Cea mai activ este Creasta Medio-Atlantic, unde att ascensiunea materiei topite exprimat prin erupii i seisme, ct i ndeprtarea flancurilor exprimat n valea-rift sunt fenomene care se produc cu mare intensitate. - Dorsala Pacificului este inactiv, cu rift sudat. - Dorsala Oceanului Indian (Coama Carlsberg) este i ea mult mai inert, fiind practic inactiv.40

- O vale-rift ar fi i cea african materializat morfologic prin irul de lacuri africane Nyasa, Tanganyika, Edward, Albert, Rudolf, Tana, iar lanul de vulcani Ruwenzori, Kenya, Kilimanjaro, reprezint o creast de rift pe cale de formare, deci un stadiu de tineree. - Creasta Lomonosov, ca i Creasta Est-Pacific, este inactiv. b. Fosele, al doilea element structural, reprezint depresiuni alungite pe mai bine de 1 000 km, care au o lime de maximum 100 km, n partea superioar i cca 10 km la fund; sunt plasate lng continente. Adncimea este de la 5 000 pn la 11 000 m, fa de nivelul mrii. Fosele sunt asimetrice, ele au un versant abrupt, cel dinspre largul oceanelor i altul mai domol, cel dinspre continentul sau arcul insular lng care se afl. Fundul este relativ plat. Au fost cartate pn n prezent 23 de fose: Puerto Rico, Romanche i Sandwich n Oceanul Atlantic; Java i Diamantina n Oceanul Indian; Chile-Peru, fosa Americii Centrale, fosa Aleutine n Oceanul Pacific, restul de 15 fose n vestul Pacificului. Din punct de vedere morfologic se disting trei tipuri de fose: 1. fose rectilinii, cele care mrginesc continentele: Chile, Peru, America Central i Tonga-Kermadec; 2. fose arcuite, care mrginesc arcurile insulare ce delimiteaz o mare epicontinetal: Kurile, Japonia, Mariane; 3. fose n bucl: Puerto Rico. J. Piccard a cobort n anul 1960 n fosa Mariane pn la 10 991 m cu batiscaful su (fosa are minus 11 034 m). 2.3. Structura globului pmntesc i a fundului oceanic Concepte cheie: scoar, manta, discontinuitate, deriva continentelor, tectonica global, vrsta oceanelor. Structura intern a globului este determinat att cu ajutorul undelor seismice naturale i artificiale (provocate), ct i din calculul cmpului de gravitaie determinat prin intermediul sateliilor orbitali. Interiorul Pmntului este format din apte straturi concentrice (Bullen, 1967), notate de la A la G. Stratul A reprezint scoara, straturile B, C i D mantaua, straturile E, F, G reprezint nucleul. Scoara are o grosime de 35-70 km, n zonele continentale i sub 10 km, n cele oceanice.41

Scoara continental se difereniaz n trei straturi sau pturi (fig. 2.3.). Prima ptur are o grosime de 15-20 km, undele seismice (elastice) au aici o vitez de 6 km/s i este denumit strat superior continental sau sedimentar. A doua ptur, sau stratul granitic, cu o grosime de 17 km i o vitez a undelor de 6,3 km/s formeaz stratul continental intermediar. Stratul continental inferior este constituit din roci bazice, are o grosime de 10-20 km i o vitez a undelor seismice de 6,9 km; este denumit i strat oceanic sau bazaltic. Scoara continental este delimitat n partea inferioar de discontinuitatea, foarte caracteristic, denumit suprafaa lui Mohorovii (Moho, M.), unde viteza de propagare a undelor este de 8-8,5 km/s, sub care ncepe mantaua; sub continente, discontinuitatea Moho se gsete la 30-75 km adncime (fig. 2.3.). Crusta oceanic este mult mai subire, de 5-8 km grosime, discontinuitatea Moho se gsete la 8-18 km adncime, fa de suprafaa oceanului. i scoara oceanic se difereniaz n trei straturi, dar primul i al doilea sunt extrem de subiri. Primul strat are o grosime de pn la 500 m i o vitez a undelor de 2 km/s. Stratul al doilea are o vitez de 4-5 km/s i este format din roci intruzive i bazice i este denumit strat vulcanic. Ultimul strat are o grosime de aproximativ 6 km i o vitez de propagare a undelor de 6,7-7,3 km/s; este denumit i strat oceanic sau bazaltic. Sub stratul trei urmeaz, la 10-12 km, o sritur brusc a vitezei undelor seismice la 8,1 km/s; este discontinuitatea Moho, sub care urmeaz mantaua.

Fig. 2.3. Structura crustal sub continent i sub bazinul oceanic. Se observ c trecerea brusc de la structura continental la cea oceanic se produce n zona pantei continentale 42

ntre alctuirea petrografic a fundului oceanelor i a continentelor exist o deosebire esenial. Masele continentale sunt alctuite din roci intruzive i extruzive, acide i intermediare (granite, diorite, sienite, dacite, riolite, andezite) i corespondentele lor metamorforice (gnaise, micaisturi). Scoara este uoar, bogat n siliciu i aluminiu (SIAL) i are o densitate medie relativ sczut. Soclul submarin este alctuit, aproape n exclusivitate, din bazalte, diferite de cele de pe continente (oceanite bazaltice). Crusta este mai dens (SIMA). Aceast compoziie apropie mult scoara oceanic de alctuirea mantalei. Unii geologi susin c fundul oceanelor este reprezentat de partea superioar a mantalei, scoara lipsind complet. Deosebirea fundamental de compoziie, densitate, structur, care este constant n toate oceanele i chiar n unele mri, constituie argumentul cel mai hotrtor n sprijinul ideii c oceanele i continentele reprezint lumi aparte, avnd origini, istorii i legi de dezvoltare diferite, alctuiri i morfologii deosebite (Dietz, 1970). Strns legat de crusta oceanic i de cea continental este modul de formare a celor dou domenii: oceanele i continentele. Au existat o serie de ipoteze i teorii care au cutat s explice acest lucru. Vom face apel numai la cele mai principale i anume la: ipoteza derivei continentale, ipoteza expansiunii fundului oceanic, tectonica n plci, tectonica global. Observnd simetria contururilor continentelor limitrofe ale Atlanticului a aprut ideea existenei unui continent unic care a fost apoi divizat. Aceast idee, denumit deriva continentelor, a fost fundamentat de A. Wegener n 1912 (n 1908, Taylor a enunat-o). Aceast ipotez presupune spargerea sau ruperea, de-a lungul unor linii de fractur, a unui singur continent imens, n fragmente care au nceput s se deplaseze n mod independent, deprtndu-se unul de altul. Fisurile de-a lungul crora s-au spart diversele blocuri continentale s-au lrgit continuu i au fost invadate de apele mrilor, devenind viitoare oceane. Conform acestei teorii, continentale plutesc pe materialul subcrustal, mai greu. Forele care ar produce deplasarea ar fi atribuite unor cureni subcrustali de convecia care acioneaz n manta. Ipoteza nu putea explica cum o arie continental poate s devin oceanic. Teoria a fost reluat de Tarling.43

Ipoteza expansiunii fundului oceanic enunat de Dietz (1961) i Hess (1962) presupune c ntregul fund oceanic se afl ntr-o continu micare. Prin rifturi iese din manta materie topit care se consolideaz ca roci vulcanice. Aceasta formeaz scoara oceanic ce se mic simetric, centrifug, fa de rift pn n fose, unde este absorbit i ncorporat din nou n manta. Zone active, din punct de vedere tectonic, sunt rifturile i fosele. Relieful dorsalelor se datoreaz acumulrii de material eruptiv, iar riftul reprezint canalul prin care migreaz materia topit. Seismicitatea ridicat a rifturilor i foselor se datorete suprafeelor de discontinuitate pe care au loc ridicarea materiei topite din manta n cazul rifturilor i a coborrii la mari adncimi a scoarei oceanice n manta, n cazul foselor. Dorsalele fiind cele mai tinere pri ale bazinelor oceanice, trebuie s conin cele mai puine sedimente. M. Ewing i J. Ewing (1967) au artat c n zona dorsalei exist cantiti mici de sedimente, grosimea sedimentelor crescnd n zonele mai ndeprtate, spre continente. Ipoteza tectonicii n plci (Morgan, 1968) presupune c scoara terestr este mprit n 6 plci rigide majore i anume: pacific, indo-australian, antarctic, american, african i euroasiatic. Aceste plci sunt delimitate ntre ele de rifturile dorsalelor medio-oceanice i de fose. Plcile majore cresc de-a lungul dorsalelor prin adugare de scoar oceanic nou i sunt consumate n dreptul foselor oceanice. Plcile nu sunt omogene ca structur, comportare, vitez de deplasare. n ultima vreme, s-a dezvoltat o nou disciplin sau o ipotez mai larg tectonica global care studiaz interaciunea n timp i spaiu a plcilor ce constituie scoara Pmntului, interaciune influenat de expansiunea soclului oceanic, de migraia continentelor i a polilor. Se difereniaz cca 20 de plci de diferite ordine, care se deplaseaz ca blocuri sau calote rigide. Vrsta oceanelor este ultima problem pe care dorim s o amintim. Legat de vrst exist mai multe preri, dintre care menionm cteva. n lumina ipotezei lrgirii domeniului continental, prin geosinclinale i orogene, toate bazinele cu scoar oceanic sunt primare. Oceanele actuale reprezint resturi ale unui ocean primar, Panthalassa, care s-a restrns treptat n urma creterii continentelor. Prin aceast prism,44

H.Stille (1946) mparte oceanele n vechi i noi. Oceanul Pacific este un ocean vechi, oceanele Atlantic, Indian, Arctic sunt considerate noi i de vrst paleozoic-superior mezozoic - inferior. V.Belousov afirm c toate oceanele sunt tinere i s-au format de la sfritul paleozoicului (Pacificul) i nceputul mezozoicului (celelalte oceane). Unii autori ai concepiei tectonicii globale, admit c fundul actualelor oceane s-a format n timpul mezozoicului i neozoicului. Van Bemmelen susinea c scoara terestr i-a cptat mobilitatea actual abia n ultimii 200-300 milioane de ani. Dewey i Horsfield susin c scoara terestr a avut aceeai mobilitate i acum trei miliarde de ani i arat c n dezvoltarea oceanelor se constat o anumit ciclicitate care const n fragmentarea, deplasarea i apropierea blocurilor continentale. Muli cercettori, printre care i Hain, consider oceanele neoformate. Se admite c, n decursul evoluiei Pmntului, au existat mai multe epoci de oceanizare a scoarei. Astfel, n prima epoc de oceanizare, din proterozoicul mediu proterozoicul superior, s-a format Oceanul Pacific. A doua etap de oceanizare are loc la nceputul mezozoicului, cnd au aprut oceanele actuale: Atlantic, Indian, Arctic. Desigur, c acestea sunt numai cteva probleme legate de geneza oceanelor. Cercetrile intense ce vor urma vor aduce date importante legate de originea bazinelor oceanice.

45

46

CAPITOLUL 3

NTINDEREA OCEANULUI PLANETAR. SUBDIVIZIUNI3.1. RAPORTUL AP-USCAT; EMISFERA CONTINENTAL I CEA OCEANIC 3.2. TREPTELE GENERALE ALE RELIEFULUI SUBMARIN (CURBA HIPSOMETRIC) 3.3. SUBDIVIZIUNILE REGIONALE ALE OCEANULUI PLANETAR 3.3.1. OCEANELE 3.3.2. MRILE. CLASIFICRI I RSPNDIRE

47

48

CAPITOLUL 3

NTINDEREA OCEANULUI PLANETAR. SUBDIVIZIUNI

3.1. Raportul ap-uscat; emisfera continental i cea oceanic Din suprafaa Pmntului de 510 milioane km2, Oceanul Planetar ocup 362,3 milioane km2 sau 70,8%, iar uscatul 147,8 milioane km2 sau 29,2%. Volumul de ap este de circa 1 379 milioane km3, cu o adncime medie de 3 800 m i 250 000 km de rmuri. Emisfera nordic poart numele i de emisfera continental deoarece ea cuprinde majoritatea uscatului (Asia, Europa, America de Nord, Africa de Nord) i ocup, n procente, 39,3% uscat i 60,7% ap (fig. 3.1.).

Fig. 3.1. 49

Emisfera sudic cuprinde dintre continente: America de Sud, partea sudic ngust a Africii, Australia i Antarctida care dau, la un loc, 19,1% uscat, iar restul de 80,9% este ap; datorit acestei proporii este denumit i emisfera oceanic. Preponderena apei asupra uscatului are o mare influen pentru regimul termic al planetei noastre, prin modul deosebit de comportare al acesteia, n comparaie cu uscatul, fa de radiaia solar i iradiaia terestr. Tocmai din acest motiv, cnd se analizeaz repartiia uscatului i a apei, precum i consecinele sale, uneori se face abstracie de ecuatorul matematic al Pmntului alegndu-se alte emisfere care cuprind: una, cea mai mare parte a uscatului i alta, cea mai mare parte a apei. Pentru emisfera continental rezult ca pol Insula Dumet (aproape de gura de vrsare a fluviului Loire, 48o latitudine nordic i 1o30, longitudine estic), iar pentru emisfera oceanic, polul se situeaz ntr-un punct la SE de Insula Noua Zeeland (aproape de Insula Antipodes, la 47o latitudine sudic i 177o longitudine estic). Uscatul ocup, n emisfer continental, 47,3%; se includ, n ntregime, continentele: Europa, Asia, Africa, America de Nord i parte din America de Sud, iar apa cuprinde 52,7%. n emisfera oceanic, apa ocup 90,5%, iar uscatul 9,5%. Cercul de separaie dintre cele dou emisfere trece prin sudul Americii de Nord i Insula Madagascar, taie Insula Sumatera, Arhipelagul Filipine, Pacificul de Nord, Peninsula California i nordul Americii de Sud. Cele dou emisfere sunt reprezentate grafic n figura 3.2.

Fig. 3.2. Emisfera continental i cea oceanic 50

n tabelul 3.1. este redat repartiia uscatului i a apei (n milioane km2) pe zona de 10o latitudine (Dup S.V.Kalesnik).Tabelul 3.1. Zona 90o-80o 80o-70o 70o-60o 60o-50o 50o-40o 40o-30o 30o-20o 20o-10o 10o-0o Emisfera de Nord Suprafaa total Uscat Mare 3,9 0,4? 3,5? 11,6 3,4 8,2 18,9 13,5 5,4 25,6 14,6 11,0 31,5 16,5 15,0 36,4 15,6 20,8 40,2 15,1 25,1 42,8 11,3 31,5 44,1 10,1 34,0 Emisfera de Sud Suprafaa total Uscat Mare 3,9 11,6 12,1 3,4 18,9 1,9 17,0 25,6 0,2 25,4 31,5 1,0 30,5 36,4 4,2 32,2 40,2 9,3 30,9 42,8 9,4 33,2 44,1 10,4 33,7

Se observ c n emisfera nordic, suprafaa uscatului este mai mare dect cea a apei ntre paralelele de 40o i 50o, 50o i 60o, 60o i 70o. De aceea, aici apar anomalii termice puternice, contraste accentuate ale climatului i perturbaii atmosferice foarte frecvente. 3.2. Treptele generale ale reliefului submarin (Curba hipsometric) Cuvinte cheie: elf, abrupt, regiune pelagic, regiune abisal, margine continental, zon neritic, zon bathial. Relieful fundului oceanului s-a format sub aciunea factorilor interni i, ntr-o msur mult mai redus, i datorit factorilor externi (fig. 3.5.). Procesele endogene se manifest n oceane, ca i n interiorul uscatului i sunt reprezentate prin micri tectonice, vulcanice, cutremure de pmnt, expansiunea sau restrngerea fundului oceanic; efectele lor sunt relativ diferite, dect cele din scoara continental. Ele impun i principalele trepte ale reliefului suboceanic. Procesele exogene din oceane sunt diferite ns fa de cele care se manifest la suprafaa pmntului. Asupra reliefului submarin i de rm acioneaz valurile, curenii marini, fluxul i refluxul. Acetia realizeaz, n special, platforma continental.51

Fundul oceanelor prezint, foarte des, aspectul unor cmpii ntinse, cu un peisaj relativ monoton, puin variat, cu pante n cea mai mare parte reduse, dar uneori i foarte accentuate. El este acoperit cu un nmol fin alctuit din mlul adus de fluvii, sau din sfrmturi rupte din rmuri, din praf atmosferic, cenu vulcanic i resturi de schelete ale unor organisme czute pe fund. Dac analizm relieful oceanului, n funcie de adncimile lui, generalizat ntr-o curb hipsometric, observm mai multe trepte morfologice, care funcioneaz spaial i ca regiuni specifice: regiunea litoral, platforma continental, povrniul sau taluzul continental, regiunea pelagic i cea abisal. Regiunea litoral cuprinde o fie continental, de lrgime variabil, care limiteaz marea sau oceanul de uscat i care este permanent influenat de apa marin; la rndul su, natura geologic, morfologic i clima litoralului influeneaz condiiile fizice i biogeografice ale apei marine din apropiere, dar i ale vieii, n general foarte diversificat. Regiunea litoral ocup o suprafa de 0,4% din suprafaa total a Oceanului Planetar, iar n adncime coboar pn la minus 5-10 m att ct baza valurilor atinge efectiv fundul marin (fig. 3.4.). Platforma continental sau elful reprezint prelungirea submarin a suprafeei continentului sau marginea lui inundat i are adncimi de pn la 200 m. Este un fel de prisp sau prag continental, care ptrunde sub ap cu o nclinare foarte lin. Platforma continental are o lime medie de 68 km, adncimea maxim poate ajunge, n mod excepional, la 500 m, iar suprafaa ocupat de ea este de 8% din suprafaa Oceanului Planetar. Suprafaa platformei continentale se prezint ca o vast cmpie, de abraziune, ce prelungete litoralul sub Oceanul Planetar, cu numeroase neregulariti, cu aspect de mici dealuri, movile, vi submarine, terase. n suprafaa sa se ntreptrund reliefuri de tip continental cu cele marine. Platforma continental este bine dezvoltat mai ales n Oceanul Arctic; de exemplu, n regiunile arctice ale Siberiei ea se ntinde pn la 300-650 km lime. n Oceanul Indian ocup suprafee mari, mai ales n N, n Marea Arabiei i Golful Bengal.52

Partea cea mai ngust a platformei continentale se ntlnete n Oceanul Pacific, n lungul rmurilor de vest ale Americii de Sud, unde se produce subducia. Fundul platformei continentale prezint, uneori pe ntinderi mari, denivelri sub form de dune sau praguri de nisip. n Marea Nordului, nlimea acestor praguri submarine este de 10-12 m i, din cauza deplasrii lor neprevzute, pot provoca neajunsuri echipajelor flotelor de pescuit. Sedimentele depuse pe platforma continental sunt de origine terigen (adic aduse de pe continent de ctre apele curgtoare) sau rupte din rm de ctre valuri. Depunerea se face n ordinea mrimii lor, cele grosiere aproape de rm, n special bolovani, pietriuri i nisipuri, iar n larg se depun mluri argiloase de culoare albastr, verde sau roie, culoare ce depinde de aportul i natura materialelor continentale. Aceast zon are o mare nsemntate pentru viaa plantelor i a animalelor marine care se dezvolt aici mai mult ca n oricare parte a oceanului, datorit condiiilor deosebit de favorabile pe care le asigur ptrunderea luminii, valurilor care aerisesc apa permanent etc. Panta continental (numit i abruptul sau taluzul continental) face trecerea de la regiunea platformei continentale la regiunea pelagic; are o nclinare mult mai mare, cuprins ntre 3 i 25o. Adncimea medie este de 2 450 m, iar adncimea maxim de 3 660 m; ocup 15% din suprafaa Oceanului Planetar. Relieful pantei continentale este, n general, uniform. Se ntlnesc totui proeminene, depresiuni i urme de vi adnci, canioane submarine ca, de exemplu, canioanele submarine n prelungirea fluviilor Congo, Mississippi, Gange, dar sunt i canioane tectonice sau create de cureni locali submarini. Grosimea sedimentelor depuse n aceast regiune este mai redus i ele sunt formate din mluri terigene, care se depun, mai ales, la trecerea dintre platforma continental i abruptul continental i din mluri pelagice, de origine organic, ce pot fi silicioase (mluri cu diatomee) sau calcaroase (mluri cu globigerine). Regiunea pelagic (sau platoul sau cmpiile suboceanice), cu adncimi cuprinse ntre 3 000 i 6 000 m, este cea mai dezvoltat zon din interiorul oceanelor i ocup peste 3/4 din suprafaa Oceanului Planetar (76%). Panta reliefului su este, n general, lin, avnd o nclinare de cca 1o.53

Formele de relief cele mai importante care se suprapun cmpiilor sunt: dorsalele submarine, rifturile, abrupturile create de faliile transformante (care impun praguri sau depresiuni) i vulcanii.

Fig. 3.3.

Sedimentele depuse aici sunt provenite din scheletele i cochiliile calcaroase i silicioase ale microorganismelor planctonice la care se mai adaug i argilele roii provenite din produsele vulcanice descompuse. Regiunea abisal (fosele) este format din depresiuni adnci sau gropi abisale. Ele cuprind suprafee mici, cca 1% din suprafaa Oceanului Planetar i au adncimi de la 6 000 m pn la peste 11 000 m. De obicei, marile adncimi se gsesc n apropierea unor uscaturi continentale sau arcuri insulare. Sedimentele sunt foarte uniforme, compuse din formaiuni subiri de argil roie, rezultat din descompunerea silicailor de origine eruptiv. * *54

*

Analiznd relieful fundului oceanic i folosind, pe lng criteriul adncimii i cel al repartiiei geografice, mai ales criteriul structurii crustale, fundul oceanic se mparte n dou mari zone: marginea continental i bazinul oceanic. Marginea continental reprezint partea adiacent continentului i se subdivide n: falez, plaje, platform continental, pant (abrupt), piemont oceanic. Bazinul oceanic reprezint fundul oceanic propriu-zis, situat dincolo de marginea continental i nconjurat de aceasta. Se subdivide n cmpii abisale, dorsale i fose (fig.3.4). Biologii i geologii adopt uneori o terminologie diferit pentru aceste zone de adncime ale oceanelor, denumiri care corespund faciesurilor i rocilor sedimentare i a faunei lor. Astfel: - zona neritic corespunde platformei continentale; - zona bathial corespunde taluzului continental; - zona abisal corespunde regiunilor pelagice (cmpiile) i gropilor oceanice (fig. 3.3.).

Fig. 3.4. Profil schematic ilustrnd caracterele principale ale marginii continentale i ale bazinului oceanic (n parte dup D.A. Rose)

55

3.3. Subdiviziunile regionale ale Oceanului Planetar Concepte cheie: ocean, mare, golf, baia, strmtoare, rad Oceanul Planetar, ca unitate nedivizat, are urmtoarele caracteristici generale: prezint continuitate (din orice punct al oceanului se poate ajunge n oricare alt punct, fr a strbate uscatul); suprafaa lui coincide cu suprafaa geoidului; oceanele, n cea mai mare parte a lor, nu sufer direct influena rmurilor i continentelor care le nconjoar. O prim subdivizare tipologic, dar i regional este aceea n: oceane i mri. Tot uniti (subuniti), dar mai mici ale Oceanului Planetar, sunt i golfurile, strmtorile i bile. Acestea din urm pot fi socotite, cel mai adesea, i ca pri ale unui ocean sau mare. Oceanul este o mare ntindere de ap pe glob, separat de continente, dar comunicnd larg cu celelalte oceane; are un regim atmosferic i cureni de ap proprii, o repartiie specific a temperaturii i salinitii apelor pe orizontal i vertical. Relieful submarin este complex, fiind reprezentat prin platforma continental, povrniul continental (taluzul), cmpie pelagic i fose abisale. Marea este o ntindere de ap mai mic, aproape nchis (Marea Mediteran, Marea Roie), care comunic cu Oceanul Planetar prin strmtori de limi variabile, puin adnci, care nu permit schimbul cu apele din regiunile adnci ale oceanelor. Marea majoritate a mrilor este dezvoltat pe platforma continental (Marea Nordului, Marea Mnecii, Marea Baltic), prezentnd insule i peninsule, adic urme ale continentului. Termenul de mare s-a extins, oarecum impropriu, i asupra acelor ntinderi de ap din interiorul continentului care nu au nici o legtur cu oceanele. Aa sunt, de exemplu, Marea Caspic, Marea Aral, Marea Moart, care au mai mult caracteristici de lacuri i care provin din vechi mri ce s-au stins pe parcursul evoluiei geologice i din care au rmas numai aceste resturi. Golfurile sunt pri ale oceanelor sau mrilor care ptrund, mai mult sau mai puin, n interiorul uscatului, complet deschise spre larg i rmase sub influena direct a apelor marine. De exemplu, Golful Gascogniei (Biscaya), Golful Guineei, Carpentaria, Marele Golf Australian.56

Cnd un golf este mult alungit i prins ntre uscaturi, poart numele de canal (Canalul Mnecii). Baia este un golf mai mic ce ine de un ocean sau mare i poate fi delimitat spre larg numai de o peninsul sau insul. Cnd o baie este adpostit de vnturile din larg, nchis prin diguri, servind la adpostirea navelor poart numele de rad. Totui nu exist o deosebire net ntre baie i golf. Strmtorile sunt poriuni nguste ale oceanului, delimitate de dou pri de uscat, unind dou mri vecine sau o mare i un ocean ca, de exemplu, Strmtoarea Gibraltar. Terminologia de mai sus, de multe ori nu se respect riguros; unele lacuri de dimensiuni mari sunt denumite mri (Caspic, Aral), iar unele mri sunt denumite golfuri (Hudson, Bengal). 3.3.1. Oceanele Oceanul Planetar se subdivide n patru oceane: Pacific, Atlantic, Indian i Oceanul Arctic (ngheat de Nord; Mediterana Arctic). n tratatele mai vechi de geografie este menionat i un al cincilea ocean, Oceanul ngheat de Sud (Austral sau Antarctic), care s-a dovedit a fi continent. 1. Oceanul Pacific Pacificul, cel mai mare dintre oceane, are o form eliptic, mai deschis spre sud i aproape nchis spre nord. Este cuprins ntre Asia, Australia, Antarctica, America de Nord i America de Sud. n partea de nord, comunic cu Oceanul Arctic prin Strmtoarea Bering; de aceasta l desparte linia care unete Capul Dejnev (Peninsula Ciukotsk) cu Capul Prinului Wales (Alaska). n est, se leag de Oceanul Atlantic prin Strmtoarea Drake, pe linia care unete ara lui Graham cu Capul Horn. De Oceanul Indian l desparte linia care unete Peninsula Malacca, Insula Sumatera i Insula Java (Djawa), rmurile rsritene ale Australiei, pe meridianul de 147o longitudine estic pn n Antarctica. Suprafaa Oceanului Pacific este de 161,7 milioane km2, iar mpreun cu mrile adiacente 179,7 milioane km2. n Oceanul Pacific, de-a57

lungul marginii sale externe, sunt numeroase fose unde apar i adncimile cele mai mari; chiar i adncimile medii sunt mai mari fa de ale celorlalte oceane. Astfel, adncimile maxime sunt situate, de obicei, n apropierea rmurilor sau insulelor, sau chiar la baza marilor lanuri muntoase; exemple: Groapa Atacama (8 055 m) situat la poalele Anzilor, Groapa Guatemala (6 662 m), Groapa Aleutinelor (7 679 m), Groapa Kurilelor (9 750 m), Groapa Japoniei (10 557 m), Groapa Marianelor (11 022 m, adncimea maxim a Oceanului Planetar), Groapa Filipinelor (10 055 m), Kermadec (10 047 m), Tonga (10 882 m) etc., toate situate lng insule i muni. Dup date mai noi, dar nesigure, Groapa Cook are adncimea cea mai mare de 11 516 m. Oceanul Pacific, denumit n traducere oceanul linitit, cuprinde zone de mare instabilitate, rmurile sale fiind presrate cu vulcani activi sau stini. n multe poriuni, erupiile vulcanice sunt frecvente i, de asemenea, seismele. De remarcat n acest ocean existena a numeroase arhipelaguri i insule care se gsesc, n special, n zona latitudinilor tropicale. Relieful fundului oceanului se prezint astfel: - la nord de Ecuator se ntlnesc, n general, mai multe depresiuni separate prin praguri sau dorsale, sau chiar prin grupuri de insule. Principalele praguri (dorsale) de aici sunt: Dorsala Hawaii i Dorsala Fanning. Principalele depresiuni sunt: Depresiunea Nord-Pacific cuprins ntre Dorsala Hawaii i Arhipelagul Aleutinelor; ntre Dorsala Fanning i Dorsala Hawaii se gsete Depresiunea Pacificului de Est. Arhipelagul Filipinelor i Arhipelagul Marianelor nchid Depresiunea Filipinelor. ntre arhipelagurile Mariane, Caroline i Marschall se afl Depresiunea Marianelor.1 Dorsala Fanning, Arhipelagul Marschall i Gilbert contureaz Depresiunea Central Pacific. n partea de sud a Oceanului Pacific, se ntlnete Dorsala Pacificului de Est. n dreptul Insulei Patelui din Dorsala Pacificului de Estntre Arhipelagul Mariane i Hawaii se ntlnesc peste 100 de guyoturi (muni de origine vulcanic retezai de abraziune). 581

se desprind dou creste, una spre NV care nchide Depresiunea Pacificului de Sud i alta spre SE care nchide Depresiunea Pero-Chilian. ntre Antarctica, America de Sud i creasta Pacificului de Sud se afl Depresiunea Bellingshausen. Mrile aferente Oceanului Pacific Oceanul Pacific are urmtoarele mri: Marea Bering, Marea Ohotsk, Marea Japoniei, Marea Galben (Huang Hai), Marea Chinei de Est (Dong Hai), Marea Chinei de Sud (Nan Hai), Marea Sulu, Marea Sulawesi, Marea Banda, Marea Java (Djawei), Marea Flores, Marea Maluku, Marea Arafura, Marea Coralilor, Marea Tasman, Marea Fiji; mri antarctice: Marea Bellingshausen, Marea Amundsen i Marea Ross; Golful Alaska, Golful Californiei. n unele atlase sunt date i alte mri mai mici, descoperite i delimitate recent. Le amintim i noi la clasificarea mrilor. Marea Bering este cuprins ntre Peninsula Alaska, Insulele Aleutine i nord-estul Asiei. n nord, are adncime mai mic, gsindu-se aezat pe o platform continental cu altitudini cuprinse ntre minus 20 i 190 m; n sud, adncimile cresc brusc, ajungnd pn la 5 000 m. Marea Ohotsk este mrginit de rmurile de nord-est ale Asiei, Peninsula Kamceatka, Insula Sahalin i Insulele Kurile. Platforma continental este mult dezvoltat ctre continent, iar spre Insulele Kurile adncimile cresc pn la 3 000 m. De-a lungul Insulelor Kurile se afl o depresiune cu adncimea de 8 575 m. Marea Japoniei este cuprins ntre insulele Japoniei, Peninsula Coreea i rmurile estice ale Asiei. Adncimea maxim de 4 226 m se afl n partea central. Marea Japoniei este cea mai bogat mare n ceea ce privete pescuitul. Aici circul sau se gsesc foarte multe baleniere, vase pescreti, ntreprinderi piscicole moderne. Marea Galben este cuprins ntre Peninsula Coreea i rmul Asiei. Este situat n ntregime pe platforma continental; are o adncime maxim de 106 m. Marea Chinei Orientale (de Est) se gsete situat la sud de Marea Galben, fiind delimitat de Insula Taiwan i Insulele Ryukyu. Adncimea maxim este de 2 717 m (n apropierea insulelor Ryukyu).

59

Marea Chinei de Sud este cuprins ntre rmurile sud-estice ale Asiei, Peninsula Malacca, Insula Kalimantan (Borneo) i Arhipelagul Filipine. Adncimea maxim este de 5 420 m. n cadrul Arhipelagului Filipinelor i al Indoneziei se gsesc mrile: Djawa (Java), Flores, Banda, Maluku, Sulawesi (Celebes), Sulu. Marea Arafura se afl situat la sud-estul Mrii Banda. Adncimea maxim este de 3 680 m. Marea Coralilor este cuprins ntre Insula Noua Guinee, Arhipelagul Solomon, Arhipelagul Hebridelor i rmul nord-estic al Australiei. Adncimea ei maxim se gsete n Depresiunea Solomon i este de 9 142 m. n partea de vest a mrii, de-a lungul litoralului australian, se ntinde Marea Barier de Corali (descoperit n 1770 de ctre exploratorul Cook). Marea Tasman este mrginit de rmurile sud-estice ale Australiei, Insula Tasmania i Insulele Noii Zeelande. Adncimea maxim este de 5 943 m (la 300 km nord-est de oraul Sydney). Marea Fiji este mrginit de Arhipelagul Kermadek, Arhipelagul Tonga, Arhipelagul Fiji, Insulele Noii Zeelande. Adncimea maxim este de 6 633 m (nspre Noile Hebride). n partea de vest a Americii de Nord, coastele sunt lipsite de mri: se ntlnesc aici Golful Alaska i Golful Californiei. Partea sudic a Pacificului, care limiteaz coastele celui de al aselea continent formeaz trei mri antarctice: Ross, Bellingshausen i Amundsen. Primele dou au fost descoperite la nceputul secolului al XIX-lea i ultima n 1947. 2. Oceanul Atlantic Este mrginit de rmurile Europei, Africii, Americii de Nord, Americii de Sud i Antarcticii. n partea sud-estic comunic cu Oceanul Indian i anume pe o linie imaginar ce ine de la Capul Acelor, de-a lungul meridianului de 20o longitudine estic i pn la Antarctica. La sud-vest comunic cu Oceanul Pacific prin Strmtoarea Drake. n partea de nord se mrginete cu Oceanul Arctic dup o linie ce unete Insula Stadt (Norvegia) cu insulele Shetland, Fro, Islanda, Groenlanda. De Marea Baffin este delimitat printr-o linie care trece pe la sud de pragul Groenlando-Canadian, pn la sudul Strmtorii Hudson.60

Oceanul Atlantic are o form alungit, sinuoas, asemntoare literei S, larg deschis spre sud i gtuit spre nord. rmurile de est i de vest ale oceanului sunt aproape paralele. Suprafaa Oceanului Atlantic este, mpreun cu a mrilor bordiere, de 92,2 milioane km2, adncimea medie de 3 700 m, iar limea Oceanului Atlantic, ntre Spania i Insula Newfoundland (Terra Nova) de cca 5 400 km. Pe fundul Oceanului Atlantic se gsete un lan submarin cunoscut sub numele de Dorsala Atlantic care se ridic prin mijlocul oceanului, de la nord spre sud, avnd forma literei S. Dorsala Medio-Atlantic este alctuit din trei sectoare (creste), una n continuarea celeilalte. Prima este Creasta Reykjanes, care ncepe n apropiere de Islanda urmnd direcia spre sud-vest pn aproape de paralela de 50o latitudine nordic. Adncimea apei este mic, pn la 1 000 m. n continuare, de la 50o latitudine nordic pn la Ecuator, se desfoar Creasta nord-atlantic. Adncimea apei aici ncepe s creasc spre S, atingnd valori de 3 644 m. n dreptul Ecuatorului, Creasta nordatlantic este separat de cea sud-atlantic prin fosa Romanche (7 369 m). Creasta sud-atlantic se ntinde pn la 50o latitudine sudic, urmrind meridianul, de unde se continu cu nlimea submers AfricanoAntarctic (pe direcia est-vest). Adncimile scad pn la 1 328 m. Dorsala Atlantic desparte apele oceanului n dou cuvete longitudinale, cu adncimi mari ce depesc 6 000 m. Cuveta longitudinal apusean cuprinde trei depresiuni: Depresiunea Nord-American cu groapa Puerto-Rico, unde se atinge i adncimea maxim de 9 218 m din Oceanul Atlantic; Depresiunea Brazilian (6 028 m) i Depresiunea Argentinian (6 202m). Ultimele dou sunt separate prin platoul Rio-Grande, cu adncimi de pn la 650 m. Cuveta longitudinal rsritean sau Bazinul EuropeanoAfrican cuprinde patru depresiuni: Depresiunea Capului (5 311 m), Depresiunea Angolei sau Congo (5 743 m), Depresiunea Guineei (6 363 m) i Depresiunea Nord-African (6 292 m). n sudul oceanului se ntinde Depresiunea Africano-Antarctic (5 859 m). La suprafaa oceanului, Dorsala Atlantic este marcat de insulele Azore, Sf. Paul, Ascension, Tristan da Cunha etc. Insulele din Atlantic sunt puine i au suprafee reduse. n Oceanul Atlantic se vars cele mai multe fluvii din lume.61

Emisfera nordic prezint rmuri articulate i mri mrginae abundente. Emisfera sudic are rmuri drepte, iar mrile aproape lipsesc. Mrile aferente Oceanului Atlantic Oceanul Atlantic are, ca dependente, urmtoarele mri: Marea Baltic, Marea Nordului, Golful Gascogniei, Marea Mediteran, Marea Marmara, Marea Neagr, Marea Azov, Golful Sf. Laureniu, Golful Mexic, Marea Caraibilor, Golful Guineei, Marea Antilelor Meridionale, Marea Weddell. Marea Baltic este mrginit