Introduzione alla Geografia degli Oceani

PROGRAMMA DEL CORSO

- Introduzione

- Fattori climatici

- Illuminazione

- Temperatura

- Idrodinamismo

- Dinamica delle masse d’acqua

- Fattori edafici

- Salinità

- Substrato

- Sedimenti marini

- Gas disciolti

- Carbonio, nutrienti, produzione

- Fattori biotici, catene trofiche, riproduzione

- Bionomia bentonica

- Posizionamento, navigazione e navi

- Carte nautiche

- Telerilevamento

- Acustica

- Ecoscandagli

- Side Scan Sonar

- Metodi diretti e metodi indiretti di campionamento

INTRODUZIONE

Il Pianeta Terra è ricoperto in gran parte da acqua: circa il 70% della superficie del pianeta è costituita da acqua, ed è

anche la porzione del Pianeta in cui è nata la vita. A livello europeo c’è un forte input riguardo allo studio delle scienze

marine. Il Pianeta è un sistema finito, cioè può supportare solo un certo numero di organismi; se non si può andare nello

spazio, il Pianeta deve riuscire a supportare le ingenti crescite di popolazione. È necessario pertanto trovare aiuto negli

oceani, finché non si arriva alla possibilità di andare nello spazio.

L’Italia, riguardo alla ricerca marina, risponde come se fosse un Paese circondato dal deserto e non dal mare; è stato

fatto un solo progetto ambizioso (400 milioni di euro per 5 anni). Il progetto però è stato subito dimezzato a causa di

problemi economici italiani; ci sarebbe la necessità di avere una nave oceanografica (ricerca italiana per il mare).

L’obiettivo era quello di far costruire una nave da ricerca ai nostri cantieri navali; ad un certo punto hanno voluto che la

nave venisse costruita dalla marina militare, fatto che ha rallentato la ricerca a causa delle regola e della disciplina

militare (cambio continuo di comando ed equipaggio). Il progetto ha avuto finanziamenti fino ad ora per 3 anni, ma con

importanti decurtazioni del budget.

Perché questo è importante? Perché del mare noi conosciamo molto poco, nonostante rappresenti ben il 70% del

Pianeta Terra. Abbiamo per esempio delle mappe (carte topografiche) più dettagliate della Luna che del fondo marino

terrestre. In questo modo è difficile capire i benefici. Gli iniziali costi proibitivi del progetto si sono ridimensionati, e si è

scoperto che molte delle georisorse (ricerca petrolifera) sono ancora presenti nelle piane abissali e nelle zone di

subduzione.

INTRODUZIONE

Census of Marine Life Censimento della biodiversità presente negli oceani per un uso sostenibile degli stessi. L’attività

→

Il Pianeta Terra è ricoperto in gran parte da acqua: circa il 70% della superficie del pianeta è costituita da acqua, ed è

antropica del passato sembra aver coinvolto il clima del Pianeta e, di conseguenza, aver cambiato anche l’ambiente

anche la porzione del Pianeta in cui è nata la vita.

oceanico e marino.

A livello europeo c’è un forte input riguardo allo studio delle scienze marine. Il Pianeta è un sistema finito, cioè può

supportare solo un certo numero di organismi; se non si può andare nello spazio, il Pianeta deve riuscire a supportare le

ingenti crescite di popolazione. È necessario pertanto trovare aiuto negli oceani, finché non si arriva alla possibilità di

L’oceano ha moltissimi ruoli e moltissima importanza a livello planetario. È importante a livello climatico (temperatura):

andare nello spazio.

L’Italia, riguardo alla ricerca marina, risponde come se fosse un Paese circondato dal deserto e non dal mare; è stato

l’aumento della temperatura riscontrato nei mari si riflette a livello dell’atmosfera; l’oceano è la principale riserva di

fatto un solo progetto ambizioso (400 milioni di euro per 5 anni). Il progetto però è stato subito dimezzato a causa di

anidride carbonica (aumento di anidride carbonica in atmosfera “shift” di pH a causa della solubilità dell’acqua

→

problemi economici italiani; ci sarebbe la necessità di avere una nave oceanografica (ricerca italiana per il mare).

L’obiettivo era quello di far costruire una nave da ricerca ai nostri cantieri navali; ad un certo punto hanno voluto che la

marina); i mari però sono nettamente basici, non bisogna dimenticarlo. Un cambiamento a livello degli oceani si riflette

nave venisse costruita dalla marina militare, fatto che ha rallentato la ricerca a causa delle regola e della disciplina

sempre con dei cambiamenti sul sistema Terra.

militare (cambio continuo di comando ed equipaggio). Il progetto ha avuto finanziamenti fino ad ora per 3 anni, ma con

importanti decurtazioni del budget.

Perché questo è importante? Perché del mare noi conosciamo molto poco, nonostante rappresenti ben il 70% del

Le direttive europee che hanno il compito di garantire il cosiddetto “sviluppo sostenibile” sono:

Pianeta Terra. Abbiamo per esempio delle mappe (carte topografiche) più dettagliate della Luna che del fondo marino

terrestre. In questo modo è difficile capire i benefici. Gli iniziali costi proibitivi del progetto si sono ridimensionati, e si è

- ICZM Direttive sulle zone costiere.

→

scoperto che molte delle georisorse (ricerca petrolifera) sono ancora presenti nelle piane abissali e nelle zone di

- MSP M = Maritime, che prende in comprende tutte le attività industriali.

subduzione. →

- Marine Strategy Per capire quali sono le condizioni di salute degli ecosistemi marini. Una volta constatato lo stato

→

L’oceano ha moltissimi ruoli e moltissima importanza a livello planetario.

È importante a livello climatico (temperatura): l’aumento della temperatura riscontrato nei mari si riflette a livello

ecologico tende a riportarlo verso uno stato ecologico “buono”. Gli impatti della vita marina, a partire da quelli socio-

dell’atmosfera; l’oceano è la principale riserva di anidride carbonica (aumento di anidride carbonica in atmosfera

economici, sono già stati dettati in parte dal cambiamento climatico, ma un uso eccessivo di questa risorsa (es.

“shift” di pH a causa della solubilità dell’acqua marina); i mari però sono nettamente basici, non bisogna dimenticarlo. Un

cambiamento a livello degli oceani si riflette sempre con dei cambiamenti sul sistema Terra.

Eccessiva pesca) può danneggiare ulteriormente la catena trofica marina (food web & habitat), il che può portare ad

un importante cambiamento nell’ecosistema.

Le direttive europee che hanno il compito di garantire il cosiddetto “sviluppo sostenibile” sono:

- ICZM Direttive sulle zone costiere.

- MSP

Uno degli altri aspetti importanti è quello legato all’attività di pesca. Ultimamente si è arrivati ad un sovrasfruttamento

- Marine Strategy Per capire quali sono le condizioni di salute degli ecosistemi marini.

delle risorse collegate all’attività di pesca e alle attività ittiche antropiche. Si parla di un fenomeno noto come

Uno degli altri aspetti importanti è quello legato all’attività di pesca. Ultimamente si è arrivati ad un sovrasfruttamento

“overfishing”, le risorse ittiche del Mediterraneo, per esempio, sono già state esaurite nei primi mesi dell’anno. Sono stati

delle risorse collegate all’attività di pesca e alle attività ittiche antropiche. Si parla di un fenomeno noto come

“overfishing”, le risorse ittiche del Mediterraneo, per esempio, sono già state esaurite nei primi mesi dell’anno. Sono stati

quindi istituiti programmi internazionali, direttive europee, programmi mediterranei.

quindi istituiti programmi internazionali, direttive europee, programmi mediterranei.

Gli oceani giocano anche un ruolo dal punto di vista della salute umana. In determinate condizioni climatiche si

Gli oceani giocano anche un ruolo dal punto di vista della salute umana. In determinate condizioni climatiche si

sviluppano in aree costiere delle alghe che rilasciano sostanze dannose per la salute umana. Se negli oceani le acque

sviluppano in aree costiere delle alghe che rilasciano sostanze dannose per la salute umana. Se negli oceani le acque

sono inquinate possono rilasciare sostanze dannose per la respirazione umana.

sono inquinate possono rilasciare sostanze dannose per la respirazione umana.

Ci sono implicazioni anche per le risorse energetiche (rinnovabili), sulle quali si stanno concentrando e sviluppando molte

Ci sono implicazioni anche per le risorse energetiche (rinnovabili), sulle quali si stanno concentrando e sviluppando molte

ricerche. L’oceano ha la capacità di produrre risorse utilizzabili dall’uomo. Come fonti rinnovabili si possono citare come

ricerche. L’oceano ha la capacità di produrre risorse utilizzabili dall’uomo. Come fonti rinnovabili si possono citare come

esempi le biomasse e il moto ondoso; come fonti non rinnovabili si possono fare gli esempi di noduli minerari, gas e

esempi le biomasse e il moto ondoso; come fonti non rinnovabili si possono fare gli esempi di noduli minerari, gas e

petrolio. È importante quindi conoscere anche il fondo marino e valutare i costi effettivi dell’estrazione in caso di

petrolio. È importante quindi conoscere anche il fondo marino e valutare i costi effettivi dell’estrazione in caso di

recupero di energie rinnovabili (esempio: recupero delle risorse a profondità maggiori).

recupero di energie rinnovabili (esempio: recupero delle risorse a profondità maggiori).

Gli oceani occupano i 7/10 della superficie terrestre.

Gli oceani occupano i 7/10 della superficie terrestre.

7/10 di superficie terrestre

Gli oceani vengono studiati da varie discipline:

Gli oceani vengono studiati da varie discipline:

- Oceanografia fisica, chimica e biologica La circolazione oceanica superficiale e profonda, il moto ondoso, le

→

maree; la composizione e caratterizzazione delle masse d’acqua da un punto di vista chimico; le strette relazioni fra

la biosfera nelle sue diverse componenti e l’idrosfera e la litosfera.

- Paleobiologia Gli organismi che vivono e sono vissuti nell’ambiente oceanico; il loro contributo nella formazione di

→

sedimenti e rocce.

- Geofisica Le leggi che regolano la propagazione dell’energia (onde acustiche, luminose etc.) attraverso la massa

→

d’acqua ed i materiali coerenti ed incoerenti del fondo oceanico; le proprietà fisiche dei sedimenti e delle rocce

(gravimetria, magnetometria etc). Geofisica marina.

- Oceanografia fisica, chimica e biologica La circolazione oceanica superficiale e profonda, il moto ondoso, le

- Geochimica I processi chimici nella colonna d’acqua e nel fondo degli oceani; i grandi cicli biogeochimici.

→

maree; la composizione e caratterizzazione delle masse d’acqua da un punto di vista chimico; le strette relazioni fra

la biosfera nelle sue diverse componenti e l’idrosfera e la litosfera.

Geochimica marina.

- Paleobiologia Gli organismi che vivono e sono vissuti nell’ambiente oceanico; il loro contributo nella formazione di

- Sedimentologia La natura ed i processi genetici dei materiali che si depositano in modo praticamente continuo sul

→

sedimenti e rocce.

fondo dei mari e degli oceani.

- Geofisica Le leggi che regolano la propagazione dell’energia (onde acustiche, luminose etc.) attraverso la massa

d’acqua ed i materiali coerenti ed incoerenti del fondo oceanico; le proprietà fisiche dei sedimenti e delle rocce

- Petrografia e mineralogia Minerali e rocce che si formano oggi come nel passato nei fondali oceanici.

→

(gravimetria, magnetometria etc). Geofisica marina.

- Geologia strutturale I processi tettonici che vedono coinvolti gli oceani.

→

- Geochimica I processi chimici nella colonna d’acqua e nel fondo degli oceani; i grandi cicli biogeochimici.

Geochimica marina.

- Sedimentologia La natura ed i processi genetici dei materiali che si depositano in modo praticamente continuo sul

Dimensioni degli oceani

fondo dei mari e degli oceani.

- Petrografia e mineralogia Minerali e rocce che si formano oggi come nel passato nei fondali oceanici.

6 2

- Geologia strutturale I processi tettonici che vedono coinvolti gli oceani.

La superficie terrestre (terre emerse ed oceani) è di circa 510 x 10 km e l’altezza media delle terre emerse è di circa

850 m. Per quanto riguarda area, volume e profondità degli oceani:

Dimensioni degli oceani 6 2

La superficie terrestre (terre emerse ed oceani) è di circa 510 x 10 km e l’altezza media delle terre emerse è di circa

850 m. Per quanto riguarda area, volume e profondità degli oceani:

6 2 6 2

Oceano Area 10 km Volume 10 km Profondità media m

Pacifico 181 714 3940

Atlantico 94 337 3575

Indiano 74 284 3840

Artico 12 14 1117

La profondità massima oceanica è di 11500 m. La superficie marina occupa il 72% della superficie terrestre: il 61%

Totale 361 1349 3729

nell’emisfero nord e l’81% nell’emisfero sud.

La profondità massima oceanica è di 11500 m. La superficie marina occupa il 72% della superficie terrestre: il 61%

’

SE SI CONSIDERA UN EMISFERO AVENTE COME

’

nell’emisfero nord e l’81% nell’emisfero sud.

POLO LA NUOVA ZELANDA TALE EMISFERO SARA’

CARATTERIZZATO PER L’89% DA MARE E PER IL

SE SI CONSIDERA UN EMISFERO AVENTE COME

RIMANENTE 11% DA TERRA EMERSA

POLO LA NUOVA ZELANDA TALE EMISFERO SARA’

CARATTERIZZATO PER L’89% DA MARE E PER IL

RIMANENTE 11% DA TERRA EMERSA Se si considera un emisfero avente come polo la Nuova Zelanda, tale emisfero sarà

caratterizzato per l’89% da mare e per il rimanente 11% da terra emersa.

IL 95% DELLE AREE CONTINENTALI SONO

POSIZIONATE AGLI ANTIPODI DI AREE OCEANICHE

IL 95% DELLE AREE CONTINENTALI SONO

POSIZIONATE AGLI ANTIPODI DI AREE OCEANICHE

O AVENTE COME

MISFERO SARA’

MARE E PER IL

EMERSA Il 95% delle aree continentali è posizionato agli antipodi di aree

oceaniche.

IL 95% DELLE AREE CONTINENTALI SONO

POSIZIONATE AGLI ANTIPODI DI AREE OCEANICHE

LAT. SUD SI HA UNA

ISCIA LATITUDINALE

ROTTA DI OCEANO

ONDA IL CONTINENTE

ANTARTICO

“cinquanta urlanti”) A 50° latitudine sud si ha un’unica striscia latitudinale ininterrotta di oceano che circonda il

continente antartico (i famosi “cinquanta urlanti”).

A 50 ° LAT. SUD SI HA UNA

UNICA STRISCIA LATITUDINALE

ININTERROTTA DI OCEANO

CHE CIRCONDA IL CONTINENTE

ANTARTICO

“cinquanta

(i famosi urlanti”)

AL POLO NORD SI HA L’OCEANO

ARTICO, CIRCONDATO DA TERRE

EMERSE Al polo nord si ha l’oceano artico, circondato da terre emerse.

AL POLO NORD SI HA L’OCEANO

ARTICO, CIRCONDATO DA TERRE

EMERSE NELL’INSIEME IL GLOBO TERRESTRE

NELL’INSIEME IL GLOBO TERRESTRE 2

ATTUALE E’ COSTITUITO DA GRANDI AREE

ATTUALE E’ COSTITUITO DA GRANDI AREE

CONTINENTALI

CONTINENTALI

DA POCHI GRANDI OCEANI E DA PICCOLI

DA POCHI GRANDI OCEANI E DA PICCOLI

OCEANI E/O MARI

OCEANI E/O MARI

Nell’insieme il globo terrestre attuale è costituito da grandi

aree continentali, da pochi grandi oceani e da piccoli oceani

e/o mari.

Domanda: ma che cos’è un oceano, un piccolo oceano, un mare? Qual è la differenza?

Chiamiamo mare ad esempio il Mar Rosso, interessato da fenomeni di rifting, invece l’Oceano Artico no.

C’è la mancanza di una mappa completa dei fondi oceanici perché mancano le tecnologie oppure sono troppo costose.

prossimità delle aree continentali gli spessori di sedimenti sono molto più ampi, ad esempio zona del bangladesh, poiché

Le aree oceaniche sono dei punti in cui il Pianeta è molto giovane, quindi i materiali che provengono dal mantello sono

i fiumi trasportano una grande quantità di sedimenti che si depositano (zone di delta). Si possono vedere colori diversi

nella carta, a seconda dell’età delle rocce dei continenti (esempio quelle viola sono le più vecchie: cratoni continentali);

nelle rocce invece vediamo subito che i colori sono più chiari. Negli oceani più vecchi le età non superano i 180-190

milioni di anni, mentre quelle dei continenti sono molto più vecchie. La distribuzione dei colori si colloca parallelamente

delle fratture del fondo oceanico, lungo le dorsali oceaniche. Pertanto gli oceani rappresentano la parte più giovane del

pianeta, quella che si rinnova continuamente.

La massima età della crosta terrestre che siamo stati in grado di misurare è di 190 milioni anni, questo ci fa capire che

gli oceani rappresentano la parte più giovane del pianeta, e le rocce principali che costituiscono i fondali sono i basalti.

Quindi gli oceani rappresentano la parte più giovane del pianeta, quella che si rinnova continuamente. Le rocce più

antiche in tutti i continenti hanno più di 3 miliardi di anni, mentre la parte più antica di tutti gli oceani è giurassica, ha

GLI OCEANI RAPPRESENTANO LA PARTE PIU’ GIOVANE DEL PIANETA,

150/160 milioni di anni. QUELLA CHE SI RINNOVA CONTINUAMENTE

La carta risale agli anni ’70 e rappresenta una prima NELL’INSIEME IL GLOBO TERRESTRE

NELL’INSIEME IL GLOBO TERRESTRE

ATTUALE E’ COSTITUITO DA GRANDI AREE

ATTUALE E’ COSTITUITO DA GRANDI AREE

CONTINENTALI

CONTINENTALI

DA POCHI GRANDI OCEANI E DA PICCOLI

DA POCHI GRANDI OCEANI E DA PICCOLI

OCEANI E/O MARI

OCEANI E/O MARI NELL’INSIEME IL GLOBO TERRESTRE

NELL’INSIEME IL GLOBO TERRESTRE

ATTUALE E’ COSTITUITO DA GRANDI AREE

ATTUALE E’ COSTITUITO DA GRANDI AREE

CONTINENTALI

CONTINENTALI

DA POCHI GRANDI OCEANI E DA PICCOLI

DA POCHI GRANDI OCEANI E DA PICCOLI

OCEANI E/O MARI

OCEANI E/O MARI

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