MORSKE STRUJE: KAKO NASTAJU, VRSTE, POSLJEDICE, VAŽNOST - OKOLIŠ - 2026

A struje su masivne pomicanjem oba površine i duboke vode, zbog vjetra, Zemljina „s rotacija, razlike u temperaturi i slanosti. Mogu biti plitke i duboke, a plitke se pojavljuju u prvih 200 do 400 m dubine. Sa svoje strane, velike struje u većim dubinama.

Površinske morske struje nastaju zbog pritiska vode vjetrovima, a duboke zbog razlike u temperaturi i slanosti.

Glavne morske struje na svijetu. Izvor: Dr. Michael Pidwirny (vidi http://www.physicalgeography.net) / Javna domena

I plitka i duboka struja međusobno se nadopunjuju tvoreći veliku oceansku transportnu traku. Tako se vodene mase kreću u površinskim strujama koje idu od ekvatora do polarnog kruga i vraćaju se u dubokim strujama.

U slučaju dubokih struja, oni se vraćaju do ekvatora i nastavljaju prema Antarktiku kroz sve oceane. Na Antarktiku kreću prema istoku, prelazeći Indijski ocean, a odatle do Tihog okeana, gdje se tople površinske struje kreću prema sjeveru i vraćaju se u Atlantik.

Sustavi morskih struja tvore takozvane oceanske greske kroz koje voda cirkulira u oceanima našeg planeta. Postoji 5 glavnih gyresa, dvije u Atlantskom oceanu, dvije u Tihom i Indijskom oceanu.

Među najistaknutijim strujama su Meksički zaljev, Las Agujas, Istočna Australija, Humboldt i Sredozemna struja. Sve oceanske struje ispunjavaju važne funkcije u planetarnom sustavu reguliranjem klime, distribucijom hranjivih sastojaka i bioraznolikosti, kao i olakšavanjem plovidbe.

Kako se proizvode oceanske struje?

- Opći uvjeti oceana

U oceanima postoji temperaturni gradijent površine, gdje je maksimalna temperatura smještena u Crvenom moru s 36 ºC, a minimalna u moru Weddell (Antarktika) s -2 ºC. Isto tako, postoji vertikalni gradijent temperature, s toplim vodama u prvih 400 m i vrlo hladnom zonom ispod 1.800 m.

Postoji i gradijent slanosti, s slanijim vodama u područjima s manje oborina kao što je Atlantik i manje slanim gdje više kiše (Tihi ocean). S druge strane, manje je saliniteta na obalama gdje rijeke koje opskrbljuju slatkom vodom teku u odnosu na obalu.

Zauzvrat, i temperatura i slanost utječu na gustoću vode; što je viša temperatura to je manja gustoća i veći je slanost to je veća gustoća. Međutim, kada morska voda zamrzne i formira led, gustoća je veća od gipke tekuće vode.

- Coriolisov efekt

Zemlja se okreće na svojoj osi prema istoku, uzrokujući očit odmak u bilo kojem objektu koji se kreće preko njegove površine. Na primjer, projektil lansiran iz ekvatora prema mjestu na Aljasci (sjeverno) sletiće malo s desne strane cilja.

Ta ista pojava utječe na vjetrove i oceanske struje i poznata je kao Coriolisov efekt.

- Razvoj struja

Površinske struje

Zbog diferencijalnog zagrijavanja na Zemlji, tople su temperature blizu ekvatora i hladne na polovima. Masa vrućeg zraka raste, stvarajući vakuum, to jest područje niskog tlaka.

Tako se prostor koji ostavlja vrući zrak ispunjava zrakom iz hladne regije (zone visokog pritiska), koja se tamo kreće zbog djelovanja vjetrova. Uz to, Zemlja u svom rotacijskom kretanju uzrokuje centrifugalnu silu na ekvatoru, zbog čega se voda kreće prema sjeveru i jugu na ovom području.

Isto tako, vode u blizini ekvatora manje su slane zbog činjenice da ima više kiše koja osigurava slatku vodu i razrjeđuje soli. Dok prema polovima kiši manje i veliki postotak vode se smrzava, pa je koncentracija soli u tekućoj vodi veća.

S druge strane, na ekvatoru su vode toplije zbog veće pojave sunčevog zračenja. Zbog toga se voda na ovom području širi i podiže razinu ili visinu.

Površinske struje sjevernoatlantskog Gyrea

Kada se analizira učinak ovih čimbenika u sjevernom Atlantiku, opaža se da nastaje veliki sustav zatvorene cirkulacije morskih struja. Započinje vjetrovima koji dolaze sa sjeveroistoka (trgovački vjetrovi) koji uzrokuju površne morske struje.

Ove sjeveroistočne struje, kad dosegnu do ekvatora, pomiču se prema zapadu zbog rotacije, počevši od zapadne obale Afrike. Zatim kad dosegne Ameriku, ekvatorijalna struja nailazi na neprekidne prizemne prepreke na sjeveru.

Sjevernoatlantska struja. Izvor: Goddard Centar za svemirske letove Izvodni rad MagentaGreen (SVG verzija) / Javna domena

Prisutnost prepreka, plus centrifugalna sila ekvatora i razlika u temperaturi između ekvatorijalne i polarne vode usmjerava struju na sjeveroistok. Struja povećava svoju brzinu kada kruži u uskim kanalima između Karipskih otoka i Jukatanskog kanala.

Zatim se iz Meksičkog zaljeva nastavlja kroz Floridski tjesnac, pojačavajući se pridružujući se struji Antila. Odavde nastavlja svoj put prema sjeveru, uz istočnu obalu Sjeverne Amerike, a kasnije sjeveroistočno.

Duboke struje sjevernoatlantskog Gyrea

Na putu prema sjeveru, Zaljevski tok gubi toplinu i voda isparava, postaje slanija i gušća, tone u dubinu. Kasnije kada dosegne kopnenu prepreku sjeverozapadne Europe, ona se odvaja i jedna grana nastavlja prema sjeveru, zatim skreće na zapad, dok druga nastavlja prema jugu i vraća se do ekvatora.

Zatvaranje sjevernoatlantskog Gyrea

Grana struje sjevernoatlantskog žiroa koja se sudara sa zapadnom Europom kreće se prema jugu i tvori Kanarsku struju. U taj se proces ugrađuju struje Sredozemnog mora u zapadnom smjeru, koje doprinose velikoj količini soli Atlantskom oceanu.

Slično tome, trgovinski vjetrovi guraju vode afričke obale prema zapadu, dovršavajući sjeverni atlantski okret.

Sjevernoatlanski subpolarni Gyre

Trenutni smjer prema sjeveru čini sjeveroatlantski subpolarni Gyre, a zapadni put susreće Sjevernu Ameriku. Tu se formira hladna i duboka Labradorska struja koja kreće prema jugu.

Ovaj labradorski ocean prolazi ispod zaljevskog toka u suprotnom smjeru. Kretanje ovih struja dobiva se razlikama u temperaturi i koncentraciji fiziološke otopine (termohalne struje).

Velika oceanska transportna traka

Skup termohalinskih struja formira sustav struja koje kruže ispod površinskih struja, tvoreći veliku oceansku transportnu traku. To je sustav hladne i duboke struje koji ide od sjevernog Atlantika do Antarktika.

Ocean transportna traka. Izvor: Avsa / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Na Antarktiku struje idu prema istoku, a kad prolaze kroz Australiju kreću se prema sjevernom Tihom oceanu. U tom se procesu vode zagrijavaju, pa se dižu kad dođu do sjevernog Tihog oceana. Zatim se vraćaju Atlantiku u obliku tople površinske struje, prolazeći Indijskim oceanom i povezujući se s oceanskim žirovima.

Vrste oceanskih struja

Postoje dvije osnovne vrste oceanskih struja definirane faktorima koji ih stvaraju i oceanskom razinom kroz koju kruže.

Plitke i duboke morske struje. Izvor: Thomas Splettstoesser / Public domain

Površinske morske struje

Te se struje javljaju u prvih 400-600 m dubine mora i podrijetlom su od vjetrova i rotacije Zemlje. Oni čine 10% mase vode u oceanima.

Duboke morske struje

Duboke struje javljaju se ispod 600 m dubine i istiskuju 90% mase morske vode. Te struje nazivamo cirkulacija termohalina, jer su one uzrokovane razlikama u temperaturi vode („termo“) i koncentraciji soli („haline“).

Glavne oceanske struje

Glavne morske struje na svijetu. Mariiana QM / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Oceanski gyres

Prema obrascu vjetrova i djelovanjem Zemljine rotacije, morske struje tvore kružne sustave struja koje se nazivaju oceanski žirovi. Postoji 6 glavnih zavoja:

• Sjevernoatlantska žira
• Južnoatlantska žira
• Sjeverno Pacifički Gyre
• Južnopacifički žiro
• Skretanje Indijskog oceana
• Proljeće na Antarktiku

Svaki zavoj tvori različitim strujama od kojih je struja zapadne granice svakog zavoja usmjerena prema odgovarajućem polu. Odnosno, žičare Sjevernog Atlantika i Sjevernog Tihog okeana idu na Sjeverni pol, a Južni Atlantik, Južni Pacifik i Indijski žičari idu na Južni pol.

Ocean gires. Izvor: NOAA / Javna domena

Struje zapadne granice svake gire su najjače, pa struja Meksičkog zaljeva odgovara sjevernom Atlantiku, a struja Kuroshio prema sjevernom Tihom okeanu.

U južnom Atlantiku Gyre najjača je struja Brazila, a u Južnom Tihom oceanu istočna Australija. Sa svoje strane, u Giro del Indico je struja Las Agujas, koja teče duž istočne obale Afrike od sjevera do juga.

Uzimajući za primjer sjevernoatlanski Gyre, nalazimo da je cijeli sustav sastavljen od četiri struje. U ovom Girou, pored Zaljevskog toka na zapadu, Sjevernoatlantski tok ide na sjeveroistok.

Tada se na istoku nalazi struja Las Canarias koja kreće na jugoistok, a krug se zatvara sa sjevernom ekvatorijalnom strujom prema zapadu.

Meksički zaljev

Ova je struja dio sjevernoatlantske gire i tako je nazvana jer se rodila u Meksičkom zaljevu. Ovdje se površinske vode zagrijavaju i šire, podižući razinu mora u odnosu na hladnije sjeverne vode.

Stoga se struja stvara od Zaljeva prema sjeveru, gdje će voda izgubiti potonuće topline i tvoreći sjevernoatlantsku struju.

Zapadnoeuropska klima

Zaljevski tok uvelike doprinosi regulaciji klime zapadne Europe, zahvaljujući vrućini koju nosi iz Meksičkog zaljeva. To toplinu oslobođenu Grenlanda upućuju zapadni vjetrovi prema kontinentu, umjeravajući kontinentalne temperature.

Mediteranska struja

Sredozemno more je gotovo zatvoreni sliv, osim što je 14,24 km široka veza s Atlantskim oceanom preko Gibraltarskog tjesnaca. Ovo more godišnje gubi oko 1 m vode isparavanjem u toplim ljetima.

Veza s Atlantikom i strujama koje se stvaraju omogućuju obnavljanje izgubljene vode i oksigeniranje. Struje koje napuštaju Sredozemlje pomažu u oblikovanju Zaljevskog toka.

Gradijent slanosti

Slanost i temperatura su temeljni faktori koji djeluju na stvaranje struje između Sredozemlja i Atlantika. Izgubivši vodu isparavanjem u zatvorenom području, slanost u Sredozemlju veća je nego u Atlantskom oceanu izvan tjesnaca.

Voda s većim udjelom soli gušća je i odlazi na dno, tvoreći duboku struju prema Atlantiku s nižom koncentracijom soli. S druge strane, površinski vodeni sloj Atlantika je topliji od onoga na Mediteranu i stvara površinsku struju od Atlantika do Sredozemlja.

Humboldtova struja

Riječ je o površnom toku hladne vode koji putuje od Antarktika do ekvatora duž obale Južne Amerike Tihog oceana. Dolazi iz porasta ili porasta dijela hladnih voda duboke struje Južnog Tihog okeana prilikom sudara s južnoameričkom obalom.

Dio je suptropskog žiroa južnog Tihog oceana i odgovoran je za pružanje velike količine hranjivih sastojaka obalama Čilea, Perua i Ekvadora.

posljedice

Distribucija topline i slanosti

Oceanske struje teku iz mjesta s toplijim i slanijim vodama u hladnija područja s manje koncentracije soli. U ovom procesu pomažu u raspodjeli topline i sadržaja soli u oceanima.

Utjecaj na klimu

Pomicanjem mase tople vode u hladna područja, struje sudjeluju u regulaciji Zemljine klime. Primjer je umjeravajući učinak temperature okoline koju djeluje struja Meksičkog zaljeva u Zapadnoj Europi.

Dakle, ako bi Zaljevski tok prestao teći, temperatura zapadne Europe pala bi u prosjeku za 6 ° C.

uragani

Prevozeći toplinu, oceanske struje osiguravaju vlagu isparavanjem i stvaraju kružno kretanje u uskoj vezi s vjetrovima, koji su uzročnik uragana.

Razmjena plina

Morska voda održava stalnu razmjenu plinova s ​​atmosferom, uključujući vodenu paru, kisik, dušik i CO _2. Ova razmjena je moguća zbog kretanja vode morskim strujama što pridonosi probijanju površinske napetosti.

Obalno modeliranje

Okeanske struje djeluju na habanje i povlačenje (eroziju) na površini morskog dna i obalama kroz koje prolaze. Ovaj erozni učinak tisućama godina oblikuje morsko dno, podmorje i obalne linije.

Raspodjela hranjivih sastojaka i biološka raznolikost

S druge strane, morske struje nose sa sobom i hranjive sastojke, kao i plankton koji se hrani njima. To uvjetuje raspodjelu morske faune, jer je koncentrirana tamo gdje je na raspolaganju više hrane.

Plankton se pasivno odvodi površinskim strujama, a dio hranjivih sastojaka se taloži na dnu, gdje ih istiskuju duboke struje. Kasnije se te hranjive tvari vraćaju na površinu u takozvanim izvorima ili morskim izdancima voda.

Izlijevanje ili istjecanje morskih voda

Duboke struje rađaju takozvane uzvisine ili istjecanje morskih voda. To je porast hladnih dubokih voda na površinu, koje nose hranjive tvari odložene u dubokom oceanu.

Rastuće morske struje. Izvor: NASA / Public domain

U područjima gdje se to događa postoji veći razvoj populacija fitoplanktona, a time i riba. Ta područja postaju važna ribolovna područja, poput peruanske pacifičke obale.

Koncentracija zagađivača

Okeani trpe ozbiljne probleme zagađenja zbog ljudskog djelovanja, u koje se unosi velika količina otpada, posebno plastike. Morske struje nose ovu krhotinu i zbog kružnog uzorka površine koncentrirane su na definiranim područjima.

Tu nastaju takozvani plastični otoci, koji nastaju koncentriranjem plastičnih fragmenata na velikim površinama u središtu oceanskih giresa.

Na isti način, kombinacija površnih morskih struja s valovima i obalnom linijom koncentrira otpad na određenim područjima.

Važnost za ekosustave i život na Zemlji

Morske migracije

Mnoge morske vrste, poput kornjača, kitova (kitovi, dupini) i ribe, koriste oceanske struje za svoje morske migracije na veće udaljenosti. Ove struje pomažu u definiranju rute, smanjuju energiju putovanja i osiguravaju hranu.

Dostupnost hranjivih sastojaka

Raspodjela hranjivih sastojaka i vodoravno i vertikalno u oceanima ovisi o morskim strujama. To zauzvrat utječe na populaciju fitoplanktona koji su primarni proizvođači i osnova prehrambenih mreža.

Tamo gdje ima hranjivih tvari postoje planktoni i ribe koje se njime hrane, kao i druge vrste koje se hrane ribama poput morskih ptica.

Ribarstvo

Raspodjela hranjivih tvari kroz oceanske struje utječe na dostupnost ribolova za ljude.

Dostupnost kisika

Morske struje mobiliziranjem vode pridonose njenoj oksigenaciji, što je bitno za razvoj života u vodi.

Kopneni ekosustavi

Obalni i unutarnji ekosustavi su pod utjecajem morskih struja u mjeri u kojoj reguliraju kontinentalnu klimu.

Plovidba

Morske struje omogućile su čovjeku razvoj plovidbe, omogućujući putovanje morskim putem do udaljenih odredišta. To je omogućilo istraživanje Zemlje, širenje ljudske vrste, trgovinu i gospodarski razvoj uopće.

Čimbenici koji utječu na smjer struje

Smjer koji vode oceanske struje izražava se redovitim uzorkom u svjetskim oceanima. Ovaj obrazac smjerova određuje više faktora čija su sila sunčeva energija i gravitacija Zemlje i Mjeseca.

Sunčevo zračenje, atmosferski tlak i smjer vjetrova

Solarno zračenje utječe na smjer oceanskih struja uzrokujući vjetrove. To su glavni uzrok stvaranja površinskih struja koje slijede smjer vjetrova.

Temperaturni gradijent i gravitacija

Sunčevo zračenje također utječe na smjer oceanskih struja zagrijavanjem vode i prouzrokuje je širenje. Zbog toga se voda povećava u volumenu i podiže razinu mora; s višim predjelima oceana (vruće) od ostalih (hladno).

Tako nastaje razlika u razini, to jest nagib, pomicanje vode prema donjem dijelu. Na primjer, na ekvatoru su temperature visoke i zato se voda širi, određujući razinu mora za 8 cm nego u ostalim područjima.

Gradijent slanosti

Drugi faktor koji utječe na smjer oceanskih struja je razlika u slanosti između različitih područja oceana. Kako je voda slanija, gustoća joj se povećava i tone, a duboke struje kreću se kao funkcija gradijenata temperature i slanosti.

Morski i obalni reljef

Oblik kontinentalne police i obale također utječu na smjer morskih struja. U slučaju površinskih struja koje vode duž obala, kopneni oblici utječu na njihov smjer.

Sa svoje strane, duboke struje koje utječu na kontinentalni pas mogu pretrpjeti i vodoravna i okomita odstupanja.

Rotacija Zemlje i Coriolisov efekt

Rotacija Zemlje utječe na smjer vjetrova stvarajući centrifugalnu silu na ekvatoru, gurajući struje prema polovima. Nadalje, Coriolisov efekt usmjerava struje udesno u Sjevernoj hemisferi, a lijevo u Južnoj.

Reference

1. Campbell, N. i Reece, J. (2009). Biologija. 8. izdanje Pearson Benjamin / Cummings.
2. Castro, P. i Huber, ME (2007). Morska biologija. 6. izdanje McGraw-Hill.
3. Kelly, KA, Dickinson, S., McPhaden, MJ i Johnson, GC (2001). Oceanske struje vidljive u podacima satelitskog vjetra. Pismo o geofizičkim istraživanjima.
4. Neumann, G. (1968). Oceanske struje. Izdavačka kuća Elsevier.
5. Pineda, V. (2004). Poglavlje 7: Morfologija oceanskog dna i karakteristike obalne crte. U: Werlinger, C (ur.). Morska biologija i oceanografija: pojmovi i procesi. Svezak I.
6. Prager, EJ i Earle, SS (2001). Oceani. McGraw-Hill.
7. Ulanski, S. (2012). Zaljevski tok. Nevjerovatna priča o rijeci koja prelazi more. Turner Publications SL