Sejarah oseanografi, bidang studi, cabang dan contoh investigasi



itu oseanografi adalah ilmu yang mempelajari lautan dan lautan dalam aspek fisik, kimia, geologis, dan biologisnya. Pengetahuan tentang lautan dan laut adalah fundamental, karena menurut teori yang diterima laut adalah pusat asal mula kehidupan di Bumi.

Kata oseanografi berasal dari bahasa Yunani okeanos (air yang mengelilingi bumi) dan graphein (mendeskripsikan), dan diciptakan pada 1584. Ini digunakan sebagai sinonim oseanologi (studi badan air), digunakan untuk pertama kalinya pada tahun 1864.

Itu mulai berkembang dari Yunani Kuno dengan karya-karya Aristoteles. Selanjutnya, pada abad ketujuh belas Isaac Newton melakukan studi oseanografi pertama. Dari studi ini, beberapa peneliti telah membuat kontribusi penting untuk pengembangan oseanografi.

Oseanografi dibagi menjadi empat cabang utama studi: fisika, kimia, geologi, dan biologi kelautan. Secara bersama-sama, cabang-cabang studi ini memungkinkan kita untuk secara komprehensif mengatasi kompleksitas lautan.

Penelitian terbaru dalam oseanografi berfokus pada dampak perubahan iklim global terhadap dinamika lautan. Juga, studi tentang ekosistem yang ada di lubang laut telah menarik.

Indeks

  • 1 Sejarah
    • 1.1 Awal
    • 1.2 abad ke-19
    • 1.3 Abad ke-20
  • 2 Bidang studi
  • 3 Cabang oseanografi
    • 3.1 Oseanografi fisik
    • 3.2 Oseanografi kimia
    • 3.3 Geografi oseanografi atau geologi kelautan
    • 3.4 Oseanologi biologi atau biologi kelautan
  • 4 Investigasi terbaru
    • 4.1 Oseanografi fisik dan perubahan iklim
    • 4.2 Oseanografi kimia
    • 4.3 Geologi kelautan
    • 4.4 Oseanografi biologi atau biologi kelautan
  • 5 Referensi

Sejarah

Awal mula

Dari asalnya, manusia memiliki hubungan dengan laut dan samudera. Pendekatan pertamanya pada pemahaman tentang dunia laut adalah praktis dan utilitarian, karena menjadi sumber makanan dan alat komunikasi.

Para pelaut tertarik untuk memperbaiki rute maritim melalui penjabaran grafik navigasi. Juga, pada awal oseanografi, sangat penting untuk mengetahui pergerakan arus laut.

Di bidang biologi, yang sudah ada di Yunani Kuno, filsuf Aristoteles menggambarkan 180 spesies hewan laut.

Beberapa studi oseanografi teoritis pertama adalah karena Newton (1687) dan Laplace (1775), yang mempelajari pasang surut permukaan. Demikian juga, navigator seperti Cook dan Vancouver melakukan pengamatan ilmiah penting pada akhir abad ke-18.

Abad ke-19

Dianggap bahwa bapak oseanografi biologis adalah naturalis Inggris Edward Forbes (1815-1854). Penulis ini adalah yang pertama melakukan pengambilan sampel biota laut pada tingkat kedalaman yang berbeda. Jadi, saya dapat menentukan bahwa organisme didistribusikan secara berbeda pada tingkat ini.

Banyak ilmuwan lain waktu itu memberikan kontribusi penting bagi oseanografi. Di antaranya, Charles Darwin adalah orang pertama yang menjelaskan bagaimana atol berasal (pulau-pulau samudera koral), sementara Benjamin Franklin dan Louis Antoine de Bougainville berkontribusi pada pengetahuan tentang arus laut Atlantik Utara dan Selatan masing-masing..

Mathew Fontaine Maury adalah seorang ilmuwan Amerika Utara yang dianggap sebagai bapak oseanografi fisik. Peneliti ini adalah yang pertama mengumpulkan data laut secara sistematis dan dalam skala besar. Data mereka diperoleh terutama dari catatan navigasi kapal.

Selama periode ini, ekspedisi kelautan mulai diselenggarakan untuk tujuan ilmiah. Yang pertama adalah kapal Inggris H.M.S. Penantang, dipimpin oleh Charles Wyville Thomson Skotlandia. Kapal ini berlayar dari tahun 1872 hingga 1876, dan hasil yang diperoleh di dalamnya terkandung dalam karya 50 volume.

Abad ke-20

Selama Perang Dunia Kedua, oseanografi memiliki penerapan yang bagus untuk merencanakan mobilisasi armada dan pendaratan. Dari sana muncul investigasi tentang dinamika gelombang besar, perambatan bunyi di air, morfologi pantai, di antara aspek-aspek lainnya..

Pada tahun 1957 Tahun Geofisika Internasional dirayakan, yang memiliki relevansi besar dalam mempromosikan studi oseanografi. Acara ini sangat penting untuk mempromosikan kerja sama internasional dalam melakukan studi oseanografi di seluruh dunia.

Sebagai bagian dari kerja sama ini, ekspedisi kapal selam bersama antara Swiss dan Amerika Serikat dilakukan pada tahun 1960; bathyscaphe (kapal rendam dalam kecil) Trieste mencapai kedalaman 10.916 meter di kuburan Marianas.

Ekspedisi bawah laut penting lainnya dilakukan pada tahun 1977 dengan kapal selam Alvin, Amerika Serikat. Ekspedisi ini memungkinkan untuk menemukan dan mempelajari padang rumput hidrotermal laut dalam.

Akhirnya, peran Komandan Jacques-Yves Cousteau dalam pengetahuan dan penyebaran ilmu kelautan sangat penting. Cousteau menuju selama bertahun-tahun kapal oseanografi Prancis Calypso, di mana banyak ekspedisi oseanografi dilakukan. Juga, di bidang informatif beberapa film dokumenter difilmkan yang membentuk seri yang dikenal sebagai Dunia bawah laut Jacques Cousteau.

Bidang studi

Bidang studi oseanografi mencakup semua aspek yang terkait dengan lautan dan lautan dunia, termasuk wilayah pesisir.

Lautan dan lautan adalah lingkungan fisik-kimia yang menyimpan keanekaragaman kehidupan yang sangat besar. Mereka mewakili lingkungan akuatik yang menempati sekitar 70% dari permukaan planet ini. Air dan perluasannya, ditambah kekuatan astronomi dan iklim yang mempengaruhinya, menentukan karakteristik khususnya.

Ada tiga lautan besar di planet ini; Pasifik, Atlantik dan India. Lautan ini saling berhubungan dan memisahkan wilayah benua yang besar. Atlantik memisahkan Asia dan Eropa dari Amerika, sedangkan Pasifik memisahkan Asia dan Oseania dari Amerika. India memisahkan Afrika dari Asia di daerah yang dekat dengan India.

Cekungan laut dimulai di pantai yang terkait dengan landas kontinen (bagian terendam dari benua). Area platform mencapai kedalaman maksimum 200 m dan berakhir dengan kemiringan tiba-tiba yang terhubung dengan dasar laut.

Bagian bawah lautan memiliki gunung-gunung dengan ketinggian rata-rata 2.000 m (punggung laut) dan alur tengah. Dari sini magma berasal dari asthenosphere (lapisan dalam bumi terbentuk dari bahan-bahan kental), yang mengendap dan membentuk dasar lautan..

Cabang oseanografi

Oseanografi modern dibagi menjadi empat cabang studi. Namun, lingkungan laut sangat terintegrasi dan oleh karena itu ahli kelautan mengelola daerah ini tanpa mencapai spesialisasi yang berlebihan.

Oseanografi fisik

Cabang oseanografi ini mempelajari sifat fisik dan dinamis air di lautan dan lautan. Tujuan utamanya adalah untuk memahami sirkulasi lautan dan cara distribusi panas dalam badan air ini.

Mempertimbangkan aspek-aspek seperti suhu, salinitas, kepadatan air. Properti relevan lainnya adalah warna, cahaya, dan perambatan suara di lautan dan lautan.

Cabang oseanografi ini juga mempelajari interaksi dinamika atmosfer dengan massa air. Selain itu, ini termasuk pergerakan arus laut pada skala yang berbeda.

Oseanografi kimia

Ini mempelajari komposisi kimia perairan dan sedimen, siklus kimia dasar dan interaksinya dengan atmosfer dan litosfer. Di sisi lain, ini berkaitan dengan studi tentang perubahan yang dihasilkan oleh penambahan zat antropik.

Selain itu, oseanografi kimia mempelajari bagaimana komposisi kimiawi air mempengaruhi proses fisik, geologis, dan biologis lautan. Dalam kasus khusus biologi kelautan, ia mengartikan bagaimana dinamika kimia memengaruhi organisme hidup (biokimia laut).

Oseanografi geologi atau geologi kelautan

Cabang ini bertanggung jawab untuk mempelajari substrat samudera, termasuk lapisan yang lebih dalam. Proses dinamis substrat ini dan pengaruhnya terhadap struktur dasar laut dan pesisir dibahas.

Geologi kelautan menyelidiki komposisi mineralogi, struktur dan dinamika lapisan samudera yang berbeda, terutama terkait dengan aktivitas vulkanik bawah laut dan fenomena subduksi yang terlibat dalam pergeseran benua..

Investigasi yang dilakukan dalam bidang ini memungkinkan untuk memverifikasi pendekatan teori pergeseran benua.

Di sisi lain, cabang ini memiliki aplikasi praktis yang sangat relevan di dunia modern, karena sangat penting untuk memperoleh sumber daya mineral..

Studi prospeksi geologis di dasar laut memungkinkan eksploitasi deposit lepas pantai, terutama gas alam dan minyak.

Oseanologi biologi atau biologi kelautan

Cabang oseanografi ini mempelajari kehidupan laut, sehingga mencakup semua cabang biologi yang diterapkan pada lingkungan laut.

Bidang biologi kelautan mempelajari klasifikasi makhluk hidup dan lingkungannya, morfologi dan fisiologinya. Selain itu, ia mempertimbangkan aspek ekologis yang menghubungkan keanekaragaman hayati ini dengan lingkungan fisiknya.

Biologi kelautan dibagi menjadi empat cabang sesuai dengan wilayah laut dan lautan yang dipelajari. Ini adalah:

  • Oseanografi pelagis: berfokus pada studi ekosistem yang ada di perairan terbuka, jauh dari landas kontinen.
  • Oseanografi nerit: organisme hidup yang ada di daerah dekat pantai, di dalam landas kontinental diperhitungkan.
  • Oseanografi bentik: mengacu pada studi ekosistem yang ditemukan di permukaan dasar laut.
  • Oseanografi demersal: organisme hidup yang hidup dekat dengan dasar laut di daerah pantai dan di dalam landas kontinen dipelajari. Kedalaman maksimum 500 m direnungkan.

Investigasi terbaru

Oseanografi fisik dan perubahan iklim

Penelitian terbaru menyoroti hal-hal yang mengevaluasi dampak perubahan iklim global terhadap dinamika laut. Sebagai contoh, telah terbukti bahwa sistem utama arus laut (arus Atlantik) mengubah dinamikanya.

Diketahui bahwa sistem arus laut dihasilkan oleh perbedaan kerapatan massa air, terutama ditentukan oleh gradien suhu. Dengan demikian, massa air panas lebih ringan dan tetap berada di lapisan permukaan, sementara massa dingin tenggelam.

Di Atlantik, massa air panas bergerak ke utara dari Karibia melalui Gulf Stream dan ketika mereka bergerak ke utara mereka mendingin dan tenggelam, kembali ke selatan. Seperti yang disebutkan oleh editorial majalah itu Alam (556, 2018), mekanisme ini menjadi lebih lambat.

Dikatakan bahwa perlambatan sistem saat ini adalah karena pencairan yang disebabkan oleh pemanasan global. Hal ini menyebabkan bahwa kontribusi air tawar lebih besar dan konsentrasi garam dan kerapatan air berubah, mempengaruhi pergerakan massa air..

Aliran arus berkontribusi pada pengaturan suhu global, distribusi nutrisi dan gas, dan perubahannya membawa konsekuensi serius bagi sistem planet..

Oseanografi kimia

Salah satu jalur penelitian yang saat ini menjadi perhatian ahli oseanografi adalah studi tentang pengasaman laut, terutama karena pengaruh tingkat pH terhadap kehidupan laut..

Tingkat CO2 di atmosfer telah meningkat tajam dalam beberapa tahun terakhir karena tingginya konsumsi bahan bakar fosil oleh berbagai aktivitas manusia.

CO ini2 itu larut dalam air laut, menghasilkan penurunan pH lautan. Pengasaman lautan secara negatif mempengaruhi kelangsungan hidup banyak spesies laut.

Pada 2016, Albright dan kolaborator melakukan percobaan pengasaman laut pertama dalam ekosistem alami. Dalam penelitian ini terbukti bahwa pengasaman dapat mengurangi kalsifikasi karang hingga 34%..

Geologi kelautan

Dalam cabang oseanografi ini, pergerakan lempeng tektonik telah diselidiki. Pelat-pelat ini adalah potongan-potongan litosfer (lapisan luar dan kaku mantel Bumi) yang bergerak di atas astenosfer.

Investigasi baru-baru ini, yang dilakukan oleh Li dan kolaborator, yang diterbitkan selama 2018, menemukan bahwa lempeng tektonik besar dapat berasal dari perpaduan lempeng yang lebih kecil. Para penulis membuat klasifikasi lempeng-lempeng mikro ini berdasarkan asal-usulnya dan mempelajari dinamika gerakan mereka.

Selain itu, mereka menemukan bahwa ada sejumlah besar lempeng mikro yang terkait dengan lempeng tektonik besar Bumi. Diindikasikan bahwa hubungan antara kedua jenis pelat ini dapat membantu mengkonsolidasikan teori pergeseran benua.

Oseanologi biologi atau biologi kelautan

Dalam beberapa tahun terakhir, salah satu penemuan biologi kelautan yang paling mencolok adalah keberadaan organisme di lubang laut. Salah satu studi ini dilakukan di fossa Kepulauan Galapagos, menunjukkan ekosistem yang kompleks di mana banyak invertebrata dan bakteri terjadi (Yong-Jin 2006).

Lubang laut tidak memiliki akses ke sinar matahari karena kedalamannya (2.500 mdpl), sehingga rantai trofik tergantung pada bakteri kemosintetik autotrofik. Organisme ini memperbaiki CO2 dari hidrogen sulfida yang diperoleh dari ventilasi hidrotermal.

Telah ditemukan bahwa komunitas makroinvertebrata yang mendiami perairan dalam sangat beragam. Selain itu, diusulkan bahwa pemahaman ekosistem ini akan memberikan informasi yang relevan untuk menjelaskan asal usul kehidupan di planet ini..

Referensi

  1. Albright dan kolaborator. (2017). Pembalikan pengasaman laut meningkatkan kalsifikasi terumbu karang bersih. Alam 531: 362-365.
  2. Caldeira K dan ME Wickett (2003) Karbon antropogenik dan pH laut. Alam 425: 365-365
  3. Editoral (2018) Saksikan lautan. Alam 556: 149
  4. Lalli CM dan TR Parsons (1997) Oseanografi biologi. Pengantar. Edisi kedua. Universitas Terbuka. ELSEVIER Oxford, Inggris. 574 hal.
  5. Li S, Y Suo, X Lia, B Liu, L Dai, Wang Wang, Zhou J, Li Y, Liu L, X Cao, Somerville I, Mu D, Zhao S, Liu J, Meng F, Zhen L, Zhao L , J Zhu, S Yu, dan Liu dan G Zhang (2018) Mikroplate tektonik: wawasan baru dari blok mikro di lautan global, margin kontinental, dan mantel dalam Earth-Science Ulasan 185: 1029-1064
  6. Pickerd GL dan WL Emery. (1990) Oseanografi fisik deskriptif. Pengantar. Edisi kelima yang diperbesar. Pergamon Press. Oxford, Inggris. 551 hal.
  7. Riley JP dan R Chester (1976). Oseanografi kimia. Edisi ke-2. Vol. 6. Pers Akademik. London, Inggris. 391 hal.
  8. Wiebe PH dan MC Benfield (2003) Dari Hensen net hingga oseanografi biologis empat dimensi. Kemajuan dalam Oseanografi. 56: 7-136.
  9. Zamorano P dan ME Hendrickx. (2007) Biocenosis dan distribusi moluska laut dalam di Pasifik Meksiko: penilaian kemajuan. Hal 48-49. Dalam: Ríos-Jara E, MC Esqueda-González dan CM Galvín-Villa (eds.). Studi tentang malakologi dan conchology di Meksiko. Universitas Guadalajara, Meksiko.
  10. Yong-Jin W (2006) Ventilasi hidrotermal laut dalam: ekologi dan evolusi J. Ecol Field Biol. 29: 175-183.