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Oceanografía Física I Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Naturales Escuela de Biología Profesor: M.S. Emilio Cucalón Zenck Oceanografía Física I CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía y Oceanología Oceanografía: Vocablos griegos ωκεανός (okeanos) = océano γραφειν (graphein) = descripción Descripción del Océano Oceanología: Vocablos griegos ωκεανός (okeanos) = océano λογία (logía) = estudio Estudio del Océano OCUPAN CERCA DEL 71% DE LA SUPERFICIE DE LA TIERRA PROVEEN 300 VECES MÁS ESPACIO PARA LA VIDA QUE EL VOLUMEN COMBINADO DE TIERRA Y AGUA DULCE ES EL MÁS GRANDE HÁBITAT DEL PLANETA!!! QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I CUMPLEN UN ROL FUNDAMENTAL EN LOS SISTEMAS FÍSICOS, GEOQUÍMICOS Y BIOLÓGICOS DE LA TIERRA REGULAN NUESTRO CLIMA RENUEVAN LAS RESERVAS DE AGUA DULCE DE LA TIERRA CONTRIBUYEN DIRECTAMENTE A LA RIQUEZA Y SEGURIDAD ECONÓMICA Y ALIMENTARIA DE UNA MAYORÍA DE NACIONES QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I LA DEGRADACIÓN DE LOS HÁBITATS COSTEROS LA CONTAMINACIÓN DE LOS MARES LA SOBREEXPLOTACIÓN DE LOS RECURSOS PESQUEROS LA DISMINUCIÓN DE LA BIODIVERSIDAD EL BLANQUEAMIENTO Y MUERTE DE LOS ARRECIFES DE CORAL EL RETROCESO DE LAS CAPAS DE HIELO POLARES EL AUMENTO DEL NIVEL DEL MAR LA ACIDIFICACIÓN DE LOS OCÉANOS QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I EL ECUADOR Y EL MAR Mar Patrimonial de 1’100.000 km2 (ZEE) (Cuatro veces la Extensión Territorial de Nuestro País) QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Potencial Extensión de la Plataforma Continental Ecuatoriana (≈25%) Cordillera Colón 130.000 km2 Cordillera Carnegie 107.000 km2 Zona Económica Exclusiva (ZEE) (200 millas) Zona Económica Exclusiva (ZEE) ECUADOR COLOMBIA PERÚ Cordillera Cocos 27.000 km2 Oceanografía Física I Pesca EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I Acuicultura EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I Maricultura EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? PRODUCTO APLICACIÓN FUENTE ORIGINAL Ara-C Agente Anticáncer Esponja Marina Ara-A Agente Antiviral Esponja Marina Carragelose® Aerosol nasal de resfriados y gripe Algas Rojas Ziconotida Analgésico Caracol Marino Manitol Sustitución de Sacarosa Algas Pardas Astaxantina Antioxidante Microalgas Biotecnología Marina Oceanografía Física I EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? * Bioproductos marinos disponibles comercialmente (Pomponi, 1999) Oceanografía Física I Recursos Minerales EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Océanos se convierten en el nuevo reto de la minería a gran escala Las potencias mundiales se lanzan a la exploración y explotación de los recursos minerales situados en los fondos marinos donde existen grandes reservas de oro, cobre, platino y otros metales estratégicos o sólidos raros. Se ignora el impacto ambiental de la explotación de estos recursos y se teme que su extracción masiva pueda dañar los ecosistemas marinos. Oceanografía Física I Exploración y Explotación de Gas y Petróleo EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I Recursos Recreativos (Aguas Costeras y Playas) EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I Impacto de Eventos Oceánicos y Climáticos - Eventos El Niño EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I Impacto de Eventos Oceánicos y Climáticos - Cambio Climático EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I Impacto de Eventos Oceánicos y Climáticos - Tsunamis EL ECUADOR Y EL MAR QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? Oceanografía Física I El uso sostenible de los recursos marinos afectará no sólo la economía de los ecuatorianos en las décadas por venir, sino también su capacidad para enfrentar la creciente demanda por alimentos y materias primas, su posición e influencia en la región, y la calidad ambiental del país como un todo. La clave para el desarrollo sostenible de nuestro mar radica en un mayor conocimiento y entendimiento científico del medio ambiente marino. QUÉ ES LA OCEANOGRAFÍA Por qué estudiar los océanos? EL ECUADOR Y EL MAR Oceanografía Física I CAPÍTULO 2: ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS FORMACIÓN DE LOS OCÉANOS ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA Estructura Geoquímica. Estructura Geodinámica. TECTÓNICA DE PLACAS La Deriva Continental. La Expansión del Fondo Oceánico. La Teoría de la Tectónica de Placas. FUENTES HIDROTERMALES DEL FONDO OCEÁNICO Origen, Distribución e Importancia. Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS FORMACIÓN DE LOS OCÉANOS La Tierra se formó hace cerca de 4.500 millones de años. OCÉANOS OCUPAN CERCA DEL 71% DE LA SUPERFICIE DE LA TIERRA ¿DE DÓNDE PROVINO EL AGUA DE LOS OCÉANOS? Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS FORMACIÓN DE LOS OCÉANOS EL INTERIOR DE LA TIERRA EL ESPACIO EXTERIOR ORIGEN DEL AGUA. DOS HIPÓTESIS: Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS FORMACIÓN DE LOS OCÉANOS Los océanos y la atmósfera se originaron mayormente del interior de la Tierra. Vapor de agua y otros gases han sido liberados progresivamente desde el interior de la Tierra por un proceso de ‘desgasificación’ que ha estado ocurriendo desde su formación. EL INTERIOR DE LA TIERRA Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS FORMACIÓN DE LOS OCÉANOS La tasa de ‘desgasificación’ ha ido decreciendo debido a que los elementos radioactivos responsables por el calor interno de la Tierra han ido decreciendo exponencialmente. En otras palabras, el interior de la Tierra era más caliente en el principio que ahora. La convección en el Manto de la Tierra era más vigorosa y el proceso de ‘desgasificación’ era más rápido. Pequeñas cantidades de agua y gases atmosféricos continúan siendo expelidos desde el interior de la Tierra aún hoy. Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS EL ESPACIO EXTERIOR. El agua para formar los océanos llegó desde el espacio a bordo de ‘cometas de hielo’ que chocaban con la atmósfera. ORIGEN DEL AGUA Esa lluvia cósmica todavía continúa en la actualidad. Pequeños ‘cometas de hielo’ chocan con la atmósfera, añadiendo cerca de 2.5 cm de agua a la superficie de la Tierra cada 20.000 años. FORMACIÓN DE LOS OCÉANOS Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA Núcleo interno Núcleo externo Manto inferior Manto superior Corteza ESTRUCTURA GEOQUÍMICA Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS CORTEZA CONTINENTAL MANTO CORTEZA OCEÁNICA 70 km 35 km 5-10 km Himalaya ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Núcleo Interno Núcleo Externo Núcleo Externo Núcleo Interno Manto Inferior Manto Superior Mesósfera Astenósfera Litósfera Corteza ESTRUCTURA GEOQUÍMICA Centro de la Tierra 6.400 km ‘Discontinuidad de Gutenberg’ 2.900 km ‘Discontinuidadde Lehmann’ 5.100 km ‘Discontinuidad de Mohorovicic’ (El Moho) 35 km ‘Discontinuidad de Repetti’ 700 km Inge Lehmann, sismóloga danesa descubrió en 1936. Beno Gutenberg, sismólogo alemán descubrió en 1914. Andrija Mohorovicic, sismólogo croata descubrió en 1909. S.J. William Repetti sismólogo norteamericano. (3.700°C) (4.300°C) (7.200°C) (870°C) (1.500°C) Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Núcleo interno Núcleo externo Manto inferior Manto superior Corteza La Corteza terrestre es la capa de roca externa de la Tierra. Su espesor varía desde 5 km en el fondo oceánico hasta 70 km en las zonas montañosas de los continentes. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA ESTRUCTURA GEOQUÍMICA Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Núcleo interno Núcleo externo Manto inferior Manto superior Corteza El Manto está formado por roca caliente, y la Corteza por rocas ‘frescas’ menos densas que las del Manto. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA ESTRUCTURA GEOQUÍMICA Del Manto se han obtenido muestras sólo por rocas que han ascendido en erupciones volcánicas explosivas. Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA El hombre ha llegado a la Luna, a 380.000 km de distancia, pero sólo hasta 12 km al interior de la Tierra (0.2% de su profundidad). ¿Por qué? Conforme se avanza hacia abajo (al interior de la Tierra), la temperatura y la presión aumentan sustancialmente. A 700 km de profundidad, la temperatura es más de 1.000°C y la presión es 250.000 veces mayor que en la superficie. Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Núcleo interno Núcleo externo Manto inferior Manto superior Corteza El Núcleo de la Tierra está compuesto de un Núcleo Externo de hierro fundido y otros elementos, y un Núcleo Interno de hierro sólido. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA ESTRUCTURA GEOQUÍMICA Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA El Núcleo Externo es una masa caliente y agitada que genera corrientes eléctricas que crean el Campo Magnético de la Tierra que la protege de la radiación cósmica. En el centro del Núcleo la temperatura es de cerca de 7.200°C, poco más de 1.000°C que la superficie del Sol. La mayoría de los aceros se funden a 2.500°C. El Núcleo de la Tierra (Externo + Interno) tiene un diámetro de 7.000 km, un poco mayor que el planeta Marte. Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Núcleo Interno Núcleo Externo Núcleo Externo Núcleo Interno Manto Inferior Manto Superior Mesósfera Astenósfera Litósfera Corteza ESTRUCTURA GEOQUÍMICA ESTRUCTURA GEODINÁMICA 100 km Centro de la Tierra 6.400 km ‘Discontinuidad de Gutenberg’ 2.900 km ‘Discontinuidad de Lehmann’ 5.100 km ‘Discontinuidad de Mohorovicic’ (El Moho) 35 km ‘Discontinuidad de Repetti’ 700 km Oceanografía Física I ALFRED WEGENER, meteorólogo y geofísico alemán, publicó en 1915 su libro ‘El Origen de los Continentes y Océanos’, donde expone su teoría de la ‘Deriva Continental’, la cual propone que todas las Su trabajo se fundamentó en una serie de pruebas geográficas, geológicas y paleontológicas como: El ajuste continental. La semejanza de secuencias de rocas y cadenas montañosas. Evidencias fósiles. LA DERIVA CONTINENTAL PANGEA: Expresión griega que significa “toda la tierra”. masas de tierra estaban unidas originalmente en un sólo supercontinente que él llamó PANGEA. Oceanografía Física I El supercontinente PANGEA hace 250 millones de años, rodeado de un único superocéano llamado PANTHALASSA. Panthalassa (‘todos los mares’) LA DERIVA CONTINENTAL Oceanografía Física I La Tierra hace 200 millones de años La Tierra hace 140 millones de años La Tierra hace 65 millones de años La Tierra en la actualidad LA DERIVA CONTINENTAL LAURASIA GONDWANA MAR DE TETHIS Oceanografía Física I AJUSTE CONTINENTAL Ajuste continental entre Sudamérica y África a lo largo del talud continental a una profundidad de cerca de 900 m. Las áreas de solapamiento entre los bloques continentales están en color marrón. ÁFRICA SUDAMÉRICA Oceanografía Física I SEMEJANZA DE SECUENCIAS DE ROCAS Y CADENAS MONTAÑOSAS Unión de Cordilleras Montañosas a través del Atlántico Norte. (A) Los Apalaches se sitúan a lo largo de la costa oriental de Norteamérica. Montañas de edad y estructura comparable se encuentran en las Islas Británicas y Escandinavia. (A) Oceanografía Física I (B) Cuando esas masas de tierra se colocan en sus posiciones previas a la separación, esas cadenas montañosas antiguas forman un cinturón casi continuo. Esos cinturones montañosos plegados se formaron hace aproximadamente 300 Ma durante la formación del supercontinente ‘Pangea’. (A) (B) SEMEJANZA DE SECUENCIAS DE ROCAS Y CADENAS MONTAÑOSAS Oceanografía Física I Se han encontrado fósiles del Mesosaurus a ambos lados del Atlántico Sur y en ningún otro lugar del mundo. EVIDENCIA FÓSIL Oceanografía Física I ÁFRICA AMÉRICA DEL SUR ANTÁRTICA INDIA AUSTRALIA Restos fósiles de Cynognathus, reptil terrestre Restos fósiles de Mesosaurus, reptil de agua dulce Fósiles del helecho Glossopteris Restos fósiles de Lystrosaurus, reptil terrestre EVIDENCIA FÓSIL Oceanografía Física I En la década de 1960s, las teorías sobre ‘La Deriva Continental’ de Alfred Wegener y ‘La Expansión del Fondo Oceánico’ de Harry Hess, se unieron como un todo en una teoría más completa denominada ‘Tectónica de Placas’. 1. La Litósfera, la capa superior más fría y rígida que cubre la Tierra, no es una unidad única, sino que está dividida en placas individuales de varios tamaños que se mueven como bloques rígidos sobre la Astenósfera. TECTÓNICA DE PLACAS Estas placas se juntan perfectamente, como un rompecabezas esférico, para cubrir el planeta. La teoría de la Tectónica de Placas se basa en 2 conceptos fundamentales: Oceanografía Física I Para graficar la idea, pensemos de los segmentos curvos que se juntan para cubrir una pelota de fútbol, excepto que las placas de la Tierra no son uniformes en forma y tamaño. TECTÓNICA DE PLACAS En los años 1980s, usando tecnologías nuevas (satélites artificiales, GPS, etc.) que permiten medir la posición exacta de los continentes se pudo confirmar el desplazamiento de los continentes o deriva continental. Oceanografía Física I PATRÓN MUNDIAL DE PLACAS TECTÓNICAS PLACA NORTEAMERICANA PLACA NORTEAMERICANA PLACA EUROASIÁTICA PLACA DEL PACÍFICO PLACA DEL PACÍFICO PLACA NAZCA PLACA SUDAMERICANA PLACA AFRICANA PLACA AUSTRALIANA PLACA JUAN DE FUCA PLACA COCOS PLACA ESCOCESA PLACA ANTÁRTICA PLACA ARÁBIGA PLACA INDIA PLACA DEL CARIBE PLACA FILIPINA ecuador Las 15 mayores Placas Tectónicas. Las formas y bordes de muchas de las pequeñas placas no son todavía muy claros. Oceanografía Física I TECTÓNICA DE PLACAS El espesor de las placas tectónicas varía desde 15 km en la Litósfera oceánica hasta 200 km o más en la Litósfera continental. Las placas litosféricas se mueven continuamente, “flotando” sobre la Astenósfera. Las placas litosféricas se mueven horizontalmente a velocidades entre 2 y 10 cm/año. Oceanografía Física I 1. La Litósfera, la capa superior más fría y rígida que cubre la Tierra, no es una unidad única, sino que está dividida en placas individuales de varios tamaños que se mueven como bloques rígidos sobre la Astenósfera. TECTÓNICA DE PLACAS 2. Las placas en movimiento deben estar interactuando unas con otras en sus bordes ya sea apartándose una de otra, colisionando una con otra, o deslizándose una con otra. Estasinteracciones dan lugar a 3 tipos de bordes entre las placas: La teoría de la Tectónica de Placas se basa en 2 conceptos fundamentales: Oceanografía Física I (1) BORDES DIVERGENTES (2) BORDES CONVERGENTES (3) BORDES DE FALLAS TRANSFORMANTES TIPOS DE BORDES ENTRE LAS PLACAS Oceanografía Física I BORDES DIVERGENTES (Zonas de Expansión) TIPOS DE BORDES ENTRE LAS PLACAS Cordilleras MÁRGENES CONSTRUCTIVOS (1) LAS DOS PLACAS SE APARTAN DE SU BORDE COMÚN Cuando las dos placas están apartándose de su borde común, el borde es denominado ‘Zona de Expansión’ (spreading center). En las ‘Zonas de Expansión’ se está formando constantemente nuevo material litosférico (nueva corteza oceánica). Oceanografía Física I BORDES DIVERGENTES (Zonas de Expansión) Cordillera (o Dorsal) Atlántica Magma Zona de Expansión ASTENÓSFERA Océano Atlántico Litósfera Oceanografía Física I DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE CORDILLERAS OCEÁNICAS Dorsal del Pacífico Oriental Dorsal del Atlántico Dorsal Índica Central Dorsal Pacífica-Antártica Dorsal Índica Suroccidental Dorsal Índica Suroriental Oceanografía Física I BORDES CONVERGENTES (Zonas de Subducción) TIPOS DE BORDES ENTRE LAS PLACAS MÁRGENES DESTRUCTIVOS (2) LAS DOS PLACAS COLISIONAN Terremotos El borde de colisión entre placas, donde el material está yendo hacia abajo se denomina ‘Zona de Subducción’ (subduction zone). Estas ‘Zonas de Subducción’ son las regiones geológicamente más activas de la Tierra. Oceanografía Física I CORTEZA OCEÁNICA LITÓSFERA ASTENÓSFERA LITÓSFERA CORTEZA CONTINENTAL BORDES DE CONVERGENCIA (Zonas de Subducción) Focos de Terremotos Oceanografía Física I PATRÓN MUNDIAL DE PLACAS TECTÓNICAS Las ‘Zonas de Subducción’ son las regiones geológicamente más activas (terremotos, volcanes) de la Tierra. Oceanografía Física I EL CINTURÓN DE FUEGO DEL PACÍFICO Fosa de las Marianas Fosa de Japón Fosa Kurile Fosa Aleutiana Fosa Bougainville Fosa de Puerto Rico Fosa Perú-Chile Fosa de Centroamérica Fosa Tonga Fosa de Java Fosa de Filipinas Fosa Sandwich Sur Fosa Kermadec El 83% de los terremotos ocurre en el Cinturón de Fuego del Pacífico Oceanografía Física I DESCENSO DE MATERIAL FRÍO ASCENSO DE MATERIAL CALIENTE CORRIENTE DE CONVECCIÓN LITÓSFERA ASTENÓSFERA MARGEN CONSTRUCTIVO (Zona de Expansión) MARGEN DESTRUCTIVO (Zona de Subducción) CELDAS DE CONVECCIÓN TÉRMICA Oceanografía Física I BORDES DE FALLAS TRANSFORMANTES TIPOS DE BORDES ENTRE LAS PLACAS MÁRGENES CONSERVATIVOS (3) LAS PLACAS SE DESLIZAN UNA CON OTRA Terremotos En este tipo de borde, las placas están simplemente deslizándose una con otra. No están ni colisionando ni apartándose. Este tipo de borde es denominado ‘Falla Transformante’ (transform fault). Allí habrán muchos terremotos. La “falla de San Andrés” en el sur de California es este tipo de borde. Oceanografía Física I Las placas se desplazan lateralmente una respecto a la otra sin producción o destrucción de la Litósfera. BORDES DE FALLAS TRANSFORMANTES BORDES DE FALLAS TRANSFORMANTES Oceanografía Física I FALLA DE SAN ANDRÉS EN CALIFORNIA Falla de San Andrés La Placa del Pacífico y la Placa Norteamericana se deslizan una con respecto a la otra. La Placa del Pacífico está moviéndose hacia el noroeste raspando horizontalmente Norte América a razón de 5 cm/año. Placa Norteamericana Placa del Pacífico Oceanografía Física I Esta zona de la fractura marca la separación entre la Placa del Pacífico y la Placa Norteamericana. FALLA DE SAN ANDRÉS BORDES DE FALLAS TRANSFORMANTES PLACA DEL PACÍFICO PLACA NORTE- AMERICANA Oceanografía Física I Las Fuentes Hidrotermales del fondo oceánico fueron observadas por primera vez en 1977 durante una exploración submarina a bordo del minisumergible ALVIN en una ‘Zona de Expansión’ cerca de las Islas Galápagos. FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) Las Fuentes Hidrotermales estaban rodeadas por una gran cantidad de organismos que no habían sido vistos nunca antes. Este descubrimiento cambió para siempre nuestro entendimiento de la Tierra y la vida en ella. Oceanografía Física I Zonas de Expansión DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE CORDILLERAS OCEÁNICAS Oceanografía Física I PLACA COCOS PLACA NAZCA Zona de Expansión ‘Galápagos’ Islas Galápagos ECUADOR 10°N 0° 100°W 90°W 80°W Fuente Hidrotermal ‘Galápagos’ Posición: Eje de Expansión, 86°W Profundidad: 2500 m Año de Descubrimiento: 1977 FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) Oceanografía Física I FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) Gusanos tubulares en fuentes hidrotermales Oceanografía Física I Las Fuentes Hidrotermales pueden ocurrir a cualquier profundidad. Algunas se encuentran tan profundas como 3600 m, mientras que otras frente a la costa de Nueva Zelanda están a sólo 30 m de profundidad. FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) La gran mayoría de Fuentes Hidrotermales se encuentran a lo largo de las ‘Zonas de Expansión’ en los Bordes Divergentes de las placas tectónicas donde emergen las grandes Dorsales o Cordilleras Oceánicas. Allí, el magma está lo suficientemente cerca de la superficie para calentar los fluidos. Oceanografía Física I FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) Más de 200 Fuentes Hidrotermales han sido observadas hasta ahora, y podrían haber mil más esperando ser descubiertas, principalmente a lo largo de los bordes de placas tectónicas. Fuentes Hidrotermales Zonas de Expansión Oceanografía Física I filtración del agua de mar remoción de Mg2+, SO42-, Ca, O2 adición de H+, Mn2+, H4SiO4, H2S, CH4, CO2, H2, Fe2+ … zona de reacción difusa tibia concentrada cálida fuente de magma pluma: Mn2+, H4SiO4, MnO2, H2S, H2, FeOOH, CH4, CO2, Fe2+ … CIRCULACIÓN HIDROTERMAL A TRAVÉS DE LA CORTEZA OCEÁNICA FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) CORTEZA OCEÁNICA FONDO OCEÁNICO Oceanografía Física I Se estima que importantes depósitos minerales de valor comercial yacen en el fondo oceánico cerca de las Fuentes Hidrotermales por lo que éstas son actualmente objeto de mucha investigación, no sólo por parte de la comunidad científica, sino también por grandes empresas mineras. FUENTES HIDROTERMALES (FUMAROLAS) Oceanografía Física I FISIOGRAFÍA DE LOS OCÉANOS Principales Características de las Cuencas Oceánicas. MORFOLOGÍA DEL MARGEN CONTINENTAL ECUATORIANO Plataforma y Talud Continental. La Fosa Perú-Chile. La Dorsal de Carnegie. CAPÍTULO 2: ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS planicie abisal (abyssal plain) talud continental (continental slope) plataforma continental (continental shelf) elevación continental (continental rise) margen continental (continental margin) nivel del mar Distancia de la Costa (km) Pr of un di da d (k m ) borde de la plataforma (shelf break) P=0.2% P=7% Principales Características Fisiográficas de los Océanos *exageración vertical x 20 P=0.9% Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS OCÉANO PACÍFICO OCÉANO ATLÁNTICO SUDAMÉRICA AFRICA fosa plataforma continental talud continental elevación continental planicie abisal dorsal oceánica Andes 75°O 15°E *exageración vertical x 100 Perfil Topográfico de la Superficie de la Tierra entre Sudamérica y África Oceanografía Física I ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Principales Características de las Cuencas Oceánicas % Oc éano Pac ífico Oc éano Atl ántico Oc éano Índico Oc éanos del Mundo Área Oce ánica (10 6 km 2 ) 180 107 74 361 Profundidad P romedio (m) 3.940 3.3103.840 3.730 Área Porcent ual de: Plataforma y T alud Continental 13.1% 19.4% 9.1% 15.3% Elevaci ón C ontinental 2.7% 8.5% 5.7% 5.3 % Planicie Abisal 42.9% 38.1% 49.3% 41.9 Dorsales Submarinas 35.9% 31.2% 30.2% 32.7% Fo s as Submarinas 2. 9 % 0.7% 0.3% 1.7% Oceanografía Física I DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE PLATAFORMAS CONTINENTALES ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Oceanografía Física I DISTRIBUCIÓN MUNDIAL DE CORDILLERAS OCEÁNICAS ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Dorsal del Pacífico Oriental Dorsal del Atlántico Dorsal Índica Central Dorsal Pacífica-Antártica Dorsal Índica Suroccidental Dorsal Índica Suroriental F. Marianas (11.035 m) F. Tonga (10.822 m) F. Japón (10.554 m) F. Kurile (10.542 m) F. Puerto Rico (8.800 m) F. Perú-Chile (8.065 m) Oceanografía Física I PRINCIPALES FOSAS OCEÁNICAS ABISMO CHALLENGER (11.035 m) F. Java (7.450 m) F. Filipinas (10.540 m) ESTRUCTURA DE LOS OCÉANOS Oceanografía Física I PLACA OCEÁNICA (NAZCA) PLACA CONTINENTAL (SUDAMERICANA) 5 cm/año Astenósfera Litósfera Cordillera de los Andes ENCUENTRO DE PLACAS OCEÁNICA Y CONTINENTAL Hipocentros de Sismos Fosa Perú-Chile Oceanografía Física I 1 2 3 80°O 1 2 3 Pr of un di da d (k m ) 0° 20° 40°S Fosa más profunda de 5.5 km Volcanes activos LA FOSA PERÚ-CHILE *exageración vertical x 25 P E R F I L E S B A T I M É T R I C O S 10 8 6 4 km 5.5 8.3 Dorsal de Carnegie 1° 0° 1° 2° 3° 80° 81° 82° CARTA BATIMÉTRICA DEL MARGEN CONTINENTAL ESCALA 1:972.600 Profundidades en Brazas Contornos en Base a Carta Náutica H.O.1177 Frente a PUNTA GALERA, la plataforma es estrecha, con una extensión de 10 km y una pendiente de 1.9%. La profundidad al borde de la plataforma es de 180 m. 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1 Braza= 1.8 m De Miró, Ayón y Benites (1976) 0 m Escala Horizontal 1 cm = 35 km Exageración Vertical x 27 ESMERALDAS MANTA PUERTO BOLÍVAR Cabo San Lorenzo Puntilla de Santa Elena Punta Galera ECUADOR Isla Puná Dorsal de Carnegie 1° 0° 1° 2° 3° 80° 81° 82° CARTA BATIMÉTRICA DEL MARGEN CONTINENTAL ESCALA 1:972.600 Profundidades en Brazas Contornos en Base a Carta Náutica H.O.1177 Frente al CABO SAN LORENZO no existe una verdadera plataforma; su pendiente es de 2.3% y no hay un límite definido que separe la plataforma del talud. 1 Braza= 1.8 m De Miró, Ayón y Benites (1976) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1800 2000 0 m 1600 Escala Horizontal 1 cm = 35 km Exageración Vertical x 27 ESMERALDAS MANTA PUERTO BOLÍVAR Cabo San Lorenzo Puntilla de Santa Elena Punta Galera ECUADOR Isla Puná Dorsal de Carnegie 1° 0° 1° 2° 3° 80° 81° 82° CARTA BATIMÉTRICA DEL MARGEN CONTINENTAL ESCALA 1:972.600 Profundidades en Brazas Contornos en Base a Carta Náutica H.O.1177 Frente a la PUNTILLA DE SANTA ELENA, la plataforma es estrecha, con una extensión de 18 km y una pendiente de 0.8%. La profundidad al borde de la plataforma es de 144 m. 1 Braza= 1.8 m De Miró, Ayón y Benites (1976) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1800 2000 0 m 1600 Escala Horizontal 1 cm = 35 km Exageración Vertical x 27 ESMERALDAS MANTA PUERTO BOLÍVAR Cabo San Lorenzo Puntilla de Santa Elena Punta Galera ECUADOR Isla Puná Dorsal de Carnegie 1° 0° 1° 2° 3° 80° 81° 82° CARTA BATIMÉTRICA DEL MARGEN CONTINENTAL ESCALA 1:972.600 Profundidades en Brazas Contornos en Base a Carta Náutica H.O.1177 La plataforma del GOLFO DE GUAYAQUIL es una extensa zona triangular de 200 km de base (sobre el meridiano 81°W) y 120 km de altura, lo que representa una extensión de 12.000 km2 incluyendo la isla Puná, es decir, representa casi la mitad del área de plataforma continental ecuatoriana. 1 Braza= 1.8 m De Miró, Ayón y Benites (1976) ESMERALDAS MANTA PUERTO BOLÍVAR Cabo San Lorenzo Puntilla de Santa Elena Punta Galera ECUADOR Isla Puná Dorsal de Carnegie 1° 0° 1° 2° 3° 80° 81° 82° CARTA BATIMÉTRICA DEL MARGEN CONTINENTAL ESCALA 1:972.600 Profundidades en Brazas Contornos en Base a Carta Náutica H.O.1177 La extensión máxima de la plataforma es de unos 77 km desde la isla Puná hacia el oeste; su borde externo se encuentra a 128 m de profundidad y la pendiente es de 0.2%. Hacia el norte, la pendiente es más acentuada. 1 Braza= 1.8 m De Miró, Ayón y Benites (1976) ESMERALDAS MANTA PUERTO BOLÍVAR Cabo San Lorenzo Puntilla de Santa Elena Punta Galera ECUADOR Isla Puná 750 1500 2250 3000 3750 4500 0 m 2°51’S 80°35’W 2°58’S 81°38’W Perfil batimétrico en dirección este-oeste a lo largo de ≈ 3°S, desde la plataforma interna del Golfo de Guayaquil hasta la fosa Perú-Chile. W E El perfil cubre el espacio comprendido entre 35 m y 150 m de profundidad en el borde de la plataforma. La pendiente de la plataforma en una distancia de 63 km es de 0.2%. La plataforma es muy regular, sin accidentes importantes. 750 1500 2250 3000 3750 4500 0 m 2°51’S 80°35’W 2°58’S 81°38’W Perfil batimétrico en dirección este-oeste a lo largo de ≈ 3°S, desde la plataforma interna del Golfo de Guayaquil hasta la fosa Perú-Chile. W E En el talud frente al Golfo de Guayaquil se distinguen tres tramos: Superior, con pendiente de 6% y extensión de 13 km; Medio (accidentado), con pendiente suave de 3% y extensión de 33 km; Inferior, con pendiente de 10% y extensión de 27 km. Dorsal de Carnegie 1° 0° 1° 2° 3° 80° 81° 82° CARTA BATIMÉTRICA DEL MARGEN CONTINENTAL ESCALA 1:972.600 Profundidades en Brazas Contornos en Base a Carta Náutica H.O.1177 La principal característica del precontinente ecuatoriano es la fosa al pie del talud continental, que es continuación de la Fosa Perú-Chile. Frente a la costa ecuatoriana, esta fosa queda parcialmente interrumpida por la Dorsal de Carnegie, cordillera submarina orientada perpendicularmente a la costa. 1 Braza= 1.8 m De Miró, Ayón y Benites (1976) ESMERALDAS MANTA PUERTO BOLÍVAR Cabo San Lorenzo Puntilla de Santa Elena Punta Galera ECUADOR Isla Puná 1. 80 0 m LA DORSAL DE CARNEGIE ISLAS GALÁPAGOS ECUADOR Oceanografía Física I 2000 m 1500 m 2000 m Dorsal de Carnegie Número de diapositiva 1 Número de diapositiva 2 Número de diapositiva 3 Número de diapositiva 4 Número de diapositiva 5 Número de diapositiva 6 Número de diapositiva 7 Número de diapositiva 8 Número de diapositiva 9 Número de diapositiva 10 Número de diapositiva 11 Número de diapositiva 12 Número de diapositiva 13 Número de diapositiva 14 Número de diapositiva 15 Número de diapositiva 16 Número de diapositiva 17 Número de diapositiva 18 Número de diapositiva 19 Número de diapositiva 20 Número de diapositiva 21 Número de diapositiva 22 Número de diapositiva 23 Número de diapositiva 24 Número de diapositiva 25 Número de diapositiva 26 Número de diapositiva 27 Número de diapositiva 28 Número de diapositiva 29 Número de diapositiva 30 Número de diapositiva 31 Número de diapositiva 32 Número de diapositiva 33 Número de diapositiva 34 Número de diapositiva 35 Número de diapositiva 36 Número de diapositiva 37 Número de diapositiva 38 Número de diapositiva 39 Número de diapositiva 40 Número de diapositiva 41 Número de diapositiva 42 Número de diapositiva 43 Número de diapositiva 44 Número de diapositiva 45 Número de diapositiva 46 Número de diapositiva 47 Número de diapositiva 48 Número de diapositiva 49 Número de diapositiva 50 Número de diapositiva51 Número de diapositiva 52 Número de diapositiva 53 Número de diapositiva 54 Número de diapositiva 55 Número de diapositiva 56 Número de diapositiva 57 Número de diapositiva 58 Número de diapositiva 59 Número de diapositiva 60 Número de diapositiva 61 Número de diapositiva 62 Número de diapositiva 63 Número de diapositiva 64 Número de diapositiva 65 Número de diapositiva 66 Número de diapositiva 67 Número de diapositiva 68 Número de diapositiva 69 Número de diapositiva 70 Número de diapositiva 71 Número de diapositiva 72 Número de diapositiva 73 Número de diapositiva 74 Número de diapositiva 75 Número de diapositiva 76 Número de diapositiva 77 Número de diapositiva 78 Número de diapositiva 79 Número de diapositiva 80 Número de diapositiva 81 Número de diapositiva 82 Número de diapositiva 83 Número de diapositiva 84 Número de diapositiva 85
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