Océanos y oceanografía - ciencias de la naturaleza.

Océanos y oceanografía - ciencias de la naturaleza. 1 INTRODUCCIÓN Costa oceánica y charca de marea La vida marina es abundante a lo largo de las costas y en las charcas de marea, donde el sol llega hasta el suelo y las mareas oscilantes provocan la circulación continua de los recursos. Pat O'Hara Photography - ciencias de la naturaleza. Océanos y oceanografía, océano es un cuerpo extenso de agua salada que cubre unas tres cuartas partes de la superficie de la Tierra y oceanografía es el estudio científico de los procesos físicos, químicos y biológicos que mantienen su estructura y su movimiento. La ciencia marina también se interesa por el estudio del lecho marino, de los litorales, de la relación del océano con la atmósfera, así como de la flora y la fauna marinas. 2 CUENCAS OCEÁNICAS Giro antártico Los océanos están conectados por una corriente que se mueve en el sentido de las agujas de un reloj alrededor del polo sur, llamado giro antártico. Este giro resulta de las corrientes de los océanos Atlántico, Pacífico e Índico que circulan en sentido inverso. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. En el hemisferio sur hay una zona circumpolar (el océano Glacial Antártico) que conecta los extremos australes del océano Atlántico, con forma de S, del océano Pacífico, triangular y extenso, y del océano Índico, de menor dimensión. Hay algunos otros mares menores semicerrados; entre ellos son característicos el Ártico, el Báltico y el Mediterráneo, que se unen a los grandes océanos y modifican sus propiedades. La profundidad media del océano es poco menor de 4.000 m. Cerca de tierra firme, el fondo marino se suele encontrar a poca profundidad, menos de 200 m, con pendientes suaves que pueden emerger formando bancos costeros o islas. Estas regiones poco profundas se extienden de 100 a 200 km desde la costa formando las plataformas continentales, regiones con importancia económica para la pesca, la extracción de petróleo y de gas y el desecho de basuras. Mar adentro desde la plataforma continental, en el llamado talud continental, el fondo marino desciende con rapidez unos 3.500 m hasta la explanada continental, una zona de sedimentos con pendiente decreciente que se extiende unos 600 km hasta las llanuras abisales planas del fondo oceánico profundo. La formación de los continentes y océanos terrestres: la deriva continental © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Los ejes centrales de las principales cuencas oceánicas están conectados por el sistema de dorsales, cordilleras extensas de montañas con depresiones internas cruzadas por zonas de fractura. Las dorsales oceánicas son fundamentales para la comprensión de la evolución de las cuencas de los océanos, como explica la tectónica de placas. Están asociadas con terremotos, con volcanes y con grietas hidrotermales que transfieren desde el interior de la Tierra fluidos químicamente ricos que están asociados con insólitos sistemas biológicos dependientes del sulfuro. Desde las dorsales oceánicas, se despide roca fundida y se extiende internamente, añadiendo nueva materia a las placas corticales rígidas de la Tierra. Las placas se separan unos pocos centímetros cada año. En áreas donde las placas se superponen, como en el borde del Pacífico, la corteza queda subducida y vuelve al manto, formando fosas que pueden alcanzar profundidades de 7 km (véase Fosa oceánica). La de mayor profundidad conocida es la fosa de las Marianas, con unos 11 km, situada al este de Filipinas. Es útil distinguir entre las plataformas continentales poco profundas y el océano profundo, pero no debe olvidarse que incluso las fosas mayores son pequeñas en comparación con el diámetro de la Tierra: la razón entre la profundidad y la anchura es próxima al uno por mil. El océano, como la atmósfera, es una capa fina de fluido sostenido en la Tierra en rotación, debido a la fuerza de la gravedad. 3 AGUA OCEÁNICA El océano contiene el 97% del agua de la Tierra; en la atmósfera está el 0,001%. Los procesos que intercambian y transforman el agua en vapor, en líquido o en sólido son fundamentales para el clima y para la propia vida. El agua es una de las sustancias más comunes, pero tiene algunas propiedades físicas y químicas inusuales. Es uno de los pocos líquidos naturales y puede encontrarse en las tres fases: vapor de agua, agua líquida y hielo sólido. Tiene un calor específico y un calor latente grandes, de modo que son necesarias grandes cantidades de energía para elevar su temperatura, para fundir hielo o para evaporar agua. Estas características controlan en gran medida la distribución de temperatura en la Tierra, siendo los climas oceánicos más uniformes que los continentales. Hay otras propiedades del agua --poder disolvente alto, constante dieléctrica grande y tensión superficial grande, entre otras-- que aseguran reacciones esenciales para que la vida continúe su desarrollo. La mayoría de estas propiedades no quedan muy afectadas por la presencia de las sales disueltas que diferencian el agua salina del agua dulce, mucho menos abundante. El agua del mar es una disolución compleja que contiene todos los elementos estables; las técnicas analíticas actuales han identificado cerca de la mitad de ellos, pero muchos están presentes en concentraciones ínfimas --menos de una parte por millón. Los constituyentes principales de un kilogramo típico de agua de mar son 965 g de agua junto a 19,353 g de cloruro, 10,760 g de sodio, 2,712 g de sulfato, 1,294 g de magnesio y cantidades menores de calcio, potasio, bicarbonato, bromuro, estroncio, boro y fluoruro. Se ha encontrado que muestras de agua de casi cualquier parte de los océanos abiertos contienen estos constituyentes en proporciones muy próximas, de tal forma que toda el agua del mar puede tratarse como una mezcla uniforme diluida con cantidades variables de agua dulce. Debido a esta constancia, casi absoluta, en la composición, la salinidad puede estimarse con precisión midiendo la conductividad eléctrica de una muestra a una temperatura conocida. Las propiedades del agua dulce dependen de la presión y de la temperatura; las del agua de mar se ven afectadas también por la salinidad. La densidad del agua de mar, por ejemplo, depende de la temperatura, la presión y la salinidad de forma compleja: disminuye cuando la temperatura aumenta, pero crece con la salinidad y la presión. La densidad es importante porque el océano tiende a moverse de manera que el agua más densa esté en el fondo y el agua menos densa en la superficie. Otra propiedad importante del agua de mar es su gran capacidad para absorber la radiación electromagnética, en especial la del Sol. Incluso en las aguas más claras casi toda la radiación solar incidente (el 99%) es absorbida en los 100 m superiores del océano, donde puede ser utilizada en la fotosíntesis para transformar carbono inorgánico y elementos nutrientes en organismos biológicos como el plancton. A profundidades superiores el océano es oscuro y sus propiedades sólo pueden cambiar al mezclarse. Sin embargo, las ondas sonoras pueden transmitirse a través del océano con pérdidas relativamente pequeñas: una carga de profundidad hecha estallar en Perth, en el oeste de Australia, puede detectarse en las Bermudas, en el Atlántico norte. Esto permite que tanto el hombre como los animales marinos puedan usar sonidos para comunicarse bajo el agua. Las profundidades oceánicas se miden por eco sonoro, se calculan a partir del intervalo de tiempo que tarda un pulso de sonido en llegar al fondo y volver. El sonar funciona de forma similar, pero el haz se transmite con un ángulo respecto a la vertical, para detectar y representar submarinos, bancos de peces o la forma y la textura del fondo marino. 4 ESTRUCTURA OCEÁNICA Mapa del fondo oceánico Este mapa muestra la topografía del lecho marino situado bajo los océanos terrestres. La profundidad del océano varía entre las cuencas, las plataformas, las cordilleras, las dorsales y los volcanes que configuran el fondo oceánico. Con su variedad de rasgos geológicos, el lecho marino se parece a los paisajes continentales. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. El aspecto superficial del océano se conoce hoy gracias a la observación espacial. Vivimos en el llamado "planeta azul". Desde el espacio se ve, sobre todo, el mar azul, las nubes blancas y cantidades relativamente pequeñas de tierra. Podemos distinguir el oleaje y, con el estudio cuidadoso de los litorales, el movimiento diario y semidiario de todas las cuencas oceánicas, lo que constituye las mareas. Estas observaciones visuales quedan confinadas a la superficie; otras propiedades importantes requieren medidas realizadas desde barcos. La distribución de la temperatura superficial del mar es la propiedad que mejor se conoce, porque puede medirse desde el espacio, así como con métodos sencillos que pueden ser realizados en los barcos mercantes. En el océano abierto decrece desde valores de 30 °C o más cerca del ecuador, hasta -2 °C cerca del hielo de las altas latitudes. La salinidad es más difícil de determinar y por tanto resulta menos conocida; es relativamente baja en latitudes altas y tiene un máximo subtropical cerca de 25° latitud N y de 25° latitud S, con un mínimo ecuatorial en medio. Esta distribución está relacionada con las diferencias entre la evaporación y la precipitación; la salinidad baja del ecuador deriva de las copiosas lluvias tropicales (responsables de las junglas y de los bosques tropicales), y las medidas máximas lo hacen de la lluvia escasa y de los anticiclones subtropicales (con zonas de desiertos). Tanto la temperatura como la salinidad están distribuidas de forma aproximadamente zonal, con contornos que van de Este a Oeste. Cerca de las costas hay anomalías asociadas con las corrientes oceánicas y con un fenómeno conocido como emergencia. Las regiones de emergencia se encuentran cerca de las fronteras orientales de los océanos, donde los vientos que soplan a lo largo de la costa pueden producir una corriente media superficial que se aleja de la tierra. Agua más profunda (desde tal vez 500 m) sube para reemplazar el déficit, haciendo descender la temperatura. Esta agua suele ser rica en sales nutritivas; por tanto, estas zonas tienen una producción geológica grande y son ricas en peces y en otras formas de comunidades marinas. Las observaciones submarinas son mucho menos numerosas, pero los científicos conocen bien las distribuciones medias de temperatura, salinidad y oxígeno, y tienen información más incompleta sobre los otros constituyentes. De lejos, lo que mejor se conoce es la estructura de temperaturas. El rango es el mismo que el de la superficie (de -2 °C a 30 °C, justo el rango de temperaturas en las que los seres humanos podemos vivir), pero hay mucha más agua fría que caliente: la temperatura media es de 3,5 °C. Toda el agua más caliente que 5 °C está confinada a una capa poco profunda entre los 50° latitud N y los 50° latitud S. Aparte de los cambios superficiales estacionarios o diarios, la estructura típica es la de una capa de agua casi isoterma cerca de la superficie, separada por otra capa con cambios bruscos de temperatura (la termoclina principal) de una última capa gruesa que se extiende hasta el fondo marino. Al Norte y al Sur de la latitud 50° la temperatura varía poco con la profundidad. En las latitudes medias la temperatura superficial crece y la profundidad de la termoclina principal es máxima, aproximadamente de 1 km. A latitudes bajas, la temperatura de superficie es alta y la termoclina asciende (unos 100 m) con un cambio rápido de la temperatura con la profundidad. Esta estructura es explicable parcialmente en términos de las propiedades físicas del agua de mar: en general, cuanto más fría sea el agua, ésta será más pesada; así, es de esperar que el agua más densa (fría) descenderá para llenar las cuencas más profundas del océano. En regiones polares, durante el invierno el agua más fría se encuentra en la superficie; después de que su calor se haya radiado en la larga noche polar, desciende y enfría el océano profundo, incluso bajo los trópicos y el ecuador. El cómo y el porqué exactos de estos procesos se sigue investigando. La salinidad, como la temperatura, afecta a la densidad, en especial en las bajas temperaturas polares. Las regiones principales de descenso de las aguas parecen tener una extensión limitada, confinadas al mar de Weddell, en el sector Atlántico del océano Antártico, y a los mares de Groenlandia y Noruega en el océano Atlántico. La estructura salina del océano es más compleja que la térmica. En general el agua más densa, con menor temperatura, se encuentra en el fondo. La salinidad afecta menos a la densidad y, por tanto, puede ser más variable con la profundidad. Los procesos que afectan a la salinidad (la lluvia que diluye el agua y la evaporación que la concentra) se producen en la superficie y forman masas de agua con combinaciones particulares de salinidad y de temperatura. Cuando una de estas masas abandona la superficie, su temperatura y salinidad sólo se alteran por la mezcla con otras masas. La mayoría de estos procesos de mezcla tratan al calor y a la sal de la misma manera; así, una masa de agua tiende a conservar su propia relación característica entre temperatura y salinidad (T/S). La temperatura y la salinidad son los trazadores más importantes para indicar las regiones originales de las masas de agua. Se llaman trazadores conservativos porque no hay procesos, fuera de la superficie, que añadan o sustraigan calor o sal; así, en las capas más profundas se conservan sus valores. Un diagrama T/S, mostrando cómo varía la salinidad con la temperatura en una columna particular de agua, proporciona una especie de huella que permite el seguimiento de las masas de agua durante miles de kilómetros; sólo se modifican poco a poco por la mezcla lenta con otras masas de agua. El proceso detallado que realiza la mezcla presenta un problema central en la oceanografía física moderna. Existen otros trazadores que, aun sin ser conservativos, son valiosos porque proporcionan indicaciones de tiempo. El agua en la superficie del mar suele estar saturada (o incluso sobresaturada) con gases atmosféricos, entre ellos el oxígeno. Cuando esta agua abandona la superficie y se desplaza, su concentración de oxígeno disminuye porque es el sostén vital de las criaturas marinas y porque participa en la descomposición de los detritos. Así, el contenido decreciente de oxígeno es una indicación del tiempo transcurrido desde que el agua abandonó la superficie. En algunas regiones donde el agua está estancada, todo el oxígeno ha sido utilizado y, en su lugar, se encuentra sulfuro de hidrógeno. El mar Negro es un ejemplo clásico: se dice que se llama así porque los sulfuros oscurecen los objetos metálicos sumergidos. Otros trazadores, llamados trazadores transitorios, tienen distribuciones que cambian con el tiempo, a veces por la influencia humana. Es el caso del tritio, isótopo más pesado del hidrógeno; su concentración en el océano se debe casi por completo a las desintegraciones radiactivas de las pruebas para armas nucleares ocurridas desde la II Guerra Mundial. Su difusión en el océano ha esclarecido algunos ritmos de circulación oceánica y la magnitud de las mezclas. El tritio es radiactivo, se desintegra con una vida media de 1.245 años para formar un isótopo estable, el helio 3. Medidas del tritio y del helio 3 en una misma muestra proporcionan una estimación del tiempo transcurrido desde que el agua abandonó la superficie. Tanto esta medida como su interpretación son complejas, pero están produciendo bastantes pistas sobre la circulación oceánica profunda. Otros trazadores creados por el hombre, como los freones, también suministran resultados valiosos y se están haciendo estudios sobre la posibilidad de inyectar trazadores, como el hexafluoruro de azufre, para investigar el transporte y las mezclas. 5 CORRIENTES OCEÁNICAS Corrientes oceánicas Las mayores corrientes superficiales oceánicas en el mundo están causadas por los vientos dominantes. Las corrientes pueden ser frías, como la corriente de deriva del viento del oeste, o cálidas, como la corriente del Golfo. Las corrientes circulan en trayectorias llamadas giros, moviéndose como las agujas de un reloj en el hemisferio norte y al contrario en el sur. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Las corrientes oceánicas cercanas a la superficie afectan a los barcos, y la mayoría de la información sobre ellas proviene de los informes de los marinos sobre su deriva con respecto al rumbo deseado. Pese a las diferentes formas que tienen los océanos Atlántico, Índico y Pacífico, poseen estructuras de corrientes superficiales similares, dominadas por una circulación (o giro) de amplitud oceánica, siendo las corrientes mucho más fuertes en las estrechas regiones cercanas a las fronteras occidentales. La corriente del Golfo en el Atlántico norte y la de Kuro-Shivo en el Pacífico son las más conocidas; la corriente correspondiente en el Océano Índico, la de Somalia, se complica por la variación estacional del monzón. Cerca del ecuador en todos los océanos hay dos corrientes con dirección Oeste; en los océanos Pacífico, Índico y en parte del Atlántico, están separadas por una contracorriente ecuatorial con dirección Este. En el océano Antártico no hay una barrera continental continua (aunque el estrecho pasaje de Drake puede causar un efecto parecido) y la corriente superficial principal fluye en círculo alrededor de la Tierra en la corriente Circumpolar Antártica, con dirección Este. Los mapas publicados de las corrientes oceánicas superficiales se basan en situaciones promedio: en un caso particular, la corriente puede ser muy distinta, en especial en corrientes como la del Golfo con meandros y vertientes anulares que se arremolinan de forma complicada. Las grandes corrientes superficiales varían con el viento y el tiempo atmosférico, pero pueden considerarse semipermanentes. Corrientes de convección oceánicas Este diagrama muestra las corrientes donde se produce el intercambio de agua caliente y fría en el océano. © Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Hay algunas corrientes subsuperficiales de carácter semipermanente. Quizá las más interesantes sean las corrientes inferiores ecuatoriales encontradas en los océanos Atlántico y Pacífico, y de modo esporádico en el Índico, que fluyen desde el Oeste a velocidades superiores a un metro por segundo, a una profundidad de unos 100 m, en el ecuador. Existen otras corrientes subsuperficiales semipermanentes donde se forma agua densa en cuencas con umbral poco profundo: el agua densa supera este umbral creando una corriente hacia la cuenca oceánica exterior. Son ejemplos típicos el flujo de agua pesada desde el mar Mediterráneo hacia el océano Atlántico en Gibraltar y desde el mar Rojo hacia el océano Índico en el estrecho de Bab-al-Mandeb. El agua densa también fluye hacia el océano Atlántico a través de varios umbrales en la dorsal que une Groenlandia, Islandia y Escocia. Aparte de esto, nuestros conocimientos de las corrientes subsuperficiales son difíciles de compendiar porque resultan muy variables. El agua fría originada en el extremo norte del Atlántico o en el mar de Weddell ocupa todas las cuencas profundas del océano; por lo tanto, debe de haber una corriente profunda dirigida hacia el ecuador, pero el camino que toma no está bien establecido. Se piensa que en el Atlántico norte hay una cavidad profunda vertical-meridional con agua que fluye hacia el Sur con temperaturas bajas. No hay una fuente de agua profunda en el océano Pacífico, y la circulación relativamente lenta tiene lugar, en general, encima de los 800 m: el agua cálida fluye hacia el Norte en Kuro-Shivo y vuelve en el Pacífico central y oriental a temperaturas menores. El océano Índico tampoco tiene formaciones de agua profunda. Se ha observado algo de flujo hacia el polo en forma de corrientes subsuperficiales en las fronteras occidentales, como contracorrientes bajo la corriente del Golfo a profundidades mayores de 2.000 m. En el resto del océano las corrientes promedio quedan ocultadas por la variabilidad introducida por los remolinos oceánicos de tamaño medio. Se parecen a depresiones y anticiclones meteorológicos, pero son menores (por lo general, de unos 100 m) y tienen corrientes del orden de 10 cm por segundo. Estas circulaciones suelen durar unos 100 días y sus corrientes variables asociadas ocultan las corrientes medias más pequeñas. Aunque la velocidad media de las corrientes oceánicas profundas es pequeña, éstas transportan grandes cantidades de calor y de agua dulce; por tanto, son importantes para el mantenimiento del clima. 6 INTERACCIÓN AIRE-MAR Aparte de las mareas, todos los movimientos atmosféricos y oceánicos están impulsados por el Sol. Hay dos preguntas básicas: ¿Qué le ocurre a la radiación solar? ¿Y qué le ocurre al agua? La mayor parte de la energía solar llega a los trópicos, mientras que la radiación de onda larga saliente está distribuida más uniformemente entre las distintas latitudes. El exceso de calor en las latitudes bajas se transfiere hacia los polos por movimientos en la atmósfera y en el océano. La atmósfera puede considerarse como una máquina de calor gigante e ineficiente que absorbe calor en el cinturón ecuatorial caliente, perdiéndolo más cerca de los polos. En las latitudes bajas el aire asciende, formando cinturones ecuatoriales de lluvia, viajando en dirección polar antes de descender en los anticiclones subtropicales y volviendo al ecuador como vientos alisios. En latitudes mayores a 30° latitud N y 30° latitud S los vientos suelen dirigirse hacia el Oeste, pero se producen depresiones y anticiclones itinerantes que provocan inestabilidades meteorológicas en las latitudes medias. Tanto el nicho meridional de baja latitud como las perturbaciones de menor escala transfieren calor desde los trópicos hacia los polos. También determinan la circulación general en la atmósfera (los vientos del mundo). Estos comportamientos de los vientos son los que inducen las corrientes superficiales medias del océano, impulsadas sobre todo por el viento. Las corrientes más profundas se originan por diferencias de densidad. Así puede producirse la circulación termoclina efectuada por el hundimiento del agua superficial fría y salina, y por tanto densa, como para llegar y llenar los cuencas profundas del océano. Los mecanismos no están claros y puede que las circulaciones impulsadas por el viento y las impulsadas por diferencias de densidad interactúen. Se están usando modelos informáticos del océano, y de la relación atmósfera-océano, para estudiar los movimientos implicados. Es muy importante llegar a una comprensión más profunda del clima para poder obtener fiabilidades mayores en las predicciones meteorológicas y en la determinación de la escala y de la intensidad de cualquier calentamiento global posible. Un programa internacional mayor, el Experimento de Circulación Oceánica Mundial (WOCE, siglas en inglés), está en marcha y permitirá un gran incremento de los conocimientos sobre la estructura y la circulación de los océanos. También hay proyectos para el establecimiento de un Sistema de Observación del Clima Global que incluirá un Sistema de Observación Oceánica Global (GOOS, siglas en inglés). Este sistema está siendo diseñado para que suministre observaciones oceánicas recogidas de forma regular durante décadas que permitan seguir los cambios en la circulación oceánica. 7 USOS DEL OCÉANO Limpieza de vertidos de petróleo Los trabajadores utilizan redes especiales para limpiar una playa después de que un buque cisterna haya derramado su carga. Los vertidos de barcos petroleros son un problema ecológico creciente ya que una vez que el petróleo ha sido derramado es casi imposible retirarlo o contenerlo. Debido a que el petróleo y el agua no se mezclan, cantidades incluso pequeñas se propagan sobre la superficie oceánica extendiéndose sobre las costas. Los intentos de aplicar tratamientos químicos o de sumergir el petróleo pueden afectar a la vida marina o a los ecosistemas de las playas. Spencer Grant/Photo Researchers, Inc. Los usos económicos del océano dependen de cosas tan básicas como son su gran superficie y volumen, junto a las propiedades físicas y químicas del agua marina. Su combinación de densidad alta y viscosidad baja lo hacen apropiado para el desplazamiento de barcos; su composición química compleja sustenta un entramado alimentario complicado que empieza en la fotosíntesis e incluye a los peces que los seres humanos encuentran sabrosos y nutritivos. Su opacidad a la radiación solar lo hace oscuro, y esto, junto a su volumen enorme, alienta la ocultación en él de cualquier cosa, desde desechos hasta submarinos nucleares. Sus calores específico y latente elevados lo convierten en regulador del clima terrestre y de la existencia humana. El océano ha sido utilizado desde mucho antes de la historia registrada: sin embargo, hoy hay mucha más gente con maquinaria, herramientas y fuentes de energía más poderosas. Se requiere una comprensión mejorada del océano si no se quiere sobreexplotar su capacidad. Equipo de perforación marino Un equipo semisumergible de producción de petróleo contiene unas columnas, a modo de patas, llenas de aire; esto permite que la plataforma flote sobre la superficie del agua. Los pozos marinos extraen aproximadamente el 25% de la producción mundial de petróleo. John Mead/Photo Researchers, Inc. El océano ha sido utilizado tradicionalmente como sostén de los barcos, como fuente de alimento y como vertedero; y crece su reconocimiento como componente vital en la regulación del clima. Componentes químicos valiosos pueden ser extraídos del agua marina, y la recuperación de minerales del mar, como hidrocarburos, es una industria principal que extiende gradualmente sus operaciones a las aguas más profundas. Por otra parte, la actividad militar, como la lucha antisubmarina, está en declive con el fin de la Guerra fría; sus recursos de investigación y desarrollo en el océano profundo están siendo transferidos en parte hacia las aguas costeras. Los barcos de superficie están más relacionados con las olas que con las corrientes; por tanto, se está haciendo un uso creciente de predicciones de oleaje basadas en modelos informáticos que utilizan las velocidades de los vientos dadas por las predicciones meteorológicas. Los resultados se comparan con las observaciones hechas en los barcos y con las observaciones de altura de las olas realizadas desde los altímetros de los satélites, que miden también las velocidades de los vientos de superficie. Otros instrumentos, los medidores de dispersión, miden tanto la velocidad del viento como su dirección. Las predicciones de olas también son valiosas para los barcos pesqueros, así como el sistema sonar para la localización de peces. La oceanografía pesquera, sin embargo, es una disciplina muy complicada. La abundancia variable de bancos de peces es difícil de predecir. Gestionar la industria para no exceder lo que se piensa hoy que es el desarrollo sostenible, presenta problemas internacionales complejos, tanto para establecer como para cumplir los tratados necesarios. Hay pocas esperanzas de que la pesca suministre más de una pequeña fracción de las necesidades mundiales de proteínas. El océano es tan grande que incita el vertido de materia sobrante en su interior por parte de industrias y de ciudades que quieren evitar el gasto adicional de los vertidos en tierra o del procesado o reciclado de sus desechos. Todo el mundo conoce algún caso de contaminación del agua marina, pero hay pocas estimaciones fiables sobre el material vertido y sobre los lugares de vertido. Más de las tres cuartas partes de las contaminaciones marinas provienen de fuentes situadas en tierra, y un tercio de éstas tiene origen aéreo, que engloba algunos contaminantes de las emisiones de los vehículos. Sólo un 12% proviene de las embarcaciones, como resultado de descargas operativas, de accidentes o de basura (véase Contaminación por crudos). Vida oceánica y recursos Bajo la superficie del mar hay una variedad enorme de recursos, tanto orgánicos como inorgánicos. Aquí, una tortuga joven avanza a través de un laberinto vivo construido por coral y por otros organismos sobre el fondo rocoso del océano. Se estima que el océano es capaz de producir 200 millones de toneladas de materia orgánica cosechable y que puede contener más de 10.000 millones de toneladas de oro. La única dificultad para obtener estos recursos es la compleja relación entre la química, la geología y la física del mar; es imposible alterar una sin afectar a las demás. Jozon Michel/Agency Hoa Qui/Phototake NYC Ya hace muchos años que el valor de la producción de petróleo y de gas en el mar supera el de las capturas mundiales de pesca. Se siguen encontrando reservas muy cargadas, aunque a profundidades cada vez mayores y en regiones con entornos mucho más duros para la resistencia de las estructuras de extracción y para el funcionamiento de las industrias de servicios de apoyo. La explotación de los materiales del lecho oceánico se limita principalmente a la extracción de arena y de grava desde profundidades relativamente pequeñas. Ha habido pocos progresos en la extracción propuesta de metales de los nódulos de manganeso encontrados en grandes cantidades en el fondo del océano profundo, de los sedimentos ricos en metales que se sabe que existen en huecos de la grieta del mar Rojo o de los asociados con las grietas hidrotermales de los océanos Atlántico y Pacífico. Ciertos elementos químicos, como el bromo, siguen siendo extraídos del agua del mar, y hay un interés creciente sobre los productos farmacéuticos que se obtienen de la biota marina. El agua misma representa un recurso valioso en la producción de agua dulce en muchos lugares del mundo donde la desalinización o la ósmosis inversa son rentables, pese a que el calor latente elevado del agua impone elevados costes energéticos. Protestas contra el proyecto de perforación Manifestantes con animales de plástico cubiertos de petróleo, protestan contra un proyecto de perforación en Cayo Largo (Florida, Estados Unidos). Se produzcan o no vertidos accidentales, el impacto sobre el delicado ecosistema marino podría ser devastador. El ruido, el calor y el movimiento son también clases de contaminación que interfieren en los ciclos normales de vida. UPI/THE BETTMANN ARCHIVE Cada vez se reconoce más que el océano actúa como un regulador del clima, pero, a pesar de la expansión y de los progresos de la ciencia marina en este siglo, los científicos tienen pocos conocimientos sobre las propiedades, las poblaciones y los procesos del océano. Modelos informáticos avanzados de la relación atmósfera-océano han sido desarrollados, pero requieren mejor y más completa información de los procesos oceánicos. Hasta que no alcancen un estado más avanzado no podremos esperar predicciones fiables de los cambios climáticos provocados por el incremento de dióxido de carbono, de metano o de otros gases con actividad radiactiva en la atmósfera. Se espera que el océano y la atmósfera permanezcan más o menos en su estado actual durante cientos de millones de años. En unas pocas generaciones la población mundial excederá los diez mil millones de personas, la mayoría en los países en vías de desarrollo; entonces nuestra supervivencia dependerá de una mejor comprensión de la interacción entre nuestros limitados recursos biológicos y físicos. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993--2008 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.