Obiettivi della lezione

• Descrivi gli ostacoli allo studio del fondo marino e i metodi per farlo.
• Descrivi le caratteristiche del fondo marino.

L’antico mito dice che Atlantide era una potente città sottomarina i cui guerrieri conquistarono molte parti dell’Europa. Ci sono poche prove che una città del genere esistesse, ma il fascino umano per il mondo sotto gli oceani esiste certamente da secoli. Non si sapeva molto della zona afotica dell’oceano fino a quando gli scienziati non hanno sviluppato un sistema modellato sul modo in cui pipistrelli e delfini usano l’ecolocalizzazione per navigare al buio (Figura 14.19). Spinto dalla necessità di trovare sottomarini durante la seconda guerra mondiale, gli scienziati hanno imparato a far rimbalzare le onde sonore attraverso l’oceano per rilevare oggetti sottomarini. Le onde sonore rimbalzano come un’eco fuori di qualsiasi oggetto può essere nell’oceano. La distanza dell’oggetto può essere calcolata in base al tempo necessario per il ritorno delle onde sonore. Infine, gli scienziati sono stati in grado di mappare il fondo dell’oceano.

Tre ostacoli principali ci hanno impedito di studiare le profondità dell’oceano: assenza di luce, temperature molto fredde e alta pressione. Come sapete, la luce penetra solo i primi 200 metri dell’oceano; le profondità dell’oceano possono essere fino a 11.000 metri di profondità. La maggior parte dei luoghi nell’oceano sono completamente scuri, il che rende impossibile per gli esseri umani esplorare senza portare con sé una fonte di luce. In secondo luogo, l’oceano è molto freddo; più freddo di 0°C (32°F) in molti luoghi. Tali temperature fredde pongono ostacoli significativi all’esplorazione umana degli oceani. Infine, la pressione nell’oceano aumenta enormemente man mano che vai più in profondità. I subacquei raramente possono andare più in profondità di 40 metri a causa della pressione. La pressione su un subacqueo a 40 metri sarebbe 4 chilogrammi / centimetro quadrato (60 lbs/sq in). Anche se non ci pensiamo, l’aria nella nostra atmosfera ha un peso. Si preme su di noi con una forza di circa 1 chilogrammo per centimetro quadrato (14,7 lbs/ sq in). Nell’oceano, per ogni 10 metri di profondità, la pressione aumenta di quasi 1 atmosfera! Immaginate la pressione a 10.000 metri; che sarebbe 1.000 chilogrammi per centimetro quadrato (14.700 lbs/sq in). I sottomarini di oggi di solito si immergono solo a circa 500 metri; per andare più in profondità di questo devono essere appositamente progettati per una profondità maggiore (Figura 14.20).

Nel 19 ° secolo, gli esploratori mapparono i fondali oceanici facendo cadere faticosamente una linea sul fianco di una nave per misurare le profondità oceaniche, un piccolo punto alla volta. SONAR, che sta per Sound Navigation And Ranging, ha permesso ai ricercatori moderni di mappare il fondo dell’oceano molto più rapidamente e facilmente. I ricercatori inviano un impulso di suono fino al fondo dell’oceano e calcolano la profondità in base al tempo necessario per restituire il suono. Certo, alcune ricerche scientifiche richiedono effettivamente un viaggio sul fondo dell’oceano per raccogliere campioni o osservare direttamente il fondo dell’oceano, ma questo è più costoso e può essere pericoloso.

Alla fine degli anni 1950, il batiscafo Trieste fu il primo veicolo con equipaggio ad avventurarsi nelle parti più profonde dell’oceano, una regione della Fossa delle Marianne chiamata Challenger Deep. E ” stato costruito per resistere 1.2 tonnellate metriche per centimetro quadrato e immerso ad una profondità di 10.900 metri. Nessun veicolo ha portato di nuovo gli umani a quella profondità, anche se i sottomarini robotici sono tornati per raccogliere campioni di sedimenti dal Challenger Deep. Alvin è un sommergibile utilizzato dagli Stati Uniti per un gran numero di studi; può immergersi fino a 4.500 metri sotto la superficie dell’oceano (Figura 14.21).

Al fine di evitare le spese, i pericoli e le limitazioni delle missioni umane sotto il mare, i veicoli azionati a distanza o i ROV, consentono agli scienziati di studiare le profondità dell’oceano inviando veicoli che trasportano telecamere e dispositivi di misurazione speciali. Gli scienziati li controllano elettronicamente con sofisticati sistemi operativi (figura 14.22).

Caratteristiche del fondo marino

Prima che gli scienziati inventassero il sonar, molte persone credevano che il fondo dell’oceano fosse una superficie completamente piatta. Ora sappiamo che il fondo marino è tutt’altro che piatto. Infatti, le montagne più alte e canyon più profondi si trovano sul fondo dell’oceano; molto più alto e più profondo di qualsiasi morfologia trovati sui continenti. Le stesse forze tettoniche che creano caratteristiche geografiche come vulcani e montagne sulla terra creano caratteristiche simili sul fondo degli oceani.

Guarda la figura 14.23. Se si segue il fondo dell’oceano fuori dalla spiaggia in alto a sinistra, il fondo marino degrada dolcemente lungo la piattaforma continentale. Il fondo del mare scende poi ripidamente lungo il pendio continentale, il vero bordo del continente. Le regioni lisce e piatte che costituiscono il 40% del fondo dell’oceano sono la pianura abissale. Che attraversa tutti gli oceani del mondo è una catena montuosa continua, chiamata mid-ocean ridge (”submarine ridge ” in Figura 14.23). La dorsale medio-oceanica si forma dove le placche tettoniche si muovono l’una dall’altra, permettendo al magma di filtrare nello spazio in cui le placche si separano. Il sistema mid-ocean ridge è di 80.000 chilometri di lunghezza totale e per lo più sott’acqua ad eccezione di alcuni luoghi come l’Islanda. Altre montagne sottomarine includono vulcani sottomarini (chiamati montagne sottomarine), che possono salire più di 1.000 metri sopra il fondo dell’oceano. Quelle che raggiungono la superficie diventano isole vulcaniche, come le isole hawaiane. Profonde trincee oceaniche sono create dove una placca tettonica si tuffa sotto (subdotti) un’altra placca.

Riassunto della lezione

• Fino allo sviluppo del sonar, sapevamo molto poco del fondo dell’oceano.
• L’oceano profondo è buio, molto freddo e ha un’enorme pressione dall’acqua sovrastante.
• I subacquei possono esplorare solo a circa 40 metri, mentre la maggior parte dei sottomarini si immerge solo a circa 500 metri. I sommergibili della ricerca scientifica hanno esplorato le trincee più profonde dell’oceano, ma la maggior parte sono progettati per raggiungere solo il fondo dell’oceano.
• Oggi gran parte della nostra esplorazione degli oceani avviene utilizzando sonar e veicoli a distanza.
• Le caratteristiche dell’oceano includono la piattaforma continentale, la pendenza e l’ascesa. Il fondo dell’oceano è chiamato la pianura abissale. Sotto il fondo dell’oceano, ci sono alcune piccole aree più profonde chiamate trincee oceaniche. Le caratteristiche che si innalzano dal fondo dell’oceano includono montagne sottomarine, isole vulcaniche e creste e aumenti medio-oceanici.

Domande di revisione

1. Quali sono tre ostacoli allo studio del fondo marino?
2. La pressione atmosferica è di circa 1 chilogrammo per centimetro quadrato (14,7 libbre per pollice quadrato o 1 atmosfera) al livello del mare. A proposito di qual è la pressione se sei a 100 metri di profondità nell’oceano?
3. Quale invenzione ha dato alle persone la possibilità di mappare il fondo dell’oceano?
4. Quali parti del fondo dell’oceano ti aspetteresti che ci sia la maggior quantità di organismi viventi?
5. Quanto più profondo è stato l’immersione di Trieste rispetto ad Alvin?
6. Confronta e contrappone la piattaforma continentale e la pianura abissale.
7. Perché pensi che la mappatura del fondo marino sia importante per la Marina? Spiegare.
8. Se si crea la dorsale medio-oceanica dove si separano le placche tettoniche, perché si forma una catena montuosa lì?

Vocabolario

pianura abissale Il fondo piatto del fondo dell’oceano; il fondo profondo dell’oceano. piattaforma continentale Il fondale marino poco profondo, a poco a poco in pendenza intorno al bordo di un continente. Di solito meno di 200 metri di profondità. La piattaforma continentale può essere pensata come il bordo sommerso di un continente. pendio continentale Il fondo inclinato dell’oceano che si estende dalla piattaforma continentale fino al fondo profondo dell’oceano. mid ocean ridge Catena montuosa sul fondo dell’oceano dove si forma il magma upwells e nuovo fondo dell’oceano. seamount Una montagna che sale dal fondo marino che non raggiunge la superficie dell’acqua. Di solito formata da vulcani. trincea aree più profonde dell’oceano; trovato dove subduzione avviene.