Mar

El mar, conectado como el océano mundial o simplemente el océano, es la masa de agua salada que cubre aproximadamente el 71 por ciento de la superficie terrestre. La palabra mar también se usa para denotar secciones de segundo orden del mar, como el Mar Mediterráneo, así como ciertos grandes lagos de agua salada, completamente sin salida al mar, como el Mar Caspio.

El mar modera el clima de la Tierra y tiene funciones importantes en el ciclo del agua, el ciclo del carbono y el ciclo del nitrógeno. Los humanos que aprovechan y estudian el mar se han registrado desde la antigüedad y se evidencian hasta bien entrada la prehistoria, mientras que su estudio científico moderno se llama oceanografía. El sólido más abundante disuelto en el agua de mar es el cloruro de sodio. El agua también contiene sales de magnesio, calcio, potasio y mercurio, entre muchos otros elementos, algunos en concentraciones mínimas. La salinidad varía ampliamente, siendo más baja cerca de la superficie y en las desembocaduras de los grandes ríos y más alta en las profundidades del océano; sin embargo, las proporciones relativas de sales disueltas varían poco entre los océanos. Los vientos que soplan sobre la superficie del mar producen olas, que rompen cuando entran en aguas poco profundas. Los vientos también crean corrientes superficiales a través de la fricción, estableciendo circulaciones lentas pero estables de agua a través de los océanos. Las direcciones de la circulación se rigen por factores, incluidas las formas de los continentes y la rotación de la Tierra (el efecto Coriolis). Las corrientes de aguas profundas, conocidas como la cinta transportadora global, transportan agua fría desde cerca de los polos a todos los océanos. Las mareas, la subida y bajada del nivel del mar generalmente dos veces al día, son causadas por la rotación de la Tierra y los efectos gravitacionales de la Luna en órbita y, en menor medida, del Sol. Las mareas pueden tener un rango muy alto en bahías o estuarios. Los terremotos submarinos que surgen de los movimientos de las placas tectónicas bajo los océanos pueden provocar tsunamis destructivos, al igual que volcanes, grandes deslizamientos de tierra o el impacto de grandes meteoritos. Las direcciones de la circulación se rigen por factores, incluidas las formas de los continentes y la rotación de la Tierra (el efecto Coriolis). Las corrientes de aguas profundas, conocidas como la cinta transportadora global, transportan agua fría desde cerca de los polos a todos los océanos. Las mareas, la subida y bajada del nivel del mar generalmente dos veces al día, son causadas por la rotación de la Tierra y los efectos gravitacionales de la Luna en órbita y, en menor medida, del Sol. Las mareas pueden tener un rango muy alto en bahías o estuarios. Los terremotos submarinos que surgen de los movimientos de las placas tectónicas bajo los océanos pueden provocar tsunamis destructivos, al igual que volcanes, grandes deslizamientos de tierra o el impacto de grandes meteoritos. Las direcciones de la circulación se rigen por factores, incluidas las formas de los continentes y la rotación de la Tierra (el efecto Coriolis). Las corrientes de aguas profundas, conocidas como la cinta transportadora global, transportan agua fría desde cerca de los polos a todos los océanos. Las mareas, la subida y bajada del nivel del mar generalmente dos veces al día, son causadas por la rotación de la Tierra y los efectos gravitacionales de la Luna en órbita y, en menor medida, del Sol. Las mareas pueden tener un rango muy alto en bahías o estuarios. Los terremotos submarinos que surgen de los movimientos de las placas tectónicas bajo los océanos pueden provocar tsunamis destructivos, al igual que volcanes, grandes deslizamientos de tierra o el impacto de grandes meteoritos. llevar agua fría desde cerca de los polos a todos los océanos. Las mareas, la subida y bajada del nivel del mar generalmente dos veces al día, son causadas por la rotación de la Tierra y los efectos gravitacionales de la Luna en órbita y, en menor medida, del Sol. Las mareas pueden tener un rango muy alto en bahías o estuarios. Los terremotos submarinos que surgen de los movimientos de las placas tectónicas bajo los océanos pueden provocar tsunamis destructivos, al igual que volcanes, grandes deslizamientos de tierra o el impacto de grandes meteoritos. llevar agua fría desde cerca de los polos a todos los océanos. Las mareas, la subida y bajada del nivel del mar generalmente dos veces al día, son causadas por la rotación de la Tierra y los efectos gravitacionales de la Luna en órbita y, en menor medida, del Sol. Las mareas pueden tener un rango muy alto en bahías o estuarios. Los terremotos submarinos que surgen de los movimientos de las placas tectónicas bajo los océanos pueden provocar tsunamis destructivos, al igual que volcanes, grandes deslizamientos de tierra o el impacto de grandes meteoritos.

Una amplia variedad de organismos, incluidas bacterias, protistas, algas, plantas, hongos y animales, viven en el mar, que ofrece una amplia gama de hábitats y ecosistemas marinos, que van verticalmente desde la superficie iluminada por el sol y la costa hasta las grandes profundidades y presiones. de la fría y oscura zona abisal, y en latitud desde las aguas frías bajo los casquetes polares hasta la colorida diversidad de los arrecifes de coral en las regiones tropicales. Muchos de los principales grupos de organismos evolucionaron en el mar y la vida pudo haber comenzado allí.

El mar proporciona importantes suministros de alimentos para los seres humanos, principalmente peces, pero también mariscos, mamíferos y algas marinas, ya sea capturados por pescadores o cultivados bajo el agua. Otros usos humanos del mar incluyen el comercio, los viajes, la extracción de minerales, la generación de energía, la guerra y las actividades de ocio como la natación, la vela y el buceo. Muchas de estas actividades generan contaminación marina. Por lo tanto, el mar ha sido para los humanos un elemento integral a lo largo de la historia y la cultura.

Definición

El mar es el sistema interconectado de todas las aguas oceánicas de la Tierra, incluidos los océanos Atlántico, Pacífico, Índico, Sur y Ártico. Sin embargo, la palabra "mar" también se puede usar para muchos cuerpos de agua de mar específicos y mucho más pequeños, como el Mar del Norte o el Mar Rojo. No existe una distinción clara entre mares y océanos, aunque generalmente los mares son más pequeños y, a menudo, están bordeados por tierra en parte (como mares marginales o particularmente como mares mediterráneos) o en su totalidad (como mares interiores). Sin embargo, el Mar de los Sargazos no tiene costa y se encuentra dentro de una corriente circular, el Giro del Atlántico Norte. Los mares son generalmente más grandes que los lagos y contienen agua salada, pero el Mar de Galilea es un lago de agua dulce. La Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar establece que todo el océano es "mar".

Ciencia física

La Tierra es el único planeta conocido con mares de agua líquida en su superficie, aunque Marte posee casquetes de hielo y planetas similares en otros sistemas solares pueden tener océanos. Los 1.335.000.000 kilómetros cúbicos (320.000.000 millas cúbicas) de mar de la Tierra contienen aproximadamente el 97,2 por ciento de su agua conocida y cubren aproximadamente el 71 por ciento de su superficie.Otro 2,15% del agua de la Tierra está congelada y se encuentra en el hielo marino que cubre el Océano Ártico, la capa de hielo que cubre la Antártida y sus mares adyacentes, y varios glaciares y depósitos superficiales en todo el mundo. El resto (alrededor del 0,65% del total) forma depósitos subterráneos o varias etapas del ciclo del agua, que contienen el agua dulce encontrada y utilizada por la mayoría de la vida terrestre: vapor en el aire, las nubes que se forman lentamente, la lluvia que cae de ellas y los lagos y ríos se formaron espontáneamente a medida que sus aguas fluyen una y otra vez hacia el mar.

El estudio científico del agua y el ciclo del agua de la Tierra es la hidrología; la hidrodinámica estudia la física del agua en movimiento. El estudio más reciente del mar en particular es la oceanografía. Esto comenzó como el estudio de la forma de las corrientes del océano, pero desde entonces se ha expandido a un campo grande y multidisciplinario: examina las propiedades del agua de mar; estudia olas, mareas y corrientes; cartografia las costas y cartografia los fondos marinos; y estudia la vida marina. El subcampo que se ocupa del movimiento del mar, sus fuerzas y las fuerzas que actúan sobre él se conoce como oceanografía física.La biología marina (oceanografía biológica) estudia las plantas, los animales y otros organismos que habitan en los ecosistemas marinos. Ambos están informados por la oceanografía química, que estudia el comportamiento de los elementos y moléculas dentro de los océanos: particularmente, en este momento, el papel del océano en el ciclo del carbono y el papel del dióxido de carbono en la creciente acidificación del agua de mar. La geografía marina y marítima traza la forma y configuración del mar, mientras que la geología marina (oceanografía geológica) ha proporcionado evidencia de la deriva continental y la composición y estructura de la Tierra, aclarado el proceso de sedimentación y ayudado al estudio del vulcanismo y los terremotos.

Agua de mar

Salinidad

Una característica del agua de mar es que es salada. La salinidad generalmente se mide en partes por mil (‰ o por mil), y el océano abierto tiene alrededor de 35 gramos (1,2 oz) de sólidos por litro, una salinidad de 35 ‰. El mar Mediterráneo es ligeramente superior a 38 ‰, mientras que la salinidad del norte del Mar Rojo puede llegar a 41 ‰. Por el contrario, algunos lagos hipersalinos sin salida al mar tienen una salinidad mucho mayor, por ejemplo, el Mar Muerto tiene 300 gramos (11 oz) de sólidos disueltos por litro (300 ‰).

Si bien los componentes de la sal de mesa, el sodio y el cloruro, constituyen aproximadamente el 85 por ciento de los sólidos en solución, también hay otros iones metálicos, como magnesio y calcio, e iones negativos, como sulfato, carbonato y bromuro. A pesar de las variaciones en los niveles de salinidad en diferentes mares, la composición relativa de las sales disueltas es estable en todos los océanos del mundo. El agua de mar es demasiado salina para que los humanos la beban con seguridad, ya que los riñones no pueden excretar orina tan salada como el agua de mar.

Aunque la cantidad de sal en el océano se mantiene relativamente constante dentro de la escala de millones de años, varios factores afectan la salinidad de un cuerpo de agua. La evaporación y los subproductos de la formación de hielo (conocidos como "rechazo de salmuera") aumentan la salinidad, mientras que la precipitación, el derretimiento del hielo marino y la escorrentía de la tierra la reducen. El Mar Báltico, por ejemplo, tiene muchos ríos que desembocan en él y, por lo tanto, el mar podría considerarse salobre. Mientras tanto, el Mar Rojo es muy salado debido a su alta tasa de evaporación.

Temperatura

La temperatura del mar depende de la cantidad de radiación solar que incide sobre su superficie. En los trópicos, con el sol casi sobre su cabeza, la temperatura de las capas superficiales puede elevarse a más de 30 °C (86 °F), mientras que cerca de los polos la temperatura en equilibrio con el hielo marino es de aproximadamente -2 °C (28 °F). ). Hay una circulación continua de agua en los océanos. Las corrientes superficiales cálidas se enfrían a medida que se alejan de los trópicos, y el agua se vuelve más densa y se hunde. El agua fría retrocede hacia el ecuador como una corriente marina profunda, impulsada por los cambios en la temperatura y la densidad del agua, antes de volver a brotar hacia la superficie. El agua de mar profunda tiene una temperatura entre -2 °C (28 °F) y 5 °C (41 °F) en todas partes del mundo.

El agua de mar con una salinidad típica de 35 ‰ tiene un punto de congelación de aproximadamente -1,8 °C (28,8 °F). Cuando su temperatura baja lo suficiente, se forman cristales de hielo en la superficie. Estos se rompen en pedazos pequeños y se unen en discos planos que forman una suspensión espesa conocida como frazil. En condiciones de calma, se congela en una capa delgada y plana conocida como nilas, que se espesa a medida que se forma hielo nuevo en su parte inferior. En mares más turbulentos, los cristales de frazil se unen en discos planos conocidos como panqueques. Estos se deslizan uno debajo del otro y se unen para formar témpanos. En el proceso de congelación, el agua salada y el aire quedan atrapados entre los cristales de hielo. Nilas puede tener una salinidad de 12 a 15 ‰, pero cuando el hielo marino tiene un año, esta cae a 4 a 6 ‰.

Concentración de oxígeno

La cantidad de oxígeno que se encuentra en el agua de mar depende principalmente de las plantas que crecen en ella. Se trata principalmente de algas, incluido el fitoplancton, con algunas plantas vasculares como las praderas marinas. A la luz del día, la actividad fotosintética de estas plantas produce oxígeno, que se disuelve en el agua de mar y es utilizado por los animales marinos. Por la noche, la fotosíntesis se detiene y la cantidad de oxígeno disuelto disminuye. En las profundidades del mar, donde penetra la luz insuficiente para que crezcan las plantas, hay muy poco oxígeno disuelto. En su ausencia, la materia orgánica es descompuesta por bacterias anaerobias que producen sulfuro de hidrógeno.

Es probable que el cambio climático reduzca los niveles de oxígeno en las aguas superficiales, ya que la solubilidad del oxígeno en el agua disminuye a temperaturas más altas. Se prevé que la desoxigenación de los océanos aumente la hipoxia en un 10 % y triplique las aguas subóxicas (concentraciones de oxígeno un 98 % inferiores a las concentraciones superficiales medias) por cada 1 °C de calentamiento de la capa superior del océano.

Luz

La cantidad de luz que penetra en el mar depende del ángulo del sol, las condiciones climáticas y la turbidez del agua. Mucha luz se refleja en la superficie y la luz roja se absorbe en los primeros metros. La luz amarilla y verde alcanzan mayores profundidades, y la luz azul y violeta pueden penetrar hasta 1000 metros (3300 pies). No hay luz suficiente para la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas más allá de una profundidad de unos 200 metros (660 pies).

El nivel del mar

Durante la mayor parte del tiempo geológico, el nivel del mar ha sido más alto de lo que es hoy. El principal factor que afecta el nivel del mar a lo largo del tiempo es el resultado de los cambios en la corteza oceánica, y se espera que continúe la tendencia a la baja a muy largo plazo. En el último máximo glacial, hace unos 20.000 años, el nivel del mar era unos 125 metros (410 pies) más bajo que en la actualidad (2012).

Durante al menos los últimos 100 años, el nivel del mar ha estado aumentando a una tasa promedio de aproximadamente 1,8 milímetros (0,071 pulgadas) por año. La mayor parte de este aumento se puede atribuir a un aumento en la temperatura del mar debido al cambio climático y la ligera expansión térmica resultante de los 500 metros superiores (1600 pies) de agua. Las contribuciones adicionales, hasta una cuarta parte del total, provienen de fuentes de agua en tierra, como el derretimiento de la nieve y los glaciares y la extracción de agua subterránea para riego y otras necesidades agrícolas y humanas.

Ondas

El viento que sopla sobre la superficie de un cuerpo de agua forma ondas que son perpendiculares a la dirección del viento. La fricción entre el aire y el agua provocada por una suave brisa en un estanque provoca la formación de ondas. Un fuerte golpe sobre el océano provoca olas más grandes a medida que el aire en movimiento empuja contra las crestas elevadas del agua. Las olas alcanzan su altura máxima cuando la velocidad a la que viajan casi coincide con la velocidad del viento. En aguas abiertas, cuando el viento sopla continuamente como sucede en el hemisferio sur en los años cuarenta rugientes, masas de agua largas y organizadas llamadas oleaje ruedan a través del océano.Si el viento cesa, la formación de olas se reduce, pero las olas ya formadas continúan viajando en su dirección original hasta que se encuentran con la tierra. El tamaño de las olas depende del alcance, la distancia que el viento ha soplado sobre el agua y la fuerza y ​​duración de ese viento. Cuando las olas se encuentran con otras que vienen de diferentes direcciones, la interferencia entre las dos puede producir mares rotos e irregulares. La interferencia constructiva puede causar ondas rebeldes individuales (inesperadas) mucho más altas de lo normal. La mayoría de las olas tienen menos de 3 m (10 pies) de altura y no es inusual que las tormentas fuertes dupliquen o tripliquen esa altura;La construcción en alta mar, como los parques eólicos y las plataformas petrolíferas, utiliza estadísticas meteoceánicas a partir de mediciones para calcular las fuerzas de las olas (debido, por ejemplo, a la ola de cien años) contra las que están diseñadas. Sin embargo, se han documentado olas rebeldes a alturas superiores a los 25 metros (82 pies).

La parte superior de una ola se conoce como cresta, el punto más bajo entre las olas es el valle y la distancia entre las crestas es la longitud de onda. La ola es empujada por el viento sobre la superficie del mar, pero esto representa una transferencia de energía y no un movimiento horizontal del agua. A medida que las olas se acercan a la tierra y se mueven hacia aguas poco profundas, cambian su comportamiento. Si se acercan en ángulo, las olas pueden doblarse (refracción) o envolver rocas y promontorios (difracción). Cuando la ola llega a un punto donde sus oscilaciones más profundas del agua entran en contacto con el lecho marino, comienzan a disminuir la velocidad. Esto acerca las crestas y aumenta la altura de las olas, lo que se denomina formación de bancos de olas. Cuando la relación entre la altura de la ola y la profundidad del agua aumenta por encima de cierto límite, se "rompe" y se derrumba en una masa de agua espumosa.Este se precipita en una sábana por la playa antes de retirarse al mar bajo la influencia de la gravedad.

Tsunami

Un tsunami es una forma inusual de ola causada por un evento poderoso poco frecuente, como un terremoto submarino o deslizamiento de tierra, el impacto de un meteorito, una erupción volcánica o un derrumbe de tierra en el mar. Estos eventos pueden elevar o bajar temporalmente la superficie del mar en el área afectada, generalmente unos pocos pies. La energía potencial del agua de mar desplazada se convierte en energía cinética, creando una ola poco profunda, un tsunami, que se irradia hacia el exterior a una velocidad proporcional a la raíz cuadrada de la profundidad del agua y que, por lo tanto, viaja mucho más rápido en el océano abierto que en un mar abierto. placa continental. En las profundidades del mar abierto, los tsunamis tienen longitudes de onda de alrededor de 80 a 300 millas (130 a 480 km), viajan a velocidades de más de 600 millas por hora (970 km/hr)y suelen tener una altura de menos de un metro, por lo que suelen pasar desapercibidos en esta etapa. En contraste, las olas de la superficie del océano causadas por los vientos tienen longitudes de onda de unos pocos cientos de pies, viajan hasta 65 millas por hora (105 km/h) y tienen hasta 45 pies (14 metros) de altura.

A medida que un tsunami se desplaza hacia aguas menos profundas, su velocidad disminuye, su longitud de onda se acorta y su amplitud aumenta enormemente, comportándose de la misma manera que una ola generada por el viento en aguas poco profundas, pero a una escala mucho mayor. Tanto la depresión como la cresta de un tsunami pueden llegar primero a la costa. En el primer caso, el mar retrocede y deja expuestas las áreas submareales cercanas a la costa, lo que proporciona una advertencia útil para las personas en tierra.Cuando llega la cresta, no suele romperse, sino que se precipita tierra adentro, inundando todo a su paso. Gran parte de la destrucción puede ser causada por el agua de la inundación que regresa al mar después del tsunami, arrastrando escombros y personas con ella. A menudo, varios tsunamis son causados ​​por un solo evento geológico y llegan a intervalos de entre ocho minutos y dos horas. La primera ola en llegar a la costa puede no ser la más grande o la más destructiva.

Corrientes

El viento que sopla sobre la superficie del mar provoca fricción en la interfaz entre el aire y el mar. Esto no solo hace que se formen olas, sino que también hace que el agua de mar superficial se mueva en la misma dirección que el viento. Aunque los vientos son variables, en cualquier lugar soplan predominantemente en una sola dirección y, por lo tanto, se puede formar una corriente superficial. Los vientos del oeste son más frecuentes en las latitudes medias, mientras que los vientos del este dominan los trópicos.Cuando el agua se mueve de esta manera, otra agua fluye para llenar el espacio y se forma un movimiento circular de corrientes superficiales conocido como giro. Hay cinco giros principales en los océanos del mundo: dos en el Pacífico, dos en el Atlántico y uno en el Océano Índico. Otros giros más pequeños se encuentran en mares menores y un solo giro fluye alrededor de la Antártida. Estos giros han seguido las mismas rutas durante milenios, guiados por la topografía del terreno, la dirección del viento y el efecto Coriolis. Las corrientes superficiales fluyen en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el sentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio sur. El agua que se aleja del ecuador es tibia y la que fluye en dirección contraria ha perdido la mayor parte de su calor. Estas corrientes tienden a moderar el clima de la Tierra, enfriando la región ecuatorial y calentando las regiones en latitudes más altas.El clima mundial y las previsiones meteorológicas se ven muy afectadas por el océano mundial, por lo que la modelización del clima mundial utiliza modelos de circulación oceánica, así como modelos de otros componentes importantes, como la atmósfera, las superficies terrestres, los aerosoles y el hielo marino. Los modelos oceánicos hacen uso de una rama de la física, la dinámica de fluidos geofísica, que describe el flujo a gran escala de fluidos como el agua de mar.

Las corrientes superficiales solo afectan los primeros cientos de metros del mar, pero también hay flujos a gran escala en las profundidades oceánicas causados ​​por el movimiento de masas de aguas profundas. Una corriente oceánica profunda principal fluye a través de todos los océanos del mundo y se conoce como circulación termohalina o cinta transportadora global. Este movimiento es lento y está impulsado por las diferencias de densidad del agua provocadas por las variaciones de salinidad y temperatura.En latitudes altas, el agua se enfría por la baja temperatura atmosférica y se vuelve más salada a medida que se cristaliza el hielo marino. Ambos factores lo hacen más denso y el agua se hunde. Desde las profundidades del mar cerca de Groenlandia, esa agua fluye hacia el sur entre las masas de tierra continentales a ambos lados del Atlántico. Cuando llega a la Antártida, se le unen más masas de agua fría que se hunde y fluye hacia el este. Luego se divide en dos corrientes que se mueven hacia el norte hacia los océanos Índico y Pacífico. Aquí se calienta gradualmente, se vuelve menos denso, sube hacia la superficie y vuelve sobre sí mismo. Se necesitan mil años para que se complete este patrón de circulación.

Además de los giros, existen corrientes superficiales temporales que ocurren bajo condiciones específicas. Cuando las olas se encuentran con la costa en ángulo, se crea una corriente costera a medida que el agua es empujada paralelamente a la costa. El agua se arremolina hacia la playa en ángulo recto con las olas que se acercan, pero se drena directamente por la pendiente bajo el efecto de la gravedad. Cuanto más grandes son las olas rompientes, más larga es la playa y cuanto más oblicua se aproxima la ola, más fuerte es la corriente costera. Estas corrientes pueden desplazar grandes volúmenes de arena o cantos rodados, crear espigas y hacer desaparecer las playas y colmatar los cauces de agua.Una corriente de resaca puede ocurrir cuando el agua se acumula cerca de la costa debido al avance de las olas y se canaliza hacia el mar a través de un canal en el lecho marino. Puede ocurrir en un hueco en un banco de arena o cerca de una estructura hecha por el hombre, como un espigón. Estas fuertes corrientes pueden tener una velocidad de 3 pies (0,9 m) por segundo, pueden formarse en diferentes lugares en diferentes etapas de la marea y pueden arrastrar a los bañistas desprevenidos. Las corrientes de surgencia temporal ocurren cuando el viento empuja el agua lejos de la tierra y el agua más profunda sube para reemplazarla. Esta agua fría suele ser rica en nutrientes y crea floraciones de fitoplancton y un gran aumento de la productividad del mar.

Mareas

Las mareas son las subidas y bajadas regulares del nivel del agua que experimentan los mares y océanos en respuesta a las influencias gravitatorias de la Luna y el Sol, y los efectos de la rotación de la Tierra. Durante cada ciclo de marea, en cualquier lugar dado, el agua sube a una altura máxima conocida como "marea alta" antes de volver a bajar al nivel mínimo de "marea baja". A medida que el agua retrocede, descubre más y más parte de la playa, también conocida como zona intermareal. La diferencia de altura entre la marea alta y la marea baja se conoce como rango de marea o amplitud de marea.

La mayoría de los lugares experimentan dos mareas altas cada día, con intervalos de aproximadamente 12 horas y 25 minutos. Esto es la mitad del período de 24 horas y 50 minutos que le toma a la Tierra hacer una revolución completa y regresar a la Luna a su posición anterior en relación con un observador. La masa de la Luna es unas 27 millones de veces menor que la del Sol, pero está 400 veces más cerca de la Tierra. La fuerza de las mareas o la fuerza de elevación de las mareas disminuye rápidamente con la distancia, por lo que la Luna tiene un efecto dos veces mayor sobre las mareas que el Sol.Se forma una protuberancia en el océano en el lugar donde la Tierra está más cerca de la Luna, porque también es donde el efecto de la gravedad de la Luna es más fuerte. En el lado opuesto de la Tierra, la fuerza lunar está en su punto más débil y esto hace que se forme otra protuberancia. A medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, estas protuberancias oceánicas se mueven alrededor de la Tierra. La atracción gravitatoria del Sol también actúa sobre los mares, pero su efecto sobre las mareas es menos potente que el de la Luna, y cuando el Sol, la Luna y la Tierra están todos alineados (luna llena y luna nueva), el efecto combinado resulta en las altas "mareas vivas". Por el contrario, cuando el Sol está a 90° de la Luna visto desde la Tierra, el efecto gravitacional combinado sobre las mareas es menor y causa las "mareas muertas" más bajas.

Una marejada ciclónica puede ocurrir cuando los fuertes vientos acumulan agua contra la costa en un área poco profunda y esto, junto con un sistema de baja presión, puede elevar drásticamente la superficie del mar durante la marea alta.

Cuencas oceánicas

La Tierra está compuesta por un núcleo central magnético, un manto mayormente líquido y una capa exterior dura y rígida (o litosfera), que está compuesta por la corteza rocosa de la Tierra y la capa exterior más profunda del manto, mayormente sólida. En tierra, la corteza se conoce como corteza continental, mientras que debajo del mar se conoce como corteza oceánica. Este último está compuesto de basalto relativamente denso y tiene un espesor de cinco a diez kilómetros (tres a seis millas). La litosfera relativamente delgada flota sobre el manto más débil y caliente que se encuentra debajo y se fractura en varias placas tectónicas.En medio del océano, el magma es empujado constantemente a través del lecho marino entre placas adyacentes para formar dorsales oceánicas y aquí las corrientes de convección dentro del manto tienden a separar las dos placas. Paralelamente a estas dorsales y más cerca de las costas, una placa oceánica puede deslizarse debajo de otra placa oceánica en un proceso conocido como subducción. Aquí se forman zanjas profundas y el proceso va acompañado de fricción a medida que las placas se muelen entre sí. El movimiento procede a sacudidas que provocan terremotos, se produce calor y el magma es empujado hacia arriba creando montañas submarinas, algunas de las cuales pueden formar cadenas de islas volcánicas cerca de fosas profundas. Cerca de algunos de los límites entre la tierra y el mar, las placas oceánicas ligeramente más densas se deslizan por debajo de las placas continentales y se forman más fosas de subducción. Mientras rallan juntos,

La fosa más profunda de la Tierra es la Fosa de las Marianas, que se extiende unos 2.500 kilómetros (1.600 millas) a través del lecho marino. Está cerca de las Islas Marianas, un archipiélago volcánico en el Pacífico Occidental. Su punto más profundo se encuentra a 10.994 kilómetros (casi 7 millas) por debajo de la superficie del mar.

Costas

La zona donde la tierra se encuentra con el mar se conoce como costa y la parte entre las mareas vivas más bajas y el límite superior alcanzado por las olas es la orilla. Una playa es la acumulación de arena o guijarros en la orilla. Un promontorio es un punto de tierra que se adentra en el mar y un promontorio más grande se conoce como cabo. La hendidura de una costa, especialmente entre dos cabos, es una bahía, una bahía pequeña con una ensenada estrecha es una ensenada y una bahía grande puede denominarse golfo.Las líneas costeras están influenciadas por una serie de factores que incluyen la fuerza de las olas que llegan a la costa, la pendiente del margen de la tierra, la composición y dureza de la roca costera, la inclinación de la pendiente en alta mar y los cambios en el nivel de la costa. la tierra debido a levantamiento local o sumersión. Normalmente, las olas ruedan hacia la orilla a razón de seis a ocho por minuto y se conocen como olas constructivas, ya que tienden a mover material hacia la playa y tienen poco efecto erosivo. Las olas de tormenta llegan a la costa en rápida sucesión y se conocen como olas destructivas, ya que el movimiento del agua mueve el material de la playa hacia el mar. Bajo su influencia, la arena y los guijarros de la playa se muelen y desgastan. Alrededor de la marea alta, el poder de una ola de tormenta que impacta en el pie de un acantilado tiene un efecto devastador ya que el aire en las grietas y hendiduras se comprime y luego se expande rápidamente al liberarse la presión. Al mismo tiempo, la arena y los guijarros tienen un efecto erosivo cuando son arrojados contra las rocas. Esto tiende a socavar el acantilado, y siguen los procesos normales de meteorización, como la acción de las heladas, que causan una mayor destrucción. Gradualmente, se desarrolla una plataforma cortada por las olas al pie del acantilado y esto tiene un efecto protector, reduciendo la erosión de las olas.

El material desgastado de los márgenes de la tierra eventualmente termina en el mar. Aquí está sujeto al desgaste ya que las corrientes que fluyen paralelas a la costa abren canales y transportan arena y guijarros lejos de su lugar de origen. Los sedimentos llevados al mar por los ríos se asientan en el lecho marino y provocan la formación de deltas en los estuarios. Todos estos materiales se mueven de un lado a otro bajo la influencia de las olas, las mareas y las corrientes. El dragado elimina material y profundiza los canales, pero puede tener efectos inesperados en otras partes de la costa. Los gobiernos hacen esfuerzos para evitar la inundación de la tierra mediante la construcción de rompeolas, malecones, diques y diques y otras defensas marítimas. Por ejemplo, la barrera del Támesis está diseñada para proteger Londres de una marejada ciclónica,mientras que la falla de los diques y diques alrededor de Nueva Orleans durante el huracán Katrina creó una crisis humanitaria en los Estados Unidos.

El ciclo del agua

El mar juega un papel en el agua o ciclo hidrológico, en el que el agua se evapora del océano, viaja a través de la atmósfera como vapor, se condensa, cae como lluvia o nieve, sustentando así la vida en la tierra, y en gran parte regresa al mar. Incluso en el desierto de Atacama, donde nunca llueve, densas nubes de niebla conocidas como camanchaca soplan desde el mar y sustentan la vida vegetal.

En Asia central y otras grandes masas de tierra, existen cuencas endorreicas que no tienen salida al mar, separadas del océano por montañas u otras características geológicas naturales que impiden que el agua se drene. El Mar Caspio es el más grande de estos. Su entrada principal es del río Volga, no hay salida y la evaporación del agua la vuelve salina a medida que se acumulan los minerales disueltos. El mar de Aral en Kazajstán y Uzbekistán y el lago Pyramid en el oeste de los Estados Unidos son otros ejemplos de grandes masas de agua saladas interiores sin drenaje. Algunos lagos endorreicos son menos salados, pero todos son sensibles a las variaciones en la calidad del agua entrante.

Ciclo del carbono

Los océanos contienen la mayor cantidad de carbono de ciclo activo en el mundo y son superados solo por la litosfera en la cantidad de carbono que almacenan. La capa superficial de los océanos contiene grandes cantidades de carbono orgánico disuelto que se intercambia rápidamente con la atmósfera. La concentración de carbono inorgánico disuelto de la capa profunda es aproximadamente un 15 por ciento más alta que la de la capa superficial y permanece allí durante períodos de tiempo mucho más largos. La circulación termohalina intercambia carbono entre estas dos capas.

El carbono ingresa al océano cuando el dióxido de carbono atmosférico se disuelve en las capas superficiales y se convierte en ácido carbónico, carbonato y bicarbonato:CO _2 (gas) ⇌ CO _2 (acuoso)CO _2 (acuoso) + H ₂ O ⇌ H ₂ CO ₃H ₂ CO ₃ ⇌ HCO ₃ + HHCO ₃ ⇌ CO ₃ + H

También puede ingresar a través de los ríos como carbono orgánico disuelto y los organismos fotosintéticos lo convierten en carbono orgánico. Esto puede intercambiarse a lo largo de la cadena alimentaria o precipitarse en las capas más profundas y ricas en carbono como tejido blando muerto o en conchas y huesos como carbonato de calcio. Circula en esta capa durante largos períodos de tiempo antes de depositarse como sedimento o regresar a las aguas superficiales a través de la circulación termohalina.

La vida en el mar

Los océanos albergan una diversa colección de formas de vida que los utilizan como hábitat. Dado que la luz del sol ilumina solo las capas superiores, la mayor parte del océano existe en oscuridad permanente. Como cada una de las diferentes zonas de profundidad y temperatura proporciona un hábitat para un conjunto único de especies, el entorno marino en su conjunto abarca una inmensa diversidad de vida.Los hábitats marinos van desde las aguas superficiales hasta las fosas oceánicas más profundas, incluidos los arrecifes de coral, los bosques de algas marinas, las praderas de pastos marinos, las pozas de marea, los fondos marinos fangosos, arenosos y rocosos, y la zona pelágica abierta. Los organismos que viven en el mar van desde ballenas de 30 metros (100 pies) de largo hasta fitoplancton y zooplancton microscópicos, hongos y bacterias. La vida marina juega un papel importante en el ciclo del carbono, ya que los organismos fotosintéticos convierten el dióxido de carbono disuelto en carbono orgánico y es económicamente importante para los humanos para proporcionar pescado para su uso como alimento.

La vida puede haberse originado en el mar y todos los principales grupos de animales están representados allí. Los científicos difieren en cuanto a dónde precisamente surgió la vida en el mar: los experimentos de Miller-Urey sugirieron una "sopa" química diluida en aguas abiertas, pero las sugerencias más recientes incluyen fuentes termales volcánicas, sedimentos de arcilla de grano fino o "humor negro" de aguas profundas. " respiraderos, todos los cuales habrían brindado protección contra la dañina radiación ultravioleta que no fue bloqueada por la atmósfera de la Tierra primitiva.

Hábitats marinos

Los hábitats marinos se pueden dividir horizontalmente en hábitats costeros y de mar abierto. Los hábitats costeros se extienden desde la línea de costa hasta el borde de la plataforma continental. La mayor parte de la vida marina se encuentra en hábitats costeros, aunque el área de la plataforma ocupa solo el 7 por ciento del área total del océano. Los hábitats de mar abierto se encuentran en las profundidades del océano más allá del borde de la plataforma continental. Alternativamente, los hábitats marinos se pueden dividir verticalmente en hábitats pelágicos (aguas abiertas), demersales (justo encima del lecho marino) y bentónicos (fondo marino). Una tercera división es por latitud: desde mares polares con plataformas de hielo, hielo marino y icebergs, hasta aguas templadas y tropicales.

Los arrecifes de coral, los llamados "bosques tropicales del mar", ocupan menos del 0,1 por ciento de la superficie oceánica del mundo, pero sus ecosistemas incluyen el 25 por ciento de todas las especies marinas. Los más conocidos son los arrecifes de coral tropicales como la Gran Barrera de Coral de Australia, pero los arrecifes de agua fría albergan una amplia gama de especies, incluidos los corales (solo seis de los cuales contribuyen a la formación de arrecifes).

Algas y plantas

Los productores primarios marinos (plantas y organismos microscópicos del plancton) están muy extendidos y son muy esenciales para el ecosistema. Se ha estimado que la mitad del oxígeno del mundo es producido por el fitoplancton. Alrededor del 45 por ciento de la producción primaria de materia viva del mar proviene de las diatomeas. Las algas mucho más grandes, comúnmente conocidas como algas marinas, son importantes a nivel local; El sargazo forma derivas flotantes, mientras que las algas marinas forman bosques en el lecho marino. Las plantas con flores en forma de pastos marinos crecen en "praderas" en aguas poco profundas arenosas, los manglares bordean la costa en las regiones tropicales y subtropicales y las plantas tolerantes a la sal prosperan en las marismas saladas que se inundan regularmente.Todos estos hábitats pueden secuestrar grandes cantidades de carbono y sustentar una gama biodiversa de vida animal más grande y más pequeña.

La luz solo puede penetrar los 200 metros superiores (660 pies), por lo que esta es la única parte del mar donde las plantas pueden crecer. Las capas superficiales son a menudo deficientes en compuestos de nitrógeno biológicamente activos. El ciclo del nitrógeno marino consiste en transformaciones microbianas complejas que incluyen la fijación de nitrógeno, su asimilación, nitrificación, anammox y desnitrificación. Algunos de estos procesos tienen lugar en aguas profundas, de modo que donde hay un afloramiento de aguas frías y también cerca de los estuarios donde hay nutrientes de origen terrestre, el crecimiento de las plantas es mayor. Esto significa que las zonas más productivas, ricas en plancton y por tanto también en peces, son principalmente costeras.

Animales y otra vida marina

Existe un espectro más amplio de taxones de animales superiores en el mar que en la tierra, muchas especies marinas aún no se han descubierto y el número conocido por la ciencia se expande anualmente. Algunos vertebrados, como las aves marinas, las focas y las tortugas marinas, regresan a la tierra para reproducirse, pero los peces, los cetáceos y las serpientes marinas tienen un estilo de vida completamente acuático y muchos filos de invertebrados son completamente marinos. De hecho, los océanos están repletos de vida y proporcionan muchos microhábitats variados. Uno de ellos es la película superficial que, aunque sacudida por el movimiento de las olas, proporciona un entorno rico y alberga bacterias, hongos, microalgas, protozoos, huevas de peces y larvas diversas.

La zona pelágica contiene macro y microfauna y una miríada de zooplancton que se desplaza con las corrientes. La mayoría de los organismos más pequeños son las larvas de peces e invertebrados marinos que liberan huevos en grandes cantidades porque la posibilidad de que cualquier embrión sobreviva hasta la madurez es muy pequeña. El zooplancton se alimenta de fitoplancton y entre sí y forma una parte básica de la compleja cadena alimentaria que se extiende a través de peces de varios tamaños y otros organismos nectónicos hasta calamares grandes, tiburones, marsopas, delfines y ballenas. Algunas criaturas marinas realizan grandes migraciones, ya sea a otras regiones del océano en forma estacional o migraciones verticales diarias, a menudo ascienden para alimentarse durante la noche y descienden a un lugar seguro durante el día.Los barcos pueden introducir o propagar especies invasoras mediante la descarga de agua de lastre o el transporte de organismos que se han acumulado como parte de la comunidad de incrustaciones en los cascos de los barcos.

La zona demersal es compatible con muchos animales que se alimentan de organismos bénticos o buscan protección de los depredadores y el fondo marino proporciona una variedad de hábitats sobre o debajo de la superficie del sustrato que son utilizados por criaturas adaptadas a estas condiciones. La zona de mareas con su exposición periódica al aire deshidratante alberga percebes, moluscos y crustáceos. La zona nerítica tiene muchos organismos que necesitan luz para florecer. Aquí, entre rocas incrustadas de algas, viven esponjas, equinodermos, gusanos poliquetos, anémonas de mar y otros invertebrados. Los corales a menudo contienen simbiontes fotosintéticos y viven en aguas poco profundas donde penetra la luz. Los extensos esqueletos calcáreos que extraen se acumulan en los arrecifes de coral, que son una característica importante del fondo marino. Estos proporcionan un hábitat biodiverso para los organismos que habitan en los arrecifes. Hay menos vida marina en el fondo de los mares más profundos, pero la vida marina también florece alrededor de los montes submarinos que se elevan desde las profundidades, donde los peces y otros animales se congregan para desovar y alimentarse. Cerca del fondo marino viven peces demersales que se alimentan principalmente de organismos pelágicos o invertebrados bentónicos.La exploración de las profundidades del mar por sumergibles reveló un nuevo mundo de criaturas que viven en el lecho marino que los científicos no sabían previamente que existían. Algunos, como los detrívoros, dependen de la materia orgánica que cae al fondo del océano. Otros se agrupan alrededor de los respiraderos hidrotermales de aguas profundas donde los flujos de agua ricos en minerales emergen del lecho marino, sustentando comunidades cuyos principales productores son bacterias quimioautotróficas oxidantes de sulfuro, y cuyos consumidores incluyen bivalvos especializados, anémonas de mar, percebes, cangrejos, gusanos y peces, a menudo encontrado en ningún otro lugar. Una ballena muerta que se hunde en el fondo del océano proporciona alimento a un conjunto de organismos que, de manera similar, dependen en gran medida de las acciones de las bacterias reductoras de azufre. Dichos lugares albergan biomas únicos donde se han descubierto muchos microbios nuevos y otras formas de vida.

Los humanos y el mar

Historia de la navegación y exploración.

Los seres humanos han viajado por los mares desde que construyeron por primera vez embarcaciones marítimas. Los mesopotámicos usaban betún para calafatear sus barcos de caña y, un poco más tarde, velas con mástiles. por C. 3000 a. C., los austronesios en Taiwán habían comenzado a extenderse por el sudeste asiático marítimo. Posteriormente, los pueblos "lapita" austronesios exhibieron grandes hazañas de navegación, extendiéndose desde el archipiélago de Bismarck hasta lugares tan lejanos como Fiji, Tonga y Samoa. Sus descendientes continuaron viajando miles de millas entre islas diminutas en canoas con estabilizadores, y en el proceso encontraron muchas islas nuevas, incluidas Hawái, Isla de Pascua (Rapa Nui) y Nueva Zelanda.

Los antiguos egipcios y fenicios exploraron el Mediterráneo y el Mar Rojo con los egipcios Hannu llegando a la península arábiga y la costa africana alrededor del 2750 a. En el primer milenio antes de Cristo, fenicios y griegos establecieron colonias en todo el Mediterráneo y el Mar Negro. Alrededor del 500 a. C., el navegante cartaginés Hanno dejó un periplo detallado de un viaje por el Atlántico que llegó al menos a Senegal y posiblemente al Monte Camerún. En el período medieval temprano, los vikingos cruzaron el Atlántico Norte e incluso llegaron a los límites del noreste de América del Norte. Los habitantes de Novgorod también habían estado navegando por el Mar Blanco desde el siglo XIII o antes. Mientras tanto, los comerciantes árabes y chinos utilizaron los mares a lo largo de la costa este y sur de Asia.La dinastía china Ming tenía una flota de 317 barcos con 37.000 hombres al mando de Zheng He a principios del siglo XV, navegando por los océanos Índico y Pacífico.A fines del siglo XV, los marineros de Europa occidental comenzaron a realizar viajes de exploración más largos en busca de comercio. Bartolomeu Dias dobló el Cabo de Buena Esperanza en 1487 y Vasco da Gama llegó a la India a través del Cabo en 1498. Cristóbal Colón zarpó de Cádiz en 1492, intentando llegar a las tierras orientales de la India y Japón por el novedoso medio de viajar hacia el oeste. En cambio, tocó tierra en una isla del mar Caribe y, unos años más tarde, el navegante veneciano John Cabot llegó a Terranova. El italiano Amerigo Vespucci, que dio nombre a América, exploró el litoral sudamericano en viajes realizados entre 1497 y 1502, descubriendo la desembocadura del río Amazonas.En 1519 el navegante portugués Fernando de Magallanes lideró la expedición española Magallanes-Elcano que sería la primera en dar la vuelta al mundo.

En cuanto a la historia de los instrumentos de navegación, los antiguos griegos y chinos utilizaron por primera vez una brújula para mostrar dónde se encuentra el norte y la dirección en la que se dirige el barco. La latitud (un ángulo que va desde 0° en el ecuador hasta 90° en los polos) se determina midiendo el ángulo entre el Sol, la Luna o una estrella específica y el horizonte mediante el uso de un astrolabio, bastón de Jacob o sextante. La longitud (una línea en el globo que une los dos polos) solo podía calcularse con un cronómetro preciso para mostrar la diferencia horaria exacta entre el barco y un punto fijo como el meridiano de Greenwich. En 1759, John Harrison, un relojero, diseñó un instrumento de este tipo y James Cook lo utilizó en sus viajes de exploración.Hoy en día, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) que utiliza más de treinta satélites permite una navegación precisa en todo el mundo.

Con respecto a los mapas que son vitales para la navegación, en el siglo II, Ptolomeo cartografió todo el mundo conocido desde las "Fortunatae Insulae", Cabo Verde o las Islas Canarias, hacia el este hasta el Golfo de Tailandia. Este mapa se utilizó en 1492 cuando Cristóbal Colón emprendió sus viajes de descubrimiento. Posteriormente, Gerardus Mercator hizo un mapa práctico del mundo en 1538, su proyección de mapa hizo convenientemente que las líneas loxodrómicas fueran rectas. Para el siglo XVIII se habían hecho mejores mapas y parte del objetivo de James Cook en sus viajes era seguir cartografiando el océano. El estudio científico ha continuado con los registros de profundidad del Tuscarora, la investigación oceánica de los viajes Challenger (1872-1876), el trabajo de los marineros escandinavos Roald Amundsen y Fridtjof Nansen, la expedición Michael Sars en 1910, la expedición alemana Meteor de 1925, el trabajo de prospección antártica de Discovery II en 1932, y otros desde entonces. Además, en 1921 se creó la Organización Hidrográfica Internacional (OHI), que constituye la autoridad mundial en levantamientos hidrográficos y cartografía náutica. En 1986 se publicó un borrador de la cuarta edición, pero hasta ahora varias disputas de nombres (como la del Mar de Japón) han impedido su ratificación.

Historia de la oceanografía y la exploración de aguas profundas

La oceanografía científica comenzó con los viajes del Capitán James Cook de 1768 a 1779, describiendo el Pacífico con una precisión sin precedentes desde los 71 grados Sur hasta los 71 grados Norte. Los cronómetros de John Harrison respaldaron la navegación y los gráficos precisos de Cook en dos de estos viajes, mejorando permanentemente el estándar alcanzable para el trabajo posterior. Siguieron otras expediciones en el siglo XIX, desde Rusia, Francia, los Países Bajos y los Estados Unidos, así como Gran Bretaña. En el HMS Beagle , que proporcionó a Charles Darwin ideas y materiales para su libro de 1859 Sobre el origen de las especies , el capitán del barco, Robert FitzRoy, cartografió los mares y las costas y publicó su informe de cuatro volúmenes de los tres viajes del barco en 1839.El libro de Edward Forbes de 1854, Distribución de la vida marina , argumentó que no podría existir vida por debajo de los 600 metros (2000 pies). Los biólogos británicos WB Carpenter y C. Wyville Thomson demostraron que esto era incorrecto, quienes en 1868 descubrieron vida en aguas profundas mediante el dragado. Wyville Thompson se convirtió en científico jefe de la expedición Challenger de 1872–1876, que efectivamente creó la ciencia de la oceanografía.

En su viaje de 68.890 millas náuticas (127.580 km) alrededor del mundo, el HMS Challenger descubrió unas 4.700 nuevas especies marinas y realizó 492 sondeos en aguas profundas, 133 dragas de fondo, 151 redes de arrastre en aguas abiertas y 263 observaciones en serie de la temperatura del agua. En el Atlántico sur en 1898/1899, Carl Chun en Valdivia trajo muchas formas de vida nuevas a la superficie desde profundidades de más de 4.000 metros (13.000 pies). Las primeras observaciones de animales de aguas profundas en su entorno natural fueron realizadas en 1930 por William Beebe y Otis Barton, quienes descendieron a 434 metros (1424 pies) en la batisfera esférica de acero.Este fue bajado por cable pero en 1960 un sumergible autopropulsado, Trieste desarrollado por Jacques Piccard, llevó a Piccard y Don Walsh a la parte más profunda de los océanos de la Tierra, la Fosa de las Marianas en el Pacífico, alcanzando una profundidad récord de unos 10.915 metros ( 35.810 pies), una hazaña que no se repitió hasta 2012 cuando James Cameron piloteó el Deepsea Challenger a profundidades similares. Se puede usar un traje de buceo atmosférico para operaciones en aguas profundas, con un nuevo récord mundial que se estableció en 2006 cuando un buzo de la Marina de los EE. UU. descendió a 2,000 pies (610 m) en uno de estos trajes presurizados articulados.

A grandes profundidades, la luz no penetra a través de las capas de agua desde arriba y la presión es extrema. Para la exploración de aguas profundas es necesario utilizar vehículos especializados, ya sean vehículos submarinos operados a distancia con luces y cámaras o sumergibles tripulados. Los sumergibles Mir que funcionan con baterías tienen una tripulación de tres hombres y pueden descender a 20,000 pies (6,000 m). Tienen puertos de observación, luces de 5.000 vatios, equipo de video y brazos manipuladores para recolectar muestras, colocar sondas o empujar el vehículo a través del lecho marino cuando los propulsores removerían sedimentos excesivos.

La batimetría es el mapeo y estudio de la topografía del fondo del océano. Los métodos utilizados para medir la profundidad del mar incluyen ecosondas de un solo haz o multihaz, sondas de profundidad láser aerotransportadas y el cálculo de profundidades a partir de datos de teledetección satelital. Esta información se utiliza para determinar las rutas de los cables y tuberías submarinos, para elegir ubicaciones adecuadas para ubicar plataformas petroleras y turbinas eólicas en alta mar y para identificar posibles nuevas pesquerías.

La investigación oceanográfica en curso incluye formas de vida marina, conservación, el ambiente marino, la química del océano, el estudio y modelado de la dinámica climática, el límite aire-mar, patrones climáticos, recursos oceánicos, energía renovable, olas y corrientes, y el diseño y desarrollo de nuevas herramientas y tecnologías para la investigación de las profundidades. Mientras que en las décadas de 1960 y 1970 la investigación podía centrarse en la taxonomía y la biología básica, en la década de 2010 la atención se ha desplazado hacia temas más amplios como el cambio climático. Los investigadores hacen uso de sensores remotos basados ​​en satélites para aguas superficiales, con barcos de investigación, observatorios amarrados y vehículos submarinos autónomos para estudiar y monitorear todas las partes del mar.

Ley

La "libertad de los mares" es un principio del derecho internacional que data del siglo XVII. Hace hincapié en la libertad de navegar por los océanos y desaprueba la guerra que se libra en aguas internacionales. Hoy en día, este concepto está consagrado en la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar (UNCLOS), cuya tercera versión entró en vigor en 1994. El artículo 87 (1) establece: "La alta mar está abierta a todos los estados, ya sea costero o sin litoral". El artículo 87, apartado 1, letras a) a f), ofrece una lista no exhaustiva de libertades que incluyen la navegación, el sobrevuelo, el tendido de cables submarinos, la construcción de islas artificiales, la pesca y la investigación científica.La seguridad del transporte marítimo está regulada por la Organización Marítima Internacional. Sus objetivos incluyen el desarrollo y mantenimiento de un marco regulatorio para el transporte marítimo, la seguridad marítima, las preocupaciones ambientales, los asuntos legales, la cooperación técnica y la seguridad marítima.

UNCLOS define varias áreas de agua. Las "aguas interiores" están en el lado de tierra de una línea de base y las embarcaciones extranjeras no tienen derecho de paso en ellas. Las "aguas territoriales" se extienden hasta 12 millas náuticas (22 kilómetros; 14 millas) desde la costa y en estas aguas, el estado ribereño es libre de establecer leyes, regular el uso y explotar cualquier recurso. Una "zona contigua" que se extiende otras 12 millas náuticas permite la persecución de embarcaciones sospechosas de infringir leyes en cuatro áreas específicas: aduanas, impuestos, inmigración y contaminación. Una "zona económica exclusiva" se extiende por 200 millas náuticas (370 kilómetros; 230 millas) desde la línea de base. Dentro de esta área, la nación costera tiene derechos exclusivos de explotación sobre todos los recursos naturales. La "plataforma continental" es la prolongación natural del territorio terrestre hasta el borde exterior del margen continental, o 200 millas marinas desde la línea de base del estado ribereño, lo que sea mayor. Aquí la nación ribereña tiene el derecho exclusivo de cosechar minerales y también recursos vivos "pegados" al lecho marino.

Guerra

El control del mar es importante para la seguridad de una nación marítima, y ​​el bloqueo naval de un puerto puede usarse para cortar alimentos y suministros en tiempos de guerra. Las batallas se han librado en el mar durante más de 3.000 años. Aproximadamente en 1210 a. C., Suppiluliuma II, el rey de los hititas, derrotó y quemó una flota de Alashiya (la actual Chipre). En la decisiva Batalla de Salamina del 480 a. C., el general griego Temístocles atrapó a la flota mucho mayor del rey persa Jerjes en un estrecho canal y atacó vigorosamente, destruyendo 200 barcos persas por la pérdida de 40 barcos griegos. Al final de la Era de la Vela, la Marina Real Británica, dirigida por Horatio Nelson, rompió el poder de las flotas francesa y española combinadas en la Batalla de Trafalgar de 1805.

Con el vapor y la producción industrial de chapas de acero se produjo un gran aumento de la potencia de fuego en forma de acorazados acorazados armados con cañones de largo alcance. En 1905, la flota japonesa derrotó decisivamente a la flota rusa, que había viajado más de 18 000 millas náuticas (33 000 km), en la Batalla de Tsushima. Los Dreadnoughts lucharon de manera inconclusa en la Primera Guerra Mundial en la Batalla de Jutlandia de 1916 entre la Gran Flota de la Royal Navy y la Flota de Alta Mar de la Armada Imperial Alemana. En la Segunda Guerra Mundial, la victoria británica en la Batalla de Tarento de 1940 demostró que el poder aéreo naval era suficiente para vencer a los buques de guerra más grandes,presagiando las decisivas batallas navales de la Guerra del Pacífico, incluidas las Batallas del Mar de Coral, Midway, el Mar de Filipinas y la culminante Batalla del Golfo de Leyte, en todas las cuales los barcos dominantes eran portaaviones.

Los submarinos se volvieron importantes en la guerra naval en la Primera Guerra Mundial, cuando los submarinos alemanes, conocidos como submarinos, hundieron casi 5000 barcos mercantes aliados, incluido el RMS Lusitania, que ayudó a que Estados Unidos participara en la guerra. En la Segunda Guerra Mundial, casi 3000 barcos aliados fueron hundidos por submarinos que intentaban bloquear el flujo de suministros a Gran Bretaña, pero los aliados rompieron el bloqueo en la Batalla del Atlántico, que duró toda la guerra, hundiendo 783 U -barcos. Desde 1960, varias naciones han mantenido flotas de submarinos de misiles balísticos de propulsión nuclear, embarcaciones equipadas para lanzar misiles balísticos con ojivas nucleares desde debajo del mar. Algunos de estos se mantienen permanentemente en patrulla.

Viaje

Los barcos de vela o los paquetes transportaban correo al extranjero, uno de los primeros fue el servicio holandés a Batavia en la década de 1670. Estos agregaron alojamiento para pasajeros, pero en condiciones de hacinamiento. Posteriormente se ofrecieron servicios programados pero el tiempo de viaje dependía mucho del clima. Cuando los barcos de vapor reemplazaron a los barcos de vela, los transatlánticos se hicieron cargo de la tarea de transportar personas. A principios del siglo XX, cruzar el Atlántico tomaba alrededor de cinco días y las compañías navieras competían por poseer los barcos más grandes y rápidos. El Blue Riband fue un galardón no oficial otorgado al transatlántico más rápido que cruza el Atlántico en servicio regular. El Mauretania mantuvo el título con 26,06 nudos (48,26 km/h) durante veinte años desde 1909.El Trofeo Hales, otro premio a la travesía comercial más rápida del Atlántico, lo ganó Estados Unidos en 1952 por una travesía que duró tres días, diez horas y cuarenta minutos.

Los grandes transatlánticos eran cómodos pero caros en combustible y personal. La era de los transatlánticos se desvaneció a medida que se disponía de vuelos intercontinentales baratos. En 1958, un servicio aéreo programado regular entre Nueva York y París que duraba siete horas condenó al olvido al servicio de ferry del Atlántico. Uno a uno los barcos fueron amarrados, algunos fueron desguazados, otros se convirtieron en cruceros para la industria del ocio y otros en hoteles flotantes.

Comercio

El comercio marítimo existe desde hace milenios. La dinastía ptolemaica había desarrollado el comercio con la India utilizando los puertos del Mar Rojo y en el primer milenio a. C. los árabes, fenicios, israelitas e indios comerciaban con artículos de lujo como especias, oro y piedras preciosas. Los fenicios fueron notables comerciantes marítimos y bajo los griegos y los romanos, el comercio continuó prosperando. Con el colapso del Imperio Romano, el comercio europeo disminuyó, pero siguió floreciendo entre los reinos de África, Medio Oriente, India, China y el sureste de Asia. Entre los siglos XVI y XIX, durante un período de 400 años, entre 12 y 13 millones de africanos fueron enviados a través del Atlántico para ser vendidos como esclavos en las Américas como parte del comercio de esclavos en el Atlántico.

Grandes cantidades de mercancías se transportan por mar, especialmente a través del Atlántico y alrededor de la cuenca del Pacífico. Una importante ruta comercial pasa por las Columnas de Hércules, cruza el Mediterráneo y el Canal de Suez hasta el Océano Índico y atraviesa el Estrecho de Malaca; mucho comercio también pasa por el Canal de la Mancha. Las rutas marítimas son las rutas en mar abierto utilizadas por los buques de carga, tradicionalmente haciendo uso de los vientos alisios y las corrientes. Más del 60 por ciento del tráfico de contenedores del mundo se transporta en las veinte principales rutas comerciales. El aumento del derretimiento del hielo del Ártico desde 2007 permite a los barcos viajar por el Paso del Noroeste durante algunas semanas en verano, evitando las rutas más largas a través del Canal de Suez o el Canal de Panamá. El envío se complementa con el flete aéreo, un proceso más costoso que se utiliza principalmente para cargas particularmente valiosas o perecederas. El comercio marítimo transporta bienes por valor de más de 4 billones de dólares estadounidenses cada año. La carga a granel en forma de líquidos, polvo o partículas se transporta suelta en las bodegas de los graneleros e incluye petróleo crudo, cereales, carbón, minerales, chatarra, arena y grava. Otra carga, como los productos manufacturados, generalmente se transporta en contenedores de tamaño estándar con cerradura, cargados en buques portacontenedores especialmente diseñados en terminales dedicadas.Antes del auge de la contenedorización en la década de 1960, estas mercancías se cargaban, transportaban y descargaban por partes como carga fraccionada. La contenerización aumentó en gran medida la eficiencia y redujo el costo del transporte de mercancías por mar, y fue un factor importante que condujo al aumento de la globalización y aumentos exponenciales en el comercio internacional a mediados y finales del siglo XX.

Comida

El pescado y otros productos pesqueros se encuentran entre las fuentes de proteínas y otros nutrientes esenciales más consumidas. En 2009, el 16,6% de la ingesta mundial de proteínas animales y el 6,5% de todas las proteínas consumidas procedían del pescado. Para satisfacer esta necesidad, los países ribereños han explotado los recursos marinos en su zona económica exclusiva, aunque los barcos pesqueros se están aventurando cada vez más lejos para explotar las poblaciones en aguas internacionales. En 2011, la producción mundial total de pescado, incluida la acuicultura, se estimó en 154 millones de toneladas, de las cuales la mayor parte se destinó al consumo humano. La captura de peces silvestres supuso 90,4 millones de toneladas, mientras que la acuicultura, en aumento anual, aporta el resto.El Pacífico noroccidental es, con diferencia, la zona más productiva con 20,9 millones de toneladas (el 27 % de la captura marina mundial) en 2010. Además, el número de barcos pesqueros en 2010 alcanzó los 4,36 millones, mientras que el número de personas empleadas en la pesca primaria sector de la producción de pescado en el mismo año ascendió a 54,8 millones.

Los buques pesqueros modernos incluyen arrastreros de pesca con una tripulación pequeña, arrastreros de popa, cerqueros, buques factoría de palangre y grandes buques factoría que están diseñados para permanecer en el mar durante semanas, procesando y congelando grandes cantidades de pescado. Los equipos utilizados para capturar el pescado pueden ser redes de cerco, otras redes de cerco, redes de arrastre, dragas, redes de enmalle y palangres y las especies de peces más frecuentemente objetivo son el arenque, el bacalao, la anchoa, el atún, la platija, el salmonete, el calamar y el salmón. La sobreexplotación se ha convertido en una preocupación seria; no solo causa el agotamiento de las poblaciones de peces, sino que también reduce sustancialmente el tamaño de las poblaciones de peces depredadores. Se ha estimado que "las pesquerías industrializadas típicamente redujeron la biomasa comunitaria en un 80% dentro de los 15 años de explotación".Para evitar la sobreexplotación, muchos países han introducido cuotas en sus propias aguas. Sin embargo, los esfuerzos de recuperación a menudo implican costos sustanciales para las economías locales o el suministro de alimentos.

Los métodos de pesca artesanal incluyen caña y línea, arpones, buceo, trampas, redes de lanzamiento y redes de arrastre. Los barcos de pesca tradicionales funcionan con remo, viento o motores fuera de borda y operan en aguas cercanas a la costa. La Organización para la Agricultura y la Alimentación está alentando el desarrollo de la pesca local para brindar seguridad alimentaria a las comunidades costeras y ayudar a aliviar la pobreza.

Acuicultura

Alrededor de 79 millones de toneladas (78 millones de toneladas largas; 87 millones de toneladas cortas) de productos alimenticios y no alimenticios fueron producidos por la acuicultura en 2010, un máximo histórico. Se cultivaron unas seiscientas especies de plantas y animales, algunas para sembrar poblaciones silvestres. Los animales criados incluían peces, reptiles acuáticos, crustáceos, moluscos, pepinos de mar, erizos de mar, chorros de mar y medusas. La maricultura integrada tiene la ventaja de que hay un suministro disponible de alimentos planctónicos en el océano y los desechos se eliminan de forma natural. Se emplean varios métodos. Los recintos de malla para peces se pueden suspender en mar abierto, las jaulas se pueden usar en aguas más protegidas o los estanques se pueden refrescar con agua en cada marea alta. Los camarones se pueden criar en estanques poco profundos conectados al mar abierto.Las cuerdas se pueden colgar en el agua para cultivar algas, ostras y mejillones. Las ostras se pueden criar en bandejas o en tubos de malla. Los pepinos de mar se pueden criar en el lecho marino. Los programas de cría en cautiverio han criado larvas de langosta para la liberación de juveniles en la naturaleza, lo que ha dado como resultado una mayor cosecha de langosta en Maine. Al menos 145 especies de algas marinas (algas rojas, verdes y marrones) se comen en todo el mundo, y algunas se han cultivado durante mucho tiempo en Japón y otros países asiáticos; existe un gran potencial para el cultivo de algas adicional. Pocas plantas con flores marítimas se utilizan mucho como alimento, pero un ejemplo es la salicornia de los pantanos, que se come tanto cruda como cocida.Una dificultad importante para la acuicultura es la tendencia hacia el monocultivo y el riesgo asociado de enfermedad generalizada. La acuicultura también está asociada con riesgos ambientales; por ejemplo, la cría de camarones ha causado la destrucción de importantes bosques de manglares en todo el sureste de Asia.

Ocio

El uso del mar para el ocio se desarrolló en el siglo XIX y se convirtió en una importante industria en el siglo XX. Las actividades de ocio marítimo son variadas e incluyen viajes autoorganizados en crucero, navegación a vela, carreras de lanchas a motor y pesca; viajes organizados comercialmente en cruceros; y viajes en embarcaciones más pequeñas para ecoturismo, como observación de ballenas y observación de aves costeras.

Los baños de mar se pusieron de moda en Europa en el siglo XVIII después de que el Dr. William Buchan defendiera la práctica por motivos de salud. El surf es un deporte en el que un surfista monta una ola, con o sin tabla de surf. Otros deportes acuáticos marinos incluyen el kitesurf, en el que una cometa motorizada impulsa una tabla tripulada por el agua, el windsurf, en el que la potencia la proporciona una vela fija y maniobrable, y el esquí acuático, en el que se utiliza una lancha motora para tirar de un esquiador.

Debajo de la superficie, la apnea está necesariamente restringida a descensos poco profundos. Los buscadores de perlas pueden sumergirse hasta 40 pies (12 m) con canastas para recolectar ostras. Los ojos humanos no están adaptados para su uso bajo el agua, pero la visión se puede mejorar usando una máscara de buceo. Otro equipo útil incluye aletas y tubos respiradores, y el equipo de buceo permite respirar bajo el agua y, por lo tanto, se puede pasar más tiempo debajo de la superficie.Las profundidades a las que pueden llegar los buzos y el tiempo que pueden permanecer bajo el agua están limitados por el aumento de presión que experimentan a medida que descienden y la necesidad de prevenir la enfermedad por descompresión cuando regresan a la superficie. Los buceadores recreativos se limitan a profundidades de 100 pies (30 m), más allá de las cuales aumenta el peligro de narcosis por nitrógeno. Se pueden realizar inmersiones más profundas con equipo y capacitación especializados.

Industria

Generación de energía

El mar ofrece una gran cantidad de energía transportada por las olas del océano, las mareas, las diferencias de salinidad y las diferencias de temperatura del océano que pueden aprovecharse para generar electricidad. Las formas de energía marina sostenible incluyen la energía de las mareas, la energía térmica oceánica y la energía de las olas. Las centrales eléctricas suelen estar situadas en la costa o al lado de un estuario para que el mar pueda utilizarse como disipador de calor. Un disipador de calor más frío permite una generación de energía más eficiente, lo cual es importante en particular para las costosas plantas de energía nuclear.

La energía de las mareas utiliza generadores para producir electricidad a partir de los flujos de las mareas, a veces mediante el uso de una presa para almacenar y luego liberar agua de mar. La presa de Rance, de 1 kilómetro (0,62 millas) de largo, cerca de St Malo en Bretaña, se inauguró en 1967; genera alrededor de 0,5 GW, pero ha sido seguido por algunos esquemas similares.

La energía grande y altamente variable de las olas les otorga una enorme capacidad destructiva, lo que dificulta el desarrollo de máquinas de olas asequibles y confiables. Una pequeña planta comercial de energía undimotriz de 2 MW, "Osprey", se construyó en el norte de Escocia en 1995, a unos 300 metros (1000 pies) de la costa. Pronto fue dañado por las olas y luego destruido por una tormenta.

La energía eólica marina es capturada por turbinas eólicas ubicadas en el mar; tiene la ventaja de que la velocidad del viento es mayor que en tierra, aunque los parques eólicos son más costosos de construir en alta mar. El primer parque eólico marino se instaló en Dinamarca en 1991, y la capacidad instalada de los parques eólicos marinos en todo el mundo alcanzó los 34 GW en 2020, principalmente en Europa.

Industrias extractivas

El fondo marino contiene grandes reservas de minerales que pueden ser explotadas mediante dragado. Esto tiene ventajas sobre la minería terrestre en que los equipos se pueden construir en astilleros especializados y los costos de infraestructura son más bajos. Las desventajas incluyen los problemas causados ​​por las olas y las mareas, la tendencia a que las excavaciones se llenen de sedimentos y el lavado de los montones de escombros. Existe el riesgo de erosión costera y daño ambiental.

Los depósitos masivos de sulfuros del lecho marino son fuentes potenciales de plata, oro, cobre, plomo y zinc y metales traza desde su descubrimiento en la década de 1960. Se forman cuando se emite agua calentada geotérmicamente desde respiraderos hidrotermales de aguas profundas conocidos como "fumadores negros". Los minerales son de alta calidad pero prohibitivamente costosos de extraer.

Hay grandes depósitos de petróleo, como petróleo y gas natural, en rocas debajo del lecho marino. Las plataformas marinas y las plataformas de perforación extraen el petróleo o el gas y lo almacenan para transportarlo a tierra. La producción de petróleo y gas en alta mar puede ser difícil debido al entorno remoto y hostil. La extracción de petróleo en el mar tiene impactos ambientales. Los animales pueden quedar desorientados por las ondas sísmicas utilizadas para localizar los depósitos, y existe un debate sobre si esto provoca que las ballenas varen. Pueden liberarse sustancias tóxicas como mercurio, plomo y arsénico. La infraestructura puede causar daños y el aceite puede derramarse.

Existen grandes cantidades de clatrato de metano en el lecho marino y en los sedimentos oceánicos, de interés como fuente potencial de energía. También en el lecho marino hay nódulos de manganeso formados por capas de hierro, manganeso y otros hidróxidos alrededor de un núcleo. En el Pacífico, estos pueden cubrir hasta el 30 por ciento del fondo del océano profundo. Los minerales precipitan del agua de mar y crecen muy lentamente. Su extracción comercial de níquel se investigó en la década de 1970, pero se abandonó en favor de fuentes más convenientes. En lugares adecuados, los diamantes se recolectan del lecho marino utilizando mangueras de succión para llevar grava a tierra. En aguas más profundas, se utilizan orugas móviles del lecho marino y los depósitos se bombean a una embarcación que se encuentra arriba. En Namibia, ahora se recolectan más diamantes de fuentes marinas que por métodos convencionales en tierra.

El mar contiene grandes cantidades de valiosos minerales disueltos. La más importante, la sal para uso industrial y de mesa, ha sido recolectada por evaporación solar en estanques poco profundos desde tiempos prehistóricos. El bromo, acumulado después de ser lixiviado de la tierra, se recupera económicamente del Mar Muerto, donde se encuentra en 55 000 partes por millón (ppm).

Producción de agua dulce

La desalinización es la técnica de eliminar las sales del agua de mar para dejar agua dulce apta para beber o regar. Los dos principales métodos de procesamiento, la destilación al vacío y la ósmosis inversa, utilizan grandes cantidades de energía. La desalinización normalmente solo se lleva a cabo cuando el agua dulce de otras fuentes escasea o la energía es abundante, como en el exceso de calor generado por las centrales eléctricas. La salmuera producida como subproducto contiene algunos materiales tóxicos y se devuelve al mar.

Pueblos indígenas del mar

Varios grupos indígenas nómadas en el sudeste asiático marítimo viven en botes y obtienen casi todo lo que necesitan del mar. El pueblo moken vive en las costas de Tailandia y Birmania y en las islas del mar de Andamán. El pueblo Bajau es originario del archipiélago de Sulu, Mindanao y el norte de Borneo. Algunos Sea Gypsies son buzos libres consumados, capaces de descender a profundidades de 30 metros (98 pies), aunque muchos están adoptando una forma de vida más asentada y basada en tierra.

Los pueblos indígenas del Ártico, como los chukchi, inuit, inuvialuit y yup'iit, cazan mamíferos marinos, incluidas focas y ballenas, y los isleños del Estrecho de Torres de Australia incluyen la Gran Barrera de Coral entre sus posesiones. Viven una vida tradicional en las islas que incluye la caza, la pesca, la jardinería y el comercio con los pueblos vecinos de Papua y los aborígenes australianos continentales.

En la cultura

El mar aparece en la cultura humana de formas contradictorias, tanto poderoso pero sereno como hermoso pero peligroso. Tiene su lugar en la literatura, el arte, la poesía, el cine, el teatro, la música clásica, la mitología y la interpretación de los sueños. Los Antiguos lo personificaron creyéndolo bajo el control de un ser que necesitaba ser apaciguado, y simbólicamente se ha percibido como un ambiente hostil poblado por criaturas fantásticas; el Leviatán de la Biblia, Scylla en la mitología griega, Isonade en la mitología japonesa y el kraken de la mitología nórdica tardía.

El mar y los barcos se han representado en obras de arte que van desde simples dibujos en las paredes de las cabañas en Lamu hasta paisajes marinos de Joseph Turner. En la pintura holandesa del Siglo de Oro, artistas como Jan Porcellis, Hendrick Dubbels, Willem van de Velde el Viejo y su hijo, y Ludolf Bakhuizen celebraron el mar y la armada holandesa en la cima de su destreza militar. El artista japonés Katsushika Hokusai creó impresiones en color de los estados de ánimo del mar, incluida La gran ola de Kanagawa .

La música también ha sido inspirada por el océano, a veces por compositores que vivieron o trabajaron cerca de la costa y vieron sus muchos aspectos diferentes. Las chabolas marinas, canciones que cantaban los marineros para ayudarlos a realizar tareas arduas, se han entretejido en composiciones y se han creado impresiones musicales de aguas tranquilas, olas rompientes y tormentas en el mar.

Como símbolo, el mar ha jugado durante siglos un papel en la literatura, la poesía y los sueños. A veces está allí solo como un fondo suave, pero a menudo presenta temas como tormenta, naufragio, batalla, dificultad, desastre, esperanzas que se desvanecen y muerte. En su poema épico La Odisea , escrito en el siglo VIII a. C., Homero describe el viaje de diez años del héroe griego Odiseo, que lucha por regresar a casa a través de los muchos peligros del mar después de la guerra descrita en la Ilíada . El mar es un tema recurrente en los poemas Haiku del poeta japonés del período Edo Matsuo Bashō (松尾 芭蕉) (1644-1694).En las obras del psiquiatra Carl Jung, el mar simboliza el inconsciente personal y colectivo en la interpretación de los sueños, las profundidades del mar simbolizan las profundidades de la mente inconsciente.

Cuestiones ambientales

Las actividades humanas afectan la vida marina y los hábitats marinos a través de la pesca excesiva, la pérdida de hábitats, la introducción de especies invasoras, la contaminación oceánica, la acidificación oceánica y el calentamiento de los océanos. Estos impactan los ecosistemas marinos y las redes alimentarias y pueden tener consecuencias aún no reconocidas para la biodiversidad y la continuación de las formas de vida marina.

Acidificación

El agua de mar es ligeramente alcalina y tuvo un pH promedio de aproximadamente 8,2 durante los últimos 300 millones de años. Más recientemente, el cambio climático ha resultado en un aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera; Los océanos absorben entre un 30 y un 40 % del CO ₂ añadido , lo que forma ácido carbónico y reduce el pH (ahora por debajo de 8,1 ) a través de un proceso llamado acidificación de los océanos. Se espera que el pH alcance 7,7 (lo que representa un aumento de 3 veces en la concentración de iones de hidrógeno) para el año 2100, lo que representa un cambio significativo en un siglo.

Un elemento importante para la formación de material esquelético en los animales marinos es el calcio, pero el carbonato de calcio se vuelve más soluble con la presión, por lo que las conchas y los esqueletos de carbonato se disuelven por debajo de su profundidad de compensación. El carbonato de calcio también se vuelve más soluble a un pH más bajo, por lo que es probable que la acidificación del océano tenga efectos profundos en los organismos marinos con caparazones calcáreos, como las ostras, las almejas, los erizos de mar y los corales, porque se reducirá su capacidad para formar caparazones.y la profundidad de compensación de carbonato se elevará más cerca de la superficie del mar. Los organismos planctónicos afectados incluirán moluscos parecidos a caracoles conocidos como pterópodos y algas unicelulares llamadas cocolitofóridos y foraminíferos. Todos estos son partes importantes de la cadena alimentaria y una disminución en su número tendrá consecuencias significativas. En las regiones tropicales, es probable que los corales se vean gravemente afectados a medida que se vuelve más difícil construir sus esqueletos de carbonato de calcio, lo que a su vez afecta negativamente a otros habitantes de los arrecifes.

La tasa actual de cambio de la química oceánica parece no tener precedentes en la historia geológica de la Tierra, por lo que no está claro qué tan bien los ecosistemas marinos podrán adaptarse a las condiciones cambiantes del futuro cercano. De particular preocupación es la forma en que la combinación de la acidificación con los factores estresantes adicionales esperados de temperaturas más altas y niveles más bajos de oxígeno impactarán en los mares.

Contaminación marítima

Muchas sustancias llegan al mar como resultado de las actividades humanas. Los productos de la combustión son transportados por el aire y depositados en el mar por la precipitación. Los efluentes industriales y las aguas residuales aportan metales pesados, pesticidas, PCB, desinfectantes, productos de limpieza para el hogar y otros productos químicos sintéticos. Estos se concentran en la película superficial y en los sedimentos marinos, especialmente en el lodo estuarino. El resultado de toda esta contaminación es en gran parte desconocido debido a la gran cantidad de sustancias involucradas y la falta de información sobre sus efectos biológicos. Los metales pesados ​​que más preocupan son el cobre, el plomo, el mercurio, el cadmio y el zinc, que pueden bioacumularse en los organismos marinos y pasar a la cadena alimentaria.

Gran parte de la basura plástica flotante no se biodegrada, sino que se desintegra con el tiempo y finalmente se descompone a nivel molecular. Los plásticos rígidos pueden flotar durante años. En el centro del giro del Pacífico hay una acumulación flotante permanente de desechos principalmente plásticos y hay una mancha de basura similar en el Atlántico. Las aves marinas que se alimentan, como los albatros y los petreles, pueden confundir los desechos con comida y acumular plástico no digerible en sus sistemas digestivos. Se han encontrado tortugas y ballenas con bolsas de plástico y sedal en el estómago. Los microplásticos pueden hundirse, amenazando a los filtradores del lecho marino.

La mayor parte de la contaminación por petróleo en el mar proviene de las ciudades y la industria. El petróleo es peligroso para los animales marinos. Puede obstruir las plumas de las aves marinas, reduciendo su efecto aislante y la flotabilidad de las aves, y ser ingerido cuando se acicalan en un intento de eliminar el contaminante. Los mamíferos marinos se ven menos afectados, pero pueden enfriarse al quitarles el aislamiento, cegarlos, deshidratarlos o envenenarlos. Los invertebrados bentónicos se inundan cuando el petróleo se hunde, los peces se envenenan y la cadena alimentaria se interrumpe. A corto plazo, los derrames de petróleo dan como resultado la disminución y el desequilibrio de las poblaciones de vida silvestre, la afectación de las actividades de ocio y la devastación de los medios de subsistencia de las personas que dependen del mar.El entorno marino tiene propiedades de autolimpieza y las bacterias naturales actuarán con el tiempo para eliminar el petróleo del mar. En el Golfo de México, donde las bacterias comedoras de petróleo ya están presentes, tardan solo unos días en consumir el petróleo derramado.

La escorrentía de fertilizantes de las tierras agrícolas es una fuente importante de contaminación en algunas áreas y la descarga de aguas residuales sin tratar tiene un efecto similar. Los nutrientes adicionales proporcionados por estas fuentes pueden causar un crecimiento excesivo de las plantas. El nitrógeno es a menudo el factor limitante en los sistemas marinos, y con nitrógeno añadido, la proliferación de algas y las mareas rojas pueden reducir el nivel de oxígeno del agua y matar a los animales marinos. Tales eventos han creado zonas muertas en el Mar Báltico y el Golfo de México. Algunas floraciones de algas son causadas por cianobacterias que hacen que los mariscos que se filtran se alimenten de ellos sean tóxicos y dañan a animales como las nutrias marinas. Las instalaciones nucleares también pueden contaminar. El mar de Irlanda se contaminó con cesio-137 radiactivo procedente de la antigua planta de procesamiento de combustible nuclear de Sellafield.y los accidentes nucleares también pueden hacer que el material radiactivo se filtre en el mar, como ocurrió con el desastre de la central nuclear de Fukushima Daiichi en 2011.

El vertido de desechos (incluidos petróleo, líquidos nocivos, aguas residuales y basura) en el mar se rige por el derecho internacional. El Convenio de Londres (1972) es un acuerdo de las Naciones Unidas para controlar los vertidos en los océanos que había sido ratificado por 89 países el 8 de junio de 2012. MARPOL 73/78 es un convenio para minimizar la contaminación de los mares por los barcos. Para mayo de 2013, 152 naciones marítimas habían ratificado MARPOL.