Obiettivi della lezione

• Spiegare il significato degli oceani.
• Descrivere la composizione dell’acqua dell’oceano.
• Definire le parti della colonna d’acqua e le divisioni oceaniche.

Vocabolario

• zona aotica
• biomassa
• zona intertidale
• zonaneritica
• oceanica
• zona fotica
• salinità
• colonna d’acqua

Introduzione

Come creature terrestri, gli esseri umani pensano all’importanza delle superfici terrestri del pianeta. Ma la Terra è soprattutto un pianeta d’acqua. Dallo spazio, il predominio dell’acqua è evidente (figura sotto). La maggior parte dell’acqua della Terra si trova negli oceani.

Perché tutti gli oceani della Terra sono in qualche modo collegati, questo capitolo dovrebbe essere intitolato “L’Oceano della Terra” o “Gli Oceani della Terra?” Cerca di decidere entro la fine del capitolo.

Un’animazione ti aiuterà a vedere uno, tre, quattro o cinque oceani della Terra: http://en.wikipedia.org/wiki/File:World_ocean_map.gif.

Significato degli oceani

La Terra non sarebbe lo stesso pianeta senza i suoi oceani.

Moderatore del clima

Gli oceani, insieme all’atmosfera, mantengono le temperature abbastanza costanti in tutto il mondo. Mentre alcuni luoghi sulla Terra raggiungono il freddo di -70oC e altri il caldo di 55oC, la gamma è di soli 125oC. Su Mercurio le temperature vanno da -180oC a 430oC, una gamma di 610oC.

Gli oceani, insieme all’atmosfera, distribuiscono il calore sul pianeta. Gli oceani assorbono il calore vicino all’equatore e poi spostano l’energia solare verso regioni più polari. Gli oceani moderano anche il clima all’interno di una regione. A parità di latitudine, l’escursione termica è minore nelle terre più vicine agli oceani rispetto a quelle lontane dagli oceani. Le temperature estive non sono così calde e quelle invernali non sono così fredde, perché l’acqua impiega molto tempo per riscaldarsi o raffreddarsi.

Ciclo dell’acqua

Gli oceani sono una parte essenziale del ciclo dell’acqua della Terra. Poiché coprono gran parte del pianeta, la maggior parte dell’evaporazione proviene dall’oceano e la maggior parte delle precipitazioni cade sugli oceani.

Ricco biologico

Gli oceani sono la casa di un’enorme quantità di vita. Cioè, hanno un’enorme biodiversità (figura sotto). Minuscole piante oceaniche creano la base di una rete alimentare che sostiene tutti i tipi di forme di vita. La vita marina costituisce la maggior parte di tutta la biomassa sulla Terra. (La biomassa è la massa totale di organismi viventi in una data area.) Questi organismi ci forniscono cibo e anche l’ossigeno creato dalle piante marine.

Margine continentale

Ricorda dal capitolo sulla tettonica a placche che il fondo dell’oceano non è piatto: le dorsali medio-oceaniche, le fosse marine profonde e altre caratteristiche si innalzano bruscamente sopra o si immergono profondamente sotto le pianure abissali. Infatti, la montagna più alta della Terra è il vulcano Mauna Kea, che si erge per 10.203 m (33.476 piedi) dal fondo dell’Oceano Pacifico per diventare una delle montagne vulcaniche delle Hawaii. Il canyon più profondo è anch’esso sul fondo dell’oceano, il Challenger Deep nella Fossa delle Marianne, 10.916 m (35.814 piedi).

Il margine continentale è la transizione dalla terra al mare profondo o, geologicamente parlando, dalla crosta continentale alla crosta oceanica. Più di un quarto del bacino oceanico è margine continentale. (Figura sotto).

Composizione dell’acqua dell’oceano

Ricorda dal capitolo sui minerali che l’H2O è una molecola polare e può sciogliere molte sostanze (Figura sotto). Sali, zuccheri, acidi, basi e molecole organiche possono dissolversi in acqua.

Da dove viene il sale nell’acqua marina? Quando l’acqua si muove attraverso la roccia e il terreno sulla terraferma, raccoglie ioni. Questo è il rovescio della medaglia degli agenti atmosferici. I sali comprendono circa il 3,5% della massa dell’acqua dell’oceano, ma il contenuto di sale o la salinità sono diversi in luoghi diversi.

Come sarebbe la salinità in un estuario? Dove l’acqua di mare si mescola con l’acqua dolce, la salinità è più bassa della media.

Come sarebbe la salinità dove c’è molta evaporazione? Dove c’è molta evaporazione ma poca circolazione dell’acqua, la salinità può essere molto più alta. Il Mar Morto ha il 30% di salinità – quasi nove volte la salinità media dell’acqua dell’oceano (figura sotto). Perché pensi che questo corpo idrico sia chiamato Mar Morto?

Le mappe oceaniche interattive possono mostrare salinità, temperatura, nutrienti e altre caratteristiche: http://earthguide.ucsd.edu/earthguide/diagrams/levitus/index.html.

Con così tante sostanze disciolte mescolate nell’acqua di mare, qual è la densità (massa per volume) dell’acqua di mare rispetto all’acqua dolce?

La densità dell’acqua aumenta quando:

• la salinità aumenta
• la temperatura diminuisce
• la pressione aumenta

Le differenze di densità dell’acqua sono responsabili delle correnti oceaniche profonde, come sarà discusso nella lezione sui movimenti oceanici.

La colonna d’acqua

Nel 1960, due uomini in un sottomarino appositamente progettato chiamato Trieste scesero in una fossa sottomarina chiamata Challenger Deep (10.910 metri) (Figura sotto).

La profondità media dell’oceano è di 3.790 m, molto più bassa delle fosse profonde, ma ancora una profondità incredibile per le creature marine. Cosa rende così difficile vivere sul fondo dell’oceano? I tre fattori principali che rendono l’oceano profondo difficile da abitare sono l’assenza di luce, la bassa temperatura e la pressione estremamente elevata.

Divisioni verticali

Per capire meglio le regioni dell’oceano, gli scienziati definiscono la colonna d’acqua per profondità. Dividono l’intero oceano in due zone verticali, in base al livello di luce. I grandi laghi sono divisi in regioni simili.

• La luce del sole penetra solo nella superficie del mare fino ad una profondità di circa 200 m, creando la zona fotica (fotica significa luce). Gli organismi che fotosintetizzano dipendono dalla luce solare per il cibo e quindi sono limitati alla zona fotica. Poiché i piccoli organismi fotosintetici, noti come fitoplancton, forniscono quasi tutta l’energia e le sostanze nutritive al resto della rete alimentare marina, la maggior parte degli altri organismi marini vive o almeno visita la zona fotica.
• Nella zona afotica non c’è abbastanza luce per la fotosintesi. La zona afotica costituisce la maggior parte dell’oceano, ma ha una quantità relativamente piccola della sua vita, sia in diversità di tipo che in numero. La zona afotica è suddivisa in base alla profondità (figura sotto).

Divisioni orizzontali

Il fondale marino è diviso nelle zone sopra descritte, ma l’oceano stesso è anche diviso orizzontalmente dalla distanza dalla riva.

• Più vicino alla riva si trova la zona intertidale (litorale), la regione tra le alte e basse maree. La caratteristica dell’intertidale è il cambiamento: l’acqua è in costante movimento in onde, maree e correnti. La terraferma è a volte sott’acqua e a volte è esposta.
• La zona neritica si trova dalla bassa marea e degrada gradualmente verso il basso fino al bordo del lato verso il mare della piattaforma continentale. Qui la luce del sole penetra in parte nel fondo marino.
• La zona oceanica è tutto il resto dell’oceano dal bordo inferiore della zona neritica, dove la luce del sole non raggiunge il fondo. Il fondale marino e la colonna d’acqua sono ulteriormente suddivisi, come visto in precedenza).

Riassunto della lezione

• Gli oceani aiutano a moderare le temperature della Terra.
• I principali elementi dell’acqua di mare sono cloro, sodio, magnesio, solfato e calcio.
• La salinità media degli oceani è circa il 3,5%.
• Nell’acqua di mare, se l’evaporazione è alta, la salinità è alta. Se l’acqua dolce si mescola, la salinità è bassa.
• Nella zona fotica c’è abbastanza luce disponibile per la fotosintesi.
• La grande maggioranza dell’oceano si trova nella zona afotica, dove non c’è abbastanza luce per la fotosintesi.
• Il fondo dell’oceano ha una media di circa 3.790 m, ma le fosse oceaniche sono profonde fino a 10.910 m.
• Le zone neritiche sono aree vicine alla costa, compresa la zona intertidale. Le zone oceaniche sono regioni al largo dell’oceano.

Domande di ripasso

1. Quale percentuale della superficie terrestre è coperta dall’acqua?
2. In che modo gli oceani aiutano a moderare le temperature della Terra?
3. Qual è la sostanza più comune che si scioglie nell’acqua dell’oceano?
4. Defini la densità. Perché la densità è importante per la colonna d’acqua?
5. Confronta e contrasta le zone fotica e afotica.
6. Descrivi brevemente i tipi di organismi che si trovano nelle zone intertidale, neritica e oceanica.

Punti da considerare

• Come i movimenti dell’acqua, come le maree e le onde, influenzano gli esseri viventi dentro e vicino al mare?
• E’ possibile avere un fiume in mezzo all’oceano? In che modo questi fattori influenzano il clima del mondo e l’ecosistema dell’oceano?