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Objetivos de la lección

• Describir cómo se formaron los océanos.
• Explicar la importancia de los océanos.
• Describir la composición del agua oceánica.
• Defina las partes de la columna de agua y las divisiones oceánicas.

Cómo se formaron los océanos

Los científicos han desarrollado una serie de hipótesis sobre cómo se formaron los océanos. Aunque estas hipótesis han cambiado con el tiempo, una idea cuenta ahora con el amplio apoyo de los científicos de la Tierra, denominada teoría de la desgasificación volcánica. Esto significa que el vapor de agua desprendido por los volcanes que entraron en erupción a lo largo de millones o miles de millones de años, se enfrió y condensó para formar los océanos de la Tierra.

Creación y captación de agua

Cuando la Tierra se formó hace 4.600 millones de años, nunca se habría llamado el Planeta Azul. No había océanos, ni oxígeno en la atmósfera, ni vida. Pero hubo violentas colisiones, explosiones y erupciones. De hecho, la Tierra en su etapa más temprana estaba fundida. Esto permitió que los elementos se separaran en capas dentro de la Tierra: la gravedad atrajo los elementos más densos hacia el centro de la Tierra, mientras que los materiales menos densos se acumularon cerca de la superficie. Este proceso de separación creó las capas de la Tierra tal y como las conocemos.

Al enfriarse las temperaturas, la superficie se solidificó y se creó una atmósfera. Las erupciones volcánicas liberaron vapor de agua de la corteza terrestre, mientras que más agua procedía de asteroides y cometas que colisionaron con la Tierra (Figura 14.1). Hace unos 4.000 millones de años, las temperaturas se enfriaron lo suficiente como para que empezaran a formarse los océanos.



Figura 14.1: La actividad volcánica era común en las primeras etapas de la Tierra, cuando los océanos aún no habían comenzado a formarse.

Formación actual de los océanos

Como sabes, los continentes no siempre tuvieron la misma forma o posición que hoy. Debido a los movimientos de las placas tectónicas, las masas de tierra se han desplazado por la Tierra desde su creación. Hace unos 250 millones de años, todos los continentes estaban dispuestos en una enorme masa de tierra llamada Pangea (Figura 14.2). Esto significaba que la mayor parte del agua de la Tierra se acumulaba en un enorme océano llamado Panthalassa. Hace unos 180 millones de años, Pangea comenzó a separarse debido a la deriva continental. Esto separó entonces el océano Panthalassa en océanos separados pero conectados que son las cuencas oceánicas que vemos hoy en la Tierra.



Figura 14.2: Pangea fue la única forma terrestre hace 250 millones de años, dejando un enorme océano llamado Panthalassa, junto con algunos océanos más pequeños.

Significación de los océanos

Los océanos de la Tierra desempeñan un importante papel en el mantenimiento del mundo tal y como lo conocemos. De hecho, el océano es en gran parte responsable de mantener las temperaturas de la Tierra bastante estables. Puede que en el lugar donde vives haga bastante frío en invierno. En algunos lugares de la Tierra hace hasta -70°C. En otros lugares hace hasta 55°C. Esto supone un rango de 125°C. Pero compáralo con la temperatura de la superficie de Mercurio: oscila entre -180°C y 430°C, un rango de 610°C. Mercurio no tiene ni atmósfera ni océano para amortiguar los cambios de temperatura, por lo que se calienta y se enfría mucho.



Figura 14.3: Los arrecifes de coral se encuentran entre las zonas más densamente habitadas y diversas del planeta.

En la Tierra, los océanos absorben la energía calorífica del Sol. Luego, las corrientes oceánicas trasladan la energía de las zonas de agua caliente a las de agua fría, y viceversa. La circulación oceánica no sólo mantiene moderada la temperatura del agua, sino que también afecta a la temperatura del aire. Si se examinan las temperaturas terrestres en la Tierra, se observará que las temperaturas más extremas se dan en el centro de los continentes, mientras que las temperaturas cerca del agua tienden a ser más moderadas. Esto se debe a que el agua retiene el calor durante más tiempo que la tierra. Por tanto, las temperaturas de verano no serán tan cálidas, y las de invierno no serán tan frías, porque el agua tarda mucho en calentarse o enfriarse. Si no tuviéramos los océanos, el rango de temperaturas sería mucho mayor, y los humanos no podrían vivir en esas duras condiciones.

El océano alberga una enorme cantidad de vida. Esto incluye muchos tipos de vida microscópica, plantas y algas, invertebrados como estrellas de mar y medusas, peces, reptiles y mamíferos marinos. Las muchas criaturas diferentes del océano forman una vasta y complicada red alimentaria, que en realidad constituye la mayor parte de toda la biomasa de la Tierra. (La biomasa es el peso total de los organismos vivos en un área determinada). Dependemos del océano como fuente de alimento e incluso del oxígeno creado por las plantas marinas. Los científicos siguen descubriendo nuevas criaturas y características de los océanos, así como aprendiendo más sobre los ecosistemas marinos (Figura 14.3).

Por último, el océano proporciona el punto de partida del ciclo del agua de la Tierra. La mayor parte del agua que se evapora en la atmósfera procede inicialmente del océano. Esta agua, a su vez, cae sobre la tierra en forma de precipitaciones. Crea nieve y hielo, arroyos y estanques, sin los cuales las personas tendrían poca agua dulce. Un mundo sin océanos sería un mundo sin ti y sin mí.

Composición del agua de los océanos

El agua ha sido denominada a menudo como el «disolvente universal», porque muchas cosas pueden disolverse en el agua (Figura 14.4). Muchas cosas como las sales, los azúcares, los ácidos, las bases y otras moléculas orgánicas pueden disolverse en el agua. La contaminación del agua del océano es un problema importante en algunas zonas porque muchas sustancias tóxicas se mezclan fácilmente con el agua.



Figura 14.4: El agua del océano está compuesta por muchas sustancias. Entre las sales se encuentran el cloruro de sodio, el cloruro de magnesio y el cloruro de calcio.

Quizás la sustancia más importante disuelta en el océano sea la sal. Todo el mundo sabe que el agua del océano tiene un sabor salado. Esa sal procede de depósitos minerales que llegan al océano a través del ciclo del agua. Las sales representan alrededor del 3,5% de la masa del agua del océano. Dependiendo de la ubicación específica, el contenido de sal o la salinidad puede variar. Donde el agua del océano se mezcla con el agua dulce, como en la desembocadura de un río, la salinidad será menor. Pero donde hay mucha evaporación y poca circulación de agua, la salinidad puede ser mucho mayor. El Mar Muerto, por ejemplo, tiene un 30% de salinidad, casi nueve veces la salinidad media del agua del océano. Se llama Mar Muerto porque muy pocos organismos pueden vivir en su agua super salada.

La densidad (masa por volumen) del agua de mar es mayor que la del agua dulce porque tiene muchas sustancias disueltas. Cuando el agua es más densa, se hunde hasta el fondo. Las aguas superficiales suelen tener menor densidad y son menos salinas. La temperatura también afecta a la densidad. El agua caliente es menos densa y las aguas más frías son más densas. Estas diferencias de densidad crean movimientos de agua o corrientes oceánicas profundas que transportan el agua desde la superficie a mayores profundidades.

La columna de agua

En 1960, dos hombres alcanzaron una de las partes más profundas del océano (10.910 metros) en un submarino especialmente diseñado para ello llamado Trieste (figura 14.5). Esta parte del océano ha recibido el nombre de «Challenger Deep». En cambio, la profundidad media del océano es de 3.790 metros, una profundidad increíble para que vivan las criaturas marinas y para que viajen los humanos. ¿Por qué es tan difícil vivir en el fondo del océano? Hay tres factores principales: la ausencia de luz, la baja temperatura y la presión extremadamente alta. Para entender mejor las regiones del océano, los científicos definen las diferentes regiones por su profundidad (Figura 14.6).



Figura 14.5: El Trieste realizó una inmersión récord en el fondo Challenger en 1960. James Cameron repitió esta hazaña en 2012.



Figura 14.6: El entorno oceánico se divide en muchas regiones en función de factores como la disponibilidad de luz y nutrientes. Los organismos se adaptan a las condiciones y recursos de las regiones en las que viven.

La luz solar sólo penetra en el agua hasta una profundidad de unos 200 metros, una región llamada zona fótica (fótico significa luz). Como los organismos que realizan la fotosíntesis dependen de la luz solar, sólo pueden vivir en los 200 metros superiores del agua. Estos organismos fotosintéticos suministran casi toda la energía y los nutrientes al resto de la red alimentaria marina. Los animales que viven a más de 200 metros de profundidad se alimentan principalmente de lo que desciende de la zona fótica.

Debajo de la zona fótica está la zona afótica, donde no hay suficiente luz para la fotosíntesis. La zona afótica constituye la mayor parte del océano pero una minoría de sus formas de vida. Al descender al fondo del océano, la temperatura del agua disminuye y la presión aumenta enormemente. Cada región es progresivamente más profunda y fría, con las zonas más profundas en las fosas oceánicas.

El océano también puede dividirse por la distancia horizontal desde la costa. La zona más cercana a la costa es la zona intermareal. En esta región, se pueden encontrar olas, cambios de marea y un movimiento constante en el agua que expone el agua a grandes cantidades de aire. Los organismos que viven en esta zona están adaptados para soportar las olas y la exposición al aire en las mareas bajas, al tener fuertes adherencias y conchas duras. La zona nerítica incluye la zona intermareal y la parte del fondo oceánico que desciende muy gradualmente, la plataforma continental. En esta zona viven muchas plantas oceánicas, ya que en la zona nerítica todavía penetra algo de luz solar hasta el fondo del océano. Más allá de la zona nerítica se encuentra la zona oceánica, en la que el fondo marino inclinado se hunde mucho más y la luz solar no llega. En esta zona se encuentran animales como tiburones, peces y ballenas. Se alimentan de materiales que se hunden desde los niveles superiores, o se consumen entre ellos. En los respiraderos hidrotermales, las zonas de agua extremadamente caliente con muchos materiales disueltos permiten que prosperen productores raros e inusuales.

Resumen de la lección

• Nuestros océanos se formaron originalmente al enfriarse y condensarse el vapor de agua liberado por el desprendimiento volcánico.
• Los océanos cumplen la importantísima función de ayudar a moderar las temperaturas de la Tierra.
• Los océanos son el hogar de una enorme diversidad de vida, y de algas que son todos organismos fotosintéticos.
• Los principales elementos disueltos en el agua de mar son el cloro, el sodio, el magnesio, el sulfato y el calcio.
• La salinidad habitual de los océanos es de aproximadamente el 3,5% o 35 partes por mil.
• Algunas regiones en áreas de alta evaporación, como el Mar Muerto, tienen salinidades excepcionalmente altas.
• La zona fótica es la capa superficial de los océanos, hasta unos 200 m, donde hay suficiente luz disponible para la fotosíntesis.
• Por debajo de la zona fótica, la gran mayoría de los océanos se encuentra dentro de la zona afótica, donde no hay suficiente luz para la fotosíntesis.
• En promedio, el fondo del océano se encuentra a unos 3.790 m, pero hay fosas oceánicas de hasta 10.910 m de profundidad.
• El océano tiene muchas zonas biológicas determinadas por la disponibilidad de diferentes factores abióticos.
• Las zonas neríticas son áreas cercanas a la costa, incluida la zona intermareal. Las zonas oceánicas son regiones de alta mar del océano.

Preguntas de repaso

1. ¿Cómo se llamaba el único continente que se separó para formar los continentes actuales?
2. ¿De qué tres fuentes se originó el agua en la Tierra?
3. ¿Qué porcentaje de la superficie de la Tierra está cubierto por agua?
4. ¿Cómo ayudan los océanos a moderar las temperaturas de la Tierra?
5. Con el tiempo, los océanos de la Tierra se han vuelto cada vez más salados. ¿Por qué?
6. ¿Cuál es la sustancia más común que se disuelve en el agua de los océanos?
7. ¿Qué es la densidad?

Vocabulario

Zona afótica La zona de la columna de agua con una profundidad superior a los 200 m. La luz del sol no llega a esta región del océano. biomasa La masa total de organismos vivos en una región determinada. corriente El movimiento del agua en un arroyo, lago u océano. densidad Masa por volumen. Las unidades de densidad suelen ser g⁄cm3 o g⁄mL. zona intermareal La parte del océano más cercana a la costa, entre la marea baja y la alta. zona nerítica La parte del océano donde la plataforma continental se inclina gradualmente hacia fuera desde el borde del continente. En esta región del océano puede penetrar algo de luz solar. Zona oceánica El océano abierto, donde el fondo marino es profundo. Aquí no llega la luz solar al fondo del océano. Pangea El supercontinente que se separó tectónicamente hace unos 200 millones de años, formando los continentes y océanos que vemos hoy en la Tierra. zona fótica La región más alta de la columna de agua, que se extiende desde la superficie hasta unos 200 m de profundidad. La luz del sol penetra fácilmente en esta región de la columna de agua. salinidad Medida de la cantidad de sal disuelta en el agua. columna de agua Columna vertical de agua oceánica, que se divide en diferentes zonas según su profundidad.