Oceanografia biológica - Biological oceanography

Oceanografia biológica é o estudo de como os organismos afetam e são afetados pela física , química e geologia do sistema oceanográfico . A oceanografia biológica também pode ser referida como ecologia do oceano, em que a raiz da palavra ecologia é oikos (oικoσ), que significa 'casa' ou 'habitat' em grego. Com isso em mente, não é de surpreender que o foco principal da oceanografia biológica esteja nos microrganismos dentro do oceano; ver como eles são afetados por seu meio ambiente e como isso afeta criaturas marinhas maiores e seu ecossistema. A oceanografia biológica é semelhante à biologia marinha , mas é diferente por causa da perspectiva usada para estudar o oceano. A oceanografia biológica tem uma abordagem de baixo para cima (em termos de teia alimentar ), enquanto a biologia marinha estuda o oceano de uma perspectiva de cima para baixo. A oceanografia biológica se concentra principalmente no ecossistema do oceano, com ênfase no plâncton: sua diversidade (morfologia, fontes nutricionais, motilidade e metabolismo); sua produtividade e como isso desempenha um papel no ciclo global do carbono ; e sua distribuição (predação e ciclo de vida).


História

HMS Challenger durante sua expedição pioneira de 1872-76
Artigo principal: História da biologia marinha

Em 325 aC, Pítias de Massália , um geógrafo grego, explorou grande parte da costa da Inglaterra e da Noruega e desenvolveu os meios de determinar a latitude a partir da declinação da Estrela Polar . Seu relato sobre as marés também é um dos primeiros relatos que sugere uma relação entre eles e a lua. Esta relação foi mais tarde desenvolvida pelo monge inglês Bede em De Temporum Ratione ( The Reckoning of Time ) por volta de 700 DC.

A compreensão do oceano começou com a exploração geral e viagens para o comércio. Alguns eventos notáveis ​​mais próximos de nosso tempo, incluem a exploração oceânica do Príncipe Henry, o Navegador , nos anos 1400. Em 1513, Ponce de Leon descreveu a Corrente da Flórida . Em 1674, Robert Boyle investigou a relação entre salinidade, temperatura e pressão nas profundezas do oceano. As viagens do capitão James Cook foram responsáveis ​​pela extensa coleta de dados sobre geografia, geologia, biota, correntes, marés e temperaturas da água dos oceanos Atlântico e Pacífico nas décadas de 1760 e 1770. Em 1820, Alexander Marcet observou a composição química variável da água do mar nos diferentes oceanos. Não muito depois, em 1843, Edward Forbes , um naturalista britânico, afirmou que os organismos marinhos não poderiam existir a mais de 300 braças (embora muitos já tivessem coletado organismos muito mais profundamente, muitos seguiram a influência de Forbes). A teoria de Forbes foi finalmente considerada incorreta pelas massas quando o cabo submarino foi levantado de uma profundidade de 1830 me coberto por animais. Essa descoberta deu início aos planos para a Expedição Challenger .

A Expedição Challenger foi fundamental para a oceanografia biológica e a oceanografia em geral. A Expedição Challenger foi chefiada por Charles Wyville Thomson em 1872-1876. A expedição também incluiu dois outros naturalistas, Henry N. Moseley e John Murray . Antes da expedição, o oceano foi, embora interessante para muitos, considerado um corpo imprevisível e quase sempre inferior a vida de água e esta expedição os fez repensar essa posição sobre o oceano Esta expedição foi a mando do The Royal Society , a fim de ver se eles seriam capazes de colocar cabos no fundo do oceano. Eles também trouxeram equipamentos para coletar dados sobre as propriedades biológicas, químicas e geológicas do oceano de forma sistemática. Eles mapearam os sedimentos oceânicos e coletaram dados Os dados coletados nesta viagem provaram que havia vida em águas profundas (5.500 metros) e que a composição da água no oceano é consistente. O sucesso da expedição Challenger levou a muitas mais expedições de exploradores alemães, franceses, americanos e outros britânicos.

Motivação

Os oceanos ocupam cerca de 71% da superfície da Terra. Enquanto a profundidade média dos oceanos é de cerca de 3800 m, as partes mais profundas atingem quase 11000 m. O ambiente marinho tem um volume total (aproximadamente 1370 x 10 6 km 3 ) que é 300 vezes maior para a vida do que o volume da terra e da água doce combinados. Pensa-se que os primeiros organismos se originaram nos antigos oceanos, muito antes de qualquer forma de vida aparecer na terra. A biologia dos oceanos é dominada por organismos que são fundamentalmente diferentes dos organismos da terra e as escalas de tempo do oceano são muito diferentes da atmosfera (embora a atmosfera troque globalmente a cada 3 semanas, o oceano pode levar 1000 anos). Por essas razões, não podemos fazer suposições sobre a vida nos oceanos com base no que sabemos de modelos terrestres e atmosféricos. A gama de diversidade da vida no oceano é uma das principais motivações por trás do estudo contínuo da oceanografia biológica. Essa gama de diversidade significa que há uma necessidade de gama de equipamentos e ferramentas usadas para estudar a diversidade. Com os organismos oceânicos sendo muito mais inacessíveis e não facilmente observáveis ​​(em relação aos organismos terrestres), há um crescimento mais lento do conhecimento e uma necessidade consistente de mais exploração e estudo.

A segunda motivação principal por trás do estudo contínuo da oceanografia biológica é a mudança climática . A oceanografia biológica está intimamente ligada à oceanografia física e química e os detalhes que aprendemos com a oceanografia biológica nos fornecem informações sobre o quadro geral e nos ajudam a construir modelos de processos em maior escala. Esses modelos são ainda mais críticos quando o ambiente global está mudando a um ritmo sem precedentes. Existem padrões globais nas condições ambientais, como mudanças no pH, temperatura, salinidade e CO 2 , mas nem todos os lugares observam a mesma mudança. O oceano torna a Terra habitável por meio da regulação do clima da Terra e de processos como a produção primária, que fornece oxigênio como subproduto. A biologia é fundamental para facilitar alguns desses processos, mas com as mudanças climáticas e os impactos humanos, o ambiente do oceano está em constante mudança e, portanto, exige pesquisas consistentes e contínuas.

Algumas das principais questões que os oceanógrafos biológicos procuram responder podem incluir: que tipos de organismos habitam diferentes setores e profundidades do oceano e por quê? Muitas pesquisas oceanográficas biológicas estudam a produção de matéria orgânica pela vida oceânica e examinam quais fatores afetam seu crescimento e, como resultado, as taxas de produção de matéria orgânica . Alguns oceanógrafos biológicos observam as relações entre os próprios organismos, desde os micróbios até as baleias, e alguns observam as relações entre certos organismos e as características químicas ou físicas do oceano. Oceanógrafos biológicos também buscam responder a perguntas com um impacto mais direto e imediato sobre os humanos - como perguntar o que podemos esperar colher do mar e como o clima, as estações ou os desastres naturais recentes podem afetar a colheita da pesca. Algumas das principais questões no momento e no futuro são como as mudanças climáticas afetarão a biota oceânica .

Veja também

Referências

  1. ^ a b c d e f g Lalli, Carol M., e Timothy R. Parsons. "Introdução." Oceanografia biológica: uma introdução. Primeira edição ed. Tarrytown, New York: Pergamon, 1993. 7-21. Imprimir.
  2. ^ a b Menden-Deuer, Susanne. "Informações sobre o curso." OCG 561 Oceanografia Biológica. < http://mendendeuerlab.com/ >
  3. ^ Miller, Charles B. e Patricia A. Wheeler. Oceanografia Biológica. Segunda ed. Chinchester, West Sussex: John Wiley & Sons, 2012. Print.
  4. ^ Mann, KH; Lazier, JRN (2006). Dynamics of Marine Ecosystems (Terceira ed.). Departamento de Pesca e Oceanos, Instituto de Oceanografia de Bedford, Dartmouth, Nova Escócia, Canadá: Blackwell Publishing.