26Los océanos

En diciembre de 1872, un buque de la Marina británica, el HMS Challenger, salió de Inglaterra para un viaje de tres años y medio alrededor del mundo. Su misión era nueva: averiguar qué hay en el fondo de los océanos. Una y otra vez, el barco se detenía en alta mar y la tripulación bajaba un peso con una larga cuerda hasta que tocaba el fondo; la longitud de cuerda soltada daba la profundidad. Cuando el barco regresó, en mayo de 1876, sus sondeos habían mostrado que el fondo del océano tiene llanuras profundas y grandes cordilleras.

Hoy un barco cartografía el fondo del mar con sonido. Un aparato situado bajo su casco envía hacia abajo un breve impulso de sonido; el sonido rebota en el fondo y vuelve en forma de eco. El tiempo que tarda el eco da la profundidad, una y otra vez, mientras el barco sigue navegando. Es el sonar.

Lo que ya sabes

El agua salada cubre la mayor parte de la Tierra, en un único océano mundial dividido en océanos y mares (Capítulo 3). Las placas se separan en las dorsales oceánicas, y una placa se hunde bajo otra en las fosas (Capítulo 18). Sobre los océanos, los vientos soplan en grandes franjas: alisios, vientos del oeste y vientos polares del este, desviados por la rotación de la Tierra (Capítulo 24).

26.1 El fondo del océano

Si se pudiera vaciar el agua de los océanos, aparecería todo un paisaje oculto. A lo largo de las costas, la tierra continúa bajo el mar formando una plataforma suave y poco profunda. Después el fondo se hunde por una pendiente empinada hasta unas llanuras inmensas y planas, a kilómetros de profundidad. De esas llanuras se elevan cordilleras, y aquí y allá unas fosas estrechas descienden más hondo que cualquier otro lugar de la Tierra.

Definición 26.1 (Las partes del fondo del océano)

• La plataforma continental es el borde de un continente bajo el mar, poco profundo y de pendiente suave.
• El talud continental es la pendiente empinada que baja desde la plataforma hasta el fondo oceánico profundo.
• Una llanura abisal es una parte inmensa, muy plana y profunda del fondo del océano.
• Una dorsal oceánica es una larga cadena de montañas submarinas que se eleva desde las llanuras abisales.
• Una fosa oceánica es una depresión larga, estrecha y muy profunda del fondo del océano, a menudo junto a una cadena de montañas o de islas volcánicas.

El océano tiene una profundidad media de unos $3700\,\mathrm{m}$, casi la mitad de la altura de la montaña más alta de tierra firme. Su punto más profundo, el abismo Challenger, en la fosa de las Marianas, en el océano Pacífico, está a casi $11\,000\,\mathrm{m}$ por debajo de la superficie.

Método 26.2 (Leer un perfil del fondo del océano)

1. Lee los ejes: la distancia en horizontal, la altura o la profundidad en vertical, y la exageración vertical.
2. Busca el nivel del mar (altura 0) y las costas, donde el perfil lo corta.
3. Sigue el fondo desde una costa: la plataforma poco profunda, el talud empinado y luego las llanuras profundas y planas.
4. Busca lo que se eleva sobre las llanuras (una dorsal) o lo que baja por debajo de ellas (una fosa), y lee su profundidad.

Ejemplo 26.3 (A través del Atlántico Sur)

En el perfil de arriba, pasada la costa de América del Sur, el fondo baja a más de $3000\,\mathrm{m}$ de profundidad en menos de $300\,\mathrm{km}$. Unas llanuras abisales, de entre $3500\,\mathrm{m}$ y $5000\,\mathrm{m}$ de profundidad, ocupan la mayor parte de la anchura. A medio camino, a unos $4400\,\mathrm{km}$ a lo largo del perfil, la dorsal mesoatlántica se eleva hasta unos $2300\,\mathrm{m}$ por debajo de la superficie: más de $2000\,\mathrm{m}$ por encima de las llanuras, una cordillera oculta bajo el mar. Las llanuras vuelven a hundirse a más de $5000\,\mathrm{m}$ antes de que el fondo suba hacia África.

26.2 Un agua salada

El agua del mar sabe salada porque tiene sales disueltas. La mayoría proceden de las rocas de los continentes: la lluvia desgasta lentamente las rocas y los ríos llevan sus sales disueltas hasta el mar. Algunas proceden de manantiales calientes del fondo del océano.

Definición 26.4 (Salinidad)

La salinidad del agua del mar es la masa de sales disueltas en un kilogramo de agua de mar. De media es de unos $35\,\mathrm{g}$ por kilogramo: el $3.5\,\%$ de la masa del agua de mar es sal.

La salinidad no es la misma en todas partes. Cuando el agua del mar se evapora, el agua se va pero las sales se quedan: donde el Sol es fuerte y la lluvia escasa, el mar se vuelve más salado. Donde cae mucha lluvia, o donde desemboca un gran río, el mar es menos salado. Cuando el agua del mar se congela y forma hielo marino, la sal se queda en el agua de alrededor, que también se vuelve más salada. En conjunto, la salinidad es baja cerca del ecuador, donde llueve mucho, y cerca de los polos; es máxima en las latitudes medias, bajo las franjas secas de los $30{}^{\circ}$.

26.3 Las corrientes de superficie

El océano nunca está quieto. Los vientos arrastran su superficie y ponen el agua en movimiento: los alisios, constantes, la empujan hacia el oeste cerca del ecuador, y los vientos del oeste la empujan hacia el este en las latitudes medias. Como los vientos, el agua en movimiento se desvía por la rotación de la Tierra: hacia la derecha en el hemisferio norte y hacia la izquierda en el hemisferio sur.

Definición 26.5 (Corriente oceánica y giro oceánico)

Una corriente oceánica es un movimiento constante del agua del mar en una dirección, como un río dentro del océano. Un giro oceánico es un circuito muy grande de corrientes oceánicas que gira alrededor de una cuenca oceánica.

Hay cinco grandes giros: en el Atlántico Norte y Sur, en el Pacífico Norte y Sur, y en el océano Índico. Los del hemisferio norte giran en el sentido de las agujas del reloj, y los del hemisferio sur, en sentido contrario. En el lado occidental de cada océano, la corriente del giro es estrecha y rápida; en el lado oriental, es ancha y lenta.

En el laboratorio — Un giro en una fuente

En el interior, llena de agua una fuente redonda grande y espolvorea una pizca de pimienta sobre la superficie. Sopla con suavidad y sin parar a través de una pajita, siempre en la misma dirección, cerca de un borde. Observa la pimienta: el agua de la superficie empieza a moverse con tu soplo, y pronto toda la superficie gira en un circuito alrededor de la fuente.

La más conocida de estas corrientes es la corriente del Golfo. Sale del golfo de México, sube hacia el norte a lo largo de la costa de Florida, gira hacia el este frente a Carolina del Norte y cruza el Atlántico hacia el nordeste. Su agua cálida se desplaza de media a unos $6.4\,\mathrm{km}$ por hora, hasta unos $9\,\mathrm{km}$ por hora en la superficie, y transporta más agua que todos los ríos del mundo juntos. Mantiene más templada en invierno la costa este de Florida y lleva aire suave a Europa occidental.

26.4 Las corrientes profundas y el calor del océano

Los vientos mueven las corrientes de superficie. Muy por debajo, en la oscuridad fría del océano profundo, el agua también se mueve, mucho más despacio. En el extremo norte del Atlántico, el agua cálida que trae la corriente del Golfo cede su calor al aire frío; enfriada, y más salada cuando se forma el hielo marino, se vuelve más densa y se hunde hasta el fondo. Esta agua fría y salada avanza lentamente hacia el sur a ras del fondo oceánico, hasta la Antártida, y después hacia los océanos Índico y Pacífico, donde sube poco a poco y vuelve a la superficie. Una gota de agua puede tardar unos $1000$ años en dar una vuelta a este gran circuito, la cinta transportadora oceánica global.

Ejemplo 26.6 (¿Qué lenta es el agua profunda?)

El circuito dibujado en el mapa mide aproximadamente $70\,000\,\mathrm{km}$. Si una gota de agua tarda unos $1000$ años en recorrerlo, se desplaza de media unos $70\,000 \div 1000 = 70\,\mathrm{km}$ al año, es decir, unos $200\,\mathrm{m}$ al día. La corriente del Golfo, a $6.4\,\mathrm{km}$ por hora, recorre unos $150\,\mathrm{km}$ en un día: llega tan lejos en unas 11 horas como el agua profunda en todo un año.

Juntas, las corrientes de superficie y las profundas transportan calor: el agua cálida va de los trópicos hacia los polos, y el agua fría vuelve hacia el ecuador. Como los vientos, el océano compensa el calentamiento desigual de la Tierra por el Sol.

26.5 Ejercicios

Ejercicio 26.1 ★

Ordena estas partes del fondo del océano tal como las encuentra un submarino que sale de una costa hacia el centro del Atlántico: llanura abisal; talud continental; dorsal oceánica; plataforma continental.

Solución

Solución de Ejercicio 26.1.

Plataforma continental, talud continental, llanura abisal, dorsal oceánica.

Ejercicio 26.2 ★

¿Verdadero o falso? Corrige las frases falsas. (a) El océano tiene una profundidad media de unos $37\,\mathrm{km}$. (b) Los giros del hemisferio norte giran en el sentido de las agujas del reloj. (c) La evaporación hace que el agua del mar sea menos salada. (d) La corriente del Golfo es una corriente cálida.

Solución

Solución de Ejercicio 26.2.

(a) Falso: unos $3700\,\mathrm{m}$, es decir, $3.7\,\mathrm{km}$. (b) Verdadero. (c) Falso: la evaporación quita agua y deja las sales, así que el agua se vuelve más salada. (d) Verdadero.

Ejercicio 26.3 ★

Da la palabra que corresponde a cada descripción: (a) una larga cadena de montañas bajo el mar; (b) la masa de sal que hay en un kilogramo de agua de mar; (c) un circuito muy grande de corrientes oceánicas; (d) una depresión larga, estrecha y muy profunda del fondo del océano.

Solución

Solución de Ejercicio 26.3.

(a) Una dorsal oceánica. (b) La salinidad. (c) Un giro oceánico. (d) Una fosa oceánica.

Ejercicio 26.4 ★

En el mapa de los giros: (a) ¿en qué sentido gira el giro del Atlántico Sur? (b) Nombra una corriente cálida y una corriente fría del Atlántico Norte. (c) ¿Qué vientos empujan el agua hacia el oeste cerca del ecuador?

Solución

Solución de Ejercicio 26.4.

(a) En sentido contrario a las agujas del reloj. (b) Cálida: la corriente del Golfo; fría: la corriente de Canarias. (c) Los alisios.

Ejercicio 26.5 ★★

Una muestra de $1\,\mathrm{kg}$ de agua de mar contiene $35\,\mathrm{g}$ de sales. (a) ¿Qué porcentaje de su masa es sal? (b) ¿Cuántos gramos de sales hay en $20\,\mathrm{kg}$ de esta agua? (c) ¿Cuántos kilogramos de agua de mar contienen $1\,\mathrm{kg}$ de sales?

Solución

Solución de Ejercicio 26.5.

(a) $35 \div 1000 \times 100 = 3.5~\%$. (b) $20 \times 35 = 700\,\mathrm{g}$. (c) $1000 \div 35 \approx 28.6$: unos $29\,\mathrm{kg}$.

Ejercicio 26.6 ★★

El sonar de un barco envía un impulso de sonido en vertical hacia abajo. El eco vuelve $6\,\mathrm{s}$ después. En el agua de mar, el sonido recorre unos $1500\,\mathrm{m}$ cada segundo. (a) ¿Qué distancia recorre el sonido en $6\,\mathrm{s}$? (b) ¿Por qué la profundidad es solo la mitad de esa distancia? (c) ¿Cuál es la profundidad? (d) ¿Sobre qué parte del fondo del océano podría estar el barco?

Solución

Solución de Ejercicio 26.6.

(a) $1500 \times 6 = 9000\,\mathrm{m}$. (b) El sonido baja hasta el fondo y vuelve a subir: recorre dos veces la profundidad. (c) $9000 \div 2 = 4500\,\mathrm{m}$. (d) Una llanura abisal (una fosa sería más profunda, y una dorsal o una plataforma, menos).

Ejercicio 26.7 ★★

Usa el perfil a través del Atlántico Sur. (a) ¿Qué profundidad tienen, más o menos, las llanuras abisales? (b) ¿A qué distancia a lo largo del perfil está la cresta de la dorsal mesoatlántica, y a qué profundidad? (c) ¿Cuántos metros se eleva la dorsal sobre las llanuras? (d) ¿Por qué el perfil necesita una exageración vertical?

Solución

Solución de Ejercicio 26.7.

(a) Entre unos $3500\,\mathrm{m}$ y $5000\,\mathrm{m}$. (b) A unos $4400\,\mathrm{km}$ a lo largo del perfil, a unos $2300\,\mathrm{m}$ de profundidad. (c) Unos $4500 - 2300 = 2200\,\mathrm{m}$ (entre 1200 y $2700\,\mathrm{m}$, según la llanura elegida). (d) El océano tiene unos pocos kilómetros de profundidad pero miles de kilómetros de anchura: dibujado a la misma escala, todo el perfil sería más fino que una línea.

Ejercicio 26.8 ★★

El mar A está entre dos desiertos: casi nunca llueve y no desemboca en él ningún gran río. El mar B, en una región lluviosa, recibe muchos ríos grandes. Explica cuál de los dos es más salado que el océano abierto y cuál es menos salado. Usa las palabras evaporación, agua dulce, las sales se quedan.

Solución

Solución de Ejercicio 26.8.

El mar A es más salado: el Sol y el aire seco provocan una fuerte evaporación, el agua se va, las sales se quedan, y casi ninguna lluvia ni ningún río devuelve agua dulce. El mar B es menos salado: sus ríos y su lluvia aportan mucha agua dulce, que diluye las sales.

Ejercicio 26.9 ★★

Se lanza al mar un mensaje en una botella frente a la costa de Florida. (a) ¿Qué corriente lo arrastra primero, y en qué dirección? (b) ¿Hacia dónde cruza después el Atlántico? (c) Si siguiera dando la vuelta al giro, ¿a lo largo de qué costa viajaría hacia el sur? (d) ¿Es cálida o fría esa corriente?

Solución

Solución de Ejercicio 26.9.

(a) La corriente del Golfo, hacia el norte a lo largo de la costa, y después hacia el nordeste. (b) Hacia el este (el nordeste), con la corriente del Atlántico Norte. (c) A lo largo de la costa del noroeste de África (y de España y Portugal), con la corriente de Canarias. (d) Fría.

Ejercicio 26.10 ★★

La corriente del Golfo se desplaza de media a unos $6.4\,\mathrm{km}$ por hora. (a) ¿Qué distancia recorre su agua en un día? (b) ¿Y en una semana? (c) Compárala con una persona que camina a $5\,\mathrm{km}$ por hora.

Solución

Solución de Ejercicio 26.10.

(a) $6.4 \times 24 = 153.6$: unos $154\,\mathrm{km}$. (b) $153.6 \times 7 \approx 1075\,\mathrm{km}$. (c) La corriente del Golfo es un poco más rápida que un caminante, pero nunca se detiene, ni de día ni de noche.

Ejercicio 26.11 ★★★

El océano tiene una profundidad media de unos $3700\,\mathrm{m}$, y su punto más profundo está a casi $11\,000\,\mathrm{m}$. (a) Escribe las dos profundidades en kilómetros. (b) ¿Cuántas veces más profundo que la media es el punto más profundo? Redondea a un decimal. (c) Un eco de sonar desde el punto más profundo: ¿cuántos segundos tarda en volver, a $1500\,\mathrm{m}$ por segundo? (d) Una gota de agua de la cinta transportadora se hunde en el Atlántico Norte. Si tarda unos $1000$ años en dar la vuelta, ¿cuántos años es eso en potencias de diez?

Solución

Solución de Ejercicio 26.11.

(a) $3.7\,\mathrm{km}$ y $11\,\mathrm{km}$. (b) $11000 \div 3700 \approx 3.0$ veces. (c) El sonido recorre $2 \times 11000 = 22\,000\,\mathrm{m}$; $22000 \div 1500 \approx 14.7$: unos $15\,\mathrm{s}$. (d) $1000 = 10^3$ años.

Ejercicio 26.12 ★★★

La gran cinta transportadora del océano profundo empieza en el mar de Noruega, frente a la costa de Noruega, donde el agua cálida traída por la corriente del Golfo cede su calor al aire frío. (a) Con el mapa de los giros y el capítulo, explica paso a paso cómo llegó hasta allí esta agua cálida desde los trópicos, y qué vientos la empujaron. (b) Explica por qué el agua se hunde después. (c) ¿Adónde va a continuación?

Solución

Solución de Ejercicio 26.12.

(a) Cerca del ecuador, los alisios empujan el agua tropical cálida hacia el oeste. En el borde occidental del Atlántico gira hacia el norte con la corriente del Golfo, una corriente cálida, a lo largo de Florida y de América del Norte. Después, los vientos del oeste la empujan a través del Atlántico hacia el nordeste, hasta los mares de Noruega. (b) Allí cede su calor al aire frío: se enfría, y se vuelve más salada cuando se forma el hielo marino, porque la sal se queda en el agua. El agua fría y salada es densa, así que se hunde hasta el fondo. (c) Avanza lentamente hacia el sur a ras del fondo oceánico, hacia la Antártida, y después hacia los océanos Índico y Pacífico, donde vuelve a subir poco a poco.

26.6 Problema: una boya a la deriva

Problema 26.1

Problema de fin de semana — se lanza una boya a la deriva frente a Florida y el giro del Atlántico Norte la arrastra; se sigue su viaje tramo a tramo y se calcula el tiempo que tarda en dar una vuelta

Unos científicos lanzan una boya a la deriva frente a la costa de Florida. Flota justo por debajo de la superficie, se mueve con las corrientes y envía su posición a un satélite. Sus baterías duran alrededor de un año. El mapa muestra los cuatro tramos de su viaje alrededor del giro del Atlántico Norte.

tramo	corriente	longitud (km)	velocidad media (km al día)
A	corriente del Golfo	3800	100
B	corriente del Atlántico Norte	2100	20
C	corriente de Canarias	3100	20
D	corriente norecuatorial	6100	20

Parte I — El lanzamiento.

1. ¿En qué océano, y en qué hemisferio, se lanza la boya?
2. ¿En qué sentido gira el giro? ¿Arrastra a la boya primero hacia el norte o hacia el sur?
3. ¿Es cálida o fría el agua del tramo A? ¿Y la del tramo C? Explícalo.
4. ¿Qué vientos impulsan las corrientes del tramo B? ¿Y del tramo D?

Parte II — Alrededor del giro.

5. ¿Cuántos días dura el tramo A?
6. ¿Cuántos días duran los tramos B, C y D?
7. ¿Cuál es la longitud total del viaje alrededor del giro?
8. ¿Por qué el tramo A es mucho más rápido que los demás?

Parte III — La duración del viaje.

9. ¿Cuántos días necesita la boya para dar una vuelta al giro?
10. Contando un mes como 30 días, ¿cuántos meses son? Redondea al mes entero más cercano.
11. ¿En qué tramo se agotarán las baterías, al cabo de alrededor de un año (365 días)?
12. ¿Cuántos meses más de batería necesitaría la boya para enviar su posición durante toda la vuelta?

Solución

Solución de Problema 26.1.

1. En el océano Atlántico, en el hemisferio norte.

2. En el sentido de las agujas del reloj; la boya es arrastrada primero hacia el norte.

3. El tramo A (corriente del Golfo) es cálido: viene de los trópicos. El tramo C (corriente de Canarias) es frío: viene de latitudes más altas, hacia el ecuador.

4. Tramo B: los vientos del oeste. Tramo D: los alisios.

5. $3800 \div 100 = 38$ días.

6. B: $2100 \div 20 = 105$ días. C: $3100 \div 20 = 155$ días. D: $6100 \div 20 = 305$ días.

7. $3800 + 2100 + 3100 + 6100 = 15\,100\,\mathrm{km}$.

8. La corriente del Golfo es la corriente estrecha y rápida del lado occidental del giro; las corrientes de los otros lados son anchas y lentas.

9. $38 + 105 + 155 + 305 = 603$ días.

10. $603 \div 30 = 20.1$: unos 20 meses.

11. Después de los tramos A, B y C han pasado $38 + 105 + 155 = 298$ días; los 365 días llegan durante el tramo D (la corriente norecuatorial), $365 - 298 = 67$ días después de empezarlo.

12. $603 - 365 = 238$ días más, es decir, $238 \div 30 \approx 8$ meses más.