El período de establecimiento y desarrollo de la oceanografía en la historia de la investigación oceánica mundial
(Décadas del XIX a 1950)
Durante este período, las actividades de prospección oceanográfica a nivel mundial aumentaron día a día, y la investigación en el campo de la oceanografía alcanzó un gran desarrollo tanto en profundidad como en amplitud. y se convirtió en una disciplina independiente. Este período se puede dividir en dos grandes etapas de desarrollo: la etapa "Challenger" y la etapa "Meteor".
La fase "Challenger" suele denominarse era "Challenger", que incluye todo el siglo XIX. En ese momento, la investigación científica marina pasó de ser individual a integral y la oceanografía comenzó a tomar forma gradualmente. El evento más importante en esta etapa es la expedición británica "Challenger", además de la expedición "Forward" al mar Ártico. Desde principios del siglo XIX hasta 1872. Las expediciones de esta época se diferenciaban de las expediciones a vela del primer período. Estaban claramente centradas en expediciones científicas marinas, pero a menudo se centraban en expediciones individuales unidisciplinarias. Las investigaciones y resultados más importantes son los siguientes:
① La expedición global británica "Beagle" de 1831 a 1836. Duró 5 años y viajó por los océanos Atlántico, Índico y Pacífico. En esta expedición participó el científico y evolucionista biológico británico C.R. Darwin. A partir de la información obtenida en esta expedición, Darwin explicó las causas de los arrecifes de coral, propuso una discusión sobre el movimiento del fondo marino y publicó "El origen de las especies" en 1859. La información obtenida durante esta expedición fue recopilada por F. Roy y Darwin, los capitanes del Beagle, en el "Informe de viaje del Beagle" (4 volúmenes).
② Exploración antártica del británico J.C. Ross de 1839 a 1843. Ross midió una profundidad de 2.425 brazas (aproximadamente 4.438 metros) en las aguas a 27°16′ de latitud sur y 17°29′ de longitud oeste, estableciendo un récord para sondeos de aguas profundas en ese momento. Al mismo tiempo, Ross descubrió los mismos organismos del fondo marino que J. Ross descubrió en el Atlántico Norte hace unos años durante un muestreo biológico de aguas profundas en aguas antárticas, proponiendo así que el agua del fondo de todo el océano tiene las mismas características. J.C. Ross también descubrió el polo sur magnético.
③ De 1842 a 1847, el capitán de la Armada estadounidense M.F. Murray estudió sistemáticamente los vientos y las corrientes del océano y dibujó cartas náuticas basadas en estos registros. Publicó "Geografía física marina" en 1855, proporcionando a la gente el primer libro clásico sobre oceanografía. El primer mapa batimétrico de la cuenca del Atlántico Norte se publicó en 1854 y proporcionó la base científica para el tendido de cables submarinos en el Atlántico.
④ E. Forbes, el fundador de la biología marina británica, ha realizado muchas inspecciones e investigaciones sobre organismos en Europa occidental, el sur de Europa, el norte de África y otras zonas marinas. Dividió el mar Egeo en ocho zonas según diferentes profundidades, y por primera vez propuso el concepto de zonificación para la distribución de la vida marina, creía que a mayor profundidad, menos organismos, y que por debajo de los 550 metros está lo abiótico; zona. En 1836, C.G. Ehrenberg descubrió que muchas rocas del continente europeo contenían restos de organismos marinos como diatomeas, esponjas y radiolarios. Creía que la deposición masiva de organismos en el fondo marino era la causa de la formación de estas rocas sedimentarias. y señaló que dichos sedimentos todavía se están formando. En 1860, el Bulldog descubrió una gran cantidad de corales y moluscos unidos a un cable rescatado de una profundidad de 2.200 metros en el mar Mediterráneo. Este descubrimiento rompe la conclusión de Forbes de que existe una zona abiótica por debajo de los 550 metros en el mar. En 1868, el barco británico "Lightning" recogió una gran cantidad de organismos a una profundidad de 1.100 metros en el mar entre las Islas Shetland y las Islas Feroe. De 1869 a 1870, el "puercoespín" británico tomó 16 muestras de aguas entre 1.800 y 4.464 metros de profundidad en el oeste de Irlanda, el golfo de Vizcaya y el canal de las Feroe. En cada ocasión se recogió un número considerable de organismos, especialmente el es. un erizo de mar que se cree que se extinguió después del período Cretácico. En 1872, C.W. Thomson escribió la entonces autorizada obra oceanográfica "The Deep Sea" basada en los resultados de las expediciones "Lightning" y "Porcupine".
⑤ Después de la década de 1850, los trabajos de tendido de cables submarinos promovieron los estudios batimétricos de los océanos. En 1856, el barco de investigación "Alchik", especializado en el tendido de cables submarinos, realizó sondeos entre la costa este de América del Norte y la costa oeste de Irlanda, confirmó la existencia de la dorsal central del Océano Atlántico Norte y sugirió el tendido de submarinos. cables a lo largo de esta cresta. En 1857, el "Cíclope", el "Gorgona" y el "Bulldog", en 1858 y 1860 realizaron sucesivamente estudios batimétricos en el Atlántico Norte.
Con el apoyo de la Royal Society, C.W. Thomson dirigió el "Challenger" que zarpó en diciembre de 1872 y regresó en mayo de 1876. En tres años y medio, el barco navegó más de 120.000 kilómetros. Realizamos batimetría, medición de temperatura, recolección de agua, muestreo, pesca de arrastre, etc. en cientos de estaciones en el Pacífico, Atlántico, Océano Índico y Mar Antártico, y recolectamos una gran cantidad de especímenes de vida marina, especímenes de sedimentos y muestras de agua de mar. Este viaje recolectó muchos especímenes raros de animales de aguas profundas, incluidos animales por debajo de los 5.500 metros en las aguas del norte de las islas hawaianas, y midió los datos de profundidad de la Fosa de las Marianas en el Océano Pacífico (8.180 metros). La expedición "Challenger" no sólo marcó el comienzo de la era de los estudios oceánicos integrales, sino que también obtuvo una gran cantidad de datos oceánicos. Decenas de científicos trabajaron diligentemente durante más de 20 años para completar la preparación del informe de la expedición, que contó con 50 volúmenes y más de 29.500 páginas, sentando una base sólida para el establecimiento de la oceanografía. En cuanto a la vida marina, se descubrieron más de 4.400 nuevas especies, aportando conocimiento zoológico marino desde la superficie hasta el fondo marino. En el ámbito de la geología marina, resultados importantes son el descubrimiento de exudados y arcillas rojas de las profundidades marinas y la recolección de nódulos de manganeso. En términos de física marina, además de investigar las corrientes oceánicas y la meteorología, los principales logros incluyen: ① Dominar la desviación de la brújula de navegación basándose en los resultados de mediciones geomagnéticas ② Dibujar mapas de isóbatas ③ Descubrir que la temperatura del agua es inferior a 180 metros; no se ve afectado por las estaciones grandes, los cambios de temperatura son extremadamente pequeños ④ Se cree que la temperatura del agua del fondo del océano es básicamente la misma en un rango amplio, pero también muestra valores específicos en diferentes áreas del mar; ⑤ Se determinan las ubicaciones precisas de islas y rocas peligrosas. En términos de química del agua de mar, W. Dietmar realizó un análisis exhaustivo y completo del agua de mar, confirmando teóricamente lo que J.G. Forchhammer propuso en 1865, independientemente del valor absoluto del contenido de sal en el agua de mar. El contenido relativo de varios componentes químicos importantes es el principio. de constante. Antes de las observaciones del "Challenger", se creía en general que el agua de las profundidades marinas tiene una gran proporción y que los objetos pesados arrojados al mar no se hundirían hasta el fondo. El estudio del "Challenger" refutó este argumento.
"Desafío" La expedición "Zer" despertó un furor por la exploración oceanográfica en varios países. El "Antílope" alemán (1874-1876) y el "Guerrero" ruso (1886-1889) realizaron expediciones globales. -1898) Las expediciones al Mar Rojo y al Mediterráneo, la expedición americana "Negra" al Caribe (1877-1886), pero la más famosa fue la expedición al Mar Ártico del oceanógrafo noruego F. Nansen de 1925 a 1927, el "Meteoro" alemán El barco de investigación realizó un estudio de dos años y tres meses del océano Atlántico Sur. Esta fue otra expedición científica que hizo época después del "Challenger" británico. Esta expedición se centró en la física oceánica, utilizando diversas tecnologías electrónicas y métodos científicos modernos, y es conocida por sus observaciones precisas. Aplicó una ecosonda electrónica por primera vez y obtuvo más de 70.000 datos de la profundidad del océano; reveló claramente los contornos accidentados del fondo del océano por primera vez; reveló una descripción básica de la circulación del océano y del equilibrio del calor y el agua del océano; . Publicó 16 volúmenes de informes de expediciones, incluidos los fondos marinos, la física oceánica, la química oceánica, la biología marina, la meteorología oceánica y las observaciones de olas internas.
De 1929 a 1935 y de 1937 a 1938, el "Meteor" también realizó estudios en las aguas islandesas y en el Atlántico nororiental, respectivamente, y aclaró las complejas condiciones del mar en la zona de los picos polares. A través de repetidos estudios simultáneos en varios países, se mapeó claramente el flujo continuo de la Corriente del Golfo. Para seguir estudiando las criaturas de las profundidades marinas, el barco de investigación danés "Galathea" navegó alrededor del mundo desde octubre de 1950 hasta septiembre de 1952 para realizar estudios oceánicos. Al tomar muestras del fondo marino, el equipo de expedición utilizó un cable de acero de 12.000 metros de largo para recolectar una gran cantidad de microorganismos vivos del fondo de la Fosa de Filipinas, que tiene más de 10.000 metros de profundidad. En julio de 1951 se recogieron de rocas del fondo marino a 10.190 metros de profundidad y en aguas cercanas anémonas de mar blancas, preciosas gambas rojas, peces luminosos, medusas, gusanos, etc., confirmándose que también habitan a 10.000 metros de profundidad. Organismos: Una gran cantidad de peces de color negro azabache, estrellas de mar azules y blancas, pepinos de mar, camarones, cangrejos de patas largas y otros organismos preciosos fueron recolectados en las profundidades del mar entre 3.400 y 7.200 metros. El fósil viviente "Neopilina", que se pensaba. que se extinguió hace mucho tiempo, también fue recolectado. Según las muestras recolectadas, encontraron que los animales de aguas ultraprofundas que viven a profundidades superiores a 7.000 metros son diferentes de las especies animales de áreas marinas de 2.000 a 3.000 metros de profundidad y taludes continentales, y. Puede adaptarse a una enorme presión de agua.
Durante esta expedición, también se utilizó por primera vez el método 14C para medir la productividad primaria de los organismos marinos y medir el geomagnetismo de las profundidades marinas. El "Viyat" de la Unión Soviética realizó expediciones en el Océano Pacífico De 1949 a 1958, el "Viyat" de la Unión Soviética (Витязь) realizó principalmente expediciones en el Pacífico. Durante la investigación, el "Guerrero" realizó batimetrías, corrigió los mapas batimétricos de la costa del Lejano Oriente y del Océano Pacífico, y también descubrió algunas zonas de fallas, montañas submarinas, montes submarinos, etc. En la fosa de las Marianas se descubrió el abismo Challenger más profundo del mundo, de 11.034 metros; en la fosa de Kuril-Kamchatka se descubrió un abismo abisal (10.382 metros); años de historia geológica descubrieron que el agua profunda fluye constantemente y midieron un fuerte flujo laminar con una velocidad de hasta 30 cm/segundo a una profundidad de 1.000 a 3.000 metros, aclararon la fuerte mezcla vertical y los datos del agua del mar profundo; escala del movimiento vertical del plancton. Los resultados del estudio muestran que también hay muchos tipos de organismos en las fosas más profundas, a una profundidad de 10.000 metros. Después de 1959, el "Guerrero" todavía se dedicaba a investigaciones en el Océano Índico. Otras expediciones en esta etapa incluyen el USS Carnegie, el USS Nautilus, el USS Baird y el USS Horizon, el noruego USS Maude, el alemán USS Gauss y los daneses USS Danner-Ⅰ" y "Danna-Ⅱ", franceses". France" y "Paz", los británicos "Discovery-Ⅰ" y "Discovery-Ⅱ", "Scoresby", "Challenger-8", los rompehielos soviéticos "Sibilyakov" y "Sedov", "Lomonosov", "Obi", etc. Se dedican a actividades de prospección marina. Los principales resultados se encuentran en la prospección marina. Sobre esta base, se han logrado muchos logros en la investigación y la teoría oceanográfica, como la "Carta batimétrica del océano" del archiduque Alberto I de Mónaco (1904). , la teoría del viento y las corrientes oceánicas de V.W. Ekman (1905) y la "Teoría de la deriva continental" de A.L. Wegener (1912), la "Teoría de la convección del manto" de A. Holmes (1929), W.M. Ewing realizó la primera medición sísmica marina (1935) , S. Ekman publicó "Marine Animal Geography" (1935), J.P. Jacobson y M.H.C Knuth propusieron una nueva definición de cloruro de agua de mar (1937), H.H. Hess descubrió la mesa del fondo marino (1946), C.E. Zobel publicó "Marine Microbiology" (1946), La teoría de la circulación oceánica de H.U. "Ocean" (1942), escrito por Sverdrup y otros, brindó un resumen más completo y profundo de los resultados de esta etapa.