Introdução aos Oceanos | Ciências da Terra

Objectivos da lição

Describe como os oceanos se formaram.
Explique o significado dos oceanos.
Describe a composição da água dos oceanos.
Definir as partes da coluna de água e divisões oceânicas.

Como se formaram os oceanos

Os cientistas desenvolveram uma série de hipóteses sobre como se formaram os oceanos. Embora estas hipóteses tenham mudado ao longo do tempo, uma ideia tem agora o amplo apoio dos cientistas da Terra, a chamada teoria do outgassing vulcânico. Isto significa que o vapor de água libertado pelos vulcões em erupção ao longo de milhões ou biliões de anos, arrefecido e condensado para formar os oceanos da Terra.

Criação e Recolha de Água

Quando a Terra foi formada há 4,6 biliões de anos, nunca teria sido chamada o Planeta Azul. Não havia oceanos, não havia oxigénio na atmosfera, e não havia vida. Mas houve colisões violentas, explosões, e erupções. De facto, a Terra, na sua fase inicial, foi derretida. Isto permitiu que elementos se separassem em camadas dentro da Terra – a gravidade puxou elementos mais densos para o centro da Terra, enquanto materiais menos densos se acumulavam perto da superfície. Este processo de separação criou as camadas da Terra tal como as conhecemos.

Como as temperaturas arrefeceram, a superfície solidificou e foi criada uma atmosfera. Erupções vulcânicas libertaram vapor de água da crosta terrestre, enquanto que mais água veio de asteróides e cometas que colidiram com a Terra (Figura 14.1). Há cerca de 4 mil milhões de anos, as temperaturas arrefeceram o suficiente para os oceanos começarem a formar-se.

p>Figure 14.1: A actividade vulcânica era comum nas fases iniciais da Terra, quando os oceanos ainda não tinham começado a formar-se.

Formação Oceânica actual

Como se sabe, os continentes nem sempre estavam na mesma forma ou posição que estão hoje. Devido aos movimentos tectónicos das placas, as massas terrestres deslocaram-se sobre a Terra desde a sua criação. Há cerca de 250 milhões de anos, todos os continentes estavam dispostos numa enorme massa de terra chamada Pangea (Figura 14.2). Isto significava que a maior parte da água da Terra era recolhida num enorme oceano chamado Panthalassa. Há cerca de 180 milhões de anos, Pangea tinha começado a desfazer-se por causa da deriva continental. Isto separou então o Oceano Panthalassa em oceanos separados mas ligados que são as bacias oceânicas que hoje vemos na Terra.

p>Figure 14.2: Pangea foi o único aterro sanitário há 250 milhões de anos, deixando um enorme oceano chamado Panthalassa, juntamente com alguns oceanos mais pequenos.

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Significado dos Oceanos

Os oceanos da Terra desempenham um papel importante na manutenção do mundo tal como o conhecemos. De facto, o oceano é largamente responsável por manter as temperaturas na Terra razoavelmente estáveis. Pode ficar bastante frio onde se vive no Inverno. Alguns lugares na Terra ficam tão frios como -70°C. Alguns lugares ficam tão quentes como 55°C. Este é um intervalo de 125°C. Mas compare isso com a temperatura superficial em Mercúrio: varia entre -180°C e 430°C, uma gama de 610°C. O mercúrio não tem atmosfera nem oceano para amortecer as mudanças de temperatura, pelo que fica extremamente quente e muito frio.

p>Figure 14.3: Os recifes de coral estão entre as áreas mais densamente habitadas e diversificadas do globo.

Na Terra, os oceanos absorvem a energia térmica do Sol. Depois as correntes oceânicas deslocam a energia de áreas de água quente para áreas de água fria, e vice versa. A circulação oceânica não só mantém a temperatura da água moderada, como também afecta a temperatura do ar. Se examinar as temperaturas terrestres na Terra, notará que as temperaturas mais extremas ocorrem no meio dos continentes, enquanto que as temperaturas perto da água tendem a ser mais moderadas. Isto acontece porque a água retém o calor durante mais tempo do que a terra. As temperaturas de Verão não serão, portanto, tão quentes, e as de Inverno não serão tão frias, porque a água demora muito tempo a aquecer ou a arrefecer. Se não tivéssemos os oceanos, a amplitude térmica seria muito maior, e os seres humanos não poderiam viver nessas condições duras.

O oceano é o lar de uma enorme quantidade de vida. Isto inclui muitos tipos de vida microscópica, plantas e algas, invertebrados como estrelas do mar e medusas, peixes, répteis, e mamíferos marinhos. As muitas criaturas diferentes do oceano formam uma vasta e complicada teia alimentar, que na realidade constitui a maior parte de toda a biomassa da Terra. (A biomassa é o peso total dos organismos vivos numa determinada área.) Dependemos do oceano como fonte de alimento e mesmo do oxigénio criado pelas plantas marinhas. Os cientistas ainda estão a descobrir novas criaturas e características dos oceanos, bem como a aprender mais sobre os ecossistemas marinhos (Figura 14.3).

Finalmente, o oceano fornece o ponto de partida para o ciclo da água da Terra. A maior parte da água que evapora para a atmosfera provém inicialmente do oceano. Esta água, por sua vez, cai em terra sob a forma de precipitação. Cria neve e gelo, riachos e lagoas, sem os quais as pessoas teriam pouca água fresca. Um mundo sem oceanos seria um mundo sem você e sem mim.

Composição da Água do Oceano

A água tem sido muitas vezes referida como o “solvente universal”, porque muitas coisas podem dissolver-se na água (Figura 14.4). Muitas coisas como sais, açúcares, ácidos, bases, e outras moléculas orgânicas podem ser dissolvidas na água. A poluição da água do oceano é um grande problema em algumas áreas porque muitas substâncias tóxicas se misturam facilmente com a água.

p>Figure 14.4: A água do mar é composta por muitas substâncias. Os sais incluem cloreto de sódio, cloreto de magnésio e cloreto de cálcio.

Talvez a substância mais importante dissolvida no oceano seja o sal. Todos sabem que a água do oceano tem um sabor salgado. Que o sal provém de depósitos minerais que encontram o seu caminho para o oceano através do ciclo da água. Os sais constituem cerca de 3,5% da massa de água do oceano. Dependendo da localização específica, o conteúdo de sal ou a salinidade pode variar. Onde a água do oceano se mistura com água doce, como na foz de um rio, a salinidade será menor. Mas onde há muita evaporação e pouca circulação da água, a salinidade pode ser muito mais elevada. O Mar Morto, por exemplo, tem 30% de salinidade – cerca de nove vezes a salinidade média da água do oceano. É chamado Mar Morto porque tão poucos organismos podem viver na sua água super salgada.

A densidade (massa por volume) da água do mar é maior do que a da água doce porque tem tantas substâncias dissolvidas. Quando a água é mais densa, afunda-se até ao fundo. As águas superficiais são normalmente de menor densidade e menos salinas. A temperatura também afecta a densidade. A água quente é menos densa e as águas mais frias são mais densas. Estas diferenças de densidade criam movimento de água ou correntes oceânicas profundas que transportam água da superfície para profundidades maiores.

A Coluna de Água

Em 1960, uma das partes mais profundas do oceano (10.910 metros) foi alcançada por dois homens num submarino especialmente concebido chamado Trieste (Figura 14.5). Esta parte do oceano foi designada como a Profundidade Challenger. Em contraste, a profundidade média do oceano é de 3.790 metros – ainda uma profundidade incrível para as criaturas marinhas viverem e para os humanos viajarem. O que faz com que seja tão difícil viver no fundo do oceano? Há três factores principais – ausência de luz, baixa temperatura e pressão extremamente elevada. A fim de melhor compreender regiões do oceano, os cientistas definem diferentes regiões por profundidade (Figura 14.6).

p>Figure 14.5: O Trieste fez um mergulho recorde no Challenger Deep em 1960. James Cameron repetiu este feito em 2012.

p>Figure 14.6: O ambiente oceânico está dividido em muitas regiões com base em factores como a disponibilidade de luz e nutrientes. Os organismos adaptam-se às condições e recursos das regiões em que vivem.

A luz solar só penetra na água a uma profundidade de cerca de 200 metros, uma região chamada zona fótica (fótica significa luz). Uma vez que os organismos que fotossintetizam dependem da luz solar, só podem viver nos 200 metros superiores de água. Estes organismos fotossintéticos fornecem quase toda a energia e nutrientes ao resto da teia alimentar marinha. Os animais que vivem a uma profundidade superior a 200 metros alimentam-se, na sua maioria, do que quer que caia da zona fótica.

Baixo da zona fótica está a zona apótica, onde não há luz suficiente para a fotossíntese. A zona apótica constitui a maior parte do oceano, mas uma minoria das suas formas de vida. Descendo até ao fundo do oceano, a temperatura da água diminui enquanto a pressão aumenta tremendamente. Cada região é progressivamente mais profunda e fria, com as áreas mais profundas nas trincheiras oceânicas.

O oceano também pode ser dividido pela distância horizontal da costa. A zona mais próxima da costa é a zona intertidal. Nesta região, poderá encontrar ondas, mudanças de maré e movimentos constantes na água que expõem a água a grandes quantidades de ar. Os organismos que vivem nesta zona estão adaptados para resistir às ondas e à exposição ao ar nas marés baixas, tendo fortes apegos e conchas duras. A zona neritica inclui a zona intertidal e a parte do fundo do oceano que se inclina muito gradualmente para baixo, a plataforma continental. Muitas plantas oceânicas vivem nesta zona, uma vez que alguma luz solar ainda penetra até ao fundo do fundo do fundo do oceano na zona nerítica. Para além da zona nerítica está a zona oceânica, onde o fundo do mar inclinado faz um mergulho muito mais íngreme e a luz solar não chega. Animais como tubarões, peixes e baleias podem ser encontrados nesta zona. Alimentam-se de materiais que se afundam dos níveis superiores, ou que se consomem uns aos outros. Nas fontes hidrotermais, áreas de água extremamente quente com muitos materiais dissolvidos permitem aos produtores raros e invulgares prosperar.

Lesson Summary

Os nossos oceanos formados originalmente como um vapor de água libertado por gases vulcânicos arrefecidos e condensados.
Os oceanos servem o papel muito importante de ajudar a moderar as temperaturas da Terra.
Os oceanos são o lar de uma enorme diversidade de vida, e algas que são todos organismos fotossintéticos.
Os principais elementos dissolvidos na água do mar são o cloro, sódio, magnésio, sulfato e cálcio.

li>Salinidade oral para os oceanos é cerca de 3,5% ou 35 partes por mil.

algumas regiões em áreas de alta evaporação, como o Mar Morto, têm salinidades excepcionalmente altas.
A zona fótica é a camada superficial dos oceanos, até cerca de 200m, onde existe luz suficiente para a fotossíntese.
Baixo a zona fótica, a grande maioria dos oceanos encontra-se dentro da zona apótica, onde não existe luz suficiente para a fotossíntese.
Em média, o fundo do oceano é de cerca de 3,790m mas existem trincheiras oceânicas tão profundas como 10,910m.
O oceano tem muitas zonas biológicas determinadas pela disponibilidade de diferentes factores abióticos.
As zonas neriticas são zonas próximas da costa, incluindo a zona intertidal. As zonas oceânicas são regiões offshore do oceano.

Perguntas de revisão

Qual foi o nome do único continente que se separou para formar os continentes de hoje?
De que três fontes teve origem a água na Terra?
Que percentagem da superfície da Terra é coberta pela água?
Como é que os oceanos ajudam a moderar as temperaturas da Terra?
Todos os anos, os oceanos da Terra têm-se tornado cada vez mais salgados. Porquê?
Qual é a substância mais comum que se dissolve na água dos oceanos?
Qual é a densidade?

Vocabulário

zona apótica A zona na coluna de água mais profunda que 200 m. A luz solar não atinge esta região do oceano. biomassa A massa total de organismos vivos numa determinada região. corrente O movimento da água num riacho, lago ou oceano. densidade Massa por volume. As unidades de densidade são geralmente g⁄cm3 ou g⁄mL. zona intertidal A parte do oceano mais próxima da costa, entre a maré baixa e a maré alta. zona neritica A parte do oceano onde a plataforma continental se inclina gradualmente para fora a partir da borda do continente. Alguma luz solar pode penetrar nesta região do oceano. zona oceânica O oceano aberto, onde o fundo do mar é profundo. Aqui, nenhuma luz solar atinge o fundo do oceano. Pangea O supercontinente que se partiu tectonicamente há cerca de 200 milhões de anos, formando os continentes e oceanos que hoje vemos na Terra. zona fótica A região mais alta da coluna de água, estendendo-se da superfície até cerca de 200 m de profundidade. A luz solar penetra facilmente nesta região da coluna de água. salinidade Uma medida da quantidade de sal dissolvido na água. coluna de água Uma coluna vertical de água do oceano, que é dividida em diferentes zonas de acordo com a sua profundidade.

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