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

VELIKA ILUSTRIRANA ENCIKLOPEDIJA

ocean

001-003_CRO.indd 3 5/3/10 10:54:23 AM

MORSKI OKOLI©I

UVOD

O OVOJ KNJIZI 6PREDGOVOR 8

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

OBALNA I PRIOBALNA PODRU»JA 86 OBALE I PROMJENE RAZINE MORA 88

OBALNI KRAJOLICI 92

PLAÆE I DINE 106

SA

DR

ŽA

J

Naslov izvornikaOCEAN

THE WORLD’S LAST WILDERNESS REVEALED

∂ 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

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 .

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 5/3/10 10:56:10 AM

ATLAS OCEANA

MORSKI ÆIVOT

ESTUARIJI I LAGUNE 114

SLANE MO»VARE I RAVNJACI 124

MO»VARE MANGROVA 130

PLITKA MORA 138 KONTINENTSKE RAVNI 140

STJENOVITA MORSKA DNA 142

PJE©»ANA MORSKA DNA 144

LIVADE MORSKE TRAVE I ©UME KELPA 146

KORALJNI GREBENI 152

PELAGIJAL 164

OTVORENO MORE I MORSKO DNO 166 ZONE OTVORENOG MORA 168

PODVODNE PLANINE I GIJOTI 174

KONTINENTSKA STRMINA I padina 176

SEDIMENTI NA MORSKOM DNU 180

ABISALNE RAVNICE, DUBOKOMORSKI JARCI I SREDNJOOCEANSKI HRPTOVI 182

HIDROTERMALNI IZVORI 188

POLARNA MORA 190 ©ELFNI LED 192

LEDENI BREGOVI 194

MORSKI LED 198

CIRKULACIJA U POLARNIM MORIMA 200

UVOD U MORSKI ÆIVOT 204 SISTEMATIKA 206

KRUÆENJE ÆIVOTA I ENERGIJE 212

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

CARSTVA MORSKOG ÆIVOTA 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

KOLUTI∆AVCI 276

MEKU©CI 278

»LANKONO©CI 292

MAHOVNJACI 307

BODLJIKA©I 308

MALA PRIDNENA KOLJENA 315

PLANKTONSKA KOLJENA 319

PLA©TENJACI I SVITKOGLAVCI 320

BE©»ELJUSNE RIBE 322

RIBE HRSKAVI»NJA»E 324

KO©TUNJA»E 338

GMAZOVI 372

PTICE 382

SISAVCI 404

OCEANI SVIJETA 426ARKTI»KI OCEAN 428ATLANTSKI OCEAN 432INDIJSKI OCEAN 450TIHI OCEAN 460JUÆNI OCEAN 482

POJMOVNIK 488

KAZALO 494

KAZALO ATLASA 505

ZAHVALE 510

004-005_contents_CRO.indd 5 5/3/10 10:56:21 AM

008-009_CRO.indd 8 5/3/10 11:17:13 AM

PREDGOVOR

Naπ bi se planet trebao zvati Ocean. On je malo nebesko tijelo koje leti beskonaËnom tamom

svemira kao vatrica æivota u, inaËe, neprivlaËnoj hlad­noÊi 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 mili­jardi beæivotnih stijena koje lebde u prostranstvu crno zamrljana niπtavila. »ak se i statistiËari Ëude koliko je mala vjerojatnost da Zemlja, bogata razno­likim 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 poemo prekapati po tom nepoznatom podruËju u potrazi za odgovorima, ali more nikada nije olako odavalo svoje tajne. Premda su prijaπnji istraæivaËi, znan­stvenici i oceanografi postigli monumentalne uspjehe, time smo tek zagre­bali 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 izmeu 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 gene­racijama. 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 cik­lus 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 pro­ces 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 plas­tiËnih predmeta Ëak i u najudaljenijim dijelovima svijeta, naπi postupci utjeËu na naπ jedini sustav za odræavanje æivota.

Tom spoznajom ne æelimo se osjeÊati osuenima 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.

FabieN CousteauMASOVNO KRETANJEBrzo, 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 nau 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.

MORSKA 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 VODEGLAVNI 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. Meu 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 graa molekule vode.

MOLEKULA VODEMolekulu vode (H2O) tvore dva atoma vodika (H) povezana s jednim atomom kisika (O). Za stvaranje veza izmeu atoma vodika i kisika presudne su Ëetiri siÊuπne negativno nabijene Ëestice zvane elektroni

koje atomi meusobno dijele. Uz to, joπ πest elektrona kruæi u nekoliko orbitala od kojih se sastoji atom kisika. Ovakvom je raspodjelom elektrona molekula vode kemijski stabilna, ali joj je oblik neobiËan. Zbog toga i nastaje mala neravnoteæa u raspodjeli elektriËnog naboja u molekuli, pa se susjedne molekule vode meusobno privlaËe silom koja se zove vodikova veza.

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

UV

OD

jezgru vodika tvori jedan proton, sadræi pozitivan naboj

VODIKOVE VEZEVodikova je veza privlaËna elektrostatiËna sila izmeu podruËja sa slabim pozitivnim i negativnim nabojem susjednih molekula vode. Ovdje moæemo vidjeti nekoliko veza.

UZROK POVR©INSKE NAPETOSTIUnutar 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.

NAPETOST POVR©INEPovrπinska napetost jedno je od posebnih svojstava vode u tekuÊem stanju koje se moæe izravno pripisati privlaËnim silama meu 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 odreenim 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).

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

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

jezgra kisika sadræi protone i neutrone, ima pozitivan naboj

molekula vode

podruËje slaboga pozitivnog naboja

vodikova veza

molekula vode na povrπini

vodikove veze

molekula vode ispod povrπine

vodikov atom sastoji se od jednog protona i jednog elektrona

zajedniËki elektron

atom kisika

slobodan elektron

++

+

+

++

+

∑

∑∑

∑

podruËje slabog negativnog naboja

jedan od osam elektrona u kisikovu atomu

032-033_Properties_Water_CRO.ind32 32 5/3/10 11:19:00 AM

33SVOJSTVA VODEU

VO

D

UVIJANJE VODEZbog povrπinske napetosti mlaz, tok i povrπina vode mogu poprimiti zaËuujuÊe oblike kao πto je ovaj lagano spiralno uvijen mlaz.

TRI AGREGATNA STANJA VODETemperature 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 graenim 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 meu 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 izmeu oceana i atmosfere te pomaæe u stabiliziranju temperature oceana i svjetske klime.

TOPLINSKI KAPACITETDrugo 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 meu 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 takoer 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).

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.

KRUTO, TEKU∆E I PLINOVITO STANJEVodikove 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.

BOK UZ BOKVoda 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.

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

SPECIFI»NI TOPLINSKI KAPACITET

Specifi Ëni je toplinski kapacitet energija (u dæulima) potrebna da se 1 gram tvari zagrije za 1°C. Ovdje je popis specifi Ënih toplinskih kapaciteta za 13 tekuÊina mjerenih na sobnoj temperaturi, osim ako nije drukËije navedeno.

TVAR 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

LED Heksagonalna kristalna reπetka

VODAMale skupine povezanih molekula

VODENA PARA©iroko razmaknute nepovezane molekule

032-033_Properties_Water_CRO.ind33 33 5/3/10 11:19:15 AM