Ocean-velika ilustrirana enciklopedija

ocean

001-003_CRO.indd 1

5/3/10 10:54:17 AM

001-003_CRO.indd 2

5/3/10 10:54:19 AM

ocean VELIKA ILUSTRIRANA ENCIKLOPEDIJA

001-003_CRO.indd 3

5/3/10 10:54:23 AM

∂ 2006 Dorling Kindersley Limited ∂ za hrvatsko izdanje Grupa Mladinska knjiga, 2010.

Za nakladnika Alen Bodor Urednik Vid Jakπa OpaËiÊ Prijevod s engleskog Josip JukiÊ Ivana Buj Ivan »anjevac Lektura Maja MatkoviÊ Korektura Vesna Lovrec GrafiËko oblikovanje Drenka »ugalj Priprema za tisak GrafiËki studio Miπ

SADRŽAJ

Naslov izvornika OCEAN THE WORLD’S LAST WILDERNESS REVEALED

O OVOJ KNJIZI

6

PREDGOVOR

8

UVOD MORSKA VODA

30

SVOJSTVA VODE

32

KEMIJSKA SVOJSTVA MORSKE VODE

34

TEMPERATURA I SALINITET

36

SVJETLOst I ZVUK

38

GEOLOGIJA OCEANA

40

NASTANAK I RAZVITAK ZEMLJE

42

PODRIJETLO OCEANA I KONTINENATA

44

EVOLUCIJA OCEANA

46

TEKTONIKA I OCEANSKO DNO

50

CIRKULACIJA I KLIMA

52

OCEANSKI VJETROVI

54

POVR©INSKa CIRKULACIJA

58

PODVODNA CIRKULACIJA

60

HIDROLO©KI CIKLUS

64

OCEANI I KLIMA

66

EL NIÑO I LA NIÑA

68

HARIKENI I TAJFUNI

70

VALOVI I MORSKE MIJENE

74

MORSKI VALOVI

76

MORSKE MIJENE

78

Tisak Tlaciarne Banska Bystrica, SlovaËka, listopad 2010.

ISBN 978-953-14-0736-6 CIP zapis dostupan je u raËunalnom katalogu Nacionalne i sveuËiliπne knjiænice u Zagrebu pod brojem .

MORSKI OKOLI©I OBALNA I PRIOBALNA PODRU»JA

Sva prava zadræana.

Ni jedan dio ove publikacije ne smije se reproducirati, pohraniti ili prenositi u bilo kojem obliku ili bilo kojim putem, elektroniËki, mehaniËki, fotokopiranjem, snimanjem ili drukËije bez prethodnog pisanog dopuπtenja vlasnika autorskoga prava.

004-005_contents_CRO.indd 4

OBALE I PROMJENE RAZINE MORA OBALNI KRAJOLICI PLAÆE I DINE

86 88 92 106

5/3/10 10:56:10 AM

ESTUARIJI I LAGUNE

114

SLANE MO»VARE I RAVNJACI

124

MO»VARE MANGROVA

130

MORSKI ÆIVOT UVOD U MORSKI ÆIVOT

PLITKA MORA

315

PLANKTONSKA KOLJENA

319

PLA©TENJACI I SVITKOGLAVCI

320

206

KONTINENTSKE RAVNI

140

KRUÆENJE ÆIVOTA I ENERGIJE

212

STJENOVITA MORSKA DNA

142

PLIVANJE I PLUTANJE

214

ÆIVOT NA DNU

216

ZONE ÆIVOTA U MORU

218

OCEANSKE SEOBE

220

ÆIVJETI U DUBINI

222

BIOLUMINISCENCIJA

224

POVIJEST MORSKOG ÆIVOTA

226

144 146

KORALJNI GREBENI

152

PELAGIJAL

164

OTVORENO MORE I MORSKO DNO ZONE OTVORENOG MORA PODVODNE PLANINE I GIJOTI KONTINENTSKA STRMINA I padina SEDIMENTI NA MORSKOM DNU

166 168 174 176 180

ABISALNE RAVNICE, DUBOKOMORSKI JARCI I SREDNJOOCEANSKI HRPTOVI

182

HIDROTERMALNI IZVORI

188

POLARNA MORA

190

©ELFNI LED

192

LEDENI BREGOVI

194

MORSKI LED CIRKULACIJA U POLARNIM MORIMA

004-005_contents_CRO.indd 5

CARSTVA MORSKOG ÆIVOTA

308

204

SISTEMATIKA

LIVADE MORSKE TRAVE I ©UME KELPA

307

BODLJIKA©I MALA PRIDNENA KOLJENA

138

PJE©»ANA MORSKA DNA

MAHOVNJACI

BE©»ELJUSNE RIBE

322

RIBE HRSKAVI»NJA»E

324

KO©TUNJA»E

338

GMAZOVI

372

PTICE

382

SISAVCI

404

ATLAS OCEANA

230

BAKTERIJE I ARHEJE

232

PROTISTI

234

CRVENE I SME–E ALGE

238

BILJNI SVIJET

246

VELIKE ZELENE ALGE

248

ZELENE ALGE

250

MAHOVINE

251

KRITOSJEMENJA»E

252

GLJIVE

256

SVIJET ÆIVOTINJA

258

SPUÆVE

260

ÆARNJACI

262

PLO©NJACI

273

VRP»ARI

275

198

KOLUTI∆AVCI

276

MEKU©CI

278

200

»LANKONO©CI

292

OCEANI SVIJETA

426

ARKTI»KI OCEAN

428

ATLANTSKI OCEAN

432

INDIJSKI OCEAN

450

TIHI OCEAN

460

JUÆNI OCEAN

482

POJMOVNIK

488

KAZALO

494

KAZALO ATLASA

505

ZAHVALE

510

5/3/10 10:56:21 AM

008-009_CRO.indd 8

5/3/10 11:17:13 AM

PREDGOVOR

N

aπ bi se planet trebao zvati Ocean. On je malo nebesko tijelo koje leti beskonaËnom tamom svemira kao vatrica æivota u, inaËe, neprivlaËnoj hla­d­ noÊi beskrajna svemira.

Usprkos nepovoljnim okolnostima, on je Petrije­va zdjelica iz koje se razvio sav, nama znan, æivi svijet.

Bez vode, naπ bi planet bio samo jedna od mili­ jardi beæivotnih stijena koje lebde u prostranstvu crno zamrljana niπtavila. »ak se i statistiËari Ëude koliko je mala vjerojatnost da Zemlja, bogata razno­ likim æivim svijetom, u koji spadamo i mi, uopÊe postoji. Ipak, do danas smo nekako opstali i tu smo gdje jesmo unatoË pravom labirintu prepunom prepreka. More je oËaralo ljude joπ i prije nego πto je grËki pjesnik Homer napisao svoju Odiseju, ep o morskim pustolovinama. Upravo nas je ta oËaranost navela da poemo prekapati po tom nepoznatom podruËju u potrazi za odgovorima, ali more nikada nije olako odavalo svoje tajne. Premda su prijaπnji istraæivaËi, znan­ stvenici i oceanografi postigli monu­mentalne uspjehe, time smo tek zagre­ bali povrπinu.

Procjenjuje se da se viπe od 90% bioloπke raznolikosti na svijetu odnosi na oceane. Od kontrahiranja i opuπtanja meduze poput rada srca do borbe izmeu hobotnice i paunastog ustonoπca na æivot i smrt, otkriÊa nas Ëekaju iza svakog ugla. Sa svakim odgovorom, javlja se desetak novih pitanja. Ovo su zasigurno uzbudljiva vremena dok zaranjamo prema posljednjoj granici naπega planeta. ZahvaljujuÊi novim tehnologijama moæemo istraæivati viπe od otprilike 2% oceanskog prostranstva koje je bilo dostupno prijaπnjim gene­ racijama. No Ëak i uz najnoviju tehnologiju, dostizanje iste razine znanja o moru kao o kopnu trajat Êe nekoliko naraπtaja.

Bez obzira na naπu predodæbu o udaljenosti i nepovezanosti s oceanima, svaki naπ postupak u svakodnevnu æivotu utjeËe na globalni hidroloπki cik­ lus koji, s druge strane, utjeËe na nas. Sve oborine koje padnu na kopno, od najviπih vrhunaca do najravnijih nizina, zavrπe u oceanima. Premda se taj pro­ ces odvijao kroz nebrojene milijune godina, u posljednjih je stotinu godina na njega profinjeno utjecao sve jaËi ekoloπki trag naπe vrste. Od prekomjerne uporabe gnojiva u zemljama bez izlaza na more koja tisuÊama kilo­metara dalje uzrokuje cvjetanje algi pogubnih za æivi svijet, do svakodnev­na dotoka plas­ tiËnih predmeta Ëak i u najudaljenijim dijelovima svijeta, naπi postupci utjeËu na naπ jedini sustav za odræavanje æivota.

Tom spoznajom ne æelimo se osjeÊati osuenima zbog svojih postupaka, nego kanimo doËarati kako nam boljim upoznavanjem oceanskog sustava i njegovih stanovnika rad na ozdravljenju naπeg planeta moæe postati draæi i potrebniji. Malim koracima, kao πto je obraÊanje malo viπe pozornosti naπim svakodnevnim rutinama, svatko od nas moæe imati vaæan pozitivan utjecaj na buduÊnost naπega planeta i na svijet koji Êe naslijediti naπa djeca. Ukratko, bilo bi mnogo zdravije nauËiti plesati uz valcer prirode nego pokuπavati promijeniti glazbu.

MASOVNO KRETANJE

Fabien Cousteau

Brzo, koordinirano kretanje jata riba jedan je od najspektakularnijih prizora u oceanu. Crnoperajne barakude oblikovale su spiralno jato u vodama oko Solomonovih Otoka. Takva se jata Ëesto nau na istom mjestu u razmaku od nekoliko mjeseci ili godina.

008-009_CRO.indd 9

5/3/10 11:17:16 AM

030-031_OceanWater-CRO.indd 30

5/3/10 11:17:56 AM

SVJETSKI SE OCEANI SASTOJE od otprilike

1,36 milijardi kubiËnih kilometara morske vode. U njoj je otopljeno oko 48 milijuna milijardi tona soli, plinova i drugih tvari.

Osnovna tvar, sama voda, ima mnogo neobiËnih svojstava kao πto su visoka povrπinska napetost i toplinski kapacitet.

Sva ta svojstva imaju golem utjecaj na mnogo toga ∑ omoguÊuju æivot u oceanima, njihovu ulogu stabilizatora svjetske klime, Ëak i sposobnost prenoπenja valova. Isto tako, veoma je vaæna raznolikost oceanske vode ∑ more nije uniformno veÊ mu se od mjesta do mjesta i prema godiπnjem dobu mijenjaju vrijednosti temperature, tlaka, koliËine otopljenog kisika, prozirnosti i boje. Ta su svojstva vaæna u svakom moguÊem pogledu.

M ORS KA VODA OBRU©AVANJE VALA

Val u obliku baËve obruπava se na sjeverne obale otoka Oahua na Havajima. Ovakve inspirirajuÊe prizore omoguÊuju neka neobiËna svojstva vode.

030-031_OceanWater-CRO.indd 31

5/3/10 11:18:04 AM

32

MORSKA VODA

SVOJSTVA VODE

vodikov atom sastoji se od jednog protona i jednog elektrona

jezgru vodika tvori jedan proton, sadræi pozitivan naboj

GLAVNI JE SASTAVNI DIO OCEANA, dakako, voda.Velike koliËine vode

u tekuÊem stanju na Zemljinoj povrπini tijekom mnogih razdoblja njezine proπlosti rezultat su sretne kombinacije razliËitih Ëimbenika. Meu njima su, s obzirom na veliËinu molekule vode, neuobiËajeno visoka toËka lediπta i vreliπta te njezina relativna kemijska stabilnost.Voda ima i druga zapanjujuÊa svojstva koja pridonose karakteristikama oceana ∑ od + + omoguÊivanja æivota do utjecaja na klimu. Ta svojstva omoguÊuje graa molekule vode. jedan od osam elektrona u kisikovu atomu

molekula vode

∑

vodikova veza

+

podruËje slabog negativnog naboja

+ ∑

∑ +

+ podruËje slaboga pozitivnog naboja

∑

zajedniËki elektron

+

MOLEKULA VODE

atom kisika

jezgra kisika sadræi protone i neutrone, ima pozitivan naboj

slobodan elektron

Molekulu vode (H2O) tvore dva atoma vodika (H) povezana s jednim atomom kisika (O). Za stvaranje veza izmeu atoma vodika i kisika presudne su Ëetiri siÊuπne negativno nabijene Ëestice zvane elektroni koje atomi meusobno dijele. Uz to, joπ πest elektrona kruæi u nekoliko orbitala od kojih se sastoji atom kisika.

VODIKOVE VEZE Vodikova je veza privlaËna Ovakvom je raspodjelom elektrona molekula vode elektrostatiËna sila izmeu kemijski stabilna, ali joj je oblik neobiËan. Zbog toga i podruËja sa slabim pozitivnim i nastaje mala neravnoteæa u raspodjeli elektriËnog naboja negativnim nabojem susjednih u molekuli, pa se susjedne molekule vode meusobno molekula vode. Ovdje moæemo privlaËe silom koja se zove vodikova veza. vidjeti nekoliko veza.

NERAVNOTEÆA NABOJA

Raspodjela negativnih naboja (elektrona) i pozitivno nabijenih podruËja uzrokuje slab pozitivni naboj na jednoj i slab negativni naboj na drugoj strani molekule vode.

molekula vode na povrπini

HODANJE NA VODI

UVOD

Neki kukci, kao morske stjenice (donja slika), koriste se povrπinskom napetoπÊu za hodanje, hranjenje i parenje na povrπini mora, jezera ili ribnjaka.

032-033_Properties_Water_CRO.ind32 32

NAPETOST POVR©INE Povrπinska napetost jedno je od posebnih svojstava vode u tekuÊem stanju koje se moæe izravno pripisati privlaËnim silama meu njenim molekulama. U svakoj nakupini molekula vode, one na povrπini sklone su okupljanju i privlaËenju prema srediπtu nakupine, stvarajuÊi tako teæe prekidiv povrπinski sloj. Na povrπinsku napetost moæemo gledati kao na silu koju treba upotrijebiti kako bi se probio taj povrπinski sloj. Povrπinska napetost vode ima viπe vaænih uËinaka.

Moæda je najvaænija presudna uloga u odreenim procesima u æivim organizmima, kao na primjer prijenos vode u biljkama ili kolanje krvi u æivotinja. Isto tako povrπinska napetost omoguÊuje malim kukcima, poput morske stjenice, kretanje i hranjenje na povrπini oceana, a vaæna je i u stvaranju morskih valova (vidi str. 76).

vodikove veze

molekula vode ispod povrπine

UZROK POVR©INSKE NAPETOSTI

Unutar kapi vode molekule se privlaËe i povezuju vodikovim vezama u svim smjerovima. Ali na povrπini privlaËne sile djeluju samo prema unutra ili boËno prema drugim molekulama na povrπini.

KAPLJICE VODE

Oblik ovih kapljica posljedica je povrπinske napetosti. PrivlaËne sile koje njihove molekule na povrπini dræe zajedno jaËe su od gravitacije koja ih nastoji spljoπtiti.

5/3/10 11:19:00 AM

SVOJSTVA VODE

TOPLINSKI KAPACITET

KOPNO I MORE

Visoki toplinski kapacitet vode znaËi da se more sporije zagrijava od kopna. Na ovom termiËkom kartogramu juæne Kalifornije, snimanom iz satelita za toplinskog udara, na veÊem je dijelu kopna 50°C ili viπe dok je more s tek 10°C hladno.

Drugo svojstvo vode u tekuÊem stanju koje se moæe pripisati vodikovim vezama neobiËno je visok toplinski kapacitet, znatno viπi nego u drugih tekuÊina (vidi tablicu lijevo). Kad se voda zagrijava, veÊi dio toplinske energije troπi se na kidanje vodikovih veza meu molekulama. Samo manji dio energije pojaËava vibracije molekula vode πto se oËituje kao porast temperature. To znaËi da dijelovi oceana mogu primati i otpuπtati velike koliËine toplinske energije uz malu promjenu temperature. To takoer znaËi da kretanja vode ∑ morske struje ∑ prenose goleme koliËine toplinske energije diljem planeta. Ova uloga morskih struja kljuËna je za klimu na Zemlji (vidi str. 66).

SPECIFI»NI TOPLINSKI KAPACITET SpecifiËni je toplinski kapacitet energija (u dæulima) potrebna da se 1 gram tvari zagrije za 1°C. Ovdje je popis specifiËnih toplinskih kapaciteta za 13 tekuÊina mjerenih na sobnoj temperaturi, osim ako nije drukËije navedeno.

TVAR

33

DÆULA/GRAMA °C

TekuÊi amonijak na -40°C

4,7

Voda

4,19

Morska voda na 2°C

3,93

Glicerin

2,43

Etanol (etilni alkohol)

2,4

Aceton

2,13

Kerozin

2,01

Maslinovo ulje

1,97

Benzen

1,8

Terpentin

1,72

Freon 12 rashladno sredstvo na -40°C

0,88

Brom

0,23

Æiva

0,14

TOPLINA U POKRETU

Na ovom termiËkom kartogramu dijela sjeverozapadnoga Atlantika temperatura je vode na povrπini od 5 do 25°C. Topla Golfska struja obojena je crveno.

UVIJANJE VODE

Zbog povrπinske napetosti mlaz, tok i povrπina vode mogu poprimiti zaËuujuÊe oblike kao πto je ovaj lagano spiralno uvijen mlaz.

TRI AGREGATNA STANJA VODE Temperature na kojima voda prelazi u jedno od svoja tri agregatna stanja ∑ taliπte (led prelazi u vodu u tekuÊem stanju) i vreliπte (voda iz tekuÊeg stanja prelazi u vodenu paru) ∑ visoke su u usporedbi s tvarima graenim od molekula sliËne veliËine. Da bi se led otopio ili voda isparila, potrebna je velika koliËina energije za kidanje svih vodikovih veza.Voda je neobiËna i po tome πto je u tekuÊem stanju guπÊa nego u krutom, pa led pluta na vodi. Razlog je tome πto su molekule u ledu povezane u reπetku i meu njima ima mjesta, a u tekuÊem su stanju veze djelomiËno pokidane pa su guπÊe i zbijene u skupinama. Plutanje leda na vodi vaæno je jer omoguÊuje postojanje velikih polarnih morskih santi (vidi str. 66). Ona utjeËe i na izmjenu topline izmeu oceana i atmosfere te pomaæe u stabiliziranju temperature oceana i svjetske klime.

BOK UZ BOK

LED

Heksagonalna kristalna reπetka

032-033_Properties_Water_CRO.ind33 33

VODA

Male skupine povezanih molekula

VODENA PARA

©iroko razmaknute nepovezane molekule

Vodikove veze molekule vode u ledu dræe u krutoj strukturi. U vodi u tekuÊem stanju veze dræe molekule u malim pokretnim skupinama. U vodene pare nema vodikovih veza.

Voda je jedina tvar na Zemljinoj povrπini koju moæemo naÊi u sva tri agregatna stanja.

Katkad se moæe istodobno vidjeti i led, i vodu i vodenu paru bok uz bok, kao na slici fjorda na Spitsbergenu.

UVOD

KRUTO, TEKU∆E I PLINOVITO STANJE

5/3/10 11:19:15 AM