los oceanos y sus movimientos

El fondo oceánico

El modelado de los fondos oceánicos no es, como se pensaba en la Antigüedad, una superficie plana, sino bastante accidentada. La cordillera dorsal del Atlántico Medio tiene alturas que pueden llegar a los 4.000 m. El sondeo por sonar de los fondos oceánicos ha permitido dibujar mapas de relieve de gran ayuda en la navegación, el estudio de las posibilidades petrolíferas del subsuelo oceánico, así como de las posibilidades mineras. Con sistemas de geofísica como la sísmica y la gravimetría se ha podido descifrar la estructura de las capas que están debajo de estos fondos oceánicos y con su ayuda se han encontrado gran cantidad de yacimientos de petróleo como los del mar del Norte, golfo de México, golfo Pérsico y África Occidental, entre otros.

El estudio de las grandes profundidades oceánicas ha esclarecido las teorías de la formación de las cadenas montañosas y, por lo tanto, de la disposición actual de los continentes.

Grandes expediciones se han montado para perforar los fondos marinos más profundos y obtener muestras para su análisis. Con base en estos estudios se logró obtener información sobre los cambios de posición y polaridad de los campos magnéticos y, lo que es más importante, se pudieron medir los movimientos de la corteza oceánica causantes de la deriva continental. Con submarinos de gran resistencia se logró bajar a profundidades enormes y fotografiar los fondos oceánicos y la fauna abisal.

 Repartición de los océanos

La mayoría de la superficie de la tierra está compuesta por los océanos. El análisis de los mejores mapas muestra que cubren 70,8% con un área total de 361059000 km. Por otra parte, la distribución de los océanos es muy irregular: mientras el hemisferio norte contiene cuatro quintos de toda la tierra firme, el hemisferio sur está cubierto en nueve decimos por agua. Se podía decir que se dividen los océanos en: océano pacifico, el más grande y amplio de todos, como quiera que bordea las costas occidentales de las Américas y las costas orientales de Asia, Australia, y el archipiélago de Nueva Zelanda e Indonesia; océano indico, al oriente de África, limitado por las costas occidentales de Australia y la parte occidental de Indonesia y el archipiélago de Nueva Zelanda; el océano Atlántico, entre las costas orientales de América y las occidentales de África y Europa; el océano glacial Ártico, que cubre el Polo Norte y está permanentemente congelado en su superficie, pero conectado con el Pacifico y el Atlántico por debajo del casquete de hielo. Se pueden nombrar además algunos mares interiores como el mar Negro de Asia, el Mediterráneo entre Europa y África y el Caspio entre Armenia e Irán.

 Topografía submarina

Siempre se reconoció la necesidad de conocer las profundidades de las aguas cercanas a puertos con fines de navegación. Para ello se utilizaron las primeras sondas de pértiga. Las pértigas son unas varas de madera de algunos metros de longitud con las cuales se toca fondo para medir la profundidad. Las sondas de peso y cuerda podían medir profundidades mayores, pero siempre con las limitantes de la longitud de la cuerda y algunos efectos de las corrientes submarinas que desplazan las cuerdas, haciendo las medidas muy precisas. No era necesario entonces más imprecisión, la navegación segura era la única preocupación.

El desarrollo de la ciencia hizo necesario un mejor conocimiento de la topografía submarina con fines económicos y científicos. El desarrollo del sonar y de los hidrófonos permitió medidas mucho más rápidas y abundantes así como precisas. Para este tipo de investigaciones se utilizan ondas ultrasónicas que permiten mediciones de gran precisión. Se podía ahora hacer perfiles continuos, mostrando secciones completas del fondo del mar. Como resultados de estos estudios se encontraron relieves y topografías accidentadas, alrededor de grandes planicies rellenas de sedimentos.

 Plataforma continental

Se puede definir morfológicamente como la prolongación del continente debajo del agua, con una pendiente suave. F.P Shepard (1897), utilizando los datos que disponían los Aliados durante la segunda guerra mundial, calculo que el valor promedio de esta pendiente puede ser de 0º 07. Estructuralmente permanece a la geología del continente y, por tanto, su extensión mar adentro es reflejo de la estructura existente en la zona aledaña de tierra firme. La plataforma continental cercana a las grandes cadenas montañosas o de arcos insulares es angosta y seguida de profundísimas fosas con paredes abruptas. Frente a las costas de bajas elevaciones, la plataforma continental se extiende por muchos kilómetros.

Mar adentro, la plataforma continental está limitada por una zona en la cual se nota un claro aumento de la pendiente. Se ha llamado a esta zona el talud continental o la pendiente continental. Se ha medido como promedio un valor de 3º a 5º, sin embargo, frente a costas como cadenas montañosas notables o a los arcos insulares, como las costas occidentales de las Américas y los archipiélagos de Nueva Zelanda e Indonesia, las pendientes son notables mayores y conducen a fosas profundísimas y estrechas.

Las plataformas continentales están surcadas por verdaderos cañones submarinos, que atraviesan y acentúan el talud continental, y pueden compararse con enormes valles fluviales. A lo largo de estos cañones se desplazan enormes cantidades de sedimentos que se mueven ocasionalmente en las llamadas corrientes de turbidez, produciendo un tipo de depósitos en las terminales de estos cañones en los fondos marinos, similares a los conos o abanicos aluviales. Como es de esperar, estas corrientes de turbidez tienen un efecto erosivo en las paredes y los fondos del cañón. Algunos de estos valles submarinos pueden extenderse desde profundidades de 50 a 100 m en la plataforma continental hasta profundidades de 4000m.

Al pie de estos cañones y del talud continental se extienden los grandes fondos abisales que, aunque muchos más planos si se considera la escala enorme de ellos, más de la mitad de la superficie total de la tierra, también tienen grandes accidentes topográficos que hoy día se pueden ver con claridad en los mapas modernos de los grandes fondos marinos.

 Movimiento de las aguas

Las corrientes marinas superficiales son conocidas desde los inicios de la oceanografía. Matthew Maury (1806-1873), oceanógrafo del siglo XIX, anotaba que existía un gran rio dentro del mar frente a las costas de Florida. En efecto, la corriente del Golfo, que circula por las costas orientales de Florida, se desplaza miles de kilómetros con velocidades  que pueden llegar a los 3 Km/h a su paso entre el sur de la Florida y Cuba; luego e desplaza hacia el noreste y llega a las costas occidentales de Inglaterra y luego hacia el Atlántico Norte entre Noruega y Groenlandia. Esta corriente de aguas tibias viene del norte de África en dirección NO para penetrar en el Caribe por la Antillas. La corriente del Golfo está compuesta por múltiples corrientes pequeñas con velocidades variables que, en algunas ocasiones, pueden llegar a los 9Km/h. se mueve y desplaza su curso en forma de meand

meandros, con oscilaciones que pueden llegar a los 150 km. El volumen de agua movido por la corriente del Golfo puede llegar a los 70 000 000 m/s, es decir, unas 700 veces el caudal del rio Amazonas. Su ancho puede llegar a los 70 km y la profundidad cerca de los 500 m. El detalle de los movimientos  de esta corriente muestra innumerables movimientos satélites que afectan las costas por donde se desplaza.

 Circulación de aguas profundas

Se ha descubierto que las aguas de los mares profundos se encuentran estratificadas por densidades como lo está la atmosfera. Las variaciones de densidad se deben a diferencias de salinidad y  temperatura. Las aguas superficiales que reciben la luz solar directamente sufren evaporación y, por tanto, concentración de las sales en disolución haciéndolas más densas. A su vez, la temperatura es más alta y, por tanto, disminuye la densidad. La entrada de ríos de agua dulce en las zonas de pluviosidad alta es también un factor de disminución de la densidad de las aguas del mar. Por otra parte, la congelación del agua en los mares árticos provoca un aumento en la salinidad de las aguas periféricas al casquete de hielo. Esta combinación de los factores provoca que aguas con mayor densidad desplacen aguas de menor densidad de los lugares más bajos. Estas corrientes de densidad son muy complicadas, debido a la diversidad de factores que influyen en su formación. Una de las mejores conocidas es la llamada corriente del Mediterráneo. La evaporación en el mar Mediterráneo es muy alta debido al carácter seco de las costas que lo rodean y a la enorme insolación a que se encuentra sometido; la salinidad de sus aguas puede llegar a 3,86%, lo que significa 0.1% por encima de la salinidad normal de los océanos. Esta diferencia de densidad hace que el agua del Mediterráneo se hunda hacia el Atlántico a lo largo del fondo del estrecho de Gibraltar con una descarga cercana a los 2 000 000m/s. Sin embargo, en la superficie se forma una corriente de compensación que lleva aguas del Atlántico hacia el Mediterráneo. La corriente que sale al Atlántico se hunde hasta unos 2 000m, donde encuentra aguas de la misma densidad menores; allí se mezcla lentamente con las aguas profundas y frías.

 Mareas

Las mareas fueron reconocidas ya por los antiguos, quienes las relacionaron siempre con las fases de la Luna. Por estadística era posible predecir el advenimiento de las mareas, más que todo por las necesidades para la navegación. Sin embargo, esta relación fue científicamente establecida por Newton con la teoría de la gravitación. Se pudo comprobar, por tanto, que la atracción de la Luna sobre las masas de agua de los océanos es la principal responsable de las mareas. El sol también es un factor determinante en la formación de las 

mareas. Cuando cesa el efecto de esta atracción en el punto determinado se presenta, en consecuencia, un reflujo. Las mareas cerca de la costa son un agente erosivo considerable.

Las mareas varían en intensidad de acuerdo con las posiciones del Sol y de la Luna respecto a la Tierra. Son más severas cuando el Sol y la Luna están en línea con la Tierra, es decir durante la Luna nueva. Sin embargo, esta sería una forma simplista de encarar un problema que en realidad está afectando por muchos otros factores. Las mareas dependen no solamente de la componente vertical de la gravitación; también hay un componente horizontal que se cree es el principal factor de las corrientes de marea.

 Olas

Las olas, movimiento perpetuo de los mares, se forman por acción del viento sobre las aguas. Su mecanismo de producción es complejo. En teoría, la fricción del viento no debería producir olas con velocidades  de menos de 35km/h; sin embargo, vientos de 5km/h pueden producir oleaje en las lagunas. Esto se debe probablemente a que el movimiento del viento es turbulento, lo que indica que hay partículas que se mueven a velocidades mayores que la medida  para la corriente de aire como un todo.

El movimiento de las partículas depende de la longitud de onda (distancia entre dos crestas sucesivas) y de la profundidad del agua. Si se observa un objeto flotando en las olas se nota que describe un movimiento circular, pero que en general permanece en el mismo sitio sin desplazarse en forma apreciable. El diámetro de estas orbitas circulares que describen las partículas de agua constituye la altura de la ola.

El diámetro de estas orbitas disminuye con la profundidad del agua y se hace insignificante a una profundidad de agua igual a la longitud de onda de la ola. La línea que une las posiciones sucesivas de las partículas de la imagen de la ola tal como se ve en la superficie del agua. El tamaño y velocidad de la ola dependen de la diferencia de velocidad del viento y de las partículas de agua de la ola, del tiempo que dure esta exposición y de la distancia sobre la cual se presenta la acción del viento.

La velocidad de la ola es la rapidez con que una cresta es remplazada por un valle y nuevamente por otra cresta. Esta velocidad puede llegar a los 40km/h para las olas de 330m de longitud y 5m de altura.

Cuando las olas de aguas profundas entran en zonas someras, su velocidad disminuye notablemente; este efecto se nota en especial cuando la profundidad del agua es de ¼ a ½ de la longitud de ola. Pero cuando esta profundidad disminuye a niveles inferiores a 1/20 de la longitud de la ola, la velocidad es proporcional a la raíz cuadrada de la profundidad. Las olas disminuyen su velocidad y comienzan a sentir el fondo a profundidades cercanas a los 180m, pero pueden llegar a distorsionarse con profundidades hasta de 500m. Cuando la ola “siente fondo”, la órbita de las partículas se hace elíptica y termina siendo plana en el fondo, causando lo que se llama el “rompimiento de la ola”.

Como consecuencias de este rompimiento se presenta la erosión de las costas, haciéndose mucho más fuerte en las zonas en que el agua es profunda más cerca de la playa, puesto que llegan las olas con más velocidad y altura, mientras en playas de poca profundidad las olas llegan atenuadas por disminución paulatina de la velocidad al estar alejadas de la costa.