L'idrosfera marina: ciclo dell'acqua, depositi e rilievi vulcanici

Il ciclo dell'acqua

Sole energia solare acqua allo stato liquido acqua allo stato liquido venti acqua allo stato aeriforme acqua allo stato solido acqua allo stato aeriforme precipitazioni precipitazioni evapotraspirazione evaporazione deflusso superficiale acqua che si infiltra oceano globale deflusso sotterraneo

L'oceano globale

I mari possono essere suddivisi in: · mari mediterranei, quasi del tutto circondati da terre emerse · mari adiacenti (o marginali), situati al margine degli oceani e un po' isolati

Distribuzione degli oceani

Oceano Atlantico 29% Oceano Indiano 21% Oceano Pacifico 50%

Mappa dei mari europei

Mar Glaciale Artico Mar di Barents Europa: oceani, mari, canali e stretti In nero i nomi di oceani/mari In rosso i nomi di canali e stretti Golfo di Botnia G. di Finlandia Skagerrak Mar del Nord Kattegat Atlantico San Giorgio La Manica Passo di Calais Golfo di Biscaglia (o di Guascogna) Mar d'Azov Kerč M. Ligure Mar Adriatico Mare delle Baleari Otranto Bosforo Mar Tirreno Mar di Marmara Mar Mediterraneo occidentale Mar lonio Mar Egeo Sardegna 1 Sicilia Mar Mediterraneo orientale 0 km 1600 320 Mare di Norvegia Mar Bianco Oceano Mare d'Irlanda Mar Baltico Mar Nero Dardanelli Mar di Sardegna Stretto di Gibilterra Messina

Caratteristiche geomorfologiche dei fondali

(o bacini oceanici) fino a -2000m fino a -6000m declivio o rialzo continentale piana abissale dorsale oceanica isola vulcanica continente piana abissale scarpata continentale vulcano fossa oceanica guyot montagne sottomarine faglie trasformi montagne sottomarine guyot piana abissale fino a -200m piattaforma canyon continente "arco insulare Margine continentale: piattaforma + scarpata + rialzo

Depositi sedimentari e minerali utili

Tipi di fanghi

Fanghi calcarei sedimenti arenacei, calcarei e argillosi di ambiente litorale, sublitorale e batiale depositi abbandonati dalla fusione di ghiacci continentali fanghi calcarei profondi, con gusci di foraminiferi (protozoi unicellulari) Fanghi silicei Equatore 0 Scala equatoriale 2500 5000 km Sedimento: materiale inorganico e/o organico destinato a diventare roccia attraverso la litificazione fanghi silicei, a radiolari (protozoi unicellulari) e diatomee (vegetali unicellulari) fanghi oceanici dei grandi fondali

Depositi sedimentari e minerali utili: Fanghi calcarei e silicei

Fanghi calcarei Fanghi silicei

Origine dei depositi sedimentari

sedimenti arenacei, calcarei e argillosi di ambiente litorale, sublitorale e batiale depositi abbandonati dalla fusione di ghiacci continentali fanghi calcarei profondi, con gusci di foraminiferi (protozoi unicellulari) Distese di noduli polimetallici di Mn, Fe, Na, Ca, Sr, Cu, Cd, Co è Ni Equatore 0 Scala equatoriale 2500 5000 km Probabile origine in parte dalle terre emerse, in parte dall'alterazione dei prodotti dell'attività vulcanica sottomarina fanghi silicei, a radiolari (protozoi unicellulari) e diatomee (vegetali unicellulari) fanghi oceanici dei grandi fondali

Rilievi vulcanici e scogliere organogene

Atolli e barriere coralline

Atolli: scogliere organogene impostate sull'orlo di vulcani estinti e sprofondati. Barriere coralline: "città" sott'acqua nelle zone tropicali: Costruite da migliaia di piccoli animali che vivono insieme e formano un ricco ecosistema isola scogliera marginale livello del mare 1. Colonie di coralli si sviluppano ai margini di un cono vulcanico. barriera corallina laguna 2. Il lento abbassamento del fondo marino produce l'immersione del rilievo vulcanico. laguna atollo 3. I coralli, che vivono soltanto in acque basse, si accrescono verso l'alto e si vanno sviluppando sugli scheletri di altri coralli morti sottostanti.

Coralli e livelli di luce

0 m High light levels Moderate wave energy 6 m Cauliflower coral (Pocillopora damicornis) Moderate light levels Occasional storm wave energy Lobe coral (Porites lobata) 13 m Low light levels Low wave energy Finger coral (Porites compressa) 25 m Very low light, Primarily downwelling No wave energy Plate coral (Porites rus) Atolli: scogliere organogene impostate sull'orlo di vulcani estinti e sprofondati. Barriere coralline: "città" sott'acqua nelle zone tropicali: Costruite da migliaia di piccoli animali che vivono insieme e formano un ricco ecosistema

Composizione chimica delle acque marine

Salinità media e variazioni

La salinità media complessiva si aggira attorno ai 35 g/L · Nei mari caldi, con forte evaporazione, supera 40 g/L · Nei mari freddi scende fino à 3,5 g/L

Soluti nell'acqua marina

L'acqua marina è una soluzione di acqua (solvente) e diversi soluti, tra cui: · costituenti principali · costituenti minori (e.g., Li, Co, Au) · nutrienti (composti di N, P, Si)

Tabella dei sali principali

Sale grammi % NaCl (cloruro di sodio) 27,213 77,76 MgCl2 (cloruro di ma- gnesio) 3,807 10,87 MgSO4 (solfato di ma- gnesio) 1,658 4,73 CaSO4 (solfato di calcio) 1,260 3,60 K2SO4 (solfato di potassio) 0,863 2,45 CaCO3 (carbonato di calcio) 0,123 0,33 MgBr2 (bromuro di ma- gnesio) 0,076 0,26 35,000 100,00

Mappa della salinità globale

meno di 32%% da 32%% a 33%% da 33%% a 34%% da 34%% a 35%% da 35%% a 36%% da 36%% a 37%% Oceano Pacifico Oceano Indiano Scala equatoriale 0 2500 5000 km Oceano Atlantico Equatore Oceano Pacifico

Proprietà fisiche delle acque marine

Temperatura e termoclino

Le principali proprietà fisiche delle acque marine sono: · temperatura · densità · penetrazione della luce solare · colore Termoclino: strato intermedio della colonna d'acqua nel quale le temperatura decrescono rapidamente con la profondità. Assente all'Equatore e ai Poli per assenza di forti contrasti stagionali tra estate e inverno TEMPERATURA BASSA ALTA 0 strato superficiale strato superficiale termoclino 1 termoclino 1- Profondità (km) 2 Profondità (km) 2 3 acque profonde acque profonde 4 4

Mappa della temperatura superficiale

meno di 0 "℃ da 0 a 5 ℃ da 5 a 10 ℃ da 10 a 15 ℃ da 15 a 20 ℃ da 20 a 24 ℃ da 24 a 28 ℃ più di 28 ℃ Oceano Oceano Pacifico Equatore Atlantico Oceano Indiano Scala equatoriale 0 2500 5000 km estate Oceano Oceano Pacifico Equatore Atlantico Oceano Indiano Scala equatoriale 0 2500 5000 km inverno 60 30 LATITUDINE 0 30 60 0 3

Densità, luce e colore

Le principali proprietà fisiche delle acque marine sono: · temperatura · densità: rapporto tra una massa d'acqua e il volume che occupa. Aumenta: · All'aumentare della salinità (abbassa il punto di congelamento da = a -2℃). L'acqua di mare è più densa dell'acqua dolce. · All'aumentare della profondità (e della pressione) · Al diminuire della temperatura · penetrazione della luce solare, che dipende da: · latitudine e stagioni · ora del giorno e angolo di incidenza dei raggi solari · trasparenza dell'acqua · colore, che dipende da: · caratteristiche proprie dell'acqua che diffonde la luce solare · riflessione del colore del cielo · presenza di fitoplancton, sedimenti o sostanze inquinanti ultravioletti luce visibile infrarossi 10 - 400 - 450 - 500 - 550 - 600 - 650 - 700 - . 750 800 1.000 - 10.000 penetrano a maggiore profondità e sono riflesse in tutte le direzioni assorbita nei livelli più superficiali dell'acqua marina

L'ecosistema marino

luce solare O FITOPLANCTON ZOOPLANCTON ZONA EUFOTICA NECTON ZONA MESOPELAGICA ZONA BATIPELAGICA BENTHOS ZONA BENTONICA

Scala cronostratigrafica internazionale

Praebarrettia Titanosarcolites Plagioptychus Biradiolites Bournonia IUGS www.stratigraphy.org Commissione Internazionale di Stratigrafia (ICS) Eonotema / Eone Eratema / Era Sistema / Periodo Serie / Epoca Piano / Età (Ma) Serie / Epoca Piano / Età GSSP Età numerica (Ma) ~145,0 Serie / Epoca Piano / Età Età numerica (Ma) 358,9 ±0,4 GSSP GSSA Età numerica (Ma) Quaternario S Olocene Nordgrippiano 0.0082 Groenlandiano 0,0117 149,2 ±0,7 Superiore Kimmeridgiano 154,8 ±0,8 Superiore 372,2 ±1,6 Toniano - Gelasiano 2,58 Bathoniano 168,2 ±1,2 Pliocene 1 Zancleano Aaleniano 174,7 ±0,8 Eifeliano 393,3 ±1,2 Calimmiano 1600 Statheriano 1800 Paleo- proterozoico Riaciano 2300 Sideriano 2500 Neo- archeano Archeano Meso- archeano 3200 Paleo- archeano 3600 Eo- archeano 4031 ± 3 Adeano 4567 Le unità stratigrafiche del Fanerozoico e dell'Ediacarano, sono state o sono in procinto di essere definite da GSSP (Global Boundary Stratotype Section and Points) tramite il loro limite inferiore. Le unità con età ≥ 1000 Ma, ovvero quelle dell'Archeano e del Proterozoico, sono al momento definite da GSSA (Global Stratigraphic Standard Ages). I nomi in corsivo identificano le unità informali, mentre le unità non ancora definite sono indicate con il nome generico del proprio rango. Schemi aggiornati e informazioni dettagliate sui GSSP ratificati sono disponibili sul sito web http://www.stratigraphy.org. Le datazioni numeriche sono oggetto di revisione e, a differenza dei GSSP, non definiscono unità nel Fanerozoico e nell'Ediacarano. Per le unità del Fanerozoico non definite da GSSP o senza un'età precisa, viene indicata un'età numerica approssimata (~). Le età numeriche per tutti i sistemi eccetto che per il Quaternario, il Paleogene superiore, il Cretacico, il Triassico, il Permiano, il Cambriano e il Precambriano sono prese da "A Geologic Time Scale 2012" di Gradstein et al. (2012), quelle per il Quaternario, il Paleogene superiore, il Cretacico, il Giurassico, il Triassico, il Permiano, il Cambriano e il Precambriano sono state fornite dalle relative sottocommissioni della ICS. I colori seguono le indicazioni della Commission for the Geological Map of the World (www.cogm.org) CCGM CGMW Carta redatta da K.M. Cohen, D.A.T. Harper, P.L. Gibbard, N. Car (c) International Commission on Stratigraphy, settembre 2023 Valanginiano ~ 139,8 Berriasiano Inferiore Tournaisiano ~ 145,0 358,9 ±0,4 Eonotema / Eone Eratema / Era Sistema / Periodo Eonotema / Eone Eratema / Era Sistema / Periodo Ediacarano Famenniano Neo- proterozoico Criogeniano ~720 Pleistocene Calabriano 1,80 Calloviano 165,3 ±1,1 Medio Bajociano 170,9 ±0,8 Medio 387,7 ±0,8 Meso- proterozoico Ectasiano 1400 Messiniano S Tortoniano 11,63 Pliensbachiano Inferiore Pragiano 407,6 ±2,6 410,8 ±2,8 Cenozoico Miocene M Langhiano 15,98 Burdigaliano - 20,44 Aquitaniano 23,03 ~ 208,5 Cattiano 27,82 Oligocene Rupeliano 33,9 Priaboniano Carnico Telychiano Llandoveriano Aeroniano 440,8 ±1,2 Rhuddaniano 443,8 ±1,5 Hirnantiano 445,2 ±1,4 Superiore Katiano 453,0 ±0,7 Thanetiano 59,2 Paleocene Selandiano 61,6 Daniano 66,0 Guadalupiano Wordiano 266,9 ±0,4 Roadiano 273,01 ±0,14 Inferiore 477,7 ±1,4 Tremadociano 485,4 ±1,9 Piano 10 Furongiano Jiangshaniano ~494 Paibiano ~497 Guzhangiano ~ 500,5 Miaolingiano Drumiano Albiano Medio Moscoviano 315,2 ±0,2 Aptiano Inferiore Bashkiriano Piano 4 Serie 2 Piano 3 330,9 ±0,2 Inferiore Hauteriviano Medio Viseano Piano 2 ~529 Terreneuviano Fortuniano 538,8 ±0,2 Traduzione a cura della Commissione Italiana di Stratigrafia M Chibaniano 0,774 Oxfordiano 161,5 ±1,0 Frasniano Steniano S Piacenziano 3,600 5,333 Toarciano 184,2 ±0,3 Emsiano Inferiore 192,9 ±0,3 Sinemuriano 199,5 ±0,3 Lochkoviano Hettangiano 201,4 ±0,2 419,2 ±3,2 Pridoli 423,0 ±2,3 Siluriano Ludlow Gorstiano 427,4 ±0,5 Wenlock Sheinwoodiano 433,4 ±0,8 Paleogene Bartoniano 41,2 Eocene Luteziano 47.8 Inferiore Induano 251,902 ±0,024 Lopingiano Changhsingiano Wuchiapingiano 259,51 ±0,21 Capitaniano Darriwiliano Medio Dapingiano 467,3 ±1,1 470,0 ±1,4 Maastrichtiano 72,1 ±0,2 Campaniano Kunguriano Superiore Santoniano 86,3 ±0,5 Cisuraliano 290,1 ±0,26 Coniaciano 89,8 ±0,3 Sakmariano 293,52 ±0,17 Turoniano 93,9 Cenomaniano Gzheliano Superiore 100,5 Kasimoviano 303,7 ±0,1 307,0 ±0,1 Cambriano Wuliuano ~509 323,2 ±0,4 Barremiano Superiore Serpukhoviano 125,77 Carbonifero Mississippiano Pennsylvaniano Artinskiano Paleozoico Asseliano 298,9 ±0,15 Mesozoico Cretacico 56,0 Fanerozoico Ladinico Medio ~242 Anisico Olenekiano 247,2 251,2 Fanerozoico Paleozoico Ordoviciano Sandbiano 458,4 ±0,9 264,28 ±0,16 Permiano Norico Homeriano 430,5 ±0,7 ~227 37,71 ~237 438,5 ±1,1 Fanerozoico Serravalliano 13,82 Mesozoico Retico Ludfordiano 425,6 ±0,9 Precambriano Orosiriano 2050 Proterozoico 1200 Devoniano Givetiano 382,7 ±1,6 Giurassico Titoniano Superiore 0,129 Eonotema / Eone Eratema / Era Sistema / Periodo Età numerica GSSP presente Meghalayano 0,0042 538,8 ±0,2 ~635 1000 Neogene 7,246 Superiore Triassico Ypresiano 254,14 ±0,07 Floiano 283,5 ±0,6 83,6 ±0,2 ~ 489,5 ~ 504,5 ~ 113,0 ~ 121,4 ~514 ~521 ~ 132,6 346,7 ±0,4 Da citare: Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L. & Fan, J .- X. (2013; aggiornato) The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36: 199-204. v 2023/09 GSSP 2800