Ciencias de la Tierra

Objetivos de la lección

  • Explicar el significado de los océanos.
  • Describir la composición del agua oceánica.
  • Definir las partes de la columna de agua y las divisiones oceánicas.

Vocabulario

  • Zona fótica
  • biomasa
  • Zona intermareal
  • Zona nerítica
  • Oceánica zona
  • zona fótica
  • columna de agua

Introducción

Como criaturas terrestres, los humanos pensamos en la importancia de las superficies terrestres del planeta. Pero la Tierra es un planeta mayoritariamente acuático. Desde el espacio, el predominio del agua es evidente (figura siguiente). La mayor parte del agua de la Tierra está en los océanos.

Alrededor del 71% de la superficie de la Tierra está cubierta de agua, en su mayor parte por los océanos.

Debido a que todos los océanos de la Tierra están conectados de algún modo, ¿debería titularse este capítulo «El océano de la Tierra» o «Los océanos de la Tierra»? Intenta decidirlo al final del capítulo.

Una animación te ayudará a ver los uno, tres, cuatro o cinco océanos de la Tierra: http://en.wikipedia.org/wiki/File:World_ocean_map.gif.

Significación de los océanos

La Tierra no sería el mismo planeta sin sus océanos.

Modera el clima

Los océanos, junto con la atmósfera, mantienen las temperaturas bastante constantes en todo el mundo. Mientras que en algunos lugares de la Tierra se alcanzan los -70oC y en otros los 55oC, el rango es de sólo 125oC. En Mercurio las temperaturas van de -180oC a 430oC, un rango de 610oC.

Los océanos, junto con la atmósfera, distribuyen el calor por el planeta. Los océanos absorben el calor cerca del ecuador y luego trasladan esa energía solar a regiones más polares. Los océanos también moderan el clima dentro de una región. A igual latitud, el rango de temperaturas es menor en las tierras más cercanas a los océanos que en las alejadas. Las temperaturas de verano no son tan cálidas y las de invierno no son tan frías, porque el agua tarda mucho en calentarse o enfriarse.

Ciclo del agua

Los océanos son una parte esencial del ciclo del agua de la Tierra. Como cubren gran parte del planeta, la mayor parte de la evaporación procede del océano y la mayor parte de las precipitaciones caen sobre los océanos.

Riqueza biológica

Los océanos albergan una enorme cantidad de vida. Es decir, tienen una tremenda biodiversidad (figura inferior). Las diminutas plantas oceánicas crean la base de una red alimentaria que sustenta todo tipo de formas de vida. La vida marina constituye la mayor parte de la biomasa de la Tierra. (La biomasa es la masa total de organismos vivos en un área determinada.) Estos organismos nos suministran alimentos e incluso el oxígeno creado por las plantas marinas.

Un oso polar nadando es una pequeña parte de la inmensa biodiversidad de los océanos.

Margen continental

Recordemos del capítulo sobre la tectónica de placas que el fondo oceánico no es plano: las dorsales oceánicas medias, las fosas marinas profundas y otras características se elevan bruscamente por encima o se hunden profundamente por debajo de las llanuras abisales. De hecho, la montaña más alta de la Tierra es el volcán Mauna Kea, que se eleva 10.203 m desde el fondo del océano Pacífico para convertirse en una de las montañas volcánicas de Hawai. El cañón más profundo también se encuentra en el fondo del océano, el Challenger Deep en la Fosa de las Marianas, con 10.916 m.

El margen continental es la transición de la tierra al mar profundo o, geológicamente hablando, de la corteza continental a la corteza oceánica. Más de una cuarta parte de la cuenca oceánica es margen continental. (Figura inferior).

El margen continental se divide en plataforma continental, talud continental y elevación continental, en función de la inclinación de la pendiente.

Composición del agua oceánica

Recuerda del capítulo de los minerales que el H2O es una molécula polar por lo que puede disolver muchas sustancias (Figura inferior). Las sales, los azúcares, los ácidos, las bases y las moléculas orgánicas pueden disolverse en el agua.

El agua del océano está compuesta por muchas sustancias, muchas de ellas sales como el sodio, el magnesio y el cloruro de calcio.

¿De dónde procede la sal del agua del mar? A medida que el agua se desplaza por las rocas y el suelo de la tierra, va recogiendo iones. Esta es la otra cara de la intemperie. Las sales comprenden alrededor del 3,5% de la masa del agua del océano, pero el contenido de sal o la salinidad es diferente en diferentes lugares.

¿Cómo sería la salinidad en un estuario? Donde el agua de mar se mezcla con el agua dulce, la salinidad es inferior a la media.

¿Cómo sería la salinidad donde hay mucha evaporación? Donde hay mucha evaporación pero poca circulación de agua, la salinidad puede ser mucho mayor. El Mar Muerto tiene un 30% de salinidad, casi nueve veces la salinidad media del agua del océano (figura siguiente). ¿Por qué crees que esta masa de agua se llama Mar Muerto?

El Mar Muerto tiene una salinidad tan alta que la gente puede flotar fácilmente en él.

Los mapas oceánicos interactivos pueden mostrar la salinidad, la temperatura, los nutrientes y otras características: http://earthguide.ucsd.edu/earthguide/diagrams/levitus/index.html.

Con tantas sustancias disueltas mezcladas en el agua de mar, ¿cuál es la densidad (masa por volumen) del agua de mar en relación con el agua dulce?

La densidad del agua aumenta a medida que:

  • aumenta la salinidad
  • disminuye la temperatura
  • aumenta la presión

Las diferencias en la densidad del agua son las responsables de las corrientes oceánicas profundas, como se verá en la lección de Movimientos Oceánicos.

La columna de agua

En 1960, dos hombres en un submarino especialmente diseñado llamado Trieste descendieron a una fosa submarina llamada Challenger Deep (10.910 metros) (Figura inferior).

El Trieste realizó una inmersión récord en las profundidades del Challenger en 1960.

La profundidad media del océano es de 3.790 m, mucho más superficial que las fosas profundas, pero sigue siendo una profundidad increíble para que vivan las criaturas marinas. ¿Qué hace que sea tan difícil vivir en el fondo del océano? Los tres factores principales que hacen que el océano profundo sea difícil de habitar son la ausencia de luz, la baja temperatura y la presión extremadamente alta.

Divisiones verticales

Para comprender mejor las regiones del océano, los científicos definen la columna de agua por su profundidad. Dividen todo el océano en dos zonas verticales, en función del nivel de luz. Los grandes lagos se dividen en regiones similares.

  • La luz del sol sólo penetra en la superficie del mar hasta una profundidad de unos 200 m, creando la zona fótica (fótica significa luz). Los organismos que realizan la fotosíntesis dependen de la luz solar para alimentarse, por lo que están restringidos a la zona fótica. Dado que los diminutos organismos fotosintéticos, conocidos como fitoplancton, suministran casi toda la energía y los nutrientes al resto de la red alimentaria marina, la mayoría de los demás organismos marinos viven en la zona fótica o al menos la visitan.
  • En la zona afótica no hay suficiente luz para la fotosíntesis. La zona afótica constituye la mayor parte del océano, pero tiene una cantidad relativamente pequeña de su vida, tanto en diversidad de tipo como en número. La zona afótica se subdivide en función de la profundidad (figura siguiente).

Los oceanógrafos dividen el océano en zonas tanto vertical como horizontalmente.

Divisiones horizontales

El fondo marino se divide en las zonas descritas anteriormente, pero el propio océano también se divide horizontalmente por la distancia a la costa.

  • Más cerca de la costa se encuentra la zona intermareal (litoral), la región entre las marcas de marea alta y baja. La característica del intermareal es el cambio: el agua está en constante movimiento con las olas, las mareas y las corrientes. La tierra a veces está bajo el agua y a veces está expuesta.
  • La zona nerítica se encuentra a partir de la marca de marea baja y desciende gradualmente hacia el borde del lado del mar de la plataforma continental. Aquí penetra algo de luz solar en el fondo marino.
  • La zona oceánica es todo el resto del océano desde el borde inferior de la zona nerítica, donde la luz solar no llega al fondo. El fondo marino y la columna de agua se subdividen aún más, como se ve en lo anterior).

Resumen de la lección

  • Los océanos ayudan a moderar las temperaturas de la Tierra.
  • Los principales elementos del agua de mar son el cloro, el sodio, el magnesio, el sulfato y el calcio.
  • La salinidad media de los océanos es de aproximadamente el 3,5%.
  • En el agua de mar, si la evaporación es alta, la salinidad es alta. Si se mezcla agua dulce, la salinidad es baja.
  • En la zona fótica hay suficiente luz disponible para la fotosíntesis.
  • La gran mayoría del océano se encuentra en la zona afótica, donde no hay suficiente luz para la fotosíntesis.
  • El fondo del océano tiene una media de 3.790 m, pero las fosas oceánicas alcanzan los 10.910 m de profundidad.
  • Las zonas neríticas son áreas cercanas a la costa, incluida la zona intermareal. Las zonas oceánicas son regiones de alta mar del océano.

Preguntas de repaso

  1. ¿Qué porcentaje de la superficie de la Tierra está cubierto por agua?
  2. ¿Cómo ayudan los océanos a moderar las temperaturas de la Tierra?
  3. ¿Cuál es la sustancia más común que se disuelve en el agua del océano?
  4. Defina la densidad. ¿Por qué es importante la densidad para la columna de agua?
  5. Compare y contraste las zonas fótica y afótica.
  6. Describa brevemente los tipos de organismos que se encuentran en las zonas intermareal, nerítica y oceánica.

Puntos a tener en cuenta

  • ¿Cómo afectan los movimientos del agua, como las mareas y las olas, a los seres vivos que se encuentran en el mar o cerca de él?
  • ¿Es posible tener un río en medio del océano?
  • ¿Qué factores afectan al movimiento del agua del océano? ¿Cómo afectan estos factores al clima mundial y al ecosistema oceánico?

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