Oceány

Podobně jako v lesím sklízíme nyní důsledky lesních monokultur, podobná situace je v oceánech, které se stali pěstírnami ryb a korýšů. To, co se dnes děje v oceánech, se před 70 lety odehrálo na souši.“ Masivní zábor přírodního území, nekontrolovaná těžba, neomezená přeprava, do extrému posunutá exploatace zdrojů, destrukce původních ekosystémů a biodiverzity. Oceány tvoří cca 70 % povrchu země, je ale nyní jedno velké skladiště a přitom známe jenom cca 10 % podmořské fauny a flóry.

  • Hydrosféra společně s atmosférou a litosférou jsou součástí BIOSFÉRY, mezi jednotlivými částmi, které mají svou vnitřní cirkulaci pulzuje voda (která v sobě akumuluje ohromné množství energie) v různých skupenstvích a mikroorganismy s přechodovými druhy fauny a flóry.

Oceány, stručné informace:

  • Na konci glaciálu 20 000 - 19 000 př.n.l. byla hladina oceánů o 130 m nižší než dnes a postupně s příchodem interglaciálu stoupala v průběhu cca 15 000 roků (byla doba ledová -glaciál a voda byla akumulovaná v ledovcích), kdyby roztály všechny horské ledovce, arktické (především Grónsko) a nakonec i mohutná Antarktida, hladina světových oceánů by se v průměru zvedla zhruba o 70 metrů, nejméně 40 % lidské populace by mělo vážný problém
    • V posledním interglaciálu cca 123 000 př.n.l. byla hladina asi o 10 m vyšší než dnes
    • Světové oceány zabírají 71 % povrchu země, na severní polokouli je to 61 % světových oceánů a 39 % pevniny a na jižní polokouli je to 81 % světových oceánů a 19 % pevniny
    • Oceány hrají klíčovou roli z pohledu CO2 (jeho pohlcování a ukládání) Doc. Petr. Pokorný 
    • Na Antarktidě je 90 % veškerého ledu na planetě, to stačí na to aby stoupla hladina oceánu o 70m. Vědci předpokládají, že vlivem CO2 a globálního oteplování, do konce roku 2100 může hladina moří stoupnout až o 6m.
    • v oceánech dramaticky šíří "mrtvé zóny", tedy velké oblasti, kde není prakticky žádný kyslík. Před rokem 1960 jsme takových oblastí znali 45, dnes jich je kolem 700. Mrtvá zóna měří na délku okolo 14 tisíc kilometrů a zabírá plochu přes 21 tisíc kilometrů čtverečních. Ještě před 30 lety to přitom bylo o 8 tisíc čtverečních kilometrů méně
    • v roce 1950 se ulovilo ročně 50 milionů tun ryb, nyní je to téměř 100 milionů tun ročně, 75% světových zásob ryb je ohroženo nadměrným rybolovem, dnes se realizuje lov ryb sítěmi až do hloubky 2000 m (loví se tedy v tzv. šedé zóně)
    • oceány jsou (podobně jako deštné pralesy) domovem druhů, z nichž 91 % stále ještě neznáme a pro vědu jsme je zatím nepopsali
    • za padesát let jsme dokázali zvýšit výtěžnost tohoto sektoru z 5 na 55 milionů tun, aniž bychom se moc zabývali jeho důsledky
    • 50 % konzumovaných ryb už nyní pochází z chovů - akvakultura (hned po internetu nejrychleji rostoucí odvětví) se rozvíjí od 80 let.
    • rybolovem se na zemi živí cca 250 milionů lidí a při lovu zahyne cca 25 000 rybářů ročně
    • mořská voda je v současné době o 26 % kyselejší, než byla na začátku industriální éry (1750), což ničí mořské ekosystémy (WHO 12.2019)
    • Víme jak působí masivní výstavba větrných elektráren u pobřeží celého Skotska, Dánska, Británie, Norska, Německa?
    • Od roku 2000 se objem odsolované mořské vody ztrojnásobil
    • objem zboží přepravované po mořích se od roku 2000 zvýšilo čtyřikrát
    • položené podmořské kabely dosahují délky cca 1,2 milionů kilometrů

    Kolísání hladiny hladiny oceánu od posledního glaciálu

    • v letech 20  000 -19 000 př.n.l. byl vrchol glaciálu a hladina oceánu byla o cca 130m nižší než dnes
    • Meltwater pulze 1A (cca 11 500 - 12 700př.n.l.) rychlé zvýšení hladiny oceánů o cca 16 - 30 m za dobu 400 - 500 roků (ve stelném obdobím probíhal poslední interstradiál)
    • doba meziledová 10 880 - 12 700 př.n.l. došlo v výraznému oteplení na konci doby ledové v pleistocénu
    • Mladší dryas 9 600 - 10 800 př.n.l. v plestocénu (ochlazení o cca 5°C), nástup pre-boreálu, oteplení (rychlé oteplení o cca 7°C během 50 roků), příčinou toho přechodného ochlazení mohla být aktivita vulkanických polí Campi Flegrei v Evropě, ale i jiné velké sopky, např. vulkán Laacher (VEI 6), pod jezerem Laacher See v německém pohoří Eiffel, došlo k další výrazné klimatické oscilaci.
    • Meltwater pulze 1B (cca 9 000 - 6 800př.n.l.), rychlé zvýšení hladiny oceánů
    • v roce cca 6 200 př. n. l. došlo k rychlému ochlazení (COLD EVENT 8 200)
    • Meltwater pulze 1C (cca 6 200 - 5 700př.n.l.), rychlé zvýšení hladiny oceánů
    • více

    Mořské proudy

    Mořský proud označuje masu vody, která se v mořích a oceánech přemísťuje z jednoho místa na druhé. Může být buď teplý (proudící od rovníku k některému z pólů) nebo studený (proudící z pólů k rovníku). Cirkulace vody (ale i větrů) se v posledních letech zvyšuje převážně u rovníku. Mořské proudy jsou propojeny výtahy (zdviže, nebo místa výstupů či poklesů různě teplých a slaných vod). Povrchové mořské proudy v průběhu roku slábnou, sílí, nebo dokonce mění směr. „Zdviže“ do nižších pater zanikají nebo se obnovují v periodě trvající několik měsíců i několik desetiletí. Jsou roky, kdy Golfský proud proniká hluboko na sever, a roky, kdy se jeho tvar mění z trojúhelníku (s vyšším cípem na severu) na ovál. A podobně jsou i hluboké slané proudy syceny tu teplejší, tu chladnější vodou podle toho, kolik srážek odteče do moře řekami nebo se uvolní z ledovců.  více

    • 1. patro - povrchová větrem podmíněná cirkulace, odehrává se do hloubek cca 1 000 m - typický představitel Golfský proud

    • 2. patro - střední cirkulace, zde dochází ke zkratům mezi povrchovými a hloubkovým prouděním

    • 3. patro - termohalinní výměník (hlubinný slaný proud), který propojuje atlantickou a tichomořskou cirkulaci a představuje hlavní globální rozvod původně sluneční energie zachycené oceánem

    • proudy jsou vzájemně propojeny výtahy (zdviže, cely), představme si je jako víceméně ohraničené oblasti, ve kterých dochází k vertikálnímu mísení pomocí sestupujícího a vystupujícího proudění

    Šedé zóny v oceánech (střední moře)

    Oceánská "zóna soumraku" (Střední vrstva světových oceánů, "Twilight zone"), mezopelagická nebo středomořská oblast, leží mimo lidský zrak, asi 3 (20 až 1 000 metrů pod hladinou oceánů. Přestože se proniká do zóny soumraku jen záblesk světla, hemží se životem. Ekosystém "zóny soumraku" zkoumá Oceánografický ústav Woods Hole (WHOI).

    • mezi povrchem oceánů a zónou soumraku pulzuje biologická pumpa, některá zvířata migrují mezi zónami za potravou (velryby, tuňáci, mečouni, žraloci), podporovat oceánský potravinový řetězec a přepravují obrovské množství uhlíku z povrchových vod do hlubokého oceánu. Tento proces je známý jako biologická pumpa, která hraje rozhodující roli při regulaci zemského klimatu
    • v šedé zóně žije více biomasy, než ve všech ostatních částech oceánu dohromady
    • "Twilight-zone" biomasa se posunuje za tmy k povrchu a hledá potravu v povrchových vodách a za úsvitu se vracejí (největší migrace na planetě, která cykluje každých 24 hodin)
    • Množství života v zóně soumraku podporuje složitou potravinovou síť, která je spojena jak s hlubokým oceánem, tak s povrchem
    • Oceán absorbuje asi čtvrtinu oxidu uhličitého, který lidské činnosti emitují do atmosféry. Zóna soumraku hraje důležitou roli při přenosu uhlíku z povrchové vody do hlubokého oceánu
    • více

    Globální termohalinní čerpadlo (hluboký slaný proud, termohalinní výměník)

    Oceánský výměník v zásadě teče v nejhlubším patře oceánu, ale zároveň přibírá vody ze středního patra a také v dlouhých úsecích vystupuje na povrch a opět sestupuje dolů. Oceánský výměník má dvě velké větve, z nichž jedna probíhá Atlantikem a určuje severoatlantickou oscilaci a druhá prochází Tichým oceánem a ovlivňuje jižní oscilaci.

    Srdcem výměníku je antarktická cirkulace. Antarktida je obklopena pásmem riftových hřbetů, které stáčejí hlubinné proudění do velkého oválu obepínajícího celý kontinent – jako by se při dně kolem Antarktidy točil obrovský vír. Z tohoto víru vycházejí dvě větve, kterým W. Broecker říká atlantický výměník (Atlantic Conveyor) a protivýměník Tichého a Indického oceánu (Pacific and Indian Anticonveyor). Činnost výměníku si můžeme představit následujícím způsobem: V subtropické oblasti jižního Atlantiku dochází k obrovskému odparu. Odpařená voda je nahrazována studenou vodou proudící středním patrem směrem od Antarktidy. Tato voda se v rovníkové atlantické oblasti rychle otepluje, ale díky odparu získává větší hustotu. Ponořuje se do hloubek okolo 800 m a směřuje dál k Islandu. Vinou silných západních větrů, které unášejí mořskou vlhkost dál do Euroasie, ztrácí severní Atlantik asi 0,18 milionu m3/s. Tato chybějící voda musí pochopitelně odněkud přitéct a tím je dán základní směr středního a hlubokého proudění v Atlantiku – směrem od Antarktidy. Tento proud však mezitím podešel rovník, smísil se s těžkými, slanými vodami ekvatoriálního pásma a je teplý. Na povrch vystupuje zejména v zimě, kdy od severu vanou silné polární větry (ne nepodobné těm, které odhrnují povrchové vody systému ENSO u peruánských břehů) v oblasti kolem Islandu.

    Severoatlantický proud je nejasného původu a i když bývá kreslen jako odnož Golfského proudu, tak se soudí, že jeho tepelná kapacita je odvozena hlavně od atlantického výměníku středního oceánského patra. V každém případě dojde k oteplení severní Evropy a podle intenzity větrného proudění zasáhne oceánické klima dál na východ, kde vyzní zhruba na severojižní linii procházející Oděsou či Krymem. Dál na východ, a zejména na jihovýchod od hradby hor mezi Kavkazem a Tibetem, již hlavní proměny klimatu určuje sezonní či víceletý posun intratropické zóny konvergence a ta závisí na síle větrů jižní oscilace.

    Ale vraťme se k Islandu. Antlantický výměník odevzdá teplo, voda ztratí určitou část objemu, ztěžkne a ponoří se. Putuje pak nazpátek podél dna Atlantiku, až konečně jižně od mysu Dobré naděje opět narazí na srdce výměníku – na cirkumantarktické proudění. Tím se dostane do onoho velkého víru, který je navíc sycen sladkými, ale velmi chladnými vodami padajícími z antarktického šelfu. Tato směs pak podél dna Tichého a Indického oceánu vstupuje do protivýměníku a účastní se systému ENSO.

    Pro oba systémy ENSO i NAO je nesmírně důležitá funkce spojnic, které jsme pracovně označili jako „zdviže“ mezi jednotlivými patry výměníku. Víme o nich zatím velmi málo. Severoatlatnická oscilace má tyto zdviže nejméně tři – jsou to konvekční cely Sargasového, Labradorského a Grónského moře. Oceánické konvekční cely si představme jako víceméně ohraničené oblasti, ve kterých dochází k vertikálnímu mísení pomocí sestupujícího a vystupujícího proudění. Je zde homogenizována povrchová a hluboká voda, takže voda z povrchu může vstupovat do středního nebo spodního patra oceánického proudění a naopak. Konvekční cely jsou nestálé a vyvíjejí se desítky let – nejenom že se v nich vertikální proudění může úplně zastavit, ale cely se také prohlubují či změlčují.

    • Indicko-oceánský dipól– nepravidelně se opakující oscilace v tropickém Indickém oceánu (něco jako jev El Niňo v Pacifiku), anomální rozdělení teplot vody, v roce 2019 -2020 je to tak, že teplá voda je odváděna od Austrálie k Africe, což v Austrálii přispívá k suchu
    • Antarktická oscilace, „česky“ nazývaná cirkumpolární mód proměnlivosti jižní polokoule, ovlivňuje rozdíly tlaku vzduchu nad obrovskou částí jižní polokoule a v Austrálii se projevuje tím, že žene horské a suché větry z vnitrozemí k východnímu pobřeží, čímž pomáhá rozšiřovat požáry.

    Biologická pumpa oceánů (biologické uhlíkové čerpadlo)

    Vícestupňový proces se často nazývá "biologická pumpa oceánu". V povrchových vodách, kde je dostatek světla, malé rostlinné organismy zvané fytoplankton využívají energii ze slunce k přeměně oxidu uhličitého na energii a hmotu, která jim umožňuje růst. Fytoplankton se zase stává potravou pro malá zvířata známá jako zooplankton, která jsou pak jedena rybami a jinými zvířaty.

    • Část uhlíku v povrchových vodách se stává součástí jakési podvodní vánice známé jako mořský sníh. Tento "sníh" však sestává z shluků mrtvého planktonu, bakterií, fekálních pelet a dalších částic bohatých na organický uhlík, které poskytují potravu zvířatům v zóně soumraku.
    • Další rychlou cestou pro uhlík do hlubší vody je denní migrace zvířat za soumraku, která se v noci živí blízko povrchu, a poté během dne přivedou uhlík ve své potravě zpět do soumraku.Asi 90 % uhlíku, který se dostane do soumraku, zůstává tam, ale malé procento z něj klesá dolů do hlubokého oceánu, když zvířata umírají nebo vypuzují uhlík bohatou stolici. Jakmile tam bude, může zůstat izolován od atmosféry po stovky nebo dokonce tisíce let.
    • Již nyní se loví biomasa ze zóny soumraku, část sklizně jde do rybí pasty pro přímou lidskou spotřebu, ale většina se mele na rybí moučku, aby podpořila rozšíření akvakultury nebo byla zpracována pro použití v potravinách pro domácí zvířata nebo v "nutraceutických" olejích.

    Odhaduje se, že v zóně soumraku se pohlcuje 2 až 6 miliard metrických tun uhlíku je každoročně. Ve srovnání s tím největší dešťový prales na světě nasává ročně jen asi 544 milionů metrických tun uhlíku - pět procent ročních 10 miliard metrických tun emisí uhlíku na světě, podle vědců z oceánografického ústavu Woods Hole (WHOI)

    Hustota mořské  vody

    Hustota mořské vody se udává buď celým číslem, anebo jen číslem od druhého desetinného místa. Při salinitě 35 ‰ a teplotě 0 °C je hustota 1,028, při teplotě 20 °C asi 1,024. Hustota mořské vody závisí na salinitě, teplotě a tlaku. S rostoucím teplotou hustota klesá, se stoupající salinitou roste i hustota, s rostoucím tlakem hustota vody stoupá. Maximální hustota vody je při teplotě 3,98 °C. Na povrchu oceánu je hustota snižována ohříváním vody, dešťovými srážkami, táním ledu, vtokem řek, a naopak zvyšována ochlazováním, odpařováním, mrznutím. Změny hustoty svrchní vrstvy vody pak vyvolávají konvekční proudění, klesání studených polárních vod a jejich pomalý pohyb k rovníku, intenzivní proudění v úžinách mezi nestejně slanými moři (slanější vody jako spodní proud, méně slané vody jako svrchní proud).

    Golfský proud

    Salinita vody

    Bioplankton

    Koloběh vody

    https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/1998/cislo-7/dialog-mezi-morem-vetrem.html

    Loading...