CARATTERISTICHE FISICO-CHIMICHE DEL MARE

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1 CARATTERISTICHE FISICO-CHIMICHE DEL MARE
condizionano fortemente la vita che si svolge nei mari; sono strettamente connessi e concorrono a determinare dei cambiamenti nei fenomeni biologici che avvengono nell'ambiente marino.

2 Luce Colore Il colore dell'acqua di mare dipende dalle caratteristiche chimico-fisiche delle acque e dalle particelle solide in sospensione (torbidità), oltre che dalle condizioni di luminosità del cielo che vi si riflette. Il colore azzurro-blu è determinato dalla diffusione, prodotta dalle stesse molecole d'acqua, delle radiazioni a breve lunghezza d'onda, mentre vengono maggiormente assorbite le lunghezze d'onda superiori. La tinta azzurra dominante può essere però più o meno alterata dall'assorbimento selettivo operato dai materiali in sospensione (residui organici, argille, ecc.) e dalle colonie di organismi planctonici. Generalmente la determinazione del colore del mare viene effettuata per confronto con scale colore-metriche convenzionali. Penetrazione della luce nell'acqua Solo una piccola parte (4-8%) delle radiazioni luminose che raggiungono la superficie del mare viene riflessa e diffusa dalla sua superficie; la parte restante penetra nella massa acquea dove viene assorbita e trasformata in calore o in energia chimica per la fotosintesi clorofilliana. L'intensità della luce che penetra nell'acqua diminuisce progressivamente in funzione della lunghezza d'onda e dello spessore dello strato attraversato dalla luce.

3 400nm 700nm L'1% penetra al massimo fino a 200 metri, e la completa oscurità domina il fondo degli oceani.

4 La penetrazione della luce solare è in funzione:
della latitudine, della stagione, dell’ora del giorno dalla trasparenza dell’acqua

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6 In rapporto alla penetrazione della luce si distingue due zone
eufotica (illuminata) superficiale, disfotica (poca luce, bassa attività fotosintetica) afotica (senza luce). La profondità limite fra la zona eufotica e afotica si trova fra i 100 e i 200 metri. Nel Mar Baltico la luce giunge difficilmente oltre i m; nel Mar Rosso oltre i 200 m. Ovviamente, più l'acqua è torbida, più si attenua l'illuminazione.

7 Le caratteristiche di illuminazione e trasparenza delle acque determinano una differente ripartizione verticale degli organismi vegetali e animali. Nelle acque profonde manca la vegetazione, poiché per compiere la fotosintesi è indispensabile la luce. Alghe Verdi Alghe brune Alghe rosse Zona fotica Zona disfotica Zona afotica La distribuzione degli organismi vegetali a seconda della penetrazione della luce in mare

8 A profondita’ crescenti diversi tipi di vegetali vivono sui fondali
Le piante superiori (con vere radici fusto e foglie) come la Posidonia oceanica possono vivere solo fino a circa 50 metri di profondita’ (a seconda della trasparenza delle acque) perché utilizzano radiazioni della luce solare che non penetrano in profondita’. Posidonia oceanica Le alghe verdi assorbono le radiazioni rosso-gialle e possono vivere solo fino ai m di profondità Le alghe brune assorbono le radiazioni blu-verdi e possono vivere a profondità maggiori Le alghe rosse assorbono la luce blu che penetra maggiormente nell’oceano. Alcuni tipi possono arrivare fino a 200m di profondità

9 Luce solare

10 Molte specie animali hanno abitudini di vita influenzate dalla quantità di luce presente nell'acqua.
L'importanza di questi comportamenti fisiologici legati al variare della intensità luminosa è notevole anche per le conseguenze sulla pesca. Ad esempio, con le reti a strascico: Nelle ore notturne: principalmente Sogliole, Canocchie, Scampi (su fondali poco profondi), Nelle ore diurne: Pagelli, Triglie e Calamari. L’ attrazione con la lampara è utilizzata da moltissimi anni per la cattura di Clupeiformi (Alici, Sardine)

11 TEMPERATURA

12 Più del 90% degli oceani <5 C.
Temperatura Range: -2 a 40 C. Più del 90% degli oceani <5 C. Può controllare la distibuzione, tasso di attività, e riproduzione di un organismo La temperatura controlla la velocità delle reazioni chimiche e biochimiche La maggior parte degli organismi sono ‘cold-blooded’ o ectotermi. Un aumento della temperatura di 10oC causa un raddoppiamento della attività TEMP. Remember temp in the ocean can range from ca. -2C to ca. 40C in tidepools

13 Temperatura dell’acqua
Atlantico: °C Mediterraneo: 13°C superficie da 1°C a °C profondità struttura dell’oceano strato superficiale strato termoclino strato profondo

14 Il calore delle radiazioni solari è assorbito dall'acqua di mare che si riscalda lentamente a causa dell'elevato calore specifico, per questo motivo le differenze sono graduali, a differenza di quello che si verifica nell'ambiente terrestre. Gli strati superficiali sono quelli soggetti alle più ampie oscillazioni termiche stagionali, particolarmente nelle zone temperate, ma al di sotto dei metri  dalla superficie si estinguono gli effetti dell'irraggiamento solare.

15 La temperatura in superficie varia nell'ambito della stessa giornata, dipende dallo alternarsi delle stagioni, dalla vicinanza dei blocchi continentali, dall'azione del vento e delle correnti. Caratteristiche fisiche: temperatura Per quanto concerne la temperatura, la radiazione solare è la principale fonte di riscaldamento dell'acqua del mare. Per la maggior capacità termica dell'acqua rispetto a quella del suolo, la stessa quantità d'energia termica, nel medesimo intervallo di tempo, produce un aumento della temperatura dell'acqua della superficie pari a circa la metà di quello delle regioni costiere limitrofe; tale quantità di calore si propaga nella massa d'acqua prevalentemente per convezione e viene trasferita in parte e lentamente all'atmosfera: mentre l'aria al di sopra delle aree continentali subisce forti escursioni termiche, al di sopra degli oceani ha oscillazioni di temperatura parecchio inferiori. Le variazioni termiche diurne dell'acqua oceanica superficiale sono molto lievi, dell'ordine di qualche decimo di grado, in condizione di mare calmo, con minimi nelle prime ore del mattino e massimi nelle tarde ore pomeridiane; con mare agitato l'oscillazione diurna praticamente si azzera. Più ampie sono le escursioni termiche annue, tra 6 e 10°C, con valori molto più elevati presso le zone costiere e inferiori nella fascia circumequatoriale tra 15° nord e 15° sud di latitudine. La temperatura superficiale degli oceani raggiunge i valori più elevati, superiori a 27°C, nell'emisfero boreale in corrispondenza dell'equatore; leggermente inferiori sono i valori registrati nell'emisfero australe. Tuttavia le temperature massime si trovano non in aperto oceano, ma in mari marginali (interni o grandi insenature), quali il Mar Rosso (34°C), il Golfo Persico (35°C), il Golfo del Messico (32°C). Dalla fascia equatoriale la temperaturadecresce verso i poli proporzionalmente alla latitudine, abbassandosi a circa -1,7°C nei mari subpolari. Con una salinità di 35 g/cm3, l'acqua del mare congela a -1,9°C; il cambiamento di stato riduce l'effetto dell'abbassamento di temperatura e protegge la massa d'acqua da ulteriori raffreddamenti: infatti, mentre si abbassa la temperatura dell'aria, la temperatura dell'acqua rimane costante al punto di congelamento e si ha solo un ispessimento dello strato di ghiaccio. Strati termici La distribuzione termica in profondità e la sua variabilità nel tempo sono in rapporto con le variazioni annue di temperatura e risentono poco delle oscillazioni diurne che si estinguono entro uno strato mediamente compreso tra 5 e 20 m; anche queste però hanno importanza perché concorrono alla produzione di moti turbolenti che favoriscono gli scambi termici. Generalmente, nell'andamento medio della temperatura con la profondità si osserva un primo strato superficiale sensibilmente omotermo (non considerando le variazioni nel tempo), segue uno strato in cui si registra un brusco sbalzo (strato del salto termico) e infine un altro strato omotermo, ma con temperatura molto più bassa del superiore. Alle basse e medie latitudini la stratificazione termica è normale, cioè con temperature profonde più basse di quelle dell'acqua di superficie; alle alte latitudini la stratificazione è inversa, con acque profonde più calde di quelle superficiali, anche se stagionalmente si può stabilire una condizione di omotermia. Negli strati più alti si hanno i massimi contrasti di temperatura, mentre in profondità le variazioni si attenuano. Alle medie latitudini, tra la superficie e alcune centinaia di metri, la temperatura si mantiene relativamente alta; a m varia tra 3°C e 5°C, a tra 2°C e 3°C, a m intorno ai 2°C e per profondità maggiori scende verso O°C per la presenza di correnti profonde subpolari e polari. L'andamento termico può assumere però forme molto più complesse in relazione alle variazioni di salinità delle acque; un aumento di salinità, e quindi di densità, può produrre a una certa profondità un ostacolo contro i moti convettivi verticali e la formazione di strati più freddi (o più caldi incuneati entro masse d'acqua più calde (o più fredde).

16 Nel Mediterraneo la temperatura anche a profondità di metri, non scende al di sotto dei °C (OMOTERMIA). questa situazione permette ampi spostamenti verticali anche a organismi che non sopportano sbalzi di temperatura (stenotermi). lo stretto di Gibilterra forma una soglia alla profondità di circa 300 metri che lascia entrare le correnti calde superficiali e fa uscire con le correnti fredde di fondo.

17 A livello biologico condiziona:
Effetti della temperatura determina variazioni di densità e di viscosità dell'acqua, influenzando oltre le correnti e i movimenti di rimescolamento, anche il galleggiamento ed il nuoto degli organismi viventi. influenza la velocità delle reazioni chimiche determinando ad esempio un rallentamento del metabolismo come avviene in effetti negli animali delle acque fredde. A livello biologico condiziona: il periodo riproduttivo la possibilità di sopravvivenza dei vari stadi giovanili delle diverse specie gli spostamenti di alcuni pesci; euritermi e stenotermi: (possono sopportare o no notevoli sbalzi di temperatura)

18 I pesci e gli invertebrati marini sono pecilotermi (a sangue freddo), la loro temperatura è equilibrata a quella dell'ambiente in cui si trovano. Alcuni pesci, tuttavia, riescono a mantenere costante la loro temperatura corporea, che è indipendente da quella esterna. I teleostei omeotermici appartengono tutti alla famiglia Scombridae e includono pesci spada, marlin e tonni. Tra i condroitti, lo squalo. I mammiferi marini invece sono omeotermi, mantengono stabile la temperatura corporea, indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente dove vivono. Adattamenti per conservare/disperdere calore: -presenza di uno spesso strato di grasso sottocutaneo -radiatori termici nelle pinne.

19 Effetto della temperatura: cirripedi
il battito delle cilia/min aumenta con la temperatura

20 Antifreeze Proteins in Fishes

21 How do Antifreeze Proteins Work?
Secreted from the liver and into the blood stream. Proteins surround tiny ice crystals to lower the temperature at which they seed additional ice growth. “Like putting a stocking around an ice crystal.” (Goodman 587). Ala-Ala-Thr

22 Circa il 94% dell'acqua presente sulla Terra è salata
Salinità La densità delle acque marine dipende dalla loro salinità, temperatura e pressione corrispondente alla profondità cui si trova l'acqua, e il suo valore segue le variazioni di questi tre parametri. Considerando solamente la salinità e la temperatura, la densità varia tra 1,008 e 1,030 g/cm3; oscillazioni più ampie si possono avere nei mari interni. La densità aumenta generalmente con l'aumentare della salinità del mare e decresce all'aumentare della temperatura. A parità di salinità e di temperatura, aumenta con la profondità essendo l'acqua di mare comprimibile. Riunendo in una rappresentazione planimetrica tutti i punti aventi uguale densità si ottengono delle linee (isopicniche) il cui esame è fondamentale nello studio della statica e della dinamica delle masse marine. A una distribuzione di isopicniche stratificate e parallele alla superficie marina, con valori che crescono dall'alto verso il basso, corrisponde una condizione di stabilità; a una qualunque distribuzione diversa corrisponde uno stato di instabilità che determina uno scorrimento d'acqua (correnti termoaline). Circa il 94% dell'acqua presente sulla Terra è salata e quindi imbevibile.

23 L'acqua marina contiene una quantità di sali che oscilla intorno
La salinità indica il contenuto grammi di sali disciolti per Kg di acqua di mare L'acqua marina  contiene una quantità di sali che oscilla intorno  a 35 grammi per Kg. Costituente GRAMMI/LITRO Sodio (Na) Magnesio (Mg) Calcio (Ca) Potassio (K) Stronzio (St) Solfato (SO4) Bromo (Br) Cloro (Cl) Carbonio (C) carbonato, bicarbonato e anidride carbonica 10,770 1,3 0,409 0,388 0,01 2,7 0,065 19,37 0,023 a pH 8,4 Fino a 0,02 a pH 7,8 In più, nelle acque marine sono disciolti quasi tutti gli elementi, compreso l'oro, in una quantità di 4 kg per chilometro cubo d'acqua marina.

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25 precipitazioni superano del 40% l’evaporazione
Le linee che uniscono i punti della superficie marina che hanno uguale concentrazione salina sono dette isoaline. Queste non hanno decorso parallelo e non sono costanti, ma si spostano al variare delle condizioni climatiche e quindi con l'alternarsi delle stagioni. Zone equatoriali <35‰ precipitazioni superano del 40% l’evaporazione Atlantico più salato di Pacifico alisei trasportano vapore acqueo da Atlantico a Pacifico attraverso Panama precipitazioni anche a ridosso di Ande Zone anticicloniche >36‰ evaporazione elevata precipitazioni scarse

26 Non tutti i mari hanno lo stesso tasso di salinità, che dipende:
dall'evaporazione, infatti l'acqua di superficie è più salata. dall'apporto di acque piovane, da quanto il mare preso in considerazione sia isolato dal numero di fiumi che vi sfociano portando acqua dolce.

27 I mari circondati da terre fredde e piovose hanno salinità bassa.
Nel mar Baltico, ad esempio, in alcune zone, si hanno concentrazioni inferiori al 3 per mille.  In alcuni mari artici arriva solo all’1 per mille

28 Negli oceani si ha una salinità media superficiale di 35-36 g/Kg.
Questa salinità, massima in prossimità dell'Equatore [fra i tropici del Cancro e del Capricorno] decresce verso le alte latitudini. Tale comportamento è dovuto essenzialmente alla evaporazione e alle precipitazioni. In corrispondenza delle fasce tropicali gli oceani sono più salati: il Sole è più caldo e l'acqua evapora facilmente, depositando sali.

29 Il Mar Rosso e il Mediterraneo sono piuttosto isolati e circondati da terre a clima secco e caldo. Infatti hanno una concentrazione di sale più alta della media.

30 A causa dell'elevatissima salinità non può essere abitato da pesci.
Malgrado il nome, il Mar Morto è in realtà un lago. In questa regione il clima è desertico e l'evaporazione molto intensa. Esso contiene circa ‰, che corrispondono a 350 grammi di sale per chilo! A causa dell'elevatissima salinità non può essere abitato da pesci.

31 Il Mar Caspio è il più vasto lago della Terra, posto fra l'Europa sudorientale e l'Asia centrale
la salinità media del lago è del 13 per mille ma si passa da zone in cui è quasi nulla (particolarmente nel delta del Volga) ad altre in cui raggiunge valori particolarmente elevati a causa dell'intensa evaporazione, è quest'ultimo il caso dell'insenatura di Kara Bogaz, dove la salinità raggiunge il 300 per mille.

32 Nel Mediterraneo la salinità media è del 37 per mille, e presso Creta sale a 39,5.

33 Tra i mari italiani, l'Adriatico, lungo la costa italiana, e soprattutto nella parte settentrionale e centrale, presenta una salinità media del 33 per mille, minore rispetto agli altri mari, poiché risente moltissimo dell'influenza dei fiumi che scendono dalle Alpi.

34 Negli organismi marini la capacità di tollerare le fluttuazioni di salinità varia da specie a specie. Gli organismi più sensibili alle variazioni di salinità sono detti stenoalini, quelli che invece possono sopportare un ampio intervallo di salinità si dicono eurialini

35 Perché il mare è salato? Anche le cosiddette acque dolci, quelle dei fiumi e dei laghi, sono salate. Infatti, sulle etichette delle acque minerali è sempre indicata la loro composizione salina. Il contenuto di ioni (i sali disciolti in acqua si decompongono in ioni) dell'acqua dolce è però molto basso e variabile. L'acqua piovana è acqua distillata, in seguito assume salinità nel suo percorso, attraverso il contatto con rocce e suolo. L'acqua di mare invece ha una salinità molto simile e stabile in tutti i mari della Terra e non dipende da fattori locali, come rocce e suolo, ma è il frutto di un lunghissimo equilibrio bio-geo-chimico tra acque affluenti, attività biologica (dissoluzione e riprecipitazione dei gusci di zooplancton e fitoplancton), evaporazione, e circolazione idrotermale lungo le dorsali medio-oceaniche.

36 Effetto della salinità
Può controllare la distribuzione o il comportamento degli organismi. Gli organismi epipelagici sono più tolleranti di quelli mesopelagici ai cambiamenti di salinità. Gli organismi sessili possono chiudere la conchiglia. Disponibilità di elementi chimici dissolti (calcio e silice) sono un fattore limitante la formazione della conchiglia. Mancanza di silicio risulta in una diminuzione della produzione di diatomee. I fluidi corporei degli organismi marini hanno + o - la stessa concentrazione di sale dell’acqua di mare. Diffusione, osmosi e osmoregulazione. Salinity varies between 0 (fresh water ) to ca ppt in Red Sea. And much higher if you’re talking about brine pockets Epipelagic organisms are adapted to living with large salinity changes because surface wters undergo larger S changes because of ppt and evap. Nearshore organisms

37 Organismi con conchiglia
La zona costiera soggetta alle variazioni del livello del mare (piano mesolitorale o zona di marea) è abitata da numerosi organismi marini, oltre che dall’uomo. Le condizioni chimico-fisiche di queste zone sono molto critiche per gli organismi, sia per la ciclica assenza-presenza dell’acqua, sia perché, anche quando l’acqua è presente, le variazioni di salinità, temperatura e irraggiamento solare sono più elevate che in mare aperto. Gli organismi marini, quindi, hanno dovuto sviluppare delle strategie per sopportare le fasi di eccessivo calore e/o salinità, per resistere alla forza del moto ondoso e per superare i periodi di emersione in cui è necessario continuare a respirare e non disidratarsi. Tra gli cnidari, troviamo l’Actinia equina (pomodoro di mare) e l’Actinia carii (pomodoro tigre) suo parente strettissimo. Vivono solo in questa zona: sono capaci di ritirare completamente i tentacoli e chiudersi trattenendo un po’ d’acqua. Sono rivestiti da muco protettivo e aderiscono a rocce e sassi dove i raggi solari non arrivano direttamente. Tra il piano mesolitorale e l’infralitorale si trova l’Anemonia sulcata (anemone di mare), che non ha la possibilità di ritrarre completamente i tentacoli e quindi preferisce stare dove i periodi di emersioni sono rari e brevi. Tra i molluschi le specie sono numerose, infatti hanno il miglior mezzo protettivo contro la disidratazione: la conchiglia. Si possono trovare Patella cerulea (patella), Chiton olivaceus (chitone), Mytilus galloprovincialis (cozza), Littorina neritoides (littorina) e Monodonta turbinata (chiocciola di mare). Le patelle e i chitoni si attaccano ermeticamente alla roccia, rimanendo così umidi all’interno, ma quando la marea si alza, si spostano per pascolare sulle rocce. Le patelle poi tornano sempre esattamente nello stesso punto, su cui si fissano (processo di homing). Le forme di alcuni di questi organismi, per esempio, non sembrano casuali: molti hanno la struttura del corpo o del guscio piramidale, con la base attaccata o appoggiata al substrato e la punta rivolta verso il mare. Questo permette loro di avere una migliore resistenza alla forza delle onde. Ci sono anche adattamenti dell’alimentazione, della riproduzione e dello sviluppo: c’è chi entra in acqua solo per riprodursi e chi addirittura rinuncia alla fase larvale marina (che generalmente è caratteristica peculiare degli organismi marini). Prendiamo, ad esempio, il Fucus virsoides (quercia di mare), un alga bruna endemica del mar Adriatico: la sua struttura non rigida le permette di afflosciarsi sulle rocce quando è fuori dall’acqua, così da ridurre il più possibile la superficie esposta direttamente all’aria. Inoltre, come uno straccio, trattiene l’acqua all’interno (senza tenere conto del muco di rivestimento che limita ulteriormente l’evaporazione – e ci fa scivolare!). Questa specie necessita della fase di emersione poiché è il periodo in cui la fotosintesi è più efficace, essendo i raggi del sole non filtrati dall’acqua e quindi possono arrivare con la massima energia. Organismi senza conchiglia

38 Effetto della salinità: diffusione
Processo fisico per cui le molecole si muovono da un’area ad alta concentrazione ad aree a bassa concentrazione.

39 Osmosi Diffusione di molecole d’acqua attraverso una membrana semi-permeabile da una soluzione ipotonica ad una ipertonica Now we introduce the process of osmosis, the diffusion of water molecules throgh a semipermeabl membrane. Consider this experimental setup. Bent tube open on the tops. Near the bottom at bend there is a semi-permeable membrane to simulate animal or plant tissue. Semipermeable meaning only water can pass through it and not solutes (sucha s salts) Add salt water to both sides, but one sides get higher salinity water than the other side. Now what you have set up is a situation where water concentration is higher on one side than the other. Higher salt concentration means lower water concnetration. Following principle of diffusion, water molecules will diffuse outward from side with high water conc to side with lower water conc, through semipermeable membrane. Salts cannot pass through membrane. Water will fill the saltier side until the water concentration (and salt conc) is equal onboth sides. Remember, ‘salt sucks’.

40 Osmoregulazione nei pesci marini e d’acqua dolce
I pesci marini devono controllare la perdita d’acqua per via dell’osmosi, altrimenti rischiano la disitratazione. Osmosis also iimportant in marine and fw fishes to control salt content of tissue, a process termed OSMOREGULATION Marine fish: typicallly have lower salt than surrounding water. Salt sucks, so water seeps out of fishes tissue by osmosis. How does fish prevent dehydration? Osmotic loss of body water through tissue drink lots of sw low water loss by low urination IIN freshwater fish, the opposite is generally true- fish’s tissue is saltier than surrounding freshwater, so tendency is for fish to absorb water and swell. How does fish prevent swelling to the point of bursting? Do not drink Osmotic gain of water thruogh tissue high urine production salt I pesci d’acqua dolce devono controllare l’assunzione d’acqua altrimenti si gonfiano ed esplodono.

41 Saltwater teleosts: H2O drink Na+, Cl- Na+, Cl- Mg++, SO4= Na+, Cl-
active tran. passive diff. H2O drink Na+, Cl- Na+, Cl- Mg++, SO4= Na+, Cl- Mg++, SO4= chloride cells kidneys

42 Cellula del cloro + active passive sea water Na+, Cl- Na+ Na+ K+ Cl-
Il cloro fuoriesce seguendo il gradiente di concentrazione pavement cell chloride cell accessory cell PC Na+, Cl- PC Cl- Na+ + gut carrier Na+ Na+ pump Na+ K+ ATPase K+ Cl- mitochondria internal tubular system

43 pumps; beta chloride cells
Freshwater teleosts: active passive H2O don’t drink Na+, Cl- Na+, Cl- water Ion exchange pumps; beta chloride cells kidneys

44 pH tra 7,95 e 8,13 per la presenza di carbonati.
L´acqua di mare, per l´elevato potere tampone, è comunque in grado di contenere le variazioni di pH.

45 Negli ecosistemi acquatici il pH è funzione della quantità di C02 disciolta ed è un indicatore del metabolismo delle comunità animali e vegetali (fotosintesi e respirazione). Nelle acque marine di superficie il valore medio di pH si aggira su I valori più alti (es. 8.9 ) coincidono con valori elevati di clorofilla e ossigeno. Nelle acque di fondo diminuzioni (< 0.2) si hanno in coincidenza di stati ipossici/anossici che producono ambienti riducenti, con formazione di sostanze tossiche (es. ammoniaca, idrogeno solforato) dannose per le biocenosi di fondo. CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+ + Ca++ CaCO3

46 PRESSIONE

47 Pressione idrostatica
La pressione esercitata dalla colonna d’acqua sugli organismi aumenta all’aumentare della profondità 10 m colonna d’acqua = 1 atm. 1atm= pressione esercitata da una colonna di mercurio liquido alta 760 mm. (1 kg/cm2)

48 Pressione idrostatica
3 bicchieri di polistirolo mandati a 5000 m di profondità

49 Con l'aumentare della profondità le acque sono soggette ad un aumento di pressione.
A una colonna d'acqua di circa 10 metri= 1atmosfera. Alle profondità di oltre metri, alle quali sono stati catturati organismi viventi, la pressione deve salire ad oltre 1000 atmosfere. I fluidi corporei sono incomprimibili, perciò sia le piante che gli animali dell'ambiente acquatico non presentano problemi di schiacciamento. Inconvenienti si possono manifestare quando questi animali subiscono brusche variazioni di pressione salendo rapidamente in superficie, specialmente se hanno cavità interne nelle quali può avvenire la decompressione dei gas, per cui possono gonfiarsi sino a scoppiare. Ecco perché gli animali abissali giungono in superficie fortemente deformati.

50 Pressione idrostatica
I pesci usano la vescica natatoria contenente gas per regolare la loro posizione in relazione alla profondità. Come fanno gli organismi che vivono in profondità a sopravvivere alle alte pressioni? Risposta: molti non hanno cavità del corpo contenenti gas (I gas sono più comprimibili dei liquidi).

51 I foraminiferi La Globigerina costituisce gran parte dei sedimenti calcarei del fondo marino fino a 4000 metri.

52 Diatomee radiolari Costituiscono gran parte dei sedimenti silicei del fondo marino fino a metri.

53 linee che uniscono i punti
densità densità 1, ,030 g/cm3  dipende da salinità, temperatura e pressione in genere direttamente proporzionale inversamente proporzionale isopicniche salinità - profondità temperatura linee che uniscono i punti con uguale densità profondità parallele, crescenti dall'alto verso il basso distribuzione diversa stabilità temperatura salinità densità instabilità correnti

54 VESCICA NATATORIA  riduce la densità ass. del corpo del pesce
Vescica natatoria e galleggiamento Densità ass. H2O = 1,00 kg/dm3 Densità ass. organi di pesci se escludiamo grassi e oli=1,06-1,09 kg/dm3 Densità ass. H2O di mare1,03kg/dm3 VESCICA NATATORIA  riduce la densità ass. del corpo del pesce

55 Tipi di fondale.

56 I fondali possono distinguersi in:
Fissi: rocce calcaree, vulcaniche (basaltiche) scogliere madreporiche. Mitili, Polpi, Triglie di scoglio Molli: fondi fangosi (Scampi e Pannocchie), sabbiosi (Vongole e Cannolicchi).  Le rocce ignee (formatasi in seguito alla solidificazione dei magmi contenuti nelle profondità della crosta terrestre) che contengono i materiali che cristallizzano per ultimi sono invece povere di silice ma ricche di magnesio e ferro, e per questo sono dette mafiche o basaltiche. Il contenuto di ferro fa sì che siano più scure e più dense delle altre rocce ignee. Tipico esempio ne è proprio il basalto (quello in figura viene da S. Giovanni Ilarione, provincia di Verona), una roccia finemente granulare, il cui colore varia dal nero al verde scuro, composta da pirosseni e plagioclasi ricchi di calcio. Alcune isole vulcaniche come l'Islanda o le Hawaii sono costituite essenzialmente da basalto, così come quasi tutto il fondale degli oceani. Gli Esacoralli comprendono le comuni attinie e le madrepore. I madreporari sono in prevalenza coloniali e vivono all'interno di esoscheletri calcarei. I madreporari si rinvengono in quasi tutti gli oceani; nei mari tropicali formano le famose scogliere madreporiche (o coralline)