Sistemul pamant (sp)

SISTEMUL PAMANT (SP)

Sistemul este definit drept o parte a universului izolata in forma/fond in scopul studierii/observarii modificarilor care au loc in diferite conditii impuse. Astfel, ca exemple de sisteme mentionam planeta insasi, vulcanul, un bazin oceanic etc. Sistemele contin componenti in interactiune mutuala (sisteme inchise) sau cu exteriorul (sisteme deschise), influentandu-se sau adaptandu-se cu frecventa/intensitate variabila pentru atingerea echilibrului, de la instabil/metastabil la stabil. Pamantul este considerat un sistem inchis -SP-, pentru a carui analiza este necesara cunoasterea structurii sale, a constituentilor si proceselor geodinamice; evaluarea mecanismelor ratei de schimb si feedback in SP constituie factorul critic de intelegere a problemelor de mediu.

I.1. Structura si dinamica interna a SP

Geneza Pamantului

Pentru a explica geneza Pamantului, au fost elaborate mai multe teorii. Acestea se grupeaza in doua categorii: geneza "fierbinte" si geneza "rece". Din prima categorie face parte teoria lui J. H. Jeans (1919), conform careia planetele s-au format dintr-o protuberanta solara, datorita atractiei altei stele care a trecut prin apropierea Soarelui. In a doua categorie se remarca teoria Kant-Laplace. In "Istoria universala a naturii si teoria cerului" (1755) Kant presupune ca atat Soarele cat si planetele s-au format prin procese de concentrare a materiei dintr-un nor cosmic. Concentrarea a dus la formarea unor corpuri mai dense, care au primit si un camp gravitational. Atat masa acestor corpuri cat si campul lor gravitational au crescut prin captare de noi particule. Materia acestor corpuri a primit si o miscare de rotatie, care a dus la aplatizarea ansamblului. Laplace (1796) a dezvoltat ipoteza lui Kant, dandu-i si un fundament matematic.

Cercetatorii moderni au reactualizat si imbunatatit teoria Kant-Laplace. Pe masura ce materia se concentreaza in protosteaua in formare, in centrul ei apar procese termonucleare. Ca urmare a acestor procese, noua stea, antrenata in miscare de rotatie, expulzeaza in spatiul cosmic apropiat cantitati mari de materie solara, care va evolua in campul gravitational al stelei respective, devenind un material de aglomerare protoplanetara. Prin acumularea si diferentierea materiei proprii, protoplaneta devine o planeta, care la randul ei, prin acelasi mecanism, va expulza materialul necesar formarii satelitilor.

Structura interna a Pamantului

Pentru a intelege fenomenele specifice SP ce se manifesta in interiorul scoartei si la interfata cu geosferele externe, este necesara o incursiune in structura de adancime a Terrei. Planeta noastra are o marime medie comparativ cu alte corpuri ale Sistemului solar. Circumferinta ecuatoriala este de 40.075 km, semiaxa ecuatoriala este 6378 km, iar cea polara 6356 km. Diferenta intre cele 2 raze, de 22 km, reprezinta aproximativ 0,35% din valoarea acestora, ceea ce inseamna ca forma Pamantului nu este prea departata de sfera. Datorita prezentei oceanelor si a lanturilor muntoase, a altor forme de relief, privit mai in detaliu, Pamantul nu poate fi asimilat unui corp geometric regulat. Din aceasta cauza, forma caracteristica a Pamantului a fost numita geoid, definit ca un corp geometric neregulat, dar cu suprafete netede, care aproximeaza cel mai bine forma reala a Pamantului. Constructia acestei forme idealizate s-a facut pe baza a numeroase masuratori si prelucrari matematice ale datelor. Forma geometrica regulata cea mai apropiata de geoid este elipsoidul de rotatie.

Din timpuri stravechi, omenirea si-a pus intrebarea, deloc simpla, ce se gaseste in interiorul Pamantului? Un raspuns sustinut de argumente valide s-a conturat treptat, odata cu progresul stiintelor Pamantului. In demersul lor, oamenii de stiinta au folosit diferite surse de informatie.

Indiciile cele mai accesibile, dar nu neaparat cele mai usor de interpretat, sunt date de observatiile geologice de teren. Studiind rocile de la suprafata scoartei, s-au facut presupuneri asupra proceselor care le-au generat si a conditiilor existente in interiorul scoartei. Investigatiile de suprafata au fost prelungite prin observatii in lucrari miniere sau foraje. Datorita conditiilor deosebit de dificile, in primul rand temperatura ridicata, minele nu pot avansa la adancimi mai mari de 3 km. La fel, adancimea forajelor este limitata de conditii naturale si dificultati tehnice, la 10-12 km. Aceste adancimi reprezinta foarte putin comparativ cu raza terestra.

Informatii pretioase privind materia din interiorul Terrei sunt aduse de catre magme in timpul activitatii vulcanice. Acest material topit provine de la adancimi de ordinul sutelor de km.

O prima idee asupra compozitiei materiei din adancimile Terrei a fost data, in mod paradoxal, de mesageri veniti din Cosmos. Meteoritii sunt considerati resturi ale unei planete asemanatoare cu Pamantul, dezagregate in urma unui fenomen catastrofal. In functie de compozitie, acestia sunt:

- litici (pietrosi) - cu densitate de 2,5-3,5 g·cm^-3, formati din minerale silicatate de Al, Ca, Na, asemanatoare cu cele din care sunt formate rocile terestre;

- litosideritici - au densitati de 3-4 g·cm^-3si sunt alcatuiti din minerale silicatate de Al, Fe, Mg, Ca, asemanatoare cu cele din bazalte (amfiboli, piroxeni, feldspati calcici);

- siderolitici - densitatea creste la 4-6 g·cm^-3, iar compozitia cuprinde Fe, Ni si silicati de Mg si Fe, de tipul celor prezenti in olivine;

- sideritici - densitatea atinge 6-8 g·cm^-3, iar compozitia este dominata de fier si nichel, la care se adauga carburi de Fe si Ni.

Prin similitudine, s-a considerat ca si Pamantul ar trebui sa fie alcatuit din trei invelisuri cu compozitie similara tipurilor de meteoriti descrise: un nucleu format din fier si nichel, o manta de compozitie siderolitica-litosideritica si o scoarta/crusta litica.

Informatiile cele mai precise, care au permis definirea structurii de adancime a Pamantului, la nivelul la care o cunoastem astazi, au fost oferite de investigatiile geofizice.

Diferitele metode geofizice: gravimetria, magnetismul, termometria, au avut fiecare contributii la intelegerea structurii terestre. Cea mai importanta tehnica de investigatie ramane, insa, seismica. Socurile produse de cutremure, care uneori pot fi sesizate la partea opusa a planetei, furnizeaza un mijloc de radiografiere a alcatuirii Pamantului. Studiind vitezele de propagare a undelor elastice in interiorul planetei, relevate de inregistrarile seismelor, s-a dedus ca exista mai multe invelisuri, ce pot fi deosebite prin densitati si stari de agregare diferite. Aceste invelisuri sunt separate intre ele prin suprafete de discontinuitate. Informatiile si interpretarile acumulate in peste 100 de ani de studiere a structurii interne a Pamantului au permis definirea unui model care presupune existenta unor invelisuri, ierarhizate in functie de importanta lor. Invelisurile majore, de ordin I, sunt in numar de trei: crusta, manta si nucleu. Invelisurile de ordin I sunt separate de discontinuitati de ordin I. Astfel, intre crusta si manta se gaseste discontinuitatea Mohorovičić (Moho), iar mantaua este separata de nucleu prin discontinuitatea Wiechert-Gutenberg. Suprafata Moho are o forma destul de neregulata si o pozitie relativ superficiala, gasindu-se la adancimi de 5-15 km sub oceane si mai mult de 15 km sub ariile continentale, coborand pana la 80 km sub catenele montane. Discontinuitatea Wiechert-Gutenberg se gaseste aproape de jumatatea razei terestre, la 2900 ± 15 km. In interiorul invelisurilor de ordin I au fost identificate discontinuitati de amploare mai mica (de ordin II) ce separa invelisuri de ordin II. In acest fel, se definesc crusta, notata cu A, mantaua superioara = B, mantaua de tranzitie = C, mantaua inferioara = D, nucleul extern = E, nucleul de tranzitie = F, nucleul intern = G (Fig. I. 1)

Fig. 1.1. Strunctura interna a pamantului

Crusta, la randul sau, se divide in invelisurile sedimentar, granitic si bazaltic, in ariile continentale, respectiv sedimentar si bazaltic, in ariile oceanice. Invelisurile de ordinul II D si E (mantaua inferioara si nucleul extern), care au cea mai mare pondere ca volum in alcatuirea globului, au fost separate in cate doua invelisuri de ordinul III, D' si D", respectiv E' si E".

Figura I.2a reda variatiile vitezei undelor P si S in lungul unei raze a globului terestru. Se constata ca pana la adancimea de 2900 km, ambele tipuri de unde se comporta asemanator. Dupa unele oscilatii in orizonturile putin profunde ale crustei si mantalei superioare, asistam la o crestere relativ constanta a vitezei, undele P ajungand la 13,6 km/s, iar undele S la 7,0-7,4 km/s la nivelul discontinuitatii Wiechert-Gutenberg, de la 2900 km adancime. La acest nivel, ce corespunde limitei manta-nucleu, are loc cea mai drastica modificare a vitezelor, undele P ajungand la 7,8-8,0 km/s, asemanatoare cu cele de la limita crusta-manta , in timp ce undele S dispar complet. In nucleul extern (zona E) viteza undelor P creste treptat, pana la 10,3 km/s si sufera o oscilatie importanta dupa ce au atins discontinuitatea Lehman, in zona de tranzitie a nucleului (zona F). In nucleul intern (zona G) viteza ramane relativ constanta, de aproximativ 11,3 km/s.

Cunoasterea vitezei de propagare a undelor seismice contribuie la evaluarea unor parametri caracteristici ai globului terestru, cum sunt distributia densitatii, a acceleratiei gravitationale, starea de agregare si proprietatile elastice ale materiei in interiorul planetei.

Densitatea medie a Pamantului, calculata prin mijloace astronomice, este 5,52 g cm^-3, pe cand densitatea medie a rocilor ce alcatuiesc crusta este de 2,7 g cm^-3. Se deduce de aici ca invelisurile interne sunt mult mai dense decat crusta. Variatia densitatii pe verticala este reprezentata in fig. I.2a. Se observa o crestere de la aproximativ 3,3 g cm^-3 la limita crusta-manta, pana la circa 6,0 g cm^-3 in preajma discontinuitatii Wiechert-Gutenberg. Limita dintre manta si nucleu este marcata de o crestere brusca a densitatii, ce depaseste 9,0 g cm^-3. In interiorul nucleului, cresterea este lenta, ajungand pana la 13-14 g cm^-3 in centrul Pamantului. Acceleratia gravitationala este aproximativ constanta in manta, prezinta un maxim ce coincide cu discontinuitatea Wiechert-Gutenberg, dupa care scade rapid si devine zero in centrul Pamantului.

Presiunea intr-un anumit punct din interiorul Terrei depinde de apasarea coloanei de roci care se gaseste deasupra punctului in cauza. Dupa cum se observa in fig. I 2b, cresterea presiunii este relativ constanta in relatie cu adancimea, avand o usoara inflexiune la limita manta-nucleu. Calculele teoretice conduc la o valoare a presiunii de aproximativ 3,5 milioane atmosfere in centrul Pamantului.

Temperatura din interiorul Terrei este dedusa pe baza de considerente teoretice, corelate cu rezultatele conceptuale si experimentale ce privesc viteza undelor seismice, densitatea, presiunea, acceleratia gravitationala etc. Masuratorile efectuate in sonde si lucrari miniere arata ca temperatura creste odata cu adancimea, la fiecare 30-33 m cu o valoare medie de un grad Celsius (30-33 m/1°C). Acest parametru se numeste treapta geotermica, iar inversul sau, valoarea cu care creste temperatura pentru o anumita diferenta de adancime (1°C/30-33 m sau 3°C/100 m), poarta denumirea de gradient geotermic. Daca gradientul geotermic ar fi constant in lungul razei terestre, s-ar ajunge in centrul Pamantului la temperaturi in jur de 200.000°C, ceea ce din punct de vedere fizic este imposibil. De fapt, datorita schimbului de caldura cu exteriorul, gradientul geotermic este ridicat in invelisurile externe (scoarta, manta superioara), reducandu-se foarte mult in cele interne. Au fost realizate mai multe modele de distributie a temperaturii in interiorul globului, conform carora in centrul Pamantului se ating temperaturi de ordinul a 6000°C sau chiar mai mult (fig. I.2b).

Fig. 1.2. Variatia parametrilor fizici in interiorul globului

a. densitate, viteza undelor S si P b. temperatura si presiune

Invelisurile interne ale pamantului

Crusta

Primul invelis solid, denumit crusta terestra, se situeaza intre suprafata terenului, respectiv fundul marilor si oceanelor si discontinuitatea Moho. Prin studii seismice, intiate de B. Gutenberg, s-a dedus existenta a doua tipuri principale de crusta, continentala si oceanica.

Crusta de tip continental se caracterizeaza prin abundenta Si si Al, care participa la formarea unor suite variate de roci. Grosimea variaza intre 20 si 80 km, in functie de structura geologica, valorile maxime atingandu-se sub masivele muntoase importante. Intr-o maniera generala, de la suprafata spre adancime, cuprinde roci sedimentare, granitice si bazaltice, care formeaza invelisuri de ordinul II, separate intre ele prin discontinuitati seismice. Invelisul sedimentar acopera cea mai mare parte a continentelor si prezinta litologii, grosimi si varste foarte variate. In anumite zone poate sa lipseasca, pe cand in altele atinge grosimi de ordinul km, depasind ocazional 15 km.

Densitatea medie se situeaza la 2,7 g cm^-3, iar viteza undelor P este in jur de 6,0 km s^-1. In nivelele foarte adanci, datorita temperaturii si presiunii ridicate, se manifesta transformari caracteristice metamorfismului. Invelisul granitic are si el grosimi variabile, intre 5 si 30 km si este format din granite, granodiorite, gnaise, in general roci acide, bogate in Si. Densitatea creste fata de invelisul anterior la 2,8 g cm^-3. Invelisul granitic este separat de urmatorul invelis, cel bazaltic, prin suprafata de discontinuitate Conrad, aflata la adancimi mai mari sub lanturile muntoase tinere si mai aproape de suprafata in zonele de platforma. Stratul bazaltic are 5 pana la 40 km grosime, densitate medie de 3,0-3,2 g cm^-3 si viteza undelor longitudinale de 6,4-6,7 km s^-1. La baza stratului bazaltic, separand crusta de manta, se gaseste discontinuitatea Moho.

Crusta de tip oceanic are o compozitie relativ uniforma, reprezentata prin roci bogate in Si si Mg. Grosimea este de 5-15 km, iar densitatea medie 2,9-3,0 g cm^-3. In constitutia sa se deosebesc trei invelisuri: sedimentar, al vulcanitelor bazaltice si al oceanitelor bazice. Invelisul sedimentar are grosimea medie de 500-600 m, lipsind in zona mediana activa a oceanelor (rift) si ajungand la 2000-3000 m in zonele marginale, la baza povarnisului continental. Datorita slabei consolidari a sedimentelor, care determina porozitate si continut ridicat de apa, densitatea este foarte scazuta, de doar 1,2-1,9 g cm^-3, in consecinta si undele longitudinale vor avea o viteza redusa, de 1,5-2,5 km s^-1. Vulcanitele bazaltice au grosimea de circa 2 km si cuprind curgeri de lave, pe alocuri interstratificate cu material sedimentar depus in perioadele interparoxismale. Densitatea este de 2,0-2,8 g cm^-3, iar viteza undelor P ajunge la 4-6 km s^-1. Oceanitele bazice, cu grosimi de 4-6 km, se caracterizeaza prin densitati de 2,8-3,0 g cm^-3 si viteze ale undelor P de 6,7-7,3 km s^-1.

Mantaua

Mantaua este constituita din trei invelisuri de ordinul II: mantaua superioara, de tranzitie si inferioara, simbolizate cu literele B, C si D. Mantaua are ponderea cea mai insemnata cantitativ in constitutia globului terestru, insumand aproximativ 82% din volumul si 69% din masa acestuia.

Mantaua superioara se situeaza intre suprafata Moho si o discontinuitate aflata la circa 400 km adancime. Invelisul B gazduieste seismele de adancime intermediara si partial, pe cele adanci. Studiile seismice au aratat ca viteza undelor P si S continua sa creasca cu adancimea sub suprafata Moho, pana la adancimi variabile in interorul mantalei, de 70-150 km, in functie de regiunea in care au fost realizate masuratorile. Intervalul de la suprafata terenului si pana la limita amintita, poarta numele de litosfera, alcatuita din material litic solid. Asadar, discontinuitatea Moho se situeaza in interiorul litosferei, care include crusta si partea superficiala a mantalei superioare. Portiunea de litosfera aflata sub discontinuitatea Moho pare a fi formata din roci ultrabazice de tipul peridotitului si a eclogitului. Coborand sub litosfera, atat undele P, cat si undele S sufera o reducere de viteza, delimitand o zona a vitezelor reduse (ZVR) sau astenosfera. Alaturi de alte argumente, reducerea vitezelor arata ca materia la acest nivel este intr-o stare vascoasa, la limita dintre solid si lichid, fara a fi insa complet lichida, ceea ar bloca propagarea undelor transversale. Din aceasta stare rezulta abilitatea astenosferei de a crea curenti de convectie, in care materia vascoasa se deplaseaza cu viteze de ordinul cm pe an. Curentii de convectie realizeaza transferul de caldura dinspre invelisurile interne catre litosfera, favorizand generarea magmelor si produc forte mecanice importante, capabile sa puna in miscare blocurile litosferice. Aceasta situatie are o importanta exceptionala pentru comportamentul invelisurilor superficiale. La baza litosferei se formeaza magmele, care pot sa migreze spre suprafata, dand nastere manifestarilor vulcanice. Blocurile litosferice sunt mobile pe verticala, putand sa se scufunde in masa vascoasa sau sa se ridice, in functie de densitatea lor, pana cand se stabileste un echilibru. Fenomenul in cauza poarta numele de izostazie. De asemenea, astenosfera are un rol crucial in tectonica globala, dupa cum se va vedea in continuare. Litosfera si astenosfera sunt componentele cele mai active din structura globului terestru, cu implicatiile cele mai ample asupra fenomenelor ce se observa la suprafata Pamantului.

De la 400 km, viteza undelor seismice incepe sa creasca din nou, pe paliere de adancime, atingand maximul la 2.900 km, corespunzatoare discontinuitatii Wiechert-Gutenberg. In acest interval se deosebesc mantaua de tranzitie si mantaua inferioara.

Nucleul

Partea cea mai profunda a globului terestru, nucleul, se situeaza intre suprafata Wiechert-Gutenberg si centrul Pamantului. Raza sa este de 3.400 km, totalizand 16% din volumul planetei si 31% din masa ei. Este format din trei invelisuri, separate intre ele prin suprafete de discontinuitate.

Nucleul extern, simbolizat cu litera E, este amplasat intre adancimile de 2.900 si 4.980 km. La intrarea in nucleul extern, undele P isi reduc brusc si considerabil viteza, de la aproximativ 14,0 pana la 8,0 km s^-1, iar undele S dispar. Din punct de vedere fizic, invelisul E se comporta ca un material fluid, desi este dificil sa ne imaginam care este starea reala a materiei la temperaturile si presiunile enorme din nucleul extern. In acest invelis se formeaza curenti de convectie, care par a fi responsabili de formarea campului electromagnetic al Pamantului si realizeaza transferul de caldura intre nucleu si mantaua inferioara.

Nucleul de tranzitie (invelisul F) are doar 140 km grosime si este delimitat de discontinuitati ce marcheaza cresterea vitezei undelor P. Materia din invelisul F se afla intr-o stare de tranzitie de la cea fluida din invelisul E la cea solida din invelisul G.

Nucleul intern, simbolizat cu litera G, are raza de 1.200 km si este format din materie solida. Viteza undelor P creste relativ putin de la limita cu nucleul de tranzitie pana in centrul Pamantului. Acesta este un argument pentru omogenitatea materiei care intra in alcatuirea nucleului intern.

Compozitia chimica a materiei din care este alcatuit nucleul in ansamblul sau, este dificil de elucidat. Facand comparatie cu materialul meteoritic, se presupune ca nucleul este format dintr-un amestec dominat de Fe si Ni, care, datorita conditiilor termobarice, se gaseste deasupra punctului de fuziune in nucleul extern si sub punctul de fuziune in nucleul intern.

Tectonica placilor

Scoarta terestra nu este unitara, ci este formata din mai multe fragmente de mari dimensiuni, numite placi tectonice, aflate in miscare relativa una fata de cealalta, cu viteze de ordinul cm pe an. Au fost formulate mai multe teorii care incearca sa explice mecanismul de deplasare a acestor placi. Cea mai raspandita face apel la prezenta curentilor de convectie in manta, care, deplasandu-se lateral din zonele de ascensiune a materiei topite spre zonele de coborare, imprima o miscare divergenta a placilor. Modul in care se misca placile si fenomenele ce se produc la contactul dintre ele au fost descifrate doar in ultimele decenii. Idei precursoare ale acestei teorii au aparut cu mai mult timp inainte. Oricine priveste planiglobul, remarca cu usurinta corespondenta geometrica intre coastele de vest ale Africii si cele estice ale Americii de Sud. Meteorologul si geologul german Alfred Wegener a cautat sa demonstreze ca cele doua continente au fost candva unite, similar si alte teritorii care in momentul de fata se afla la sute sau mii de km departare unul de altul. In sprijinul ideii sale, in afara potrivirii de forma intre cele doua continente, el a adus argumente de natura paleontologica (prezenta unor fosile identice de o parte si alta a Oceanului Atlantic), sau geologica (structuri geologice comune, resurse minerale asemanatoare). In 1912 a formulat teoria derivei continentelor, iar in 1915 a publicat cartea Originea continentelor si a oceanelor, in care sintetizeaza ipotezele si dovezile sale. Comunitatea stiintifica a vremii i-a respins teoria, in primul rand pentru ca Wegener nu a reusit sa explice mecanismul de deplasare a placilor. El presupunea ca masele continentale aluneca pe fundul oceanelor. Oamenii de stiinta ai vremii au replicat ca fundul oceanic nu are suficienta consistenta pentru a sustine continentele, iar frecarea este prea mare pentru ca o miscare de alunecare sa fie posibila. Neobositul savant a murit in 1930, intr-o expeditie stiintifica in Groenlanda. Ideile sale au fost preluate mai tarziu de alti cercetatori, care au confirmat ca, intr-devar, continentele se misca, dar pe o baza mult mai complexa decat cea propusa de Wegener.

In urma cu 200 milioane ani, exista un singur continent gigant, denumit Pangea, inconjurat de oceanul Panthalassa: Gea (Gaia) = divinitate antica greaca ce simbolizeaza Terra; Thalassa = divinitate antica greaca simbolizand marea; pan = intreg (lb. greaca). (Fig. I.3).

Supercontinentul s-a dezagregat, generand mai intai doua continente in urma cu 150 milioane ani, Laurasia si Gondwana. Cele doua continente s-au divizat la randul lor, acum 100 milioane ani, Laurasia formand continentele nordice, America de Nord si Eurasia, iar Gondwana a generat continentele sudice, Africa, America de Sud, Australia si Antarctica, la care se adauga India.

Fig.I.3. Reprezentarea supercontinentului Pangea

In prezent exista mai multe placi litosferice majore (Fig I.4), insotite de microplaci, care suporta continente sau oceane.

Fig.I.4.Placile litosferice ale pamantului

Aceste continente si-au continuat deplasarea pana in momentul de fata, India intrand in coliziune cu Asia in urma cu 50 milioane ani. Datorita impingerii intre cele doua mase continentale, s-a ridicat lantul himalaian. Studiind fundul oceanic, s-a constatat ca in zona mediana a Atlanticului si a altor oceane exista un lant montan submarin a carui lungime totala este de 65.000 km. Acest lant are o forma particulara, fiind format din doua creste paralele, intre care se adanceste un canion in care se ridica materialul topit venit din manta, ce formeaza crusta oceanica noua. Acest complex poarta denumirea de dorsala medio-oceanica sau zona de rift. Pe masura ce placile se departeaza, materialul nou consolidat se alipeste la cele doua margini, formand fasii paralele. Dorsalele sunt intersectate de fracturi transversale numite falii transformante, care permit ca tronsoane de placi sa se deplaseze diferentiat, echilibrand miscarea placilor pe suprafata geoidului. Mineralele magnetice din rocile magmatice pastreaza orientarea cimpului terestru din momentul cand s-au format. Se cunoaste ca in istoria Pamantului, polii magnetici au migrat, sau chiar s-a schimbat polaritatea campului magnetic terestru, cu o anumita periodicitate. In felul acesta au rezultat benzi paralele, simetrice fata de rift, din ce in ce mai vechi pe masura ce distanta creste comparativ cu axa de simetrie (Fig I.5)

Fig.I.5. Distributia benzilor cu polaritate magnetica de sens contrar in apropierea riftului medio-oceanic

Studiind succesiunea de benzi magnetice paralele, se poate deduce evolutia in timp a procesului de formare a crustei oceanice. Un singur element mai lipseste pentru a formula o teorie coerenta: ce se intampla cu materialul crustal care se formeaza continuu? Raspunsul a fost dat de seismologi, care au constatat ca in anumite regiuni, cutremurele se produc la adancimi mai mai decat grosimea litosferei, singurul invelis superficial rigid care poate sa se fractureze si sa produca socuri. Explicatia este ca placile oceanice, in astfel de zone, numite de subductie, patrund sub placile cu care iau contact, afundandu-se in astenosfera (Fig I.6)

Fig.I.6. Deplasarea placilor litosferice (mecanism controlat de curentii de convectie din manta)

Astfel, productia de litosfera in zonele de rift este echilibrata de consumul acesteia in zonele de subductie. Anual, cantitatea de litosfera noua care se produce este de doar 2 km², o suprafata echivalenta fiind consumata prin subductie. Desi cantitatea in cauza poate parea infima, la scara geologica devine impresionanta. Curentii de convectie, ce se deplaseaza ascendent in zonele dorsalelor medio-oceanice, aducand materia topita spre suprafata, se dirijeaza divergent dinspre zonele de rift inspre zonele marginale ale oceanelor, imprimand miscarea laterala a placilor. Zonele periferice ale oceanelor pot fi stabile, cum este cazul Oceanului Atlantic sau mobile, ca in cazul Pacificului. In zonele de compresiune, placile oceanice cu densitate relativ mare se subduc sub placile continentale mai putin dense, sau chiar sub alte placi oceanice (Fig. I.7 si I.8).

Fig. I. 7. Margine convergenta ocean-continent

Fig.I.8. Margine convergenta ocean-ocean

Zona de subductie corespunde ramurii descendente a curentilor de convectie, care formeaza celule de convectie ce formeaza un circuit inchis (Fig. I.6). Placa inferioara se scufunda urmand un plan inclinat la circa 50-65°, numit plan Benioff. Eforturile de compresiune ce apar intre cele doua placi produc alunecari si fracturari responsabile pentru socurile seismice, dau nastere catenelor montane si fracturilor adinci (fracturi crustale), faciliteaza urcarea spre suprafata prin intermediul fisurilor a materialului provenit din topirea fruntii placii, favorizand activitatea vulcanica, cu formarea de lanturi muntoase vulcanice. In urma coliziunii dintre doua placi oceanice se formeaza arcuri insulare ca cel din arhipelagul japonez.

Daca in urma miscarii convergente se intalnesc doua placi continentale, care au aceeasi densitate, subductia nu este posibila. In acest caz, impingerea va crea lanturi montane, ca in cazul contactului dintre Asia si subcontinentul indian, care a creat masivul himalaian (Fig. I.9)

Fig.I.9. Margine convergenta continent-continent

Zonele de mare adancime din apropierea continentelor poarta denumirea de fose. Cea mai mare adancime din Oceanul Planetar, de 10.920 m, a fost masurata in vestul Pacificului, in apropierea Insulelor Mariane. Aceste insule reprezinta partea sudica a unui lant muntos submarin care se intinde pe 2.500 km intre Guam si Japonia. Cele 15 insule care alcatuiesc grupul sunt de fapt varfuri ale unor vulcani, cinci dintre ei acoperiti de constructii coraligene. Zona depresionara submarina a fost denumita Fosa (Groapa) Marianelor. In 1960, Jacques Piccard impreuna cu locotenentul de marina Donald Walsh au scris o pagina a cutezantei si dorintei nestavilite de cunoastere cand au coborat la bordul batiscafului american Trieste pana la fundul acestui abis, la formidabila presiune de 50 tone cm^-2. Masuratorile de adancime realizate de diferite expeditii pe acelasi areal pot sa difere datorita preciziei instrumentelor folosite si complexitatii morfologice a zonei de studiu. De asemenea, fosele fiind arii cu mobilitate semnificativa, in care echilibrul intre acumularea sedimentelor si deplasarea crustei este instabil, se pot produce importante modificari in timp ale reliefului si implicit ale adancimilor.

Insumand conceptele prezentate anterior, la sfarsitul anilor 1960, prin efortul de sinteza al cercetatorilor de la Universitatea Cambridge, a fost formulata, teoria tectonicii placilor care a revolutionat radical gandirea geologica si bazele conceptuale ale acestei stiinte. Teoria tectonicii placilor se incadreaza plenar in elita "celor mai mari idei in stiinta (circa 20 la numar) si reprezinta pentru stiintele geonomice ceeace AND/orice tip de viata este bazat pe acelasi cod genetic reprezinta pentru biostiinte.

I.2. SP - Componenti si procese / zona critica

SP este constituit din patru parti - atmosfera, hidrosfera, biosfera si litosfera - care interactioneaza modicand suprafata globului. In plus, orice modificare a marimii sau frecventei proceselor in cadrul unui component afecteaza pe ceilalti componenti, acesta fiind principiul unitatii mediului. Astfel, variatia procesului de orogeneza influenteaza regimul pluviometric care, la randul sau, afecteaza bazinul hidrografic local drenat spre ocean. Este afectata si biosfera prin asemenea modificari de mediu dupa cum si litosfera daca panta isi schimba inclinarea urmare a eroziunii diferentiate. Asemenea interactiuni dintre variabilele sistemului nu sunt intamplatoare si trebuie urmarite in contextul examinarii fiecarei variabile in parte pentru a determina maniera de actiune cu alte variante pe un spatiu determinat, un loc, o suprafata, o regiune. In hidrosfera, de exemplu, distributia spatiala a oceanelor in raport cu insolatia afecteaza evaporarea din apele lor care, la randul sau, influenteaza conditiile atmosferice prin cresterea sau descresterea cantitatii de apa din aer.

Pamantul nu este o entitate statica, dinamica sa conturand un sistem evolutiv cu variatii de materie si energie. Daca ne raportam la sistemul solar, SP devine un sistem deschis, soarele transmitand energie pe pamant care este reflectata inapoi in spatiul interplanetar; de asemenea are loc si schimb de materie prin caderi de meteoriti pe pamant versus pierdere de substanta terestra in spatiu. Si totusi, asa cum mentionam, daca consideram procesele care implica interactiunea componentilor pamantului, cum ar fi ciclul rocilor sau ciclul apei, remarcam o continua reciclare a materialului terestru intr-un sistem inchis sau, mai bine spus, o suma de sisteme inchise de ordin inferior. Este concludent in acest sens cand remarcam cum apa de ploaie de acum se reintoarce oricum candva in atmosfera sau un sediment depozitat recent va deveni peste un timp roca solida.

Asadar pamantul/SP este si va fi un sistem deschis raportat la schimb de materie si energie, dar si sistem inchis in contextul abordarii stiintei mediului, analizand geociclurile naturale.

Stiinta Sistemelor Pamantului reprezinta un domeniu nou de studiu care se defineste prin intelegerea planetei ca un tot omogen in care componentele hidrosfera, litosfera, atmosfera si biosfera s-au format, functioneaza si vor evolua in sensul in care societatea este implicata si trebuie sa retina si prevada modificarile de mediu. In esenta este vorba de masurile ce se impun pentru dezvoltarea durabila (DD) a SP, in contextul monitorizarii si conceperii de strategii pentru abordarea MGM.

Componentii si procesele SP

Constituentii si procesele specifice SP interactioneaza pentru realizarea echilibrului termodinamic, care variaza de la instabil la metastabil si stabil. Atmosfera inferioara, litosfera superioara/crusta cu invelisul de sol, hidrosfera (continentala si marina), si biosfera (cu elementul particular omul) reprezinta zona critica a sistemului inchis pamant (Fig.1.10).

Fig.I.10. Zona critica a pamantului

Procesele caracteristice SP sunt naturale sau antropice, cu efecte benefice sau negative asupra mediului, cazul ideal fiind atingerea echilibrului stabil in sistem, marcat de input=output.

Cum o alta mare idee in stiinta din elita topului de 20 se refera la Ciclurile pamantului si spune: totul pe pamant opereaza in cicluri, procesele naturale de natura endogena si exogena, sunt reprezentate de ciclurile geologice care inglobeaza fenomene constructive si destructive asupra mediului, omul neputand sa influenteze dinamica terrei, intim controlata de tectonica globala (Ciclul orgenic Wilson, cu fazele in continuitate, conform principiului uniformismului, de expansiune si de compresiune - riftogeneza, acretie medio-oceanica, subductie, coliziune, riftogeneza postcoliziune).

Ciclurile geologice majore cuprind formarea morfostructurilor (ciclul tectonic), a formatiunilor magmatice, metamorfice si sedimentare (ciclul rocilor), migrarea apei pe glob (ciclul apei) sau mobilitatea elementelor chimice din care este alcatuit pamantul (ciclul geochimic) (Fig.I.11, I.12, I.13).

Fig.I. 11. Ciclul geologic cu subciclurile tectonic, petrografic si hidrologic

Efectele pozitive ale proceselor naturale/cicluri geologice sunt

Formarea continentelor si a oceanelor

Evolutia atmosferei care a permis dezvoltarea vietii

Geneza resurselor minerale

Biodiversitatea &Geodiversitate

Efectele negative ale proceselor naturale/cicluri geologice sunt:

Dezastre naturale

Fenomene extreme

Fig. I. 12. Ciclul rocilor

Omul, de cand a aparut pe pamant, desi nu poate modifica geociclurile, a intervenit intensiv si extensiv asupra SP, procesele antropice afectand efectele proceselor naturale astfel:

Efecte pozitive

Activitati vizand dezvoltarea societatii

Conservarea habitatelor naturale si protectia/reabilitarea mediului

Efecte negative

Poluarea mediului atac la biodiversitate si geodiversitate

Acidente industriale

Modificarile de sistem trebuie cunoscute pentru a oferi solutii de mediu in situatia in care MGM reprezinta provocarea principala a secolului 21, iar DD necesitatea realizarii stabilitatii SP in conditii de globalizare a contemporaneitatii.

Elemente dimensionale ale SP

Pamantul este o planeta de marime medie din Sistemul Solar, situata la 149 500 000 km distanta fata de Soare (Fig.I.14). Aceasta pozitie in Univers si miscarile de rotatie si de revolutie asigura Terrei receptionarea unei cantitati optime de energie solara necesara pentru existenta unor relatii echilibrate dintre geosfere si pentru perpetuarea vietii.

Pamantul este un elipsoid de rotatie cu o turtire la poli de 1: 298 255. Corpul geometric a carui suprafata de referinta coincide, in linii mari, cu nivelul oceanului planetar, prelungit si sub continente, poarta numele de geoid. Suprafata geoidului este esentiala pentru desfasurarea tuturor proceselor de transformare a mediului fiind si principalul reper de referinta pentru miscarile de ridicare sau de coborare ale uscatului.

Fig.I.14 . Sistemul Pamant SP. Imagine satelitara (NASA, 1999).

Prin masuratori geodezice de precizie au fost stabilite dimensiunile standard ale Pamantului, care se utilizeaza in diferite calcule (Tabelul I.1). Altitudinea medie a reliefului planetar este de 2 430 m sub nivelul actual al marii. Continentele au o altitudine medie de 840 m, iar adancimea medie a oceanelor este apreciata la - 3 800 m. Diferenta de nivel dintre punctul cel mai inalt de pe Terra (Varful Everest 8 848 m) si cea mai mare adancime a Oceanului Planetar (Groapa Marianelor, -11 034 m) este de 19 874 m.

Tabelul I.1. Marimi caracteristice ale Pamantului (Airinei, 1982).

Variabilitatea temporala si spatiala a surselor de energie

In ansamblu SP se autoregleaza in timp si spatiu, oferind conditii favorabile de existenta si dezvoltare celui mai sensibil invelis - biosfera. In acelasi timp componentele fizice, chimice, biologice si umane ale SP sunt vulnerabile si reactioneaza, adeseori, imprevizibil la cele mai sensibile schimbari ale fluxurilor de energie si materie care se produc la suprafata geoidului.

Radiatia solara este sursa cea mai importanta de energie pentru evolutia si interactiunea invelisurilor terestre. Interiorul globului terestru influenteaza permanent exteriorul sau prin miscarile tectonice, prin vulcanism si prin fluxul de caldura interna orientat spre suprafata. Procesele de la suprafata Terrei influenteaza, la randul lor, interiorul globului terestru prin redistribuirea materiei la suprafata continentelor si in bazinele oceanice.

Energia care afecteaza SP este datorata radiatiei solare, caldurii interne a Pamantului, fortelor de atractie exercitate de Soare si de planetele sistemului solar, la care se adauga, intr-o masura infima sursele din afara sistemului solar. Cantitatea de energie iesita din sistem este egala cu intreaga cantitate de energie patrunsa in sistem din diverse surse. Cantitati mici de materie patrund in SP prin caderile de meteoriti si ies sub forma hidrogenului molecular.

Activitatile antropice influenteaza semnificativ echilibrul energetic al Terrei modificand mediul intr-un ritm care schimba variabilitatea sa naturala. Aceste modificari datorate omului cuprind atat suprafata continentelor, cat si oceanele si afecteaza totalitatea invelisurilor terestre fiind egale cu unele dintre cele mai mari forte ale naturii (The Amsterdam Declaration on Global Change, 2001).

Radiatia solara

Soarele, care este o stea de marime mijlocie, cu o masa de 330 000 de ori mai mare decat a Pamantului, emite in spatiu cantitati mari de energie (evaluate la 5,2 ×10²⁴ cal/minut) din care Terra preia numai 0,5 ×10^-9. Aceasta cantitate receptionata de Terra, evaluata la 17,6 × 10¹⁶W, reprezinta principala sursa de energie a invelisurilor terestre avand un rol esential in geneza tuturor fenomenelor meteorologice, geomorfologice si biologice. La partea superioara a atmosferei fiecare metru patrat primeste in medie 349 W/m². Aceasta energie, provenita de la Soare, furnizeaza suprafetei Pamantului de 7 000 de ori mai multa caldura decat energia provenita din interiorul planetei noastre.

Din cantitatea totala de energie receptionata circa 30% este reflectata de partea superioara a atmosferei inapoi in spatiu. Energia absorbita este utilizata pentru incalzirea atmosferei si a solului, pentru desfasurarea proceselor de fotosinteza si a tuturor ciclurilor biogeochimice.

Suprafata terestra radiaza o parte a energiei primite sub forma de unde lungi incalzind partea inferioara a atmosferei, bogata in vapori de apa si dioxid de carbon, care absoarbe o cantitate mare de energie si o retransmite pe suprafata Pamantului.

Cantitatea de energie ajunsa pe suprafata terestra difera in raport cu distanta strabatuta de radiatia solara in functie de pozitia Soarelui in raport cu Pamantul si de marimea unghiului de incidenta al razelor solare pe suprafata solului. Cantitatea cea mai mare de energie solara este receptionata de regiunile intertropicale, cea mai redusa cantitate ajungand in regiunile polare. Diferentierile corespund zonalitatii bioclimatice si determina circulatia generala atmosferica, circuitul apei in natura si dispunerea zonala a vegetatiei, faunei si solurilor. Pentru totalitatea proceselor care se desfasoara la suprafata terestra sunt importante si diferentierile anotimpuale, cele dintre suprafata oceanului si a uscatului si cele diurne. Diferentierile de temperatura inregistrate pe verticala au un ecart mediu anual de 6,4sC la 1 000 m fiind importante pentru etajarea bioclimatica din spatiul montan.

Pamantul radiaza in spatiu o cantitate de energie egala cu cea primita din diferite surse. Daca nu s-ar desfasura permanent acest fenomen, acumularea energiei solare ar determina o crestere accentuata a temperaturii atmosferei si suprafetei solului, care ar genera distrugerea vietii, evaporarea apei oceanelor, topirea calotelor glaciare etc. (Strahler, 1963). Activitatile umane perturba din ce in ce mai accentuat acest echilibru si genereaza modificari de amploare ale mediului pe Terra.

Energia gravitationala

Actioneaza asupra tuturor corpurilor de la suprafata Pamantului. A fost explicata pentru prima data de J. Newton, in secolul al XVII-lea, care a aratat ca atractia dintre doua corpuri variaza in functie de masa lor si de patratul distantei dintre ele. In natura, orice corp este atras pe verticala cu o forta potentiala proportionala cu masa si cu pozitia sa fata de centrul Pamantului. Pentru procesele de modelare a reliefului este importanta pozitia corpului fata de nivelul marii. Relieful mai inalt dispune de o energie potentiala mai mare si exista posibilitatea de a fi afectat de procese naturale mai intense. Sub actiunea gravitatiei, apa cazuta pe continente, sub forma de precipitatii, dispune de o energie potentiala uriasa, care este utilizata pentru desfasurarea ciclului hidrologic si pentru modelarea reliefului.

Miscarea de rotatie a Pamantului genereaza o forta centrifuga, care reprezinta 0,4% din forta gravitationala. Datorita acestei forte, orice corp care se misca orizontal tinde sa fie abatut spre dreapta in emisfera nordica si spre stanga in emisfera sudica. Aceasta deviere este numita "efectul Coriolis", dupa numele descoperitorului ei, la inceputul secolului al XIX-lea.

Gravitatia extraterestra

Este datorata fortei gravitationale a Lunii, Soarelui si a altor planete. Aceste forte la un loc nu reprezinta decat 0,00001 din forta gravitationala a Pamantului. Mai importante sunt fortele gravitationale ale Lunii si Soarelui, care genereaza deformari ale atmosferei, hidrosferei si litosferei, cunoscute sub numele de maree.

Mareele Oceanului Planetar actioneaza eficient asupra tarmurilor, cu o putere de 2,4×10¹² W. Efectele atractiei Lunii si Soarelui asupra litosferei sunt inca in curs de elucidare. Unii autori au corelat producerea mai fracventa a cutremurelor cu perioadele de luna plina si luna noua, cand fortele de atractie ale Lunii si Soarelui se insumeaza.

Energia geotermala

Este datorata caldurii interne a Pamantului si a fost evaluata la 30×10¹² W. Inca incomplet cunoscuta, aceasta energie se afla la originea fortelor endogene de ridicare si de coborare a reliefului, de producere a cutremurelor si a fenomenelor vulcanice. O mare parte a energiei geotermale este eliberata sub forma de caldura difuza la suprafata Pamantului. Campul magnetic al Pamantului este datorat tot conversiei energiei geotermale.

Litosfera superioara - Relieful terestru

Continentele si bazinele oceanice sunt formele de relief cele mai mari si mai complexe de pe Terra, cadru relativ stabil pentru desfasurarea tuturor fenomenelor naturale. La nivelul globului, continentele ocupa 29% din suprafata, iar oceanele 71%. Extinderea uscatului si a apei este inegala pe cele doua emisfere: in emisfera nordica uscatul reprezinta 39% din suprafata, iar in emisfera sudica numai 19%.

Continentele sudice (America de Sud, Africa, India, Australia si Antarctica) au facut parte din continentul unic Gondwana, care s-a dezmembrat in mezozoic si tertiar. Aceasta situatie a fost dovedita prin asemanarile existente in privinta structurii geologice, a depozitelor si a resturilor fosile de plante si animale. Continentele nordice (America de Nord, Europa si Asia) formau impreuna continentul numit Laurasia. Intre cele doua continente vechi exista o mare adanca si ingusta, numita Marea Tethys. Pe locul acesteia s-a format prin incretire, la sfarsitul mezozoicului si inceputul neozoicului, cel mai impunator lant de munti de pe planeta noastra.

Asa cum am mentionat anterior, miscarea continentelor si evolutia de ansamblu a reliefului si structurilor subjacente pot sa fie explicate cu ajutorul teoriei tectonicii globale sau a tectonicii placilor. Conform acestei teorii, in zona critica a SP apar 10-12 placi litosferice care poarta bazinele oceanice si continentele.

La baza teoriei tectonicii placilor sta fenomenul de expansiune continua a fundului Oceanului Planetar. Aceasta expansiune isi are originea in partea axiala a dorsalelor oceanice, unde magma bazaltica, provenita din manta, strapunge scoarta generand o crusta oceanica noua care, pe masura ce se formeaza, se departeza de sectorul de aparitie. Canalul adanc prin care magma iese la suprafata poarta numele de rift. Scoarta oceanica are o vechime din ce in ce mai mare pe masura ce se departeaza de rift. Aceste placi sunt intr-o continua miscare in raport cu axa de rotatie a Pamantului si se influenteaza intre ele. Cea mai mare parte a activitatii tectonice, vulcanice si seismice a Pamantului este asociata cu miscarile care se produc la contactul a doua placi apropiate.

Crusta oceanica, pe masura ce se departeaza de rift, devine din ce in ce mai grea si se reintoarce in manta prin fenomenul de subductie. Fenomenul de subductie are loc in fosele oceanice corespunzatoare contactului a doua placi litosferice. Crusta oceanica este astfel resorbita de manta si retopita la adancimi de 100-300 km. Materialul crustal topit, avand o densitate mai redusa decat a mantalei, erupe la suprafata formand unele insule vulcanice in forma de arc, cum sunt, spre exemplu, Arhipelagul Kurilelor, Arhipelagul Japonez sau Arhipelagul Insulelor Mariane. Sectoarele de subductie sunt puse in evidenta si prin cutremure puternice datorate frecarii placilor. Toate aceste procese sunt generate de curentii de convectie din partea superioara a mantalei care poarta placile litosferice.

Fenomenul de subductie este insotit de formarea unor lanturi montane, cum sunt cele incadrate in sistemul muntos din jurul Oceanului Pacific.

Continentele au o suprafata totala de 149 285 565 km² si cuprind forme de relief variate - munti, dealuri, podisuri si campii - , diferentiate prin forma, marime si geneza. Suprafata continentelor reprezinta teritoriile situate in prezent deasupra nivelului mediul al oceanului.

Majoritatea continentelor au o forma triunghiulara si au cea mai mare extindere in Emisfera Nordica. Continentele cuprind scuturi continentale vechi, platforme stabile acoperite cu roci sedimentare si munti de cutare cu inaltimi diferite.

Din punct de vedere geologic si geofizic crusta continentala se intinde si sub nivelul oceanului prin platformele continentale si o parte a abruptului continental. Astfel, in sens geologic si geofizic, toate continentele sunt legate intre ele.

Altitudinile medii ale continentelor prezinta diferentieri destul de mici: intre 960 si 340 m (Tabelul I.2.). Face exceptie Antarctica cu 2 600 m, datorita grosimii calotei galciare care acopera relieful.

Tabelul I.2. Suprafata, altitudinea minima, altitudinea maxima si altitudinea medie a continentelor.

Cel mai mare si mai inalt continent este Asia. Australia este continentul cu suprafata si inaltimea cea mai redusa. Majoritatea autorilor au diferentiat, la nivelul continentelor, trei categorii de forme de relief: munti, podisuri si campii. Suprafetele cele mai mari sunt detinute de campii si podisuri (54%), comparativ cu dealurile si muntii (46%) (Tabelul I.3.).

Tabelul I.3. Arealul ocupat de diferite forme de relief pe continente (%).

Alti autori clasifica formele de relief in functie de marimea acestora:

forme de relief de ordinul I, reprezentate prin continente si bazine oceanice;

forme de relief de ordinul II - lanturile montane, platformele, campiile;

forme de relief de ordinul III - muntii sculptati de procesele de eroziune, dealurile si vaile, muntii vulcanici.

In lucrarile unor comisii de specialitate din Uniunea Geografica Internationala, formele de relief au fost diferentiate in functie de amplitudinea reliefului in: campii (0-30 m); dealuri domoale (30-75 m); dealuri fragmentate (75-150 m); tinuturi inalte (highlands) domoale (150-200 m); tinuturi inalte fragmentate (200-300 m); munti slab fragmentati (300-450 m) si munti fragmentati (400-600 m).

Relieful continentelor

Muntii si dealurile ocupa 36% din suprafata continentelor si determina existenta unor diferentieri mari ale peisajelor. In cuprinsul lor, procesele de modelare a reliefului sunt mult mai intense decat in campii si genereaza modificari de amploare. Clima, vegetatia, fauna si solurile se dispun etajat, iar versantii cu orientari variate amplifica aceasta diversitate a conditiilor fizico-geografice. Muntii au ponderea cea mai mare in Asia, unde ocupa 50% din suprafata continentului si in America de Nord (33%). In Australia muntii detin numai 20% din suprafata.

In proportie de peste 90% muntii de pe Terra se grupeaza in doua sisteme montane proeminente: sistemul Alpino-Himalayano-Indonezian si sistemul Circumpacific. Sunt munti tineri, formati prin cutari in ultimii 120 milioane de ani, urmate de inaltari puternice in ultimele 20 milioane de ani. Aceste sisteme sunt alcatuite din lanturi montane formate la randul lor din grupe de munti cu diferite conformatii.

Muntii pot sa fie clasificati in functie de numeroase criterii: varsta, mod de formare, altitudine etc. Dupa modul de formare, muntii pot sa fie:

- munti de cutare, alcatuiti din strate incretite ca urmare a presiunilor tangentiale care se exercita asupra lor. In partea centrala a acestor munti, rocile sunt puternic metamorfozate;

- munti-bloc, numiti si horsturi, formati prin inaltarea unitara a intregului edificiu muntos. Sunt inconjurati din linii tectonice (falii) care-i separa de regiunile mai coborate din jur. Printre cele mai cunoscute exemple de munti-bloc pe glob sunt Muntii Harz (Germania) si Masivul Central Francez;

- muntii vulcanici, formati prin acumularea si solidificarea lavelor vulcanice, pot sa apara ca lanturi montane cu dimensiuni apreciabile sau ca simple conuri izolate. Un exemplu de munti vulcanici este lantul vulcanic neogen al Muntilor Caliman-Harghita din vestul Carpatilor Orientali.

Podisurile sunt forme de relief relativ netede, cu intinderi mari, situate la diferite altitudini. Unele podisuri se formeaza prin nivelarea muntilor, altele sunt dezvoltate pe strate orizontale sau monoclinale, iar o alta categorie de podisuri poate sa fie alcatuita din lave vulcanice. Unele podisuri sunt situate in interiorul sistemelor muntoase (Podisul Transilvaniei, Podisul Colorado, Podisul Tibet), iar altele se dezvolta la exteriorul lor sau corespund unor platforme continentale vechi (Podisul Moldovei).

Printre cele mai cunoscute podisuri din lume sunt: Podisul Tibet (cel mai inalt: 4 800 m altitudine medie, 2 milioane km²); Podisul Pamir (4 000 m altitudine, 100 000 km²); Podisul Iranian (1 300 m altitudine, 2,5 milioane km²); Podisul Bolivian - sau Alti Plano (3 800 m altitudine, 350 000 km²) etc.

Campiile sunt forme de relief majore, de ordinul II, ca si sistemele montane, caracterizate prin relief neted, altitudini scazute si prin intinderi foarte mari. Spre deosebire de munti, campiile ocupa regiunile continentale stabile, cu deformari tectonice reduse.

Campiile ocupa 54% din intinderea continentelor si au o distributie relativ simetrica fata de Ecuator. Astfel, preerile intinse de pe continentul nord-american isi au perechea in pampasul argentinian. Marea Campie Rusa corespunde in sud Campiilor Africane cu pustiuri si savane. Campia Siberiei de Est este simetrica cu Campia Australiei.

Toate aceste intinderi de pamant de talie continentala cuprind numeroase subunitati care pot sa aiba diferite origini.

Desi atat de diferite in privinta intinderii si a conformatiei, continentele cuprind forme mari de relief asemanatoare:

- resturi ale unor munti vechi de 2-3 miliarde de ani, tociti prin actiunea agentilor externi;

- bazine sedimentare care reprezinta arii de puternica lasare a scoartei, umplute pe grosimi de mii de metri cu depozite. In aceste bazine se gasesc si se exploateaza zacaminte bogate de petrol, gaze naturale si carbune;

- arcuri montane, care sunt fasii alungite si inguste alcatuite din structuri sedimentare cutate sau din roci cristaline;

- lanturi si platouri vulcanice, formate din lave andezitice si bazaltice, aparute la suprafata in lungul unor linii de ruptura ale crustei.

Aceste forme de relief se imbina in diferite proportii, alcatuind ansambluri armonioase si variate, care determina, de fapt, specificul fiecarui continent in parte.

Relieful oceanelor

Desi omul a ajuns sa aiba date amanuntite in legatura cu morfologia altor planete, 2/3 din suprafata Pamantului, acoperite de apele oceanului, au ramas, in cea mai mare parte, ascunse observatiilor directe. Peste 90% din cunostintele actuale s-au acumulat numai in ultimele decenii, odata cu dezvoltarea tehnicilor de inregistrare continua a adancimilor, de pe navele de cercetare si cu ajutorul satelitilor. Cercetarile au cuprins si efectuarea unor foraje de mare adancime pentru determinarea precisa a alcaturii fundamentului oceanului.

Un relief uimitor s-a conturat pe benzile inregistratoare ale aparatelor oferind cercetatorilor un material inedit prin a carui interpretare s-a emis teoria tectonicii placilor, care a revolutionat stiintele Pamantului.

Pe fundul oceanelor au fost puse in evidenta cele mai mari lanturi de munti de pe Terra, care la un loc au o lungime de peste 70 000 km si ocupa o suprafata echivalenta cu a tuturor continentelor la un loc. Acesti munti alcatuiesc dorsalele oceanice si sunt caracterizati prin prezenta, in partea lor axiala, a unui sant ingust numit rift, cu o latime de 20-50 km si cu o adancime de citeva mii de metri. Aceste lanturi de munti au latimi cuprinse intre 1 000 si 7 000 km si inaltimi de 1 500-2 000 m. Spre deosebire de muntii de la suprafata continentelor, muntii care alcatuiesc partea cea mai tanara a reliefului submarin sunt alcatuiti in intregime din lave vulcanice. Uneori varfurile acestor munti apar la suprafata ca niste insule cum sunt Islanda si Tristan da Cunha. Lanturile de munti submarini sunt fragmentate si decalate de numeroase falii, numite falii de transformare. Izolat de lanturile submarine uriase, pe fundul oceanelor se gasesc vulcani cu varful nivelat, care ajung la cateva sute de metri de suprafata apei.

Lanturile submarine de munti sunt marginite de campii si dealuri abisale, situate la adancimi de 4 000-6 000 m, care ocupa circa 40% din intinderea bazinelor oceanice. Si ele sunt alcatuite din lave vulcanice, fiind acoperite cu o cuvertura subtire de sedimente provenita de pe uscat sau din depunerea cochiliilor unor vietuitoare din ocean.

Cele mai mari adancimi ale oceanelor nu se intalnesc, asa cum ne-am astepta, in partea mediana a lor, ci spre margini, in unele depresiuni alungite, numite fose oceanice, a caror adancime este dubla fata de adancimea medie a oceanelor. Unele fose oceanice se intalnesc chiar la marginea continentelor, cum este cazul celor din vestul Americii Centrale si de Sud; altele au o forma arcuita si se asociaza la suprafata cu grupuri de insule. Campiile si dealurile abisale sunt marginite de o fasie de tranzitie cu o latime de 300-600 km, numita taluzul continental, care face trecearea spre abruptul continental.

Abruptul continental este cea mai importanta denivelare morfologica de pe planeta noastra prin care se face trecerea dintre campiile abisale si platforma continentala. Acesta are o panta de 4-20⁰ si inconjoara Oceanul Planetar, marginind platforma continentala, care desi este acoperita de apele Oceanului, este alcatuita din scoarta de tip continental. Platforma continentala detine circa 15% din suprafata bazinelor oceanice si are latimi variabile.

Atat infrastructura reliefului continental cat si oceanic este reprezentat prin roci magmatice, metamorfice si sedimentare, alcatuite din minerale in care predomina, dupa caz, cuartul, feldspatii, mineralele feromagneziene, calcitul si anumite acumulari de sulfuri, oxizi sau elemente native cu importanta economica. Circa 75% di crusta SP este alcatuita din minerale ce contin siliciu si oxigen.

Atmosfera

Atmosfera este invelisul gazos al planetei care se afla intr-o stransa interactiune cu celelalte invelisuri, existand un schimb permanent de materie si energie cu acestea. Atmosfera asigura dezvoltarea vietii pe Terra, are un rol protector pentru biosfera, asigura dezvoltarea ciclului hidrologic si favorizeaza desfasurarea unor procese esentiale in scoarta terestra, cum sunt meteorizarea, procesele eoliene etc.

Structura, evolutie, dinamica

Atmosfera se extinde pana la inaltimea de 3 000 km, unde este atat de rarefiata incat are o densitate egala cu cea din spatiul interplanetar. Spatiul cuprins intre 3 000 si 10 000 km este considerat ca interval de tranzitie spre spatiul interplanetar, in cadrul acestuia fiind inregistrate aurorele polare. In scoarta terestra aerul poate sa patrunda pana la adancimi maxime de cateva sute de metri, avand insa un rol esential in primii doi metri pentru formarea invelisului de sol.

Invelisul gazos are o masa totala de 5,13×10¹⁵ tone, ceea ce reprezinta mai putin decat a milioana parte din masa Terrei. Cea mai mare densitate este inregistrata pe primii 10 km, care corespund si stratului in care se realizeaza o stransa interactiune cu celelalte invelisuri planetare.

Atmosfera este supravegheata permanent de o retea de peste 9 000 de statii meteorologice, de sateliti meteorologici, de sonde si baloane speciale si de sisteme de radare perfectionate.

In alcatuirea atmosferei, alaturi de diferite gaze, intra apa in stare de vapori, diferiti aerosoli (cenusi vulcanice, saruri, praf etc) si diferite organisme microscopice (spori, polen, microbi). In decursul evolutiei Pamantului compozitia si structura atmosferei s-au modificat neincetat in stransa legatura cu o serie de factori interni ai Sistemului Terestru si cu factori din afara acestuia. Daca initial in compozitia atmosferei dominau unele gaze cum sunt H, He, CO₂, NH₃, aparitia vietii pe Pamant si procesele complexe legate de aceasta au produs modificari radicale. Se presupune ca o parte importanta a gazelor mai usoare, cum sunt hidrogenul si heliul s-au imprastiat treptat in spatiul extraterestru.

Interventia vietuitoarelor in ciclul carbonului a dus la consumul de CO₂ si la fixarea acestuia in diferite roci carbonatice. In acelasi timp plantele produc cantitati mari de oxigen (O₂) prin procesul de fotosinteza. Eruptiile vulcanice elimina in atmosfera cantitati mari de pulberi si de aerosoli. Vanturile desprind cantitati uriase de praf de pe suprafata deserturilor prin care schimba compozitia si transparenta atmosferei. Atmosfera este si o veriga importanta in cadrul ciclului hidrologic, vaporii de apa exercitand actiuni complexe in cadrul invelisului global, gazos. Omul a devenit treptat unul dintre factorii care modifica atmosfera prin poluare, prin schimbarea albedoului, prin deterioararea stratului de ozon si prin emisia gazelor cu efect de sera. Dintre factorii exteriori sunt importante mecanismele planetare legate de miscarile de rotatie ale Pamantului, caderile de meteoriti si traversarea unor nori de pulberi galactice.

Structura si compozitia atmosferei

Pana la 100 km, in stratul numit homosfera, doua gaze si anume azotul N₂ cu 78,09% si oxigenul O₂ cu 20,95% detin impreuna peste 99% din volumul atmosferei. In timp ce azotul este un gaz relativ stabil, oxigenul este un gaz extrem de activ si sta la baza proceselor de respiratie, ardere si oxidare. Se adauga, in ordine, argonul, dioxidul de carbon, neonul, heliul, hidrogenul, ozonul si radonul.

Ponderea actuala a oxigenului, de aproape 21%, reflecta echilibrul existent intre productia acestuia prin fotosinteza si consum. In primele faze de existenta ale planetei noastre oxigenul se gasea in proportie foarte redusa. Ulterior, incepand cu Proterozoicul, ponderea oxigenului a ajuns sa fie cuprinsa intre 15 si 35%, atingand maximul in urma cu 350-250 milioane de ani datorita stocarii unor cantitati mari de carbon in carbuni (The Encyclopaedic Dictionary of Environmental Change, 2003).

Stratul urmator, numit heterosfera, se extinde intre 100 si 750 km, este mult mai rarefiat si este alcatuit preponderent din azot, oxigen si heliu care tind sa se stratifice in functie de greutate. Partea externa, extrem de rarefiata poarta numele de exosfera si face trecerea spre vidul interplanetar.

Intr-o alta divizare a atmosferei, frecvent utilizata in studiile de climatologie se disting patru strate care se intrepatrund: troposfera (pana la inaltimea de 8 km la poli si 17 km la Ecuator), stratosfera (pana la inaltimea de 50 km), mezosfera (pana la 85 km), termosfera (pana la 500-800 km) (Fig.I.15.).

In troposfera, in care se concentreaza peste 80% din masa atmosferei, se desfasoara principalele procese de interactiune cu celelalte geosfere, exista o dinamica activa a maselor de aer in circuite planetare si se produc diferentierile esentiale ale parametrilor climatici. Scaderea temperaturii se desfasoara cu un gradient de 6,4 sC/km, iar a presiunii cu 1 milibar la 8 km. La partea superioara exista un strat, numit tropopauza, cu o turbulenta redusa.

In stratosfera este localizat un strat protector de ozon (O₃) care retine o parte importanta a radiatiilor ultraviolete daunatoare vietii. In partea inferioara temperaturile sunt de -50sC, -60sC, iar in partea superioara, in stratopauza temperaturile tind sa creasca, ajungand chiar la valori pozitive. In stratosfera se inregistreaza existenta unor curenti puternici de aer numiti "curenti - jet" care au o influenta semnificativa asupra schimbarii timpului.

Mezosfera se extinde intre 50 si 85 km, are un aer foarte rarefiat si prezinta temperaturi foarte scazute de pana la -90sC. In Termosfera moleculele gazelor extrem de rarefiate sunt disociate in atomi de catre razele ultraviolete, proces care determina o crestere a temperaturilor pana spre 1 000sC. In ionosfera se desfasoara procesul de ionizare puternica a gazelor, pe mai multe nivele, datorita radiatiilor ultraviolete.

Fig.I.15 . Structura termica a atmosferei pana la inaltimea de 100 km

(Pickering, Owen, 1997).

Diferentierea pe Glob a temperaturii si a precipitatiilor

Principalii parametri care definesc trasaturile atmosferei sunt temperatura, precipitatiile si vantul. Starea lor medie multianuala, diferentiata zonal si regional, pune in evidenta diferite tipuri de clima.

Un rol esential in diferentierea climei pe glob il are repartitia radiatiei solare pe pamant. Diferentierile regionale sunt determinate de pozitia geografica a fiecarei regiuni, de altitudine, structura si compozitia invelisului vegetal si de albedoul fiecarei suprafete. Repartitia oceanelor si caracteristicile acestora au un rol important in diferentierea parametrilor climatici si a zonelor de clima.

Cantitatea totala de energie electromagnetica provenita de la soare are o valoare de circa 200 calorii/cm²/minut, la partea superioara a atmosferei, si este denumita "constanta solara". Energia primita intr-un an pe un plan perpendicular pe directia razelor solare este de 1370 w/m². La suprafata terestra ajunge numai o parte a acestei energii, atmosfera avand rolul unui filtru, prin care razele soarelui sunt partial absorbite, difuzate si reflectate:

30% din energia incidenta este emisa direct in spatiul extraterestru prin reflectare si difuziune;

23% este absorbita de atmosfera si transformata in caldura si in radiatii directe, fie prin radiatii difuze;

47% este absorbita de suprafata continentelor si a oceanelor prin radiatii directe si difuze.

Ozonul din stratosfera absoarbe cea mai mare parte a radiatiei ultraviolete. In partea inferioara a troposferei dioxidul de carbon, alte gaze cu efecte similare si vaporii de apa absorb si retin cea mai mare parte a radiatiilor infrarosii, generand efectul de sera. Radiatia difuza se adauga radiatiei directe pentru a ajunge la suprafata solului sub forma radiatiei globale.

Albedoul reprezinta procentul de energie reflectata din totalul energiei solare incidente. O parte a acestei energii este reflectata de nori, in proportii cuprinse intre 10 si 70%. O alta parte a energiei solare este reflectata de suprafata continentelor si a oceanelor si este evident ca modificarea utilizarii terenului pe cea mai mare parte a continentelor determina modificari ale bilantului energetic al Terrei. Suprafata terestra reda atmosferei energia primita de la soare sub forma de radiatii de unda lunga (radiatie terestra), sub forma de caldura latenta inglobata in vapori de apa si prin conductie.

Temperatura aerului depinde in primul rand de intensitatea radiatiei solare, care variaza atat in timpul anului, ca urmare a miscarii de revolutie a Pamantului, cat si diurn, datorita miscarii de rotatie. Diferentierea latitudinala este in functie de inclinarea axei terestre si de forma Pamantului.

Temperatura medie anuala a aerului pe Terra a fost evaluata la 13°C. Cele mai ridicate temperaturi se inregistreaza in zonele intertropicale desertice, temperatura maxima absoluta fiind de 58,5°C (in nordul desertului Sahara). Temperaturile cele mai scazute, de circa -90°C, se inregistreaza in Antarctica. La statiunea Vostok a fost inregistrata temperatura de -88,3°C in 1960. In altitudine temperaturile medii anuale scad cu un gradient de 6,4°C la 1 000 m. Cele mai mari amplitudini termice diurne se inregistreaza la tropice, unde in timpul zilei temperaturile ating 30-50°C, iar noaptea se pot inregistra valori negative. La Ecuator, datorita nebulozitatii ridicate, temperaturile sunt mai scazute decat in regiunile desertice. In zona intertropicala se inregistreaza temperaturi medii anuale de 20-30°C, iar in zona polara si subpolara de 0-10°C.

Precipitatiile atmosferice in stare lichida si solida au un rol important pentru toate componentele mediului prin cantitate, durata si intensitate. Formarea norilor, prin condensarea vaporilor de apa din atmosfera si caderea particolelor de apa sub forma de precipitatii, alcatuiesc o parte importanta a circuitului hidrologic si prezinta diferentieri semnificative pe pamant. Cele mai mari cantitati de precipitatii se inregistreaza in regiunile cu ploi musonice din India si Indochina, in partea de sud a Muntilor Himalaya unde cad intre 10 000 si 12 000 mm/an. In zona ecuatoriala sunt inregistrate cantitati de 2 000 - 3 000 mm/an, iar in zona temperata cad cantitati medii anuale de 500 - 1 000 mm/an. In general, cantitatile de precipitatii scad spre interiorul continentelor odata cu accentuarea gradului de continentalism. Cele mai scazute cantitati medii anuale de precipitatii (300 - 500 mm) se inregistreaza in zonele tropicale afectate de vanturile alizee. In aceste zone de desert si semidesert orice scadere a cantitatilor de precipitatii combinata cu accentuarea presiunii antropice asupra mediului determina o tendinta de extindere a deserturilor.

Teritoriile cu cantitati reduse de precipitatii, care au insa un accentuat caracter torential, sunt puternic afectate de procese de eroziune. In regiunile cu climat semiarid procesele de eroziune sunt mult mai intense decat in regiunile cu climat umed.

Cele mai mari cantitati de precipitatii cazute in 24 de ore s-au inregistrat la Cherapunji, in India, in luna iunie 1974 (974 mm). Ciclonii tropicali pot sa produca ploi intense timp de mai multe zile, generand inundatii, viituri si curgeri de noroi.

Masele de aer si circulatia atmosferica globala

Atmosfera exercita o presiune permanenta asupra suprafetei continentelor si oceanelor, evoluata la 1 kg/cm² la nivelul marii (1 015 milibari). Presiunea scade logaritmic cu altitudinea ajungand sa aiba valori extrem de reduse in atmosfera inalta, rarefiata. Diferentierile dintre regiunile cu temperaturi scazute, caracterizate printr-o presiune atmosferica ridicata si cele cu temperaturi ridicate si presiune scazuta, determina deplasarea maselor de aer dinspre centrele de maxima presiune spre cele de minima presiune. Aceasta deplasare atinge valori extreme in cadrul ciclonilor tropicali caracterizati prin valori foarte scazute ale presiunii atmosferice (900 mbari). In cadrul ariilor anticiclonale presiunea poate sa creasca, la nivelul marii pana la 1 060 milibari.

Atmosfera este alcatuita din mase de aer caracterizate prin particularitati distincte, avand anumite valori ale presiunii, temperaturii si umiditatii. Masele de aer cald de la tropice si Ecuator se diferentiaza de cele de aer rece din regiunile polare si subpolare. In regiunile temperate se inregistraza mase de aer cu valori de temperatura intermediare. Contactul dintre diferite mase de aer se realizeaza prin intermediul fronturilor atmosferice care pot sa fie calde sau reci. In cazul fronturilor calde aerul cald se deplaseaza si are o miscare ascendenta in raport cu o masa de aer rece stationara. Frontul rece include procesul de dislocare a unei mase de aer cald prin extinderea masei active de aer rece.

Pe suprafata Terrei masele de aer sunt intr-o permanenta deplasare tinzand sa echilibreze diferentele de presiune existente intre diferite regiuni.

Energia solara primita de Pamant este repartizata diferit, la latitudini mici existand un surplus energetic, iar in regiunile polare un deficit accentuat. Miscarile maselor de aer au rolul de a echilibra permanent aceste diferentieri. Circulatia maselor de aer depinde de existenta si pozitia centrilor de presiune atmosferica mare, numiti arii anticiclonale, si a centrilor de presiune minima, numiti arii ciclonale. Aceste arii genereaza forte orizontale orientate dinspre centrii de presiune mare spre centrii de presiune mica. Fortele sunt cu atat mai mari cu cat diferentierile de presiune pe unitatea de distanta sunt mai mari. Miscarile aerului datorate acestor forte sunt modificate de forta Coriolis, care tinde sa devieze orice miscare spre dreapta in emisfera nordica si spre stanga in cea sudica. In zona ecuatoriala, forta Coriolis este extrem de slaba. Astfel, in ariile anticiclonale aerul tinde sa realizeze o miscare descendenta si centrifuga, iar in ariile ciclonale aerul, mai usor, tinde sa se inalte printr-o miscare centripeta.

Diferentierile de temperatura existente pe glob pun in evidenta o zonalitate a repartizarii presiunii, care, in combinatie cu miscarile Pamantului, determina dinamica maselor de aer.

In zona ecuatoriala, intre 5° latitudine nordica si sudica se remarca existenta unei fasii de presiune atmosferica joasa, numita "talveg ecuatorial", caracterizata prin tendinta de ridicare a aerului (convectie), prin vanturi variabile si prin perioade indelungate de calm atmosferic. Aceasta fasie este marginita de o parte si de alta de zone tropicale pana la circa 30° latitudine nordica si sudica, in cadrul carora se inregistreaza existenta unor celule cu o presiune atmosferica ridicata, care genereaza vanturile alizee.

In emisfera sudica urmeaza o fasie larga cu presiune joasa, a carei axa se afla in zona subantarctica, in lungul paralelei de 65° latitudine sudica. Deasupra continentului antarctic este localizat un centru permanent de presiune atmosferica ridicata.

In emisfera nordica situatia este mult mai complicata, din cauza existentei unor vaste arii continentale care perturba distributia zonala a presiunii atmosferice. In timpul iernii, deasupra continentelor se formeaza centri de presiune atmosferica ridicata (Anticiclonii Siberian si Canadian), iar deasupra oceanelor exista arii ciclonale (de presiune minima), cum sunt Ciclonul Aleutinelor si Ciclonul Islandei. In timpul verii situatia se inverseaza, deasupra oceanelor existand doua celule de presiune mare, centrate pe zona subtropicala, si doi centri de presiune joasa, situati pe continent.

Evaluarea circulatiei atmosferice cu ajutorul satelitilor meteorologici si corelarea datelor obtinute de la reteaua meteorologica a pus in evidenta caracterul global al miscarilor aerului. Prin aceste miscari se realizeaza o permanenta redistribuire a surplusului de caldura existent intre 35° latitudine nord si sud spre regiunile situate la latitudini mari.

Miscarile se desfasoara pe intreaga inaltime a troposferei, in cadrul unor celule atmosferice uriase, dintre care unele sunt orientate in lungul meridianelor (nord-sud), iar altele in lungul paralelelor (est-vest). O celula cuprinde un sector de ascendenta a aerului puternic incalzit, prin convectie, si un sector de coborare a acestuia in partile mai reci. Celulele atmosferice sunt unite intre ele, la altitudine, prin curenti-jet subtropicali si polari, numiti astfel datorita vitezei mari a aerului din cadrul lor.

Circulatia meridiana (nord-sud) cuprinde cate trei celule pentru fiecare emisfera:

Celula Hadley[1] determina formarea presiunilor scazute in talvegul ecuatorial prin miscarile convective ale aerului si presiunile ridicate datorate descendentei aerului, in zonele subtropicale, unde aerul uscat si cald este comprimat. Aceasta celula asigura transferul de caldura spre latitudinile medii prin curentii-jet subtropicali.

Celula Ferrel[2], caracteristica latitudinilor medii este asociata cu fronturile polare, in lungul carora aerul tropical ajunge in contact cu aerul rece polar, generand zone dense noroase. In cadrul ei se manifesta curentii-jet polari.

Celula polara se desfasoara numai la inaltime mare, in tropopauza, si este caracterizata prin miscari predominant orizontale.

Aceste celule sunt afectate de o miscare de translatie spre nord si spre sud, in relatie cu miscarea aparenta a soarelui. Emisfera in care este iarna se extinde in detrimentul celei in care este vara pentru a compensa deficitul de caldura existent in sezonul respectiv.

Circulatia in celule atmosferice zonale (est-vest) tinde sa realizeze o redistribuire a energiei in lungul paralelelor, mai ales in zona intertropicala. Au fost puse in evidenta patru celule zonale: Celula Pacifica (numita si celula Walker), Celula Atlantica, Celula Indiana si Celula Africana. In aceste celule aerul are miscari ascendente deasupra continentelor si in partea vestica a oceanelor si tinde sa coboare deasupra partii estice a oceanelor. Prin acest tip de circulatie se explica asimetriile climatice de pe continente. Spre exemplu, in partea de est a Pacificului se intalnesc tinuturile aride din California si desertul Atacama, iar in est, la aceeasi latitudine sunt localizate insulele din Indonezia si Filipine cu un climat umed.

Vanturile sunt rezultanta interactiunii dintre masele de aer din cadrul diferitelor celule atmosferice fiind deplasari ale aerului in plan orizontal care tind sa echilibreze diferentele de presiune existente la suprafata Terrei.

Vanturile pot sa aiba un caracter regional sau local si prezinta o mare diversitate de viteze, durate si extinderi. In natura exista o mare varietate de situatii, de la calmul atmosferic pana la vitezele de peste 400 km/ora inregistrate in cadrul ciclonilor tropicali.

Principalele sisteme zonale de vanturi cuprind alizeele, vanturile de vest si vanturile polare de est (Fig.I.16). Alizeele se manifesta intre 5 si 30° latitudine si bat in mod regulat dinspre celulele subtropicale cu presiune mare spre Ecuator. Forta Coriolis determina orientarea acestora dinspre nord-est in emisfera nordica si dinspre sud-est in emisfera sudica. Arealele afectate de alizee corespund tinuturilor aride fiind caracterizate prin vreme senina si uscata.

Vanturile de vest se extind intre 35 si 60s latitudine nordica si sudica si pun in miscare aerul din cadrul celulelor subtropicale cu presiune ridicata fiind orientate spre ariile cu presiune scazuta de la paralela de 60°.

Vanturile polare de est sunt orientate radiar dinspre arealele cu presiune mare localizate la poli spre campurile cu presiune joasa din jurul paralelei de 60s.   

Dintre vanturile regionale au o extindere mare musonii, vanturi care-si modifica periodic directia datorita diferentelor de presiune a aerului dintre uscat si ocean. Musonii se manifesta in sudul Asiei, in Golful Mexic si in sud-estul Americii de Nord. Spre exemplu, formarea centrilor de presiune joasa pe continentul asiatic, in timpul verii, atrage masele de aer umed si cald dinspre Oceanul Indian spre India, peninsula Indochina si sudul R.P. Chineze determinand ploi abundente. In timp directia vantului se inverseaza determinand o vreme senina si uscata.

Pe calotele glaciare din Antarctica si Groelanda se formeaza vanturi catabatice numite si "vanturi de gravitatie". In timpul noptilor senine se inregistreaza procese radiative puternice determinand o racire accentuata a aerului care coboara divergent dinspre partea superioara a calotei spre periferia acesteia.

Fig.I.16 . Circulatia globala a atmosferei (Pickering, Owen, 1997).

Vanturile locale se manifesta pe spatii restranse, in functie de diferentele de presiune determinate de trasaturile locale ale suprafetei terestre, cum sunt existenta lanturilor de munti, a culoarelor de vale, a zonelor de coasta etc. In categoria acestor vanturi se incadreaza brizele, vanturile de munte-vale, foehnul si diferitele variante ale acestora care poarta denumiri locale.

Diferentierea zonala a climei

Clima rezulta din combinarea de lunga durata a starilor atmosferei caracterizate prin temperatura, precipitatii, umiditatea aerului si vanturi intr-un anumit loc si pentru o anumita perioada.

Diferentierea zonala a climei este un proces complex, variabil in timp si spatiu, care rezulta din interactiunea unor factori cosmici, geografici si a factorilor antropici. In prima grupa de factori este inclus Soarele ca sursa principala de energie pentru Sistemul Terestru caracterizat prin forma de geoid si prin miscarile sale de revolutie si de rotatie.

Factorii geografici includ repartitia continentelor si a oceanelor, dispunerea pe verticala a reliefului, trasaturile suprafetei terestre si curentii din cadrul oceanelor. Factorii antropici au o pondere din ce in ce mai mare in modificarea climei prin diferite emisii care schimba compozitia chimica si polueaza atmosfera si prin modificarea cuverturii terestre.

Pe glob au fost diferentiate sapte tipuri principale de clima.

Clima ecuatoriala corespunde zonei de convergenta intertropicala si se extinde pe o fasie in jurul ecuatorului cuprinsa intre 5° latitudine nordica si sudica fiind permanent calda si umeda. Sunt caracteristice diferentieri sezoniere reduse, temperaturi medii anuale de 26-27°C si precipitatii de peste 2 000 mm/an, in conditiile unei nebulozitati ridicate cu o atmosfera permanent saturata cu vapori de apa.

Clima tropicala cu sezoane alternante este caracteristica zonei tropicale (5-25° latitudine nordica si sudica) fiind diferentiata, in decursul anului, in doua sezoane distincte legate de cele doua solstitii. Sezonul ploios corespunde solstitiului de vara, iar cel uscat si secetos este caracteristic solstitiului de iarna. Diferite particularitati regionale sunt introduse de existenta musonilor.

Clima tropicala arida si subarida (15-35° latitudine nordica si sudica) corespunde ariilor cu presiune mare, datorate miscarilor descendente ale aerului din cadrul celulelor de circulatie atmosferica si vanturilor alizee. Este o clima calda si uscata caracteristica marilor deserturi tropicale (Sahara, Kalahari, din Peninsula Araba, Arizona, New Mexico, Australia Centrala) cu o durata de stralucire a soarelui de 3 500 - 4 000 de ore pe an si precipitatii extrem de reduse si neregulate.

Clima subtropicala corespunde unei zone de tranzitie situata in jurul paralelei de 40°. Sunt caracteristice diferentieri evidente in timpul anului intre doua sezoane datorate extinderii alternante a arealelor cu presiune mare de care sunt legate perioadele secetoase si a celor cu presiune redusa caracteristice maselor de aer umed din vest cu ploi frecvente. Acest tip de climat prezinta o varianta mediteraneana cu ierni blande si ploioase si veri calduroase si uscate si o varianta de clima subtropicala cu ploi de vara si invazii de aer rece in timpul iernii. Aceasta din urma este denumita si "clima de tip chinez" fiind specifica sud-estului R.P. Chineze si sudului Japoniei.

Clima temperata corespunde teritoriilor dominate de circulatia vestica si se desfasoara intre 40 si 60° latitudine, fiind caracterizata prin existenta celor patru anotimpuri. In functie de repartitia suprafetelor acoperite de continente si de oceane se diferentiaza doua subtipuri si anume: clima temperat oceanica cu ierni blande si veri racoroase (temperaturi medii anuale de 10-15°C, precipitatii medii anuale de 1 000 mm) si clima temperat continentala cu veri calduroase si uscate si ierni extrem de reci. Sunt inregistrate contraste mari de temperatura, iar precipitatiile au un caracter predominant torential. Clima temperata este caracterizata prin numeroase diferentieri regionale si prin diferite areale de tranzitie foarte sensibile in relatie cu modificarea parametrilor cantitativi ai factorilor genetici.

Clima subpolara face tranzitia spre zona polara fiind extinsa in partea de nord a Asiei, Europei si Americii de Nord, intre 50 si 70° latitudine. Este dominata de masele de aer polar rece, cu precipitatii reduse sub forma de zapada si temperaturi medii anuale in jur de 0°C. Solul vesnic inghetat pe adancimi de zeci sau sute de metri, de tip permafrost nu se dezgheata decat la suprafata in timpul verii.

Clima polara este caracteristica celor doua calote polare din Antarctica si Groelanda corespunzand celor doua maxime de presiune polare. Temperaturile sunt extrem de scazute ajungand la -30°C - -60°C cu minime absolute de -90°C in Antarctica. Temperaturile scazute sunt accentuate de albedoul puternic si de existenta "noptilor polare" in care radiatia solara este practic inexistenta pentru o jumatate de an.

Cele sapte tipuri zonale de clima sunt diversificate de factorii geografici locali si regionali.

Clima regionala corespunde unor areale distincte cu o serie de trasaturi comune impuse de factorii geografici. Lanturile de munti delimiteaza, in multe situatii, diferite subtipuri de climat regional si introduc modificari azonale majore in distributia si valoarea elementelor climatice.

Etajarea climei nu reprezinta o reproducere pe verticala a zonalitatii climatice existand insa unele similiaritati. Scaderea temperaturii, a densitatii aerului, a presiunii atmosferice si cresterea ponderii precipitatiilor sub forma de zapada impun o etajare a tuturor factorilor fizico-geografici.

Clima locala sau topoclima corespunde unui spatiu restrans reprezentat printr-un versant, o vale sau o depresiune; cele mai diverse si mai nuantate topoclimate se inregistreaza in spatiul montan.

Hidrosfera

Apa are un rol esential in dinamica SP avand o influenta directa atat asupra elementelor abiotice (dinamica sedimentelor si a unor gaze, inclusiv CO₂) cat si a celor biotice. Totodata, apa este vitala pentru dezvoltarea societatii fiind in acelasi timp influentata de activitatile umane.

Resursele de apa ale Terrei sunt estimate la aproximativ 1,4 miliarde m³. Daca ar fi repartizata uniform pe suprafata planetei, aceasta cantitate de apa ar forma un strat gros de 2 690 m. Din aceasta cantitate, Oceanul Planetar, care ocupa 71% din suprafata planetei, detine 96,5% (1,37 miliarde m³). Volumul de apa dulce este de 84,3 milioane m³, adica numai 3,5% din totalul de apa existent pe Terra si este concentrata in cea mai mare parte in calotele glaciare si in ghetari (69%). Restul de apa dulce este cuprins in sol (ape subterane si umiditatea solului, 30%); in lacuri si mlastini (0,35%), in cursurile de apa (0,01%) si in atmosfera (0,04%).

Scurgerea anuala de apa de pe continente catre oceane este de circa 41 000 km³, dintre care 28 000 km³/an se dreneaza direct din panza subterana, iar 13 000 km³ prin apa subterana catre rauri.

Circulatia permanenta a apei de pe continente, de la suprafata oceanelor si marilor si din atmosfera poarta numele de ciclu hidrologic. Ciclul hidrologic are un rol esential in conversia si transportul energiei in sistemul climatic global, aproximativ 33% din energia solara primita de Pamant fiind consumata in desfasurarea acestor procese.

Sub actiunea energiei solare si a gravitatiei, apa de pe continente si de la suprafata oceanelor si marilor este intr-o continua miscare, sub forma unor circuite cum sunt: circuitul global si circuitele oceanice si continentale, care cuprind o serie de circuite locale (pe suprafetele lacustre, deltaice etc.).

In cadrul circuitului global, apa se evapora de la suprafata oceanelor si a continentelor si apoi se reintoarce pe suprafata lor sub forma de ploi si ninsori. Cea mai mare parte a apei din precipitatii revine pe suprafata marilor si oceanelor. O alta parte cade pe uscat in cantitati mai mari decat pot sa se evapore sau sa se infiltreze, excedentul de apa ramas fiind redat oceanului planetar prin rauri si fluvii. Cantitatea anuala de precipitatii este estimata la 550 000 km³, din care pe suprafata continentelor cad aproximativ 111 100 km³. Peste 60% din aceasta cantitate, respectiv 71 400 km³ se evapora (Fig.I.17)

In cadrul circuitelor oceanic si continental apa evaporata se reintoarce sub forma de precipitatii in acelasi spatiu, existand numai un transfer local de materie si energie.

Fig.I.17. Reprezentarea schematica cantitativa a circuitului apei in natura, mii km³ (Allen, 1997).

Repartitia apei pe glob si circuitul acesteia in cadrul diferitelor cicluri (global, oceanic, continental, local) sunt puternic influentate si modificate de activitatile umane si sunt, in acelasi timp, in interactiune cu celelalte componente ale Sistemului Pamant.

In cadrul Conferintei de la Amsterdam, din 2001, "Challenges of a Changing Earth", a fost elaborat conceptul de "Sistem Global al Apei". Acesta este definit ca reprezentand totalitatea resurselor de apa si componentelor umane, fizice, biologice si biogeochimice implicate in ciclul hidrologic (GWSP, 2005).

Componentele umane includ totalitatea activitatilor si institutiilor implicate in consumul de apa, in modificarea resurselor de apa si in managementul lor. Componentele fizice reprezinta totalitatea proceselor legate de ciclul hidrologic (precipitatii, evaporare, sedimentare, relief) atat pe continente, cat si in cadrul oceanelor. Componentele biologice si biogeochimice cuprind totalitatea organismelor acvatice si ripariene, inclusiv ecosistemele respective, implicate in ciclurile biogeochimice legate de apa si de calitatea acesteia (GWSP, 2005).

Diferentieri regionale ale resurselor de apa regenerabile

Resursele de apa regenerabile sunt reprezentate prin acele resurse care au capacitatea de a se reface in fiecare an. Acestea sunt repartizate inegal pe suprafata terestra si sunt supuse unui stres accentuat din cauza activitatilor umane.

America Latina si Caraibe detin cele mai ridicate resurse de apa regenerabila (peste 13 000 km³), urmate de regiunea Asia-Pacific (12 974 km³). In America de Nord si Europa resursele regenerabile de apa sunt aproximativ egale (peste 5 000 km³), iar Africa si Asia de Vest detin cele mai scazute resurse de apa.

Resursele de apa ale Africii totalizeaza peste 4 000 km³/an, avand insa o distributie inegala. Cea mai bogata tara din acest punct de vedere este Republica Congo (935 km³/an), iar cea mai saraca este Mauritania (0,4 km³/an). Multe din marile orase sunt localizate in regiuni cu resurse sarace de apa, situatie intalnita in peste 13 tari (sub 1 700 km³/loc/an sau chiar 1 000 km³/loc/an) apa subterana reprezinta principala sursa de apa, reprezentand peste 15% din resursele de apa. Cea mai mare parte a precipitatiilor cad in regiunile centrale si sud-vestice, corespunzatoare zonei ecuatoriale umede. Pentru acoperirea deficitului de apa inregistrat in unele regiuni, s-au adoptat o serie de scheme de transfer interbazinal, care, pe langa beneficiul adus au contribuit la accentuarea presiunii antropice asupra mediului (UNEP, 2002).

Desi detine aproximativ 36% din scurgerea globala, regiunea Asia-Pacific dispune de cantitati reduse de apa potabila raportate la numarul de locuitori, respectiv 3 690 m³/loc/an (UNEP, 2002), ca urmare atat a numarului mare de locuitori, cat si a deteriorarii calitatii apei (Fig.I.18).

Asia de Vest si Peninsula Arabica se caracterizeaza printr-un climat arid, cu o medie anuala a precipitatiilor de sub 100 mm, astfel ca resursele de apa de suprafata sunt deficitare. Principalele surse provin din apa subterana si din cea obtinuta prin desalinizare. Cresterea rapida a populatiei a determinat o crestere a cerintelor de apa, astfel ca in unele regiuni cantitatea de apa disponibila pentru fiecare locuitor a scazut substantial, de la 6 057 m³ in anul 1950 la 1 574 m³ in 2000.

Tarile europene se bazeaza mai mult pe resursele de apa de suprafata decat pe cele subterane, acestea din urma fiind folosite in special pentru consumul casnic. Resursele de apa sunt distribuite inegal, fiind mai abundente in partea de nord a continentului si mai sarace in tarile din Europa mediteraneeana.

Fig.I.18. Resursele regenerabile de apa (km³) la nivel regional

America Latina si Caraibe reprezinta o regiune bogata in resurse de apa, detinand peste 30% din resursele regenerabile ale Terrei. Totusi, in arealele in care se concentreaza un numar mare de locuitori, aceste resurse sunt deficitare. Principalii factori care afecteaza calitativ si cantitativ resursele de apa sunt legati de cresterea populatiei, urbanizare, despaduriri si de modificarile climatice. De asemenea, cantitatile ridicate de deseuri deversate, utilizarea excesiva a ingrasamintelor si pesticidelor, poluarea industriala si lipsa unui cadru legislativ adecvat contribuie la agravarea acestui deficit (Fig.I.19).

America de Nord detine 13% din resursele de apa ale Terrei si este caracterizata prin cel mai ridicat consum (1 693 m³/loc, in 1990) (Gleick, 1998). Utilizarea echilibrata a resurselor de apa a determinat o scadere a consumului in S.U.A, cu aproximativ 10%, desi populatia a inregistrat o crestere cu 16%. In Canada, gradul de utilizare al resurselor de apa a crescut cu pana la 80% in perioada 1972-1991, desi populatia a crescut cu numai 3%.  

Fig.I.19. Resursele de apa regenerabile (km³) pe Glob

Biosfera

Totalitatea vietuitoarelor - plante si animale - formeaza biosfera, un invelis terestru complex a carui existenta este conditionata de interactiunea dintre atmosfera, hidrosfera si litosfera. Existenta biosferei este esentiala pentru celelalte invelisuri planetare prin influenta sa directa asupra climei, ciclului hidrologic, solurilor si reliefului. Procesele biologice au un rol esential in desfasurarea ciclurilor biogeochimice care includ mecanisme complexe de combinare si transfer a unor elemente chimice la suprafata Terrei.

Notiunea de biosfera a fost utilizata pentru prima data de Eduard Suess pentru a desemna totalitatea formelor de viata pe Pamant. Pentru acestea este folosit si termenul de ecosfera care include insa si spatiul ocupat de vietuitoare. Conform conceptului GAIA (Lovelock 1995), sectorul inferior al atmosferei este o parte componenta a biosferei fiind reglat de aceasta. Acest concept este diferit de ideile clasice ale unei simple adaptari a vietuitoarelor la mediul abiotic accentuand rolul esential al biosferei in controlul factorilor de mediu (The Enciclopaedic Dictionary of Environmental Change, 2003).

Pe glob au fost inventariate circa 2 milioane de specii de vietuitoare dintre care 1 500 000 de specii de animale si circa 500 000 de specii de plante. Numeroase specii nu au fost inca identificate si exista diferite estimari care indica intre 2 milioane si 50 de milioane de specii care se asteapta sa fie descoperite in viitor. Majoritatea specialistilor considera insa cifra de 10 milioane de specii ca fiind cea mai buna aproximatie, evaluand masa totala a biosferei. Vietuitoarele se concentreaza intr-un spatiu cuprins intre cativa metri adancime in sol, circa 200 m in oceane si altitudinea de 5 500 m care este limita zapezilor vesnice in zona ecuatoriala. Diferite forme de viata se intalnesc insa si pe zapada si gheata, in tinuturile vesnic inghetate, in zona abisala din adancul oceanelor, in depozitele de petrol situate la 3-4 km adancime (bacterii anaerobe) si in stratosfera, pana la inaltimea de 20 km.

Organismele vii si mediul in care acestea isi desfasoara existenta este diferentiat in biomuri si ecositeme, a caror diversitate este determinata de varietatea factorilor naturali si de activitatile umane. Interactiunea dintre organisme si mediul lor de viata formeaza obiectul de studiu al ecologiei. Un ecosistem este alcatuit din biocenoza care reprezinta totalitatea organismelor vii si un biotop care este spatiul in care acestea isi desfasoara existenta. In cadrul ecosistemelor intre biocenoza si biotop se desfasoara fluxuri de materie si energie care implica principalele substante componente ale materiei vii cum sunt carbonul, hidrogenul, oxigenul si azotul. Aceste fluxuri genereaza interactiuni complexe cu ecosistemele vecine avand, in asamblu, un rol esential in stabilirea trasaturilor definitorii ale SP.

Cea mai mare parte a energiei necesare pentru desfasurarea proceselor complexe din cadrul ecosistemelor este furnizata de radiatia solara, care, ca si in cazul desfasurarii proceselor din celelalte geosfere, determina diferentierea zonala si etajarea vegetatiei si faunei. Procesul de fotosinteza si totalitatea proceselor biotice sunt reglate de durata perioadei de lumina si de bilantul radiativ diferentiat zonal. Dintre factorii climatici precipitatiile, temperatura si vanturile au un rol esential in diversificarea ecosistemelor. Valorile extreme ale acestor parametri determina limita arealelor pe care se extind diferite specii de plante si animale si este un criteriu esential de clasificare a diferitelor biomuri. Speciile de plante au limite diferite de rezistenta la temperaturile extreme si la nivele diferite de umiditate. Astfel plantele din zona tropicala si mediteraneana nu rezista ingheturilor. Unele plante din zona temperata isi pierd frunzele in timpul iernii etc. Pentru unele animale sunt specifice formele de hibernare; pasarile strabat mii de kilometri intr-o pendulare ciclica in functie de anotimpuri, temperatura si disponibilitatea resurselor de hrana determinand in fiecare situatie o multitudine de reactii de adaptare.

Plantele au limite diferite de toleranta fata de cantitatea disponibila de apa din cadrul ecosistemelor. Acestea depind de raportul care exista intre precipitatii, scurgere, evapotranspiratie si infiltratie. Spre exemplu, apa din ploile lente are posibilitati mai bune de infiltrare in sol decat cea rezultata din averse care se scurg rapid pe versant provocand si fenomene de eroziune. La randul lor plantele au un rol important in reducerea scurgerii si in intensificarea evapotranspiratiei. Plantele adaptate conditiilor de uscaciune poarta numele de plante xerofite, iar cele din mediul acvatic sunt numite plante hidrofile. Exista si unele categorii intermediare cum sunt plantele higrofile (iubitoare de umiditate) si mezofile - cele care prefera conditii medii de umiditate.

Vantul este un factor limitativ pentru cresterea vegetatiei in zonele desertice, in muntii inalti si in zonele litorale. In acelasi timp vantul are un rol important in raspandirea semintelor si a polenului, contribuind la mentinerea biodiversitatii.

Relieful si alcatuirea sa litologica formeaza substratul ecosistemelor avand un rol important in diversificarea conditiilor de viata. Relieful montan este principalul element azonal care determina etajarea, diferentierea si diversificarea ecosistemelor. Diferentierile de insolatie, de expunere la circulatia maselor de aer, de umiditate, substrat, soluri sunt factori importanti pentru distributia ecosistemelor. Dezvoltarea ecosistemelor este strans legata si de factorii biologici care includ totalitatea vietuitoarelor si a relatiilor dintre acestea. Aceste relatii sunt organizate in diferite lanturi trofice care cuprind producatorii primari de materie organica (plantele verzi), diferite nivele de consumatori (animale ierbivore, animale carnivore) si bacteriile si ciupercile care transforma materia organica in diferite substante nutritive care sunt redate solului. Presiunea antropica asupra mediului are un rol din ce in ce mai important in modificarea ecosistemelor si in reducerea biodiversitatii.

Cele doua mari domenii de viata existente pe Terra - domeniul terestru si domeniul acvatic - grupeaza o mare diversitate de ecosisteme care sunt direct influentate de modificarile globale ale mediului.

In domeniul terestru sunt grupate biomuri diferentiate zonal, corespunzand zonelor polara si subpolara, zonei boreale, zonei temperate aride si umede, zonelor aride tropicale si subtropicale, zonei subtropicale mediteraneene si umede, zonei tropicale sezoniere si zonei ecuatoriale (tropical umede). Pe fondul acestor zone etajarea este diferita in cadrul sistemelor montane iar factorii locali de roca, umiditate etc impun diferentieri azonale.

Domeniul de viata acvatic marin si continental are cea mai mare pondere fiind diferentiat la randul lui in mai multe categorii. In domeniul marin cea mai mare concentrare de vietuitoare este inregistrata in stratul de la suprafata oceanelor cu o adancime de pana la 100 m numit zona eufotica. Fitoplanctonul si zooplanctonul din acest strat sunt strans dependente de variatiile radiatiei solare si ale temperaturii apei si constituie hrana nectonului (pesti, cetacee, delfini etc). Concentrarea cea mai mare de organisme se intalneste in zonele litorale care insa sunt expuse direct unei presiuni antropice accentuate. Cea mai mare biodiversitate se intalneste in zonele tropicale cu recifi de corali pe tarmurile cu mangrove. Circa o patrime din speciile existente in oceane sunt concentrate in cadrul ecosistemelor de corali, aici fiind localizate arealele cele mai bogate in specii endemice. Speciile respective au si o valoare estetica inestimabila fiind foarte sensibile si vulnerabile la cresterea nivelului Oceanului Planetar si la cresterea temperaturii apei.