Océanos y relieve marino

“Esta entrada participa en la edición  VIII del Carnaval de Geología cuyo blog anfitrión es ::ZTFNews”.

Océanos y Mares: Dimensión y Repartición

Los océanos y mares se distinguen primeramente por su dimensión. Los océanos son espacios marinos que separan continentes y cuya superficie se mide en decenas o centenares de millones de kilómetros cuadrados, en tanto que los mares solamente son partes de los océanos, generalmente situados en sus límites, y cuya superficie no excede unos cuantos millones de kilómetros cuadrados. 

Los océanos

Distribución de los Océanos del Mundo

Aunque el Océano Mundial es único, la separación incompleta debida a los continentes induce a individualizar varios océanos. En 1845 la Sociedad de Geografía de Londres adoptaba la siguiente división: Pacífico, Atlántico, índico, Glacial Ártico y Glacial Austral (figura   ).

   Por otra parte, no existe controversia respecto a los tres grandes océanos: el Atlántico y el Índico están separados por África, prolongada hacia el sur por el meridiano 20° E; el índico y el Pacífico están separados por una línea que va de las islas indonesias al cabo de Londonderry en Australia y en el sur por el meridiano 146°55’, de Tasmania a la Antártida; el Atlántico y el Pacífico están delimitados por el continente americano continuando al sur por el meridiano 67°16’, que une la punta de América del Sur con la península antártica.

Dentro de las mencionadas, la superficie de cada océano varía según que se incorporen las extensiones frías o no.

Superficie y volumen de los océanos
Océano	Superficie 106 km2	Porcentaje (%)	Volumen de agua 106 km3	Profundidad media (en m)
Atlántico	91.6	25.4	330.1	3602
Pacífico	178.7	49.5	707.1	3957
índico	76.2	21.0	284.6	3736
Ártico	14.8	4.1	16.7	1131
Océano Mundial	361.3	100.0	1338.5	3704

Los mares

Golfo de México

Los linderos de cada océano, presentan escotaduras o cortes más o menos profundos que forman mares y golfos cuyos límites están parcialmente constituidos por los litorales y en parte son convencionales. En ciertos casos extremos se ha aplicado el término de mar a espacios oceánicos sin límites naturales muy precisos.

    Los  golfos en principio son porciones de océanos o mares que penetran bastante profundamente en los continentes (del griego kólpos, seno, sinuosidad de un litoral). Hay auténticos mares que se llaman Golfos, tales como el Golfo de México y el de Bengala, en tanto que algunos golfos se elevan a la categoría de mares con es el caso del Adriático, el Blanco y el Amarillo.   Según  sus características morfológicas e hidrológicas, los mares se catalogan como:

• Mares costeros: presentan una estructura geológica enteramente o en gran parte continental, una apertura bastante grande de los océanos de los cuales los separan las penínsulas, arcos insulares y simplemente un umbral submarino. Unos son epicontinentales (mar de Barents y en del Norte), es decir, pocos profundos porque están situados sobre las plataformas continentales y otros llamados “marginales”  (mar de Behring, de Okhotsk y el de Japón) que alcanzan profundidades oceánicas.
• Los Mediterráneos: Se comunican con dificultad con los océanos porque son mares en gran medida bordeados por tierras; algunos son intercontinentales (situados en zonas sísmicas activas son profundas y están separadas del océano por umbrales, lo que repercute en su régimen hidrológico, como el Mediterráneo euroafricano, figura  ) y otros intracontinentales (bordeados por un solo continente de poco profundidades, como el Báltico, Blanco y de Azov.)

• Mares insulares: Están completamente bordeados por arcos o guirnaldas de islas y se comunican ampliamente con el océano: el de Filipinas, de las Fidji, de las Salomón, por ejemplo.

FONDO DE LOS OCÉANOS

Relieve y estructura

Diferentes formas de relieve del fondo oceánico

La tierra en su conjunto está constituida por3 envolturas concéntricas: la corteza  en la superficie, de un grosor de algunas decenas de kilómetros, el manto situado abajo que es viscoso y pasa de los 200 kilómetros de espesor, contiene a su vez 3 capas: la litósfera a la cual se adjunta la corteza terrestre y la astenósfera  y la mesósfera; finalmente el núcleo central.

Esquema de Relieve submarino

  La corteza continental y la oceánica no presentan la misma estructura. La primera es más gruesa en razón de su ligereza; se compone de tres “capas”, de la superficie hacia la profundidad, los sedimentos, el zócalo granítico y las formaciones basálticas. En donde es gruesa, bajo las montañas, la base de esta corteza está de 50-70 kilómetros de profundidad pero se adelgaza bajo las márgenes continentales para encontrase sólo a 30-35 kilómetros.

    La corteza de tipo océano tiene únicamente unos 10 kilómetros de espesor y se caracteriza por ausencia de nivel granítico. Así, en el fondo de los océanos, los sedimentos blandos o consolidados, de algunos cientos de metros de espesor se apoyan directamente sobre el material de dominante basáltica de 1500 a 2000 metros de espesor (capa 2).

Por debajo viene una capa 3 llamada “oceánica” cuyo espesor es bastante constante, unos 4.7 kilómetros, y cuya naturaleza es todavía hipotética. El contacto entre las cortezas de tipo oceánico y continental no corresponde a las riberas del océano sino que se encuentra más al interior, pues los continentes se prolongan geológicamente bajo el mar en un área denominada “margen continental”.

Los relieves submarinos

La amplitud máxima de las desnivelaciones es mayor bajo los océanos que sobre los continentes, ya que la fosa marina más profunda alcanza 11035 metros y rebasa por consiguiente a la altura del Everest (8880 metros). La distribución de la superficie por corte vertical de mil metros muestra que en los océanos el nivel más extendido es el comprendido entre 4000 y 5000 (una tercera parte de su superficie total) en tanto que en los continentes predomina el corte 0-1000 (22%). Así pues, la altitud media de los continentes es de 840 metros en tanto que la profundidad media de los océanos es de 3800 metros.

Perfil batimétrico de Hawaii

 La batimetría tanto con la estructura llevan a distinguir dos grandes conjuntos de relieves submarinos: las márgenes continentales y las hondadas oceánicas cada uno de los cuales comprende, a su vez, diversas categorías de formas.

• Márgenes continentales: esta expresión designa los bordes del continente donde la estructura es todavía continental en la mayor parte de los casos. Se clasifican en dos grupos: pasivas o de tipo Atlántico y sísmicamente activas o de tipo Pacífico, con topografía con diferenciada y veces ya compuestas  de material oceánico.

a)   Márgenes pasivas: representan la disposición más clásica para los europeos y también la más extendida en el mundo pues se le encuentra casi en todas partes de la periferia del Atlántico, del índico y del Ártico y su superficie corresponde alrededor del 23% de los océanos. Por el contrario, estas márgenes son raras alrededor del Pacífico. De la costa hasta los 2500-3000 metros de profundidad, es decir, hasta las hondonadas oceánicas, la batimetría hace aparecer 3 elementos sucesivos, enteramente constituidos por corteza continental: la plataforma continental, la pendiente y el glacis.

Margen continental pasivo (o de tipo Atlántico)

      Plataforma continental: es un rellano en pendiente muy débil mar adentro, cuya profundidad está comprendida en principio entre 0 y 200 metros y que prolonga el continente en una anchura que va de algunos kilómetros hasta más de mil. La superficie de las plataformas representa 7.6% de la de los océanos y su profundidad media es de 130 metros. Aunque se a costumbre fijar su límite externo convencionalmente en la isóbata 200 metros, algunas descienden a más de 500 metros, especialmente en las regiones frías. De hecho su límite natural coincide con la aceleración del declive que anuncia la pendiente continental.

      Pendiente continental: es un talud que liga la plataforma al glacis y a las hondonadas hasta unos 3000-4000 m y que corresponde en general al límite geológico de un continente. Su anchura puede alcanzar 2000 kilómetros y en ese caso su relieve comprende vastos rellanos, mesetas marginales y porciones de plataforma tectónicamente hundidas como las de California o Australia occidental. A menudo la pendiente presenta gradas, porciones de talud empinado y colinas. También puede estar entallada por cañones submarinos que son verdaderas cañadas que canalizan las corrientes de turbiedad y los movimientos de gravedad, al dirigir los sedimentos provenientes de los continentes y de las plataformas hacia las hondonadas oceánicas.

      Los glacis continentales: son acumulaciones situadas al pie de las pendientes continentales, sobre todo en la desembocadura de los cañones entre 3000 y 4000 m de profundidad, que forman enormes conos de deyección localmente remodelados por las corrientes. En algunos lugares faltan los glacis dando lugar a relieves estructurales, como lo son las montañas marginales frente a la costa de Brasil meridional, cuyo origen ha sido aclarado.

b)   Márgenes activas: En la orilla del Pacífico, al norte de la península antártica, en el mar de las Antillas, al noreste del océano índico el contacto océano-continente se complica y acompaña con relieves alineados de gran amplitud, asociados tectónicamente inestables, asoladas a menudo por terremotos. Del interior hacia la costa aparecen sucesivamente una fosa profunda, uno o dos arcos insulares y una cuenca marginal.

Margen continental Activo (o de tipo Pacífico)

      Las fosas oceánicas: son depresiones alargadas y estrechas de nomás de 150 kilómetros de ancho con fondo bastante regular y sedimentario en las que se han sondeado las mayores profundidades oceánicas. En las fosa de las Mariana (Pacífico occidental), el navío oceánico Vitjaz detectó la profundidad máxima de 11,035 m de 1957. Otras 3 fosas pasan de los 10000 m en el Pacífico en tanto que el Atlántico y el índico son más raras y menos profundas (7000 a 9500). La vertiente externa de estas fosas, formada por el material pelágico, con basamento oceánico, es de pendiente más suave que la vertiente interna de estructura continental de escamas sobrepuestas que forman el llamado “primas de acreción”. Estas desgarraduras constituyen una frontera geológica brutal entre los océanos y los continentes.

Trinchera de Puerto Rico

      El arco insular: es un rosario de islas volcánicas por el lado interno y sedimentario por el externo, con flancos empinados y una estructura fuertemente tectonizada.

      Las cuencas marginales: son hondonadas separadas de los océanos por los arcos insulares tales como las del Pacífico occidental y en el mar de las Antillas o enmarcadas por dos continentes como el Mediterráneo euroafricano, cuyo fondo está entre 3000 y 4000 m de profundidad. La corteza de estas cuencas es continental u oceánica, casi “intermedia”, pero el terraplenado sedimentario siempre es de gran espesor y alcanza a veces varios kilómetros. En el océano mundial su superficie representa alrededor de 30 millones de km².

• Las hondonadas oceánicas: Esta expresión, en general, cubre los relieves más extendidos, alrededor de 250 millones de km2 o sea 2 terceras partes de los océanos e incluye formas de gran amplitud: las cuencas oceánicas y las líneas de altura que las separan.

Diagrama que muestra la Cuenca Oceánica y su ubicación en relación a la Margen continental y la dorsal oceánica

a)   Las cuencas oceánicas: estas enormes depresiones generalmente comprendidas entre los 4000 y 6000 m de profundidad presentan una topografía más diferenciada de lo supuesto durante mucho tiempo con base en sondeos demasiado puntuales. Además de las vastas llanuras abisales de ínfimas pendientes, del orden de un metro por kilómetro que funcionan como planicies de terraplenado al borde de las cuales se acumulan las turbiedades, también hay colinas abisales, de una altura de algunos cientos de metros, macizos volcánicos, escarpaduras  o declives tectónicos alineados a lo largo de cientos de miles de kilómetros y valles que comunican las cuencas entre sí. Estas llanuras abisales son testimonio del ahogamiento por los sedimentos de topografías diferenciadas, a menudo de colinas y representan así la última etapa de la morfogénesis de las hondonadas oceánicas.

b)    Las líneas de altura: todas ellas se separan las cuencas precedentes pero pertenecen a dos categorías bien distintas. Unas son pliegues asísmicos, también llamados umbrales oceánicos, y otras son dorsales cuyo papel geofísico es capital en al formación de los océanos.

     Las alturas asísmicas: estos alineamientos masivos de cima tabular se continúan por miles de kilómetros: las cadenas de Lomonosov y Mendelev en el ártico o el pliegue 90° E en el océano índico, por ejemplo, están constituidas por sedimentos que descansan ya sea sobre un sustrato oceánico o sobre el material continental; en este último caso el geólogo americano Heezen los ha calificado de “microcontinentes”. Algunas alturas permiten emerger archipiélagos: umbral de las Maldivas en el océano índico, de las Hawái, de Micronesia y Polinesia en el Pacífico. Cuando la cima no emerge puede, sin embargo, incluir montes submarinos terminados en una superficie plana, por estar modelada por al erosión de las aguas de superficie. Estos relieves llamados guyots por el nombre de un geógrafo americano son en especial numerosos en el Pacífico. Algunas de estas alturas son dorsales oceánicas abortadas formadas por enormes acumulaciones basálticas parcialmente recubiertas de capas sedimentarias. En la zona caliente cuando las cimas están cerca de la superficie hay formas coralinas que coronan estas alturas.

Diagrama que muestra las diferentes formas de relieve de la topografía marina

      Las dorsales oceánicas: Son verdaderas cadenas montañosas que se levantan a 3000 m por arriba de los fondos vecinos y con una anchura de varios cientos de kilómetros, estas dorsales forman una alineación continua de 75000 a 80000 km, del Ártico al Antártico.

El sistema de dorsales oceánicas agrupa las mayores cadenas montañosas de la Tierra. Se extiende desde la placa continental siberiana a través del océano Ártico (cadena de Nansen) hasta Islandia, donde puede identificarse en tierra, atravesando el mar de Noruega. Desde Islandia continúa hacia el sur a lo largo del Atlántico central, rodea el cabo de Buena Esperanza y se adentra en el océano Índico. Entre Madagascar y la India se divide en dos ramas, una que avanza hacia el noroeste hasta el golfo de Adén, donde vuelve a dividirse.

Diagrama que muestra la formación de una dorsal oceánica

   Una exploración con sonar característica de una cuenca oceánica, como la del Atlántico norte, revela una cadena más o menos central que se alza hasta unos 3.000 m por encima del nivel medio del fondo oceánico a una profundidad de 4.000 a 5.000 m. La cadena presenta un relieve muy accidentado, con laderas amplias y crestas marcadas a menudo por una profunda hendidura longitudinal, llamada valle de hundimiento o rift, a lo largo de la cual se producen numerosos sismos superficiales y erupciones volcánicas que vierten lavas de basalto.

Depresiones y protuberancias en la superficie de los océanos

La altimetría por satélite consiste en medir la altitud de un satélite encima de la superficie del océano con la precisión que permiten las líneas de mira de los rayos láser en condiciones consideradas (una decena de centímetros de error en una distancia del orden de 500 km). Suponiendo que el satélite tenga una órbita perfectamente circular y que la tierra sea una esfera perfecta, esta distancia debería ser constante. No es éste el caso. Una vez corregidos los efectos de la elipticidad de la trayectoria del satélite, de la forma de la Tierra asimilada a un elipsoide de referencia y de otros efectos como la atracción del satélite, de la forma de la Tierra asimilada a un elipsoide de referencia y de otros efectos como la atracción del satélite por las masas terrestres, las mareas, o las corrientes atmosféricas y marinas, la distancia satélite-superficie del océano continúa variando.

FUENTES DE INFORMACIÓN

• Bibliothéque Nationale de France;  La Mer, terreur et fascination;  Editions du Seul, París; 2004.
• Juan Luis Cifuentes Lemus; El océano y sus recursos; Fondo de Cultura Económica, México; 1997.
• Pergamon Press Ltd., El Mediterráneo Occidental; Ediciones Omega, S. A., Barcelona; 1989.
• Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales; Carbono en ecosistemas acuáticos de México; 2007.
• De la Lanza-Espino, Guadalupe. Características físico-químicas de los mares de México I.9.1. Instituto de geografia, UNAM. 1era. ed. México 2001
• Les océans; Presses Universitaires, París; 1983; pág. 7-21, 86-98