Introdução à Oceanografia

energia Radiante do sol é importante para vários dos principais processos oceânicos:

• o Clima, ventos, e as grandes correntes oceânicas são, em última análise, dependente da radiação solar que chega a Terra e o aquecimento de diferentes áreas, em diferentes graus.
• a luz solar aquece a água da superfície onde vive muita vida oceânica.
• a radiação Solar fornece luz para a fotossíntese, que suporta todo o ecossistema oceânico.

a energia que atinge a terra a partir do sol é uma forma de radiação eletromagnética, que é representada pelo espectro eletromagnético (figura 6.5.1). As ondas eletromagnéticas variam em sua frequência e comprimento de onda. As ondas de alta frequência têm comprimentos de onda muito curtos e são formas de radiação de alta energia, como raios gama e raios-X. Esses raios podem penetrar facilmente nos corpos dos organismos vivos e interferir com átomos e moléculas individuais. Na outra extremidade do espectro estão ondas de baixa energia e comprimento de onda longo, como ondas de rádio, que não representam um perigo para os organismos vivos.

A maior parte da energia solar que atinge a terra está na faixa de luz visível, com comprimentos de onda entre cerca de 400-700 nm. Cada cor da luz visível tem um comprimento de onda único e, juntos, compõem a luz branca. Os comprimentos de onda mais curtos estão na extremidade violeta e ultravioleta do espectro, enquanto os comprimentos de onda mais longos estão na extremidade vermelha e infravermelha. No meio, as cores do espectro visível compreendem o familiar “ROYGBIV”; vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta.

a água é muito eficaz na absorção de luz recebida, de modo que a quantidade de luz que penetra no oceano diminui rapidamente (é atenuada) com profundidade (figura 6.5.2). A 1 m de profundidade, apenas 45% da energia solar que cai na superfície do oceano permanece. A 10 m de profundidade a apenas 16% da luz ainda está presente, e apenas 1% da luz original é deixado a 100 m. A luz não penetra além de 1000 m.

além global de atenuação, os oceanos absorvem os comprimentos de onda diferentes de luz em diferentes taxas (Figura 6.5.2). Os comprimentos de onda nas extremidades extremas do espectro visível são atenuados mais rapidamente do que os comprimentos de onda no meio. Comprimentos de onda mais longos são absorvidos primeiro; o vermelho é absorvido nos 10 m superiores, o laranja em cerca de 40 m e o amarelo desaparece antes de 100 m. Comprimentos de onda mais curtos penetram ainda mais, com luz azul e verde atingindo as profundezas mais profundas.

isso explica por que tudo parece azul debaixo d’água. As cores que percebemos dependem dos comprimentos de onda da luz que são recebidos pelos nossos olhos. Se um objeto aparece vermelho para nós, isso ocorre porque o objeto reflete a luz vermelha, mas absorve todas as outras cores. Portanto, a única cor que atinge nossos olhos é vermelha. Sob a água, o azul é a única cor de luz ainda disponível em profundidade, de modo que é a única cor que pode ser refletida de volta aos nossos olhos, e tudo tem um tom azul debaixo d’água. Um objeto vermelho em profundidade não aparecerá vermelho para nós porque não há luz vermelha disponível para refletir fora do objeto. Objetos na água só aparecerão como suas cores reais perto da superfície onde todos os comprimentos de onda da luz ainda estão disponíveis, ou se os outros comprimentos de onda da luz forem fornecidos artificialmente, como iluminando o objeto com uma luz de mergulho.

a água no oceano aberto parece clara e azul porque contém muito menos material particulado, como fitoplâncton ou outras partículas suspensas, e quanto mais clara a água, mais profunda é a penetração da luz. A luz azul penetra profundamente e é espalhada pelas moléculas de água, enquanto todas as outras cores são absorvidas; assim, a água parece azul. Por outro lado, a água costeira muitas vezes parece esverdeada (figura 6.5.2). A água costeira contém muito mais lodo suspenso e algas e organismos microscópicos do que o oceano aberto. Muitos desses organismos, como o fitoplâncton, absorvem a luz na faixa azul e vermelha através de seus pigmentos fotossintéticos, deixando o verde como o comprimento de onda Dominante da luz refletida. Portanto, quanto maior a concentração de fitoplâncton na água, mais verde ela aparece. Pequenas partículas de lodo também podem absorver a luz azul, deslocando ainda mais a cor da água para longe do azul quando há altas concentrações de partículas suspensas.

o oceano pode ser dividido em camadas de profundidade dependendo da quantidade de penetração da luz, conforme discutido na Seção 1.3 (figura 6.5.3). Os 200 m superiores são chamados de zona fótica ou eufótica. Isso representa a região onde luz suficiente pode penetrar para suportar a fotossíntese e corresponde à zona epipelágica. De 200-1000 m encontra-se a zona disfótica, ou a zona crepuscular (correspondente à zona mesopelágica). Ainda há alguma luz nessas profundezas, mas não o suficiente para apoiar a fotossíntese. Abaixo de 1000 m está a zona afótica (ou meia-noite), onde nenhuma luz penetra. Esta região inclui a maior parte do volume do oceano, que existe em completa escuridão.