Mariene biologie
1. De oceaanbodem en ontstaan van oceanen
1.1. Inleiding
De aarde bestaat uit continenten en oceanen, hun bodem verschilt in
hoogte en samenstelling
- De hoogte van het aardoppervlak vertoont een bimodale
verdeling
o Ongeveer 29% ligt boven zeeniveau en bestaat
hoofdzakelijk uit graniet
o Het grootste deel lig 4-5 km onder zeeniveau en bestaat
vooral uit basalt
- Officieel 5 oceanen:
o De Grote of Stille Oceaan (Pacific, Stille Zuidzee)
o De Atlantische Oceaan
o De Indische Oceaan
o De Zuidelijke Oceaan
o De Noordelijke IJszee
Ontdekking van de Oceanen
- Polynesiërs (8000 BC / 300-1000 BC):
o Discussie over de oorsprong van de Polynesiërs: meest aanvaarde theorie is
migratie vanuit Taiwan, maar recent terug aanwijzingen voor de oude hypothese die
een link maakt met Zuid-Amerika
o Kon-Tiki expeditie (1947) vanuit Zuid-Amerika door de
Noor Thor Heyedahl bewees dat dit mogelijk was
- Phoeniciërs en Grieken (2000 BC):
o Aristoteles (384 - 322 BC) wort door velen als de
eerste mariene bioloog gezien. Hij beschreef vele
soorten en postuleerde dat kieuwen het
ademhalingsorgaan waren van vissen.
- Vikings (1000 AD)
- Columbus en Magellan
- Cook:
o Eerste expeditie met wetenschappers aan boord op
zoek naar terra Australis. Eerste om Antarctica te zien,
evenals vele eilanden in de Stille Zuidzee (Tahiti,
Hawaii) en Nieuw-Zeeland
- Darwin – HMS Beagle
- HMS Challenger expedities (1870’s):
o Eerste pure wetenschappelijke expedities begonnen
rond 1840-1850
o Verkenning zeebodem en eerste diepzee onderzoek (<-
> Edward Forbes)
o Challenger, een aangepast militair schip, zette nieuwe
standaarden voor mariene wetenschap, met holistische
systematische benadering
1
,In kaart brengen van de oceaanbodem
- Sonar (sound navigation ranging)
o WOII leidde tot de ontwikkeling van de sonar, het kennen
van de onderwaterwereld werd ook van militair belang
o Pas na WOII werden de eerste praktische duikflessen
ontwikkeld
o Gebruikt geluidsgolven om objecten onder water op te
sporen
o Actieve sonar zendt geluidsgolven uit die terugkaatsen op objecten, waarna de tijd
gemeten wordt tot de echo terugkeert
- Reflectie-seismiek:
o Gebruikt kunstmatig opgewekte seismische
golven om de structuur van de ondergrond te
onderzoeken
o Terugkerende signalen worden door sensoren
geregistreerd
- Altimetrie met satellieten:
o Meet hoogteverschillen op het aardoppervlak door de tijd te
meten die radiogolven nodig hebben om van de satelliet naar
de aarde en terug te reizen
o Boven zeebergen staat het water een beetje hoger door een
lokale toename in zwaartekracht door de grotere massa van
zo’n berg
- Oceaan bathymetri (echo-seismisch-altimetrie):
o Alle gegevens samenbrengen
o Drie duidelijk te onderscheiden gebieden:
▪ Continentale gebieden
▪ Diepzee troggen
▪ Mid-oceanische ruggen
Huidig en toekomstig onderzoek omvatten
- Meer internationale samenwerkingen door de
schaalvergroting van het onderzoek
- Grote observatie netwerken
- Meer gebruik van diepzee duikboten
- Toenemende gebruik van modellering
- Gebruik van satellieten en remote sensing
2
,Oceanografie – Oceanologie – Marine biologie
- Oceanografie is de waarneming en beschrijving van de fysische, chemische en
biologische karakteristieken van de oceaan
o Deze term sluit onvoldoende aan bij de huidige manier waarop er naar het
onderzoek gekeken wordt
- Oceanologie beschrijft marien onderzoek waarbij het onderzoeken, testen en interpreteren
van hypotheses centraal staat. Deze kunnen gaan over alle aspecten van oceanen en zijn
meestal interdisciplinair en gebruiken traditionele wetenschappen zoals fysica, chemie,
wiskunde, biologie enz.
- Mariene biologie is het biologische leuk van oceanografie of oceanologie, met de centrale
focus op organismen ipv op de oceaan
1.2. Het ontstaan van oceanen
Vragen bij het ontstaan van oceanen
- Wat is het belangrijkste materiaal in de zeebodem?
o Basalt door mid-oceanische ruggen en vulkanische bewegingen
- Wat is de Wilson cyclus?
o Aan mid-oceanische ruggen wordt nieuwe oceaanbodem gevormd en aan
continentale platen is er subductie waar oceaanbodem verdwijnt
o Nieuwe oceaan = Atlantische oceaan
o Oude oceaan = Stille oceaan
- Wat zijn de belangrijkste zones in de oceaan?
o Kan horizontaal maar ook verticaal bekeken worden
- Wat is de belangrijkste bodembedekking?
o Wat voor sedimenten bestaan er?
Het ontstaan van oceanen
- Alfred Wegener stelde zijn hypothese van de continentale drift voor in 1915 gebaseerd op:
o De omtrekken van de continenten
o Fossiel bewijs
o Geologisch bewijs
- Pangaea brak ongeveer 100-150 miljoen jaar geleden uit mekaar en de continenten dreven
naar hun huidige locatie
- De drijvende kracht achter deze continentendrift is
het ontstaan van breuken en de vorming van nieuwe
bodem in de rift valleien
- Nieuwe oceaanbodem wordt gevormd aan de mid-
oceanische ruggen: vorming van rift valleien
o Grote spanningen geven transformatie
breuken
o Bodem van deze rift valleien bestaat uit
recente basalt gevormd door uitbarstingen en
lavastromen
- Hierdoor beweegt de bodem uit mekaar
o Atlantische oceaan: trage drift geeft hoge opbouw mid-oceanische rug
3
, o Stille oceaan: snelle drift verhindert opbouw hoge mid-oceanische rug
- De enige plaats waar de mid-Atlantische rug boven water komt is in IJsland
o Boven een hot-spot vergelijkbaar met vorming van Hawaii
o De enige plaats waar je van de ene plaat naar de andere kan wandelen
(Euraziatisch en Noord-Amerikaanse plaat)
De wereldwijde leeftijd van de oceaanbodem
- Vermits de grootte van de aarde niet toeneemt moet de aardkorst ook ergens verdwijnen
als er continu bodem bijkomt
- Op dit moment krimpt de Stille Oceaan terwijl de andere oceanen uitzetten
- Verdwijnen van de oceaanbodem
gebeurt in subductie zones
o Het proces waarbij een deel van
de oceaanbodem onder een
ander deel in de asthenosfeer
duikt
o Geeft aanleiding tot aardbevingen, vorming van diepzee kloven en troggen en
vulkanische activiteit
- Aardbevingen komen vooral voor in zones van mid-oceanische ruggen, transformatie
breuken, subductie zones, kloven en eiland reeksen
De Wilson Cyclus
- De Wilson cyclus is de opeenvolging van
gebeurtenissen die leiden tot het ontstaan, uitbreiden,
inkrimpen en uiteindelijk verdwijnen van oceanen
- De verschillende stadia zijn:
o Embryonaal – riftvallei wordt gevormd als
continenten beginnen te splitsen
▪ Afrikaanse Riftvallei zal aanleiding geven tot
een nieuwe oceaan
4
1. De oceaanbodem en ontstaan van oceanen
1.1. Inleiding
De aarde bestaat uit continenten en oceanen, hun bodem verschilt in
hoogte en samenstelling
- De hoogte van het aardoppervlak vertoont een bimodale
verdeling
o Ongeveer 29% ligt boven zeeniveau en bestaat
hoofdzakelijk uit graniet
o Het grootste deel lig 4-5 km onder zeeniveau en bestaat
vooral uit basalt
- Officieel 5 oceanen:
o De Grote of Stille Oceaan (Pacific, Stille Zuidzee)
o De Atlantische Oceaan
o De Indische Oceaan
o De Zuidelijke Oceaan
o De Noordelijke IJszee
Ontdekking van de Oceanen
- Polynesiërs (8000 BC / 300-1000 BC):
o Discussie over de oorsprong van de Polynesiërs: meest aanvaarde theorie is
migratie vanuit Taiwan, maar recent terug aanwijzingen voor de oude hypothese die
een link maakt met Zuid-Amerika
o Kon-Tiki expeditie (1947) vanuit Zuid-Amerika door de
Noor Thor Heyedahl bewees dat dit mogelijk was
- Phoeniciërs en Grieken (2000 BC):
o Aristoteles (384 - 322 BC) wort door velen als de
eerste mariene bioloog gezien. Hij beschreef vele
soorten en postuleerde dat kieuwen het
ademhalingsorgaan waren van vissen.
- Vikings (1000 AD)
- Columbus en Magellan
- Cook:
o Eerste expeditie met wetenschappers aan boord op
zoek naar terra Australis. Eerste om Antarctica te zien,
evenals vele eilanden in de Stille Zuidzee (Tahiti,
Hawaii) en Nieuw-Zeeland
- Darwin – HMS Beagle
- HMS Challenger expedities (1870’s):
o Eerste pure wetenschappelijke expedities begonnen
rond 1840-1850
o Verkenning zeebodem en eerste diepzee onderzoek (<-
> Edward Forbes)
o Challenger, een aangepast militair schip, zette nieuwe
standaarden voor mariene wetenschap, met holistische
systematische benadering
1
,In kaart brengen van de oceaanbodem
- Sonar (sound navigation ranging)
o WOII leidde tot de ontwikkeling van de sonar, het kennen
van de onderwaterwereld werd ook van militair belang
o Pas na WOII werden de eerste praktische duikflessen
ontwikkeld
o Gebruikt geluidsgolven om objecten onder water op te
sporen
o Actieve sonar zendt geluidsgolven uit die terugkaatsen op objecten, waarna de tijd
gemeten wordt tot de echo terugkeert
- Reflectie-seismiek:
o Gebruikt kunstmatig opgewekte seismische
golven om de structuur van de ondergrond te
onderzoeken
o Terugkerende signalen worden door sensoren
geregistreerd
- Altimetrie met satellieten:
o Meet hoogteverschillen op het aardoppervlak door de tijd te
meten die radiogolven nodig hebben om van de satelliet naar
de aarde en terug te reizen
o Boven zeebergen staat het water een beetje hoger door een
lokale toename in zwaartekracht door de grotere massa van
zo’n berg
- Oceaan bathymetri (echo-seismisch-altimetrie):
o Alle gegevens samenbrengen
o Drie duidelijk te onderscheiden gebieden:
▪ Continentale gebieden
▪ Diepzee troggen
▪ Mid-oceanische ruggen
Huidig en toekomstig onderzoek omvatten
- Meer internationale samenwerkingen door de
schaalvergroting van het onderzoek
- Grote observatie netwerken
- Meer gebruik van diepzee duikboten
- Toenemende gebruik van modellering
- Gebruik van satellieten en remote sensing
2
,Oceanografie – Oceanologie – Marine biologie
- Oceanografie is de waarneming en beschrijving van de fysische, chemische en
biologische karakteristieken van de oceaan
o Deze term sluit onvoldoende aan bij de huidige manier waarop er naar het
onderzoek gekeken wordt
- Oceanologie beschrijft marien onderzoek waarbij het onderzoeken, testen en interpreteren
van hypotheses centraal staat. Deze kunnen gaan over alle aspecten van oceanen en zijn
meestal interdisciplinair en gebruiken traditionele wetenschappen zoals fysica, chemie,
wiskunde, biologie enz.
- Mariene biologie is het biologische leuk van oceanografie of oceanologie, met de centrale
focus op organismen ipv op de oceaan
1.2. Het ontstaan van oceanen
Vragen bij het ontstaan van oceanen
- Wat is het belangrijkste materiaal in de zeebodem?
o Basalt door mid-oceanische ruggen en vulkanische bewegingen
- Wat is de Wilson cyclus?
o Aan mid-oceanische ruggen wordt nieuwe oceaanbodem gevormd en aan
continentale platen is er subductie waar oceaanbodem verdwijnt
o Nieuwe oceaan = Atlantische oceaan
o Oude oceaan = Stille oceaan
- Wat zijn de belangrijkste zones in de oceaan?
o Kan horizontaal maar ook verticaal bekeken worden
- Wat is de belangrijkste bodembedekking?
o Wat voor sedimenten bestaan er?
Het ontstaan van oceanen
- Alfred Wegener stelde zijn hypothese van de continentale drift voor in 1915 gebaseerd op:
o De omtrekken van de continenten
o Fossiel bewijs
o Geologisch bewijs
- Pangaea brak ongeveer 100-150 miljoen jaar geleden uit mekaar en de continenten dreven
naar hun huidige locatie
- De drijvende kracht achter deze continentendrift is
het ontstaan van breuken en de vorming van nieuwe
bodem in de rift valleien
- Nieuwe oceaanbodem wordt gevormd aan de mid-
oceanische ruggen: vorming van rift valleien
o Grote spanningen geven transformatie
breuken
o Bodem van deze rift valleien bestaat uit
recente basalt gevormd door uitbarstingen en
lavastromen
- Hierdoor beweegt de bodem uit mekaar
o Atlantische oceaan: trage drift geeft hoge opbouw mid-oceanische rug
3
, o Stille oceaan: snelle drift verhindert opbouw hoge mid-oceanische rug
- De enige plaats waar de mid-Atlantische rug boven water komt is in IJsland
o Boven een hot-spot vergelijkbaar met vorming van Hawaii
o De enige plaats waar je van de ene plaat naar de andere kan wandelen
(Euraziatisch en Noord-Amerikaanse plaat)
De wereldwijde leeftijd van de oceaanbodem
- Vermits de grootte van de aarde niet toeneemt moet de aardkorst ook ergens verdwijnen
als er continu bodem bijkomt
- Op dit moment krimpt de Stille Oceaan terwijl de andere oceanen uitzetten
- Verdwijnen van de oceaanbodem
gebeurt in subductie zones
o Het proces waarbij een deel van
de oceaanbodem onder een
ander deel in de asthenosfeer
duikt
o Geeft aanleiding tot aardbevingen, vorming van diepzee kloven en troggen en
vulkanische activiteit
- Aardbevingen komen vooral voor in zones van mid-oceanische ruggen, transformatie
breuken, subductie zones, kloven en eiland reeksen
De Wilson Cyclus
- De Wilson cyclus is de opeenvolging van
gebeurtenissen die leiden tot het ontstaan, uitbreiden,
inkrimpen en uiteindelijk verdwijnen van oceanen
- De verschillende stadia zijn:
o Embryonaal – riftvallei wordt gevormd als
continenten beginnen te splitsen
▪ Afrikaanse Riftvallei zal aanleiding geven tot
een nieuwe oceaan
4
