OCEANOGRAPHY: KASAYSAYAN, LARANGAN NG PAG-AARAL, SANGA AT PANANALIKSIK - SCIENCE - 2025

Ang oceanography ay ang agham na nag-aaral sa mga karagatan at dagat sa kanilang pisikal, kemikal, geolohikal at biological. Mahalaga ang kaalaman sa mga karagatan at dagat, dahil ayon sa tinanggap na mga teorya ang mga dagat ang sentro ng pinagmulan ng buhay sa Lupa.

Ang salitang oceanography ay nagmula sa Greek okeanos (tubig na pumapaligid sa mundo) at graphein (ilarawan), at pinahusay noong 1584. Ginamit ito bilang isang kasingkahulugan na oceanology (pag-aaral ng mga katawan ng tubig), na ginamit sa unang pagkakataon noong 1864.

Ang sasakyang pandagat at autonomous na sasakyan, sa Lorne, Scotland. Pinagmulan: StifynTonna, mula sa Wikimedia Commons

Nagsimula itong umunlad mula sa Sinaunang Greece kasama ang mga gawa ni Aristotle. Nang maglaon, noong ika-17 siglo ay isinasagawa ni Isaac Newton ang unang pag-aaral sa karagatan. Mula sa mga pag-aaral na ito, ang iba't ibang mga mananaliksik ay gumawa ng mahalagang mga kontribusyon sa pagbuo ng oceanography.

Ang Oceanography ay nahahati sa apat na pangunahing mga sanga ng pag-aaral: pisika, kimika, geolohiya, at biology ng dagat. Kinuha, ang mga sangay na ito ng pag-aaral ay posible upang komprehensibong matugunan ang pagiging kumplikado ng mga karagatan.

Ang pinakahuling pananaliksik sa oceanography ay nakatuon sa mga epekto ng pandaigdigang pagbabago ng klima sa dinamikong mga karagatan. Gayundin, ang pag-aaral ng mga ekosistema na naroroon sa mga trenches ng dagat ay naging interesado.

Kasaysayan

Ang mga simula

Mula sa pinakadulo nitong pinagmulan, ang tao ay nagkaroon ng ugnayan sa mga dagat at karagatan. Ang kanyang unang diskarte sa pag-unawa sa mundo ng dagat ay praktikal at utilitarian, dahil ito ay isang mapagkukunan ng mga channel ng pagkain at komunikasyon.

Ang mga marino ay interesado sa pag-aayos ng mga ruta ng maritime sa pamamagitan ng pagpapaliwanag ng mga tsart sa nabigasyon. Gayundin, sa simula ng oceanography ito ay may malaking kaugnayan upang malaman ang paggalaw ng mga alon sa dagat.

Sa biological na larangan, na nasa Ancient Greece, inilarawan ng pilosopo na si Aristotle ang 180 na species ng mga hayop sa dagat.

Ang ilan sa mga unang pag-aaral ng teoretikal na karagatan ay dahil sa Newton (1687) at Laplace (1775), na nag-aral ng mga pang-ibabaw ng tubig. Katulad nito, ang mga navigator tulad ng Cook at Vancouver ay gumawa ng mahalagang mga obserbasyong pang-agham sa huling bahagi ng ika-18 siglo.

XIX na siglo

Ang ama ng biological oceanography ay itinuturing na British naturalist na si Edward Forbes (1815-1854). Ang may-akda na ito ang unang nagsagawa ng pagsisiyasat ng mga biota ng dagat sa iba't ibang kalaliman. Sa gayon, natukoy ko na iba ang ipinamahagi ng mga organismo sa mga antas na ito.

Maraming iba pang mga siyentipiko sa panahon ang gumawa ng mahalagang mga kontribusyon sa oceanography. Kabilang sa mga ito, si Charles Darwin ang una na nagpapaliwanag kung paano nagmula ang mga atoll (mga karagatan ng karagatan), habang sina Benjamin Franklin at Louis Antoine de Bougainville ay nag-ambag sa kaalaman ng mga alon ng karagatan ng North at South Atlantic ayon sa pagkakabanggit.

Si Mathew Fontaine Maury ay isang siyentipiko ng North American na itinuturing na ama ng pisikal na oceanography. Ang researcher na ito ang una na sistematikong nangongolekta ng malalaking data ng karagatan. Ang kanilang data ay nakuha lalo na mula sa mga tala sa pag-navigate sa barko.

Mathew Fontaine. Pinagmulan: Maury Brendann, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Sa panahong ito ay nagsimulang isinaayos ang mga ekspedisyon sa dagat para sa mga layuning pang-agham. Ang una sa mga ito ay sa Ingles na barko na HMS Challenger, na pinangunahan ng Scotsman Charles Wyville Thomson. Ang barkong ito ay naglayag mula 1872 hanggang 1876, at ang mga resulta na nakuha sa loob nito ay nakapaloob sa isang gawain na may 50 volume.

Dalawampu siglo

Sa panahon ng World War II, ang oceanography ay may malaking kakayahang magamit upang planuhin ang pagpapakilos ng mga armada at landings. Mula doon ay dumating ang pananaliksik sa mga dinamikong alon, tunog ng pagpapalaganap sa tubig, morpolohiya ng baybayin, bukod sa iba pang mga aspeto.

Noong 1957 ipinagdiwang ang International Geophysical Year, na may malaking kaugnayan sa pagsusulong ng mga pag-aaral sa oceanographic. Ang kaganapang ito ay naging mapagpasya sa pagtaguyod ng internasyonal na kooperasyon sa pagsasagawa ng mga pag-aaral sa oceanographic sa buong mundo.

Bilang bahagi ng kooperasyong ito, noong 1960 ng isang magkasanib na ekspedisyon ng submarino ay isinasagawa sa pagitan ng Switzerland at Estados Unidos; ang bathyscaphe (maliit na lalagyan ng malalim na paglubog) na si Trieste ay umabot sa lalim na 10,916 metro sa Mariana Trench.

Bathyscaphe Trieste. Pinagmulan: Tingnan ang pahina para sa may-akda, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons.

Ang isa pang mahalagang ekspedisyon sa ilalim ng dagat ay isinasagawa noong 1977 kasama ang pagsusumite ng Estados Unidos na si Alvin. Ang ekspedisyon na ito ay posible upang matuklasan at pag-aralan ang malalim na dagat na mga haydrolohiko na parang.

Sa wakas, ito ay nagkakahalaga ng pag-highlight ng papel ng Commander Jacques-Yves Cousteau sa kaalaman at pagpapakalat ng oceanography. Dinirekta ng Cousteau ang sasakyang pandagat ng Pransya na Calypso sa maraming taon, kung saan isinagawa ang maraming ekspedisyon ng oceanographic. Gayundin, sa patlang na nagbibigay kaalaman, iba't ibang mga dokumentaryo ang kinukunan ng serye na binubuo ng The Underwater World ni Jacques Cousteau.

Larangan ng pag-aaral

Ang larangan ng pag-aaral ng oceanography ay sumasaklaw sa lahat ng mga aspeto ng mga karagatan at dagat sa mundo, kabilang ang mga lugar sa baybayin.

Ang mga karagatan at dagat ay mga pisikal na kapaligiran na kemikal na nagho-host ng maraming pagkakaiba-iba ng buhay. Kinakatawan nila ang isang aquatic na kapaligiran na sumasakop sa halos 70% ng ibabaw ng planeta. Ang tubig at ang pagpapalawak nito, kasama ang mga puwersa ng astronomya at klimatiko na nakakaapekto dito, matukoy ang mga partikular na katangian nito.

Mayroong tatlong mahusay na karagatan sa planeta; ang Pasipiko, Atlantiko at India. Ang mga karagatan ay magkakaugnay at magkahiwalay na mga malaking rehiyon ng kontinental. Paghiwalayin ng Atlantiko ang Asya at Europa mula sa Amerika, habang ang Pacific ay naghahati sa Asya at Oceania mula sa Amerika. Pinaghiwalay ng Karagatang India ang Africa mula sa Asya sa lugar na malapit sa India.

Ang mga basins ng karagatan ay nagsisimula sa baybayin na nauugnay sa istante ng kontinental (nalubog na bahagi ng mga kontinente). Ang lugar ng platform ay umabot sa maximum na kalaliman ng 200 m at nagtatapos sa isang matarik na dalisdis na kumokonekta sa seabed.

Ang sahig ng karagatan ay may mga bundok na may average na taas na 2000 m (mga tagaytay) at isang gitnang tudling. Mula rito ay nagmula ang magma mula sa asthenosphere (panloob na layer ng lupa na binubuo ng mga malapot na materyales), na idineposito at bumubuo sa sahig ng karagatan.

Mga sanga ng oceanography

Ang modernong oceanography ay nahahati sa apat na sanga ng pag-aaral. Gayunpaman, ang kapaligiran sa dagat ay lubos na isinama at samakatuwid ang mga taga-dagatographers ay namamahala sa mga lugar na ito nang hindi labis na dalubhasa.

Physical oceanography

Ang sangay ng oceanography na ito ay nag-aaral ng pisikal at pabago-bagong katangian ng tubig sa mga karagatan at dagat. Ang pangunahing layunin nito ay upang maunawaan ang sirkulasyon ng karagatan at kung paano ipinamamahagi ang init sa mga katawan ng tubig na ito.

Isaalang-alang ang mga aspeto tulad ng temperatura, kaasinan, at ang density ng tubig. Ang iba pang mga nauugnay na katangian ay ang kulay, ilaw at ang pagpapalaganap ng tunog sa mga karagatan at dagat.

Ang sangay na ito ng oceanography ay nag-aaral din ng pakikipag-ugnay ng mga dinamikong atmospheric sa masa ng tubig. Bilang karagdagan, kasama nito ang paggalaw ng mga alon ng karagatan sa iba't ibang mga kaliskis.

Chemical oceanography

Pinag-aaralan nito ang komposisyon ng kemikal ng mga tubig sa dagat at mga sediment, ang mga pangunahing siklo ng kemikal at ang kanilang mga pakikipag-ugnay sa kapaligiran at ng lithosfera. Sa kabilang banda, tinutugunan nito ang pag-aaral ng mga pagbabago na ginawa ng pagdaragdag ng mga sangkap na antropiko.

Gayundin, pinag-aaralan ng chemical oceanography kung paano nakakaapekto ang komposisyon ng kemikal ng tubig sa pisikal, geolohiko at biological na proseso ng mga karagatan. Sa partikular na kaso ng biology ng dagat, binibigyang kahulugan nito kung paano nakakaapekto ang mga dinamikong kemikal sa mga nabubuhay na organismo (marine biochemistry).

Geological karagatan o geology ng dagat

Ang sangay na ito ay responsable para sa pag-aaral ng karagatan na substrate, kasama na ang pinakamalalim nitong mga layer. Natutukoy ang mga dynamic na proseso ng substrate na ito at ang kanilang impluwensya sa istraktura ng seabed at coasts.

Sinisiyasat ng geolohiya ng dagat ang komposisyon ng mineralogical na istraktura, istraktura at dinamika ng iba't ibang mga layer ng karagatan, lalo na ang mga nauugnay sa mga aktibidad na volcanic ng submarino at ang mga suburb na mga bagay na kasangkot sa kontinental na pag-drift.

Ang mga pagsisiyasat na isinagawa sa larangang ito ay pinapayagan upang i-verify ang mga diskarte ng teorya ng Continental drift.

Sa kabilang banda, ang sangay na ito ay may lubos na nauugnay na praktikal na aplikasyon sa modernong mundo, dahil sa malaking kahalagahan nito para sa pagkuha ng mga mapagkukunan ng mineral.

Ang mga pag-aaral ng geological prospect sa seabed ay nagpapahintulot sa pagsasamantala sa mga patlang na malayo sa pampang, lalo na ang natural gas at langis.

Biolohikal na karagatan o biology ng dagat

Ang sangay ng karagatan na ito ay nag-aaral ng buhay sa dagat, samakatuwid kasama nito ang lahat ng mga sanga ng biology na inilalapat sa kapaligiran ng dagat.

Ang larangan ng pag-aaral ng biology ng dagat pareho ang pag-uuri ng mga nabubuhay na nilalang at ang kanilang mga kapaligiran, kanilang morpolohiya at pisyolohiya. Bilang karagdagan, isinasaalang-alang ang mga aspeto ng ekolohiya na may kaugnayan sa biodiversity na ito sa pisikal na kapaligiran.

Coral reef sa Andaman Islands (India) Ritiks, mula sa Wikimedia Commons

Ang marine biology ay nahahati sa apat na sanga ayon sa lugar ng mga dagat at karagatan na iyong pinag-aaralan. Ito ang:

• Pelagic oceanography : nakatuon ito sa pag-aaral ng mga ekosistema na naroroon sa bukas na tubig, malayo sa istante ng kontinental.
• Neritic oceanography : ang mga nabubuhay na organismo na naroroon sa mga lugar na malapit sa baybayin, sa loob ng istante ng kontinental.
• Benthic oceanography : tinukoy ang pag-aaral ng mga ekosistema na matatagpuan sa ibabaw ng seabed.
• Demograpikong oceanography : ang mga nabubuhay na organismo na nakatira malapit sa mga seabed sa mga lugar na baybayin at sa loob ng kontinente ng kontinente. Ang isang maximum na lalim ng 500 m ay nagmuni-muni.

Kamakailang pananaliksik

Pagbabago ng Physicalography at pagbabago ng klima

Kasama sa kamakailang pananaliksik ang mga sumusuri sa mga epekto ng pandaigdigang pagbabago ng klima sa mga dinamikong karagatan. Halimbawa, napag-alaman na ang pangunahing kasalukuyang sistema ng karagatan (ang kasalukuyang Atlantiko) ay binabago ang dinamika nito.

Ito ay kilala na ang sistema ng mga alon ng dagat ay nabuo sa pamamagitan ng mga pagkakaiba-iba sa density ng masa ng tubig, pangunahin na tinutukoy ng mga gradients ng temperatura. Kaya, ang mga mainit na masa ng tubig ay mas magaan at mananatili sa mababaw na mga layer, habang ang mga malamig na masa ay lumulubog.

Sa Atlantiko, ang mainit na masa ng tubig ay lumipat mula hilaga mula sa Caribbean sa pamamagitan ng Gulf Stream at habang lumilipat sila sa hilaga ay lumalamig at lumubog, na bumalik sa timog. Ayon sa editoryal ng journal Nature (556, 2018), ang mekanismo na ito ay bumagal.

Iminumungkahi na ang pagbulusok ng kasalukuyang sistema ay dahil sa matunaw na dulot ng pag-init ng mundo. Ito ang nagiging sanhi ng pagbibigay ng sariwang tubig at mas malaki ang konsentrasyon ng mga asing-gamot at density ng tubig, na nakakaapekto sa paggalaw ng masa ng tubig.

Ang daloy ng mga alon ay nag-aambag sa regulasyon ng temperatura ng mundo, pamamahagi ng mga nutrisyon at gas, at ang kanilang pagbabago ay may malubhang kahihinatnan para sa sistema ng planeta.

Chemical oceanography

Ang isa sa mga linya ng pananaliksik na kasalukuyang sumasakop sa pansin ng mga oceanographers ay ang pag-aaral ng acidification ng mga dagat, higit sa lahat dahil sa epekto ng antas ng pH sa buhay ng dagat.

Ang mga antas ng CO ₂ sa kapaligiran ay tumaas nang husto sa mga nakaraang taon dahil sa mataas na pagkonsumo ng mga fossil fuels ng iba't ibang mga aktibidad ng tao.

Ang CO _{2 na ito ay} natutunaw sa dagat, na bumubuo ng pagbawas sa pH ng mga karagatan. Ang acidification ng mga karagatan ay negatibong nakakaapekto sa kaligtasan ng maraming mga species ng dagat.

Noong 2016, isinagawa ng Albright at mga kasamahan ang unang eksperimento sa acid acidification ng karagatan sa isang natural na ekosistema. Sa pananaliksik na ito ay natagpuan na ang acidification ay maaaring mabawasan ang pagkakalkula ng mga corals hanggang sa 34%.

Geology ng dagat

Ang sangay na ito ng oceanography ay sinisiyasat ang paggalaw ng mga plate na tektonik. Ang mga plato na ito ay mga fragment ng lithosphere (mahigpit na panlabas na layer ng mantle ng Daigdig) na lumilipat sa asthenosphere.

Ang kamakailang pananaliksik, ni Li at mga kasamahan, na nai-publish noong 2018, ay natagpuan na ang malalaking mga plate ng tektonik ay maaaring magmula mula sa pagsasanib ng mas maliliit na mga plato. Ang mga may-akda ay gumawa ng isang pag-uuri ng mga mikropono batay sa kanilang pinagmulan at pag-aralan ang dinamika ng kanilang mga paggalaw.

Bukod dito, nalaman nila na mayroong isang malaking bilang ng mga mikropono na nauugnay sa malaking plate ng tekekonikon ng Earth. Ipinapahiwatig na ang ugnayan sa pagitan ng dalawang uri ng mga plato na ito ay maaaring makatulong upang maisama ang teorya ng Continental drift.

Biolohikal na karagatan o biology ng dagat

Sa mga nagdaang taon, ang isa sa mga pinaka kapansin-pansin na pagtuklas sa biology ng dagat ay ang pagkakaroon ng mga organismo sa mga trenches ng dagat. Ang isa sa mga pag-aaral na ito ay isinasagawa sa kanal ng Galapagos Islands, na nagpapakita ng isang komplikadong ekosistema kung saan maraming mga invertebrates at bakterya ang naroroon (Yong-Jin 2006).

Ang mga trenches ng dagat ay walang pag-access sa sikat ng araw na ibinigay ng kanilang lalim (2,500 metro sa itaas ng antas ng dagat), kaya ang kadena ng trophic ay nakasalalay sa autotrophic chemosynthetic bacteria. Ang mga organismo na ito ay nag-aayos ng CO ₂ mula sa hydrogen sulphide na nakuha mula sa hydrothermal vent.

Ang mga pamayanang Macroinvertebrate na naninirahan sa malalim na tubig ay natagpuan na lubos na magkakaibang. Bilang karagdagan, iminungkahi na ang compression ng mga ekosistema na ito ay magbibigay ng may-katuturang impormasyon upang mapalabas ang pinagmulan ng buhay sa planeta.

Mga Sanggunian

1. Albright et al. (2017). Ang pagbaligtad ng acidification ng karagatan ay nagpapabuti sa pagkalkula ng net ng coral reef. Kalikasan 531: 362-365.
2. Caldeira K at ME Wickett (2003) Antropogenikong carbon at karagatan pH. Kalikasan 425: 365–365
3. Editoral (2018) Panoorin ang karagatan. Kalikasan 556: 149
4. Lalli CM at TR Parsons (1997) Biological oceanography. Isang pagpapakilala. Ikalawang edisyon. Ang Open University. ELSEVIER. Oxford, UK. 574 p.
5. Li S, Y Suo, X Lia, B Liu, L Dai, G Wang, J Zhou, Y Li, Y Liu, X Cao, I Somerville, D Mu, S Zhao, J Liu, F Meng, L Zhen, L Zhao , J Zhu, S Yu, Y Liu at G Zhang (2018) Microplate tectonics: mga bagong pananaw mula sa mga micro-blocks sa pandaigdigang karagatan, mga kontinente ng marino at malalim na mantle ng Earth-Science Review 185: 1029–1064
6. Si Pickerd GL at WL Emery. (1990) Nakapaglarawang pisikal na karagatan. Isang pagpapakilala. Ikalimang pinalawak na edisyon. Pergamon Press. Oxford, UK. 551 p.
7. Riley JP at R Chester (1976). Chemical oceanography. 2nd Edition. Tomo 6. Akademikong Press. London, UK. 391 p.
8. Wiebe PH at MC Benfield (2003) Mula sa Hensen net patungo sa four-dimensional biological oceanography. Pag-unlad sa Oceanography. 56: 7–136.
9. Zamorano P at ME Hendrickx. (2007) Biocenosis at pamamahagi ng mga malalim na dagat mollusks sa Mexican Pacific: isang pagsusuri ng pag-unlad. Pp 48-49. Sa: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González at CM Galvín-Villa (eds.). Mga pag-aaral sa Malacology at Conchiliology sa Mexico. Unibersidad ng Guadalajara, Mexico.
10. Yong-Jin W (2006) Malalim na dagat Hydrothermal vents: ekolohiya at ebolusyon J. Ecol Field Biol. 29: 175-183.