E HNIKO A NOIKTO ANE I THMIO Ï Ó ÙË Ë fiìô µ' ' ÂÒÚÁÈÔ ºÂÚÂÓÙ ÓÔ ı Ó ÛÈÔ ÂÔ ÒÚÔ ÂÒÚÁÈÔ apple ıâô ÒÚÔ À ÚfiÛÊ ÈÚ
ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Σχολή Θετικών Επιστηµών και Τεχνολογίας Πρόγραµµα Σπουδών ΣΠΟΥ ΕΣ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Θεµατική Ενότητα ΠΛΑΝΗΤΗΣ ΓΗ Τόµος Β Υδρόσφαιρα Συγγραφή ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΦΕΡΕΝΤΙΝΟΣ Καθηγητής Τµήµατος Γεωλογίας Πανεπιστηµίου Πατρών ΑΘΑΝΑΣΙΟΣ ΘΕΟ ΩΡΟΥ Καθηγητής Τµήµατος Γεωπονίας Ζωικής Παραγωγής και Υδάτινου Περιβάλλοντος Πανεπιστηµίου Θεσσαλίας ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΠΑΠΑΘΕΟ ΩΡΟΥ Λέκτορας Τµήµατος Γεωλογίας Πανεπιστηµίου Πατρών Κριτική Ανάγνωση ΑΘΗΝΑ ΖΑΜΑΝΗ Οµότιµος Καθηγήτρια Πανεπιστηµίου Αθηνών ΣΕΡΑΦΕΙΜ ΠΟΥΛΟΣ Λέκτορας Τµήµατος Γεωλογίας Πανεπιστηµίου Αθηνών Ακαδηµα κός Υπεύθυνος για την επιστηµονική επιµέλεια του τόµου ΒΑΣΙΛΗΣ ΜΑΡΜΑΡΑΣ Καθηγητής Τµήµατος Βιολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών Επιµέλεια στη µέθοδο της εκπαίδευσης από απόσταση ΡΟΖΙΤΑ ΤΣΕΛΕΠΗ Γλωσσική Επιµέλεια ΕΥΡΥ ΙΚΗ ΠΑ ΖΗ Τεχνική Επιµέλεια Καλλιτεχνική Επιµέλεια Σελιδοποίηση opusmagnum Εκτύπωση Ταχύτυπο Συντονισµός ανάπτυξης εκπαιδευτικού υλικού και γενική επιµέλεια των εκδόσεων ΟΜΑ Α ΕΚΤΕΛΕΣΗΣ ΕΡΓΟΥ ΕΑΠ / 1997 2003 ISBN: 960-538-245-8 Κωδικός Έκδοσης: ΦΥΕ 42/2 Copyright 2003 για την Ελλάδα και όλο τον κόσµο ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ Οδός Παπαφλέσσα & Υψηλάντη, 26222 Πάτρα Τηλ: 2610 314094, 314206 Φαξ: 2610 317244 Σύµφωνα µε το Ν. 2121/1993, απαγορεύεται η συνολική ή αποσπασµατική αναδηµοσίευση του βιβλίου αυτού ή η αναπαραγωγή του µε οποιοδήποτε µέσο, χωρίς την άδεια του εκδότη.
Περιεχόµενα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Σύντοµη περιήγηση στον κόσµο των ωκεανών και στην επιστήµη της ωκεανογραφίας (Γ. Φερεντίνος Γ. Παπαθεοδώρου) Εισαγωγικές Παρατηρήσεις...13 1.1 Η συµβολή των ωκεανών στην ανθρωπότητα...16 1.1.1 Βιολογικοί Πόροι Αλιεία...16 1.1.2 Ορυκτές Πρώτες Ύλες Ενέργεια...18 1.1.3 Μεταφορές Εµπόριο...18 1.1.4 Θαλασσοκρατία Επεκτατισµός...23 1.2 Τα σύγχρονα προβλήµατα των ωκεανών...27 1.3 Η ωκεανογραφία και η θεµατολογία της...29 Σύνοψη...43 Προτεινόµενη Βιβλιογραφία...44 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Υποθαλάσσια τοπία ένα πανόραµα του ωκεάνιου πυθµένα (Γ. Φερεντίνος Γ. Παπαθεοδώρου) Εισαγωγικές Παρατηρήσεις...47 2.1 Εξερευνώντας τα βάθη των ωκεανών: ιστορική αναδροµή...49 2.2 Σύγχρονα όργανα επισκόπησης του πυθµένα των ωκεανών...61 2.2.1 Ηχοβολιστικές συσκευές...63 2.2.2 Κατευθυνόµενα (R.O.V.) και επανδρωµένα βαθυσκάφη...86 2.3 Το ανάγλυφο του ωκεάνιου πυθµένα...95
8 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2.3.1 Ηπειρωτικό περιθώριο... 97 2.3.1.1 Η διαµόρφωση του ηπειρωτικού περιθωρίου... 100 2.3.2 Μεσοωκεάνιες ράχεις... 103 2.3.3 Ωκεάνιοι τάφροι... 117 2.3.4 Aβυσσικές πεδιάδες... 120 2.3.5 Aβυσσικοί λόφοι και θαλάσσια όρη... 122 2.3.5.1 Αβυσσικοί λόφοι... 122 2.3.5.2 Θαλάσσια όρη... 123 2.3.5.3 Ατόλες... 124 2.3.6 Ρωγµατογενείς ζώνες... 129 Σύνοψη... 137 Προτεινόµενη Βιβλιογραφία... 139 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ιζήµατα: Το χιτώνιο του ωκεάνιου πυθµένα (Γ. Φερεντίνος Γ. Παπαθεοδώρου) Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 141 3.1 Τι είναι ιζήµατα και ιζηµατογενή πετρώµατα... 147 3.2 Ταξινόµηση ιζηµάτων... 149 3.2.1 Ταξινόµηση σύµφωνα µε το µέγεθος των κόκκων... 149 3.2.2 Ταξινόµηση σύµφωνα µε το κυρίαρχο υλικό σύστασής τους... 153 3.2.3 Ταξινόµηση σύµφωνα µε το περιβάλλον απόθεσης... 158 3.3 Φυσικές ιδιότητες των ιζηµάτων... 159 3.3.1 Φυσικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν τον κόκκο του ιζήµατος... 160 3.3.2 Φυσικές ιδιότητες που χαρακτηρίζουν το ίζηµα ως µια ενιαία µάζα... 168
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 9 3.4 Το θαλασσινό ταξίδι του κόκκου (Τα υδραυλικά χαρακτηριστικά των ιζηµάτων)...176 3.4.1 Κόκκοι στην υδάτινη στήλη...176 3.4.2 Κόκκοι στον πυθµένα...181 3.5 Χερσογενής ιζηµατογένεση...201 3.5.1 Αποσάθρωση πετρωµάτων...201 3.5.2 Μέσα µεταφοράς χερσογενών ιζηµάτων...205 3.6 Υδρογενής Αυθιγενής ιζηµατογένεση...217 3.7 Νηρητικά περιβάλλοντα ιζηµατογένεσης...224 3.8 Πελαγικά περιβάλλοντα ιζηµατογένεσης...227 3.8.1 Ερυθρές άργιλοι...228 3.8.2 Βιογενείς λάσπες...231 3.8.3 Οργανική ιζηµατογένεση...244 3.9 Κατολισθήσεις κάτω από τη θάλασσα...257 3.9.1 Ταξινόµηση βαρυτικών µετακινήσεων µαζών...261 3.9.2 «Ακτή αχα κής Ελίκης (Νικολέ κα): ένα αρχείο κατολισθήσεων 2000 ετών»...273 3.10 Συσκευές δειγµατοληψίας θαλάσσιων ιζηµάτων...279 Σύνοψη...286 Προτεινόµενη Βιβλιογραφία...289 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Θαλασσογραφία: µια µικρή εισαγωγή στη φυσική ωκεανογραφία (Αθ. Θεοδώρου) Εισαγωγικές Παρατηρήσεις...291 4.1 Χηµικές και φυσικές ιδιότητες του θαλάσσιου νερού...295
10 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 295 4.1.1 Το µόριο του νερού και οι ιδιότητές του... 298 4.1.2 Χηµικές ιδιότητες του θαλάσσιου νερού... 306 4.1.3 Φυσικές διεργασίες στον παγκόσµιο ωκεανό... 320 Σύνοψη Ενότητας... 352 4.2 Θαλάσσια ρεύµατα... 354 Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 354 4.2.1 Ανεµογενή ρεύµατα... 356 4.2.2 Γεωστροφικά ρεύµατα... 363 Σύνοψη Ενότητας... 370 4.3 Κυκλοφορία παγκόσµιου ωκεανού... 372 Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 372 4.3.1 Επιφανειακή κυκλοφορία παγκόσµιου ωκεανού... 376 4.3.2 Βαθιά θερµοαλατική κυκλοφορία ρευµάτων... 389 Σύνοψη Ενότητας... 391 4.4 Θαλάσσια κύµατα... 393 Εισαγωγικές Παρατηρήσεις... 393 4.4.1 Γενικά χαρακτηριστικά των θαλάσσιων κυµάτων... 395 4.4.2 Ανεµογενή κύµατα... 403 4.4.3 Τσουνάµι... 416 4.4.4 Στάσιµα κύµατα... 422 4.4.5 Κύµατα θυελλώδους φουσκοθαλασσιάς... 426 4.4.6 Εσωτερικά κύµατα... 427
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 11 Σύνοψη Ενότητας... 432 4.5 Οι παλίρροιες του παγκόσµιου ωκεανού...434 Εισαγωγικές Παρατηρήσεις...434 4.5.1 Οι παλιρροιογενείς δυνάµεις...436 4.5.2 Το µοντέλο της στατικής παλίρροιας...436 4.5.3 Το µοντέλο της δυναµικής παλίρροιας...441 4.5.5 Παλιρρο κά ρεύµατα...446 Σύνοψη Ενότητας... 447 Σύνοψη Κεφαλαίου...449 Βιβλιογραφία...452 Προαιρετική Βιβλιογραφία...453 Γλωσσάρι...455 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ακτές και παράκτια περιβάλλοντα (Γ. Φερεντίνος Γ. Παπαθεοδώρου) Εισαγωγικές Παρατηρήσεις...477 5.1 Η δυναµική ισορροπία των ακτών και παρακτίων περιβαλλόντων...482 5.2 Παράγοντες που διαµορφώνουν τις ακτές και το παράκτιο περιβάλλον...483 5.3 Ακτές διάβρωσης και απόθεσης...486 5.3.1 Κρηµνώδεις ακτές...486 5.3.2 Παραλίες...489 5.4 ελτα κά περιβάλλοντα...505 5.5 Εστουαρικά περιβάλλοντα...511 5.6 Περιβάλλοντα fjord...513
12 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 5.7 Υφαλµύρινση παράκτιων υδροφόρων οριζόντων... 516 5.8 Καθίζηση ακτών και κατάκλυσή τους από τη θάλασσα... 519 5.9 Παράκτια ζώνη και φυσικοί πόροι... 524 5.10 Ανύψωση της στάθµης της θάλασσας... 529 5.11 Περιβαλλοντικές αλλοιώσεις των ακτών και παρακτίων περιβαλλόντων... 536 Σύνοψη Κεφαλαίου... 550 Βιβλιογραφία... 553 Απαντήσεις Ασκήσεων Αυτοαξιολόγησης... 555 Απαντήσεις ραστηριοτήτων... 619 Παράρτηµα Έγχρωµων Εικόνων... 641