Predavanja iz kolegija Geologija mora (44558, 63327, 44100, 57290) · 2019-12-06 · Što je geologija? Što je geologija mora? fokus na karakteristike i prošlost područja na Zemlji

Doc.dr.sc. Kristina PIKELJGeološki odsjek, PMF

Horvatovac 102 aUtorak, 17:15-19:00

Predavanja iz kolegija Geologija mora (44558, 63327, 44100, 57290)

Što je geologija? Što je geologija mora?

fokus na karakteristike i prošlost područja na Zemlji pod utjecajem mora: područja dubokog morskog dna, plićih dijelova padine, kontinentskog šelfa, priobalnih područja (+ obalne rijeke i jezera)

međuodnos litosfere, hidrosfere, atmosfere, biosfere i kriosfere – u području mora

Zašto geologija mora?

Geološki pogled na Zemlju kao kopno (tradicionalni pogled) > 75% Zemlje je prekriveno morem tektonika u oceanu: mijenja raspored i kopna i oceana promjene u cirkulaciji oceana – promjene globalnog okoliša …

1990. godine - 23% svjetske populacije živi u uskoj obalnoj zoni širine 100 km (Nicholls & Small 2002)

2025. godine - oko 75% svjetske populacije će živjeti u obalnoj zoni (Visser, 2004)


Geologija mora – sastavni dio oceanologije (uz kemiju, biologiju i fiziku mora)

proučavanje mora; u fokusu je sediment

Geologija mora = Marinska geologija = Geološka oceanologija

Interdisciplinarnost - različite discipline se bave istom temom iz svojih specifičnih perspektiva sa zajedničkim ciljem (pr. globalno zatopljenje!)

Multidisciplinarnost? Transdisciplinarnost?


Aktualistički pristup: Zaključci o događanjima u prošlosti se donose na temelju procesa koji se

događaju danas

Philip Kuenen (1958): „No Geology without Marine Geology”

Preklapanje Geologije mora s paleontologijom, globalnom tektonikom, sedimentologijom, regionalnom geologijom…


Indirektne metode – daljinska istraživanja, snimanja morskog dna (side scan sonar, multibeam, sea-bottom profiler…)

Cijena istraživanja – višestruko skuplje nego kod klasične kopnene geologije

Oprema: brodovi, podmornice, daljinski upravljana vozila, jezgrila, grabila

Istraživanja u Geologiji mora?

Doc.dr.sc. Kristina PIKELJGeološki odsjek, PMF

Horvatovac 102 aUtorak, 17:15-19:00

Predavanja iz kolegija Geologija mora (44558, 63327, 44100, 57290)

Počeci istraživanja u marinskoj geologiji

Posljednjih 60 godina – ključno razdoblje za prikupljanje najveće količine podataka, informacija i znanja u marinskoj geologiji (MG)

(zašto?) Istraživanja u MG paralelno s

istraživanjima u oceanografiji Prekretnica u istraživanjima –

Ekspedicija Challenger (1872.-1876.)

Razdoblje u istraživanjima u marinskoj geologiji dijeli se na:

1. pre-Challenger razdoblje 2. post-Challenger razdoblje

Sliku naslikao William Frederick Mitchell

Izvor: Wikipedia

Razdoblje prije Challengerekspedicije

Grof Luigi Fernando Marsigli (IT; živio 1658.-1730.)

začetnik moderne oceanografije; napisao Raspravu o oceanima 1725.

prvi dio knjige „The basin” govori o dubini oceana; karta na sklapanje na kojoj je prikazan kontinentski šelf(podmorska nizina; plain; pianura)

(kontinentski šelf?)

Grof Luigi Fernando Marsigli(Wikipedia)


mjerio visinu valova u Sredozemlju (4,55 m)

mjerio ST karakteristike vode koja struji između Crnog Mora i Sredozemlja

„otac znanosti o moru”

Naslovnica knjige „Rasprava o oceanima”(library.ucsd.edu)


Kapetan James Cook (UK; 1770ih)

3 ekspedicije u Tihom Oceanu

više geografske nego geološke ekspedicije; prvo kartiranje i mjerenje dubine morskog dna „sondiranjem” u vodama Novog Zelanda

koja kopna je otkrio?

Kapetan James Cook(Wikipedia)


Sir John Ross (UK; 1818.) i njegov nećak Sir James Clark Ross (UK; 1830.-1840.)

sudjelovali su u ekspedicijama na Antarktici – prvo točno mjerenje dubina na visokim širinama; u duljini od nekoliko stotina fatomamorskog dna

fatom (fathom)? uzorci morskih organizama; uzorci

sedimenta; dokazana sličnost organizama u morima Arktika i Antarktike – kontinuiranost dubine oceana od pola do pola

Sir John Ross(Wikipedia)

Sir James Clark Ross(Wikipedia)


Poručnik Matthew FontaineMaury (US; 1842. sve do 1870ih); astronom hidrograf, meteorolog, povjesničar, geolog, kartograf…

prvi podmorski geolog! prva izrada karata dubokog oceana

(Sjeverni Atlantik) (što je duboki ocean?)

Matthew Fontaine Maury(Wikipedia)


prepoznao srednje-atlantski hrbat i naziva ga Telegraph Plateau

sustavno mjerenje dubina morskog dna radi polaganja telefonskih kabela

objavio niz nautičkih karata

Batimetrijska karta sjevernog Atlantika(http://atlantic-cable.com)

Challenger ekspedicija (1872.-1876.) – početak moderne

oceanografije Jedna od najduljih ekspedicija oplovljeno 68000 nmi (?) nmi (?)

HMS Challenger (68,5 m; brzina 11 čv. (max. 20 čv.)

čvor (?)Sliku naslikao William Frederick

Mitchell(Wikipedia)

Challenger ekspedicija Kapetani: George Nares (1873. i

1874.) i Charles WyvilleThomson (1875. i 1876.; profesor,; uvjerio je Royal Society da plati putovanje)

Cilj: utvrditi uvjete dubokog mora u svim velikim oceanskim bazenima

Laboratoriji, mikroskopi, platforma za dredžanje, oprema za prikupljanje sedimenta, gotovo 300 km konopa

500 mjerenja dubine, 362 oceanografske postaje, 133 uzorak sedimenta

George Nares (Wikipedia)

Charles Wyville Thomson(Wikipedia)

Challenger ekspedicija Publikacije: C.W. Thomson: Report on the

scientific results of the voyage of HMS Challenger during the years 1873-76…50 tomova, objavljeno u Londonu, 1880–1895)

H.N. Moseley: Notes by a naturalist on the Challenger (1879)

W.J.J. Spry: The cruise of the Challenger (1876)

opća morfologija morskog dna opći tipovi sedimenta istraženog dna

Gustoća morske vode(thereaderwiki.com)

Challenger ekspedicija

Ruta ekspedicije Challenger(oceanexplorer.noaa.gov)

Challenger ekspedicija Sir John Murray – jedan od

sudionika; detaljan opis dubokomorskog sedimenta

temelji sedimentologije dubokog mora; razlikuje ih od plitkomorskih

opisuje duboko more kao miran okoliš…

…duboko more?

Potvrđeno postojanje hrptova(slideshare.net)

Razdoblje poslije Challengerekspedicije (1870.‐1900.)

istraživanja orijentirana na biologiju mora

druge nacionalne ekspedicije: 1. USA, S. Albatross (1888.)

Alexander Agassiz (umro na brodu RMS Adriatic) istraživao geologiju i biologiju koraljnih grebena; ovale USA, istočni Pacifik, Karibi

ciklička sedimentacija kao posljedica klimatskih promjena!

USA, S. Blake (1883.) – John Pillsbury, mjerenje struja u Floridskom prolazu

Alexander Agassiz (Wikipedia)

John Pillsbury(Wikipedia)

Razdoblje poslije Challengerekspedicije (1870.‐1900.)

istraživanja orijentirana na biologiju mora

druge nacionalne ekspedicije:

2. Rusija, Vitiaz (1886.-1889.), Sjeverni Tihi ocean

3. Njemačka, (1874.-1889.) – niz ekspedicija u Atlantiku

4. Monako, tradicija istraživanja mora; Princ Albert bio zainteresiran

za istraživanja – dao nekoliko jahti u te svrhe

5. Skandinavske države; S. Fram; Fridjof Nansen – istraživao Arktik;

mjerenje struja i meteorološka vremena

Princ Albert (Wikipedia)

Fridjof Nansen(Wikipedia)

Razdoblje poslije Challengerekspedicije (nakon 1900.)

Philip H. Kuenen (UK, 1902. –1976.) – inovacije u istraživanju morskih sedimenata

„No Geology without Marine Geology”

zaobljavanje čestica sedimenta prijenos sedimenta s kontinentskog

šelfa u duboko more turbiditi (?)

Philip H. Kuenen(Wikipedia)


Bruce C. Heezen (US; 1924. –1977.) – kartograf i geolog

Maurice Ewing (US; 1903. –1976.) – geofizičar i oceanograf

istraživanja potresa, podmorskih odrona i mutnih struja

mutne struje nakon potresa 1929. u Sj. Atlantiku (prekid podmorskih kabela)

Bruce C. Heezen (Wikipedia)

Maurice Ewing(Wikipedia)


Njemačka ekspedicija Meteor (1925. – 1928.) – prošli isti broj milja kao HMS Challenger

Južni Atlantik, Indijski Ocean; uzorkovanje jezgri;

prvi put određena brzina sedimentacije

prvi koriste kontinuirani zapis ehosondera – 3D zapis!

RV Metror (dolje) i rute ekpedicije (lijevo)

(Wikipedia)


1948. – nagliji razvoj marinske geologije i geofizike:

Osnivanje Lamont-DohertyGeološkog Opservatorija

Maurice Ewing – dokazi tektonike ploča

Ekspedicije Albatross (ŠV; 1947./1948.), Galathea(1950./1952.)

RV Albatross(Wikipedia)

Druga važna otkrića u marinskoj geologiji 1951. – Challenger II sondira morsko dno – otkriven Challenger Deep 1952. – Marie Tharp ehosondiranjem potvrđuje postojanje srednje-

atlantskog hrpta: s rezultatima Brucea Heezena 1977. publicirana prva karta morfologije morskog dna!


Izvor: Maps.com

Druga važna otkrića u marinskoj geologiji:

1960. – Jacques Picard i Don Walsh zaranjaju u podmornici Trieste u Challenger Deep

1967. – nakon debate prihvaćena teorija širenja morskog dna (počeci A. Wegener (19. st): The origin of Continents and Oceans, H. Hess daje dokaze…)


Starost morskog dna (Wikipedia)


Druga važna otkrića u marinskoj geologiji:

1977. – otkriveni podmorski izvori tople vode u Pacifiku uz hrptove nakon zaranjanja u Alvinu

1982. – Otkrivanje rudača na dnu mora/kobalt

Primjer hidrotermalnog izvora (Wikipedia)

Najveća ekspedicija do sad: JOIDES (Joint Oceanographic Institutes for Deep Earth Sampling); 1960ih - 1980ih

Deep Sea Drilling Project (DSDP)Glomar Challenger (120 m); istraživački brod (GLObal MARine)istraživanje i bušenje morskog dnakredni i mlađi sedimenti dubokog mora

Ocean Drilling Project (ODP) (od 1985.)Joides Resolution (143 m)

International Ocean Discovery Program (IODP) – nastavak ODPJoides Resolution + Chikyu (210 m)


britannica.com

subseaworldnews.com

jamstec.go.jp

http://www-odp.tamu.edu

19. st – Francuzi prvi započinju istraživanja u Jadranu (1806.) 1912. – ekspedicije Najade i Cyclope – talijanska i austrijska istraživanja u sjevernom

Jadranu

1913./1914. – ekspedicija Vila Velebita (Sj. Jadran)

1948. – ekspedicija Hvar (srednji Jadran)

1962. – Horizon, Nuovo San Pio (Južni Jadran)

Današnja flota: Bios, Bios Dva, Vila Velebita, Palagruža, Hidra, Baldo Kosić i drugi manji brodovi; uključene razne institucije

Marinska geologija u Hrvatskoj

Marinska geologija u Hrvatskoj Poznati istraživači koji su pridonijeli

istraživanju u geologiji mora:

Ruđer Bošković (18. st) – teorija izostazije

Andrija Mohorovičić (19./20. st) –geofizičar, na temelju potresa u blizini Zagreba definirao diskontinuitet između kore i plašta – Moho diskontinuitet

Milutin Milanković (19./20. st) –Milankovićevi cklusi

Andrija Mohorovičić

Milutin Millanković

Izvor slika:

Wikipedia

Literatura: Dulčić, J., Kršinić, F. (2012): Povijest

prirodoznanstvenih istraživanja Jadranskoga mora. HAZU, IOR

Seibold, E., Berger, W.H. (2017): The Sea Floor. An Introduction to Marine Geology – 4. izdanje. Berlin - New York: Springer-Verlag, 268 str.

Documents

Predavanja iz kolegija Geologija mora (44558, 63327, 44100, 57290) · 2019-12-06 · Što je geologija? Što je geologija mora? fokus na karakteristike i prošlost područja na Zemlji