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Introdução a biologia Marinha Eliane Marinho Depto de Oceanografia e Limnologia - UFRN Ciências do Mar A oceanografia é o estudo dos oceanos e seus fenômenos tais como ondas, correntes e marés. A oceanografia engloba várias disciplinas: química, física, geologia, geografia, meteorologia e biologia. A biologia marinha é o estudo dos organismos que habitam o mar, suas inter-relações e suas interações com o meio ambiente. O conhecimento da biologia marinha é importante para a compreensão dos organismos marinhos e como as atividades humanas afetam o ambiente marinho. * Estas duas áreas de estudo são normalmente complementares. As Ciências marinhas e suas disciplinas Biologia Marinha Ciências Marinhas e Biotecnologia (servindo ao homem e o meio ambiente) Sistemática A estrutura, evolução e classificação dos organismos marinhos Ecologia Marinha O ecossistema marinho, suas cadeias tróficas e produtividade Maricultura Tecnologia aplicada Física Temperatura, pressão, propagação das ondas correntes, ventos. Biogeografia A dispersão da vida marinha e biota regional Oceanografia Geologia Estrutura e origem da litosfera e hidrosfera, ondas sísmicas, sedimentação Engenharia naval Navegação, petróleo Química Salinidade, constituintes químicos da água do mar, reações químicas da água O uso dos oceanos na Antiguidade O conhecimento das correntes oceânicas, dos ventos, das ondas e das marés é milenar: Os povos antigos usaram o conhecimento sobre ventos e correntes para explorar novas terras e estabelecer rotas comerciais; O uso dos oceanos na antiguidade Conhecimento dos Oceanos Desenvolvimento de “ferramentas tecnológicas” Mapas Polinésios/Fenícios/Gregos Pitolomeu criou o primeiro atlas mundial (~150 DC), incluindo os Oceanos Pacífico e Índico; mostrou o mundo como um “globo” Conhecimento de Astronomia – Navegação pelas Estrelas Perspectiva histórica Limitado a viagens próximas ao Mediterrâneo e Atlântico. ● Primeiras hipóteses sobre a localização e distribuição dos continentes e associação das fases da lua com as marés (gregos e romanos). ● Colonização de vários locais no Atlântico pelos Vikings. História antiga (1000 A.C a 1000 D.C ) Grandes viagens de descobrimentos pelos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico por: Bartolomeu Dias (1487 – 1488); Cristóvão Colombo (1492 – 1494); Vasco da Gama (1497 – 1499); Fernando de Magalhães (1519 – 1522) Primeiras sondagens do fundo oceânico registrados (200-400 m). • Séculos XIV e XV ● Século XVI a XVIII (busca pelo conhecimento científico) Primeiros grandes exploradores – James Cook (1768/79) Conhecimento das características básicas do oceano como salinidade constante e águas mais frias no fundo do que na superfície. Sondagens de mais de 1.000 metros. EndeavourJames Cook Rotas das viagens de James Cook com o Endeavour A primeira viagem está em vermelho, a segunda em verde e a terceira em azul. Conhecimento Científico dos Oceanos 1768/79 – Capitão James Cook realizou 3 viagens de cunho científico ; Determinou a “forma” do Oceano Pacífico; Descobriu a Nova Zelândia, Austrália, e Ilhas do Havaí; Mediu as condições oceânicas de superfície; Confeccionou os primeiros mapas dos oceanos através da utilização de cronômetros para determinar as longitudes. ● Século XIX. Viagem do Beagle (1831 - 1836). Pesquisas cartográficas – mapeamento da América do sul Permitiu a fundação das bases da evolução biológica e estimulou outras expedições. Em 1831, Charles Darwin iniciou uma viagem de 5 anos em todo o mundo como um naturalista no Beagle. O que ele viu nessa viagem teve uma enorme influência sobre suas idéias sobre o mundo natural (teoria da evolução) Rota da Expedição do HMS Beagle (HMS significa Her/His Magesty Ship – Navio de Sua Magestade) ● Challenger Expedition (1872 – 1876) (Charles W. Thompson) Primeira grande expedição oceanográfica. Considerada um marco e a fundação da oceanografia moderna. ● Dados coletados: Correntes, temperatura da água, composição da água, amostras de organismos marinhos e sedimentos do fundo. Trabalho a bordo do Challenger Draga usada no Challenger ● Descobertas mais de 4700 novas espécies marinhas. Resultou num relatório de 29.500 páginas com 50 volumes e 23 anos para ser completado. Espécimes coletados durante a viagem do Challenger. Outras expedições A expedição do Challenger estimulou outras expedições como a alemã Gazelle (1874-1876), a Russa Vitiaz (1886-1889) e Albatross (1887-1925). Albatross (1887 a 1925) Laboratório superior Esquema de coleta de material bentônico Albatross U.S.A. (1887 a 1925) Aparatos: Rede de arrasto vertical, aparelho acústico, coletor de água e rede de arrasto de fundo. ● Século XX (início) - Primeiro mapeamento razoável do fundo oceânico. (Inicio da oceanografia moderna) ● Expedição do Meteor (1925-1927), estudou detalhadamente uma parte do Atlântico Sul. Primeiro a usar uma eco-sonda eletrônica para medir profundidade do oceano, garantindo mais de 70.000 sondagens do leito do oceano, revelando toda a topografia do Atlântico ● Criação de instituições oceanográficas nos EUA: Scripps (Califórnia), Woods Hole (costa leste). Woods Hole Oceanographic ● Pós-segunda guerra – Grande desenvolvimento tecnológico com submersíveis, eco-sondas e sonares. Trieste (Batiscafo) desceu a mais de 10.000 m. ● O submarino nuclear Nautilus atingiu o pólo norte mostrando que todas as partes do oceano podem ser exploradas. Submarino Nautilus chegando ao pólo norte Nautilus chegando a Portland na Inglaterra, nove dias depois de alcançar o Pólo Norte batiscafo Trieste Exploração Oceanográfica 1947 – 1956. Caracterizada por longas pesquisas com a utilização de novos equipamentos. Exemplos deste tipo de pesquisa incluem as sondagens sísmicas no Oceano Atlântico resultando em mapas de relevo submarino. R/V Atlantis e o HOV Alvin Mapa dos cruzeiros do R/V Atlantis Woods Hole Oceanogr. Institution O submersível Alvin junto à popa do Atlantis após uma operação de mergulho. Século XXI - Uma nova era de exploração do oceano A maioria das grandes descobertas em oceanografia, ocorreram apenas nos últimos 50 anos Descoberta do fundo marinho, fendas hidrotermais que suporta formas de vida exóticas. Diferentes tipos de veículos operados remotamente (ROV - remotely operated vehicles ) Exploração Oceanográfica Era dos satélites: de 1978 - presente. Caracterizada pelas pesquisas globais dos processos oceânicos pelo espaço. Exemplos de alguns destes satélites incluem: Seasat, NOAA 6-10, NIMBUS-7, Geosat, Topex/Poseidon e ERS 1 e 2. Era da Ciência Global: de 1995 - presente. Caracterizada por estudos globais com a finalidade de investigar a interação dos processos biológicos, químicos e físicos no oceano e atmosfera, e na parte terrestre. Exploração Oceanográfica Satélites Embarcações Oceanográficas Plataformas, instrumentos fundeados ou a deriva Considerações finais Os oceanos ainda são pouco conhecidos. O que se conhece baseia-se em dados coletados a pouco mais de um século e que a partir de 1978, vem sendo complementados com observações de satélite. Distribuição O bioma marinho é o maior bioma do mundo. Ele cobre cerca de 71% da terra e inclui 5 oceanos: o Pacifico, Atlântico, Indico, Ártico e Antártico. A importância dos oceanos e organismos marinhos Os oceanos e mares tem grande relevância para a biosfera. Do ponto de vista ambiental contribui na composição e equilíbrio climático, uma vez que os oceanos abrigam seres (fitoplâncton) que são responsáveis pela produção de grande parte do oxigênio do planeta e também por reter calor por períodos mais longos que os continentes. Distúrbios climáticos importantes como o El Niño e La Niña, furacões,tempestades tropicais, entre outros, são formados a partir de anomalias de temperatura em massas de água dos oceanos. Suas conseqüências tem influência decisiva sobre a economia mundial. El Niño representa o aquecimento anormal das águas superficiais e sub-superficiais do Oceano Pacífico Equatorial. A palavra El Niño é derivada do espanhol, e refere-se à presença de águas quentes que todos os anos aparecem na costa norte de Peru na época de Natal. O fenômeno La Niña, ou episódio frio do Oceano Pacífico é o resfriamento anômalo das águas superficiais no Oceano Pacífico Equatorial Central e Oriental. De modo geral, pode-se dizer que La Niña é o oposto do El Niño, pois as temperaturas habituais da água do mar à superfície nesta região, situam-se em torno de 25º C, ao passo que, durante o episódio La Niña, tais temperaturas diminuem para cerca de 23º a 22º C. Até a próxima...
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