oppitunnin tavoitteet

• Erittele valtamerten merkitys.
• Kuvaile valtameren veden koostumusta.
• Määrittele vesipatsaan osat ja valtamerten jako.

Sanasto

• apoteettinen vyöhyke
• biomassa
• vuorovesivyöhyke
• neriittivyöhyke
• merivyöhyke
• merivyöhyke. vyöhyke
• foottinen vyöhyke
• saliniteetti
• vesipylväs

Esittely

Kuin maaeläimet, ihmiset ajattelevat maapallon maapintojen merkitystä. Maapallo on kuitenkin enimmäkseen vesiplaneetta. Avaruudesta käsin veden ylivalta on ilmeinen (kuva alla). Suurin osa maapallon vedestä on valtamerissä.

Koska kaikki maapallon valtameret liittyvät jotenkin toisiinsa, pitäisikö tämän luvun otsikko olla ”Maapallon valtameri” vai ”Maapallon valtameret”. Yritä päättää se luvun loppuun mennessä.

Animaatio auttaa sinua näkemään, onko maapallolla yksi, kolme, neljä vai viisi valtamerta: http://en.wikipedia.org/wiki/File:World_ocean_map.gif.

Merten merkitys

Maa ei olisi sama planeetta ilman valtameriä.

Moderoi ilmastoa

Meret yhdessä ilmakehän kanssa pitävät lämpötilat melko tasaisina maailmanlaajuisesti. Vaikka joissakin paikoissa maapallolla on kylmä jopa -70oC ja toisissa jopa 55oC, vaihteluväli on vain 125oC. Merkuriuksella lämpötila vaihtelee -180oC:sta 430oC:een, eli vaihteluväli on 610oC.

Meret yhdessä ilmakehän kanssa jakavat lämpöä ympäri planeettaa. Valtameret imevät lämpöä päiväntasaajan läheisyydessä ja siirtävät sitten tätä aurinkoenergiaa napa-alueille. Valtameret myös säätelevät ilmastoa tietyn alueen sisällä. Samalla leveysasteella lämpötilan vaihteluväli on pienempi valtameriä lähempänä olevilla alueilla kuin valtameristä kauempana olevilla alueilla. Kesälämpötilat eivät ole yhtä kuumia eivätkä talvilämpötilat yhtä kylmiä, koska veden lämpeneminen tai jäähtyminen kestää kauan.

Veden kiertokulku

Meret ovat olennainen osa maapallon veden kiertokulkua. Koska ne peittävät niin suuren osan planeetasta, suurin osa haihdunnasta tulee meristä ja suurin osa sateista putoaa valtameriin.

Biologisesti rikas

Merissä elää valtava määrä elämää. Toisin sanoen niillä on valtava biologinen monimuotoisuus (kuva alla). Pikkuruiset valtamerikasvit muodostavat pohjan ravintoverkolle, joka tukee kaikenlaisia elämänmuotoja. Merielämä muodostaa suurimman osan kaikesta maapallon biomassasta. (Biomassa on elävien organismien kokonaismassa tietyllä alueella.) Nämä eliöt toimittavat meille ravintoa ja jopa merikasvien luomaa happea.

Kontinenttimarginaali

Palauta mieleen laattatektoniikkaa käsittelevästä luvusta, että valtameren pohja ei ole tasainen: valtameren keskiosien selänteet, syvänmeren juoksuhautat ja muut piirteet kohoavat jyrkästi syvänteiden yläpuolelle tai syöksyvät syvälle syvänteiden tasankojen alle. Maapallon korkein vuori on Mauna Kea -tulivuori, joka kohoaa 10 203 metrin korkeuteen Tyynenmeren pohjasta yhdeksi Havaijin tulivuorista. Syvin kanjoni on myös valtameren pohjassa, Challenger Deep Marianas-haudassa, 10 916 m (35 814 ft).

Mannerraja on siirtymä maasta syvään mereen tai geologisesti sanottuna mannermaisesta kuoresta valtamerikuoreen. Yli neljäsosa valtameren altaasta on mannerjalustaa. (Kuva alla).

Meriveden koostumus

Muistatko Mineraalien luvusta, että H2O on polaarinen molekyyli, joten se pystyy liuottamaan monia aineita (kuva alla). Suolat, sokerit, hapot, emäkset ja orgaaniset molekyylit voivat kaikki liueta veteen.

Mistä meriveden suola on peräisin? Kun vesi liikkuu kallion ja maaperän läpi maalla, se ottaa mukaansa ioneja. Tämä on sään muuttumisen kääntöpuoli. Suolat muodostavat noin 3,5 % meriveden massasta, mutta suolapitoisuus tai suolaisuus on erilainen eri paikoissa.

Millainen suolapitoisuus olisi suistossa? Siellä, missä merivesi sekoittuu makeaan veteen, suolapitoisuus on keskimääräistä alhaisempi.

Millainen suolapitoisuus olisi siellä, missä on paljon haihtumista? Siellä, missä on paljon haihtumista mutta vähän veden kiertoa, suolapitoisuus voi olla paljon korkeampi. Kuolleenmeren suolapitoisuus on 30 prosenttia – lähes yhdeksän kertaa suurempi kuin meriveden keskimääräinen suolapitoisuus (kuva alla). Miksi luulet, että tätä vesialuetta kutsutaan Kuolleeksi mereksi?

Interaktiivisissa valtamerikartoissa voidaan näyttää suolapitoisuus, lämpötila, ravinteet ja muut ominaisuudet: http://earthguide.ucsd.edu/earthguide/diagrams/levitus/index.html.

Kun meriveteen on sekoittunut niin paljon liuenneita aineita, mikä on meriveden tiheys (massa tilavuutta kohti) suhteessa makeaan veteen?

Veden tiheys kasvaa, kun:

• saliniteetti kasvaa
• lämpötila laskee
• paine nousee

Veden tiheyserot aiheuttavat syvänmeren virtauksia, kuten käsitellään valtameren liikkeet -oppitunnilla.

Vesipatsas

Vuonna 1960 kaksi miestä laskeutui Trieste-nimisellä erikoisvalmisteisella sukellusveneellä Challenger Deep -nimiseen (10 910 metriä) merenalaiseen kaivantoon (kuva alla).

Meren keskisyvyys on 3 790 metriä, mikä on paljon matalampi kuin syvät juoksuhautojen syvyydet, mutta silti uskomaton syvyys meren eliöille. Mikä tekee meren pohjassa elämisestä niin vaikeaa? Kolme tärkeintä tekijää, jotka tekevät syvänmeren vaikeaksi elää, ovat valon puute, alhainen lämpötila ja äärimmäisen korkea paine.

Pystyjaot

Tutkijat määrittelevät vesipatsaan syvyyden mukaan ymmärtääkseen paremmin valtameren alueita. He jakavat koko valtameren kahteen vyöhykkeeseen pystysuunnassa valoisuuden perusteella. Suuret järvet jaetaan samanlaisiin alueisiin.

• Auringonvalo tunkeutuu meren pintaan vain noin 200 metrin syvyyteen asti, jolloin syntyy valovyöhyke (photic tarkoittaa valoa). Fotosynteesiä harjoittavat eliöt ovat riippuvaisia auringonvalosta saadakseen ravintoa, joten ne rajoittuvat valovyöhykkeelle. Koska pienet fotosynteettiset eliöt, joita kutsutaan kasviplanktoniksi, toimittavat lähes kaiken energian ja ravinteet muulle meren ravintoverkolle, useimmat muut meren eliöt elävät fotisella vyöhykkeellä tai ainakin vierailevat siellä.
• Afoottisella vyöhykkeellä valo ei riitä fotosynteesiin. Afoottinen vyöhyke muodostaa suurimman osan merestä, mutta sen eliöstö on suhteellisen vähäistä sekä lajin monimuotoisuuden että lukumäärän suhteen. Afoottinen vyöhyke jaetaan syvyyden perusteella (kuva alla).

Horisontaaliset jaottelut

Merenpohja jaetaan edellä kuvattuihin vyöhykkeisiin, mutta itse valtameri jaetaan myös horisontaalisesti etäisyyden mukaan rannasta.

• Lähimpänä rantaa sijaitsee vuorovesien välinen vyöhyke (litoraalivyöhyke, littoraalinen vyöhyke), joka on korkeiden ja matalien vuorovesimerkkien välinen alue. Vuorovesivyöhykkeen tunnusmerkki on muutos: vesi on jatkuvassa liikkeessä aaltojen, vuoroveden ja virtausten mukana. Maa on toisinaan veden alla ja toisinaan paljaana.
• Neriittivyöhyke alkaa laskuveden alarajasta ja laskee vähitellen alaspäin mannerjalustan merenpuoleisen reunan reunaan. Jonkin verran auringonvaloa tunkeutuu täällä merenpohjaan.
• Oseaninen vyöhyke on koko muu valtameri neriittisen vyöhykkeen alareunasta, jossa auringonvalo ei pääse pohjaan. Merenpohja ja vesipatsas jakautuvat edelleen, kuten yllä olevasta kuvasta näkyy).

Luennon yhteenveto

• Meret auttavat hillitsemään maapallon lämpötiloja.
• Meriveden pääalkuaineet ovat kloori, natrium, magnesium, sulfaatti ja kalsium.
• Merien keskimääräinen suolapitoisuus on noin 3,5 %.
• Merivedessä, jos haihtuminen on suurta, suolapitoisuus on korkea. Jos meriveteen sekoittuu makeaa vettä, suolapitoisuus on alhainen.
• Fotovyöhykkeellä on riittävästi valoa fotosynteesiin.
• Valtaosa meristä sijaitsee afoottisella vyöhykkeellä, jossa valoa ei ole riittävästi fotosynteesiin.
• Merenpohjan syvyys on keskimäärin noin 3 790 m, mutta valtamerten juoksuhautojen syvyys on jopa 10 910 m.
• Neriittiset vyöhykkeet ovat rannikonläheisiä alueita, mukaan lukien vuorovesivyöhyke. Valtamerivyöhykkeet ovat valtameren avomerialueita.

Kertauskysymykset

1. Minkä prosentin maapallon pinnasta vesi peittää?
2. Miten valtameret auttavat hillitsemään maapallon lämpötiloja?
3. Mikä on yleisin aine, joka liukenee valtameren veteen?
4. Määrittele tiheys. Miksi tiheys on tärkeä vesipatsaan kannalta?
5. Vertaile ja aseta vastakkain valovyöhyke ja aroottinen vyöhyke.
6. Kuvaile lyhyesti, millaisia organismeja esiintyy vuorovesi-, neriitti- ja valtameren vyöhykkeillä.

Pohdittavaa

• Miten veden liikkeet, kuten vuorovesi ja aallot, vaikuttavat meressä ja sen läheisyydessä eläviin olentoihin?
• Onko mahdollista, että keskellä valtamerta on joki?
• Mitkä tekijät vaikuttavat meriveden liikkeisiin? Miten nämä tekijät vaikuttavat maailman ilmastoon ja meren ekosysteemiin?