. Influenta Oceanului Antarctic Asupra Conditiilor Hidrometeorologice pe Glob

INTRODUCERE

Lucrarea de fața prezintă condițiile hidro-meteorloogice intâlnite pe continentul si oceanul antarctic.

Continentul Antarctic, dar mai ales Oceanul Antarctic au o influență majoră asupra activităților din Oceanul Planetar și asupra climei la nivel global. Aceasta a determinat îndreptarea atenției spre noul continent, intensificarea studiilor și observațiilor, prin metode și mijloace cât mai moderne.

Lucrarea este structurata pe patru capitole:

Capitolul I. Conține motivarea alegerii temei si un istoric al continentului, prezentând originea preistorică si expedițiile care au avut loc si care au dus la descoperirea, respectiv cunoașterea sa din ce in ce mai riguroasa. Continentul Antarctic, dar mai ales Oceanul Antarctic au o influență majoră asupra activităților din Oceanul Planetar și asupra climei la nivel global. Aceasta a determinat îndreptarea atenției spre noul continent, intensificarea studiilor și observațiilor, prin metode și mijloace cât mai moderne.

Capitolul II. Prezintă pe scurt caracteristicile fizico-geografice ale continentului antarctic si ale oceanului de sud, prin caracterizarea marilor componente ale acestui ocean: M Wendell, M Ross, M Scotiei, M Andersen, M Bellinghansen. Antarctica, al șaselea continent al planetei noastre, se află situată la sud de Cercul Polar Austral, pe o întindere de 14 milioane km2 , dintre care doar 280 000 km2 nu sunt acoperiți de gheață.

Capitolul III. Include principalele caracteristici hidro-meteorologice ale Antarcticii referitoare la: regimul anemobaric, regimul termo-hidrometric. În finalul capitolului se subliniază influența continentului, dar mai ales a oceanului antarctic asupra circulației generale a apelor oceanice si a climei la nivel global. Antarctica este cel mai rece continent, este locul unde se întâlnesc cele mai puternice vânturi. Există mai multe zone cu caracteristici meteorologice diferite, în continuă mișcare. Unele se deplasează spre sud și aduc vânturi puternice și precipitații bogate pe regiunile costiere, altele intră în interiorul continentului iar precipitațiile, mai sărace, cad rapid.

Capitolul IV. Conține o prezentare succinta a ghețurilor, a terminologiei folosite, a navigației in zone cu gheață si masurile ce se impun a fi luate in cazul navigației prin zone cu gheata. Aceste mase de gheață de forme și dimensiuni diferite, sculptate de valuri și vânturi, plutesc în număr foarte mare în Oceanul Atlantic de Nord și în mările din jurul Antarctidei constituind cel mai mare pericol de navigație.

Lucrarea de fata serveste la extinderea cunostintelor intr-un domeniu recent explorat shi fascinant, in principal in folosul navigatiei in zonele polare, dar si in interes stiintific, constituind o sinteza pe cateva criterii a informatiilor legate de continentul Antarctic.

CAPITOLUL 1

NOȚIUNI INTRODUCTIVE

Motivarea alegerii temei.

Studiile privind continentul Antarctic nu sunt numeroase. În trecut, datorită condițiilor hidrometeorologice foarte dificile, continentul a fost multă vreme rămas necunoscut, iar cei care se apropiaseră de el confirmau condițiile vitrege de navigație întâlnite. Odată cu evoluția tehnicii, tot mai mulți exploratori s-au aventurat spre descoperirea unui pământ atât de fascinant. Studiile și observațiile hidrometeorologice au început să se desfășoare abia din perioada interbelică. Concluziile au fost surprinzătoare. Continentul Antarctic, dar mai ales Oceanul Antarctic au o influență majoră asupra activităților din Oceanul Planetar și asupra climei la nivel global. Aceasta a determinat îndreptarea atenției spre noul continent, intensificarea studiilor și observațiilor, prin metode și mijloace cât mai moderne.

Istoric

În urmă cu 160 milioane de ani Antarctica împreună cu Australia, Africa, America de Sud, Madagascar și India făceau parte dintr-un singur continent numit Gondwana. Ulterior a început separarea lor, Antarctica ajungâng singură, izolată, sub influența curenților oceanici de intensitate foarte mare. Dovezile că Antarctica a fost vecină cu India, Africa și celelalte continente sunt fosilele descoperite care sunt identice, iar pe de altă parte potrivirea perfectă a conturului coastelor și a platformei continentale.

Figura 1. Continentul Gondwana

Întregul continent, cu excepția a 2%, se află sub o calotă de gheață cu o grosime medie de 2300 m. Dacă toată gheața s-ar topi, altitudinea continentului ar crește cu câteva sute de metri (fenomenul de creștere izostatică).

În urma studiilor geologice s-a ajuns la concluzia că Antarctica este formată din două părți, Antarctica de est și Antarctica de vest. Partea orientală este masivă, continuă, pe când partea de vest, formată mai recent, este compusă dintr-o serie de arhipelaguri unite de calota de gheață. Aceste arhipelaguri au stat probabil și la baza formării Peninsulei Antarctice, considerată a treia parte a continentului.

Mari exploratori de-a lungul timpului, dintre care putem aminti pe venețianul Marco Polo (1254-1324), navigatorii portughezi Bartholomeu Dias de Novaes (1450-1500), Vasco de Gama (1469-1524) și Fernand de Magellan (1480-1521), florentinul Amerigo Vespucci (1454-1512), în urma călătoriilor lor, pe lângă faptul că au lărgit granițele cunoașterii și au revoluționat geografia, ei sunt cei care au realizat primele hărți ale lumii și care au afirmat că Antarctica era situată la sud de Oceanul Pacific, de-a lungul său, iar trecerea din Oceanul Atlantic spre Oceanul Pacific se realizează printr-o strâmtoare dificilă, cu condiții hidrometeorologice nefavorabile.

În expediția condusă de Francis Drake (1540-1596) au fost văzuți prima dată pinguini, posibil pe Insula Țara de Foc. Din a doua jumătate a secolului al-XVII-lea erau foarte numeroase povestirile despre corăbii ce au fost purtate de furtuni către latitudinile sudice extreme unde au întâlnit ținuturi muntoase, acoperite de gheață, cu vânturi puternice și precipitații abundente.

În 1772 navigatorul James Cook începe o expediția care avea drept scop explorarea pământurilor situate la latitudini sudice extreme. Înfruntând vânturile reci, valurile uriașe și aisbergurile numeroase, expediția traversează pentru prima dată cercul polar de sud. În anul următor mai face o încercare de a atinge țărmurile „Terrei Australis Incognita”, ajungând la o latitudine sudică de 71010’.

După patru decenii, Rusia a trimis două nave sub conducerea lui Faddei Faddeievich Bellingshausen care au atins extremitatea nord-estică a Antarcticii. De asemenea expediția aduce numeroase observații oceanografice, climatologice și geomorfologice din zona continentului nou descoperit.

Între anii 1839-1840 navigatorul american Charles Wilkes studiază țărmurile Antarcticii pe o lungime de 2 700 km, el fiind primul care numește ținuturile descoprite „Continentul Antarctic”.

Cu rezultate valoroase se întoarce în Anglia în 1843 expediția condusă de navigatorul sir James Clarke Ross, care în decurs de aproape 4 ani străpunge de trei ori centura plutitoare din jurul Antarcticii, care îi va purta numele, „Marea Barieră Ross”, descoperind întinsul ținut al Țării Victoria.

Către sfârșitul secolului al-XIX-lea seria călătoriilor sudice este continuată de englezul William Speirs Bruce, care explorează țărmurile Mării Wedell, de norvegienii Karl Anton Larsen și Carsten Egeberg Borchgrevink care a fost și primul om care iernează pe continentul antarctic.

Între anii 1897-1899 are loc prima expediție antarctică internațională efecuată exclusiv în scopuri științifice, sub conducerea belgianului Adrien Gomery, având la bord ca naturalist pe savantul român Emil Racoviță.

Mai putem menționa expedițiile conduse de Robert Falcon Scott, de Jean Baptiste Charcot.

Începând cu secolul al-XX-lea expedițiile pe continentul antarctic sunt tot mai numeroase. În prezent există stațiuni de cercetare, cu oameni de știință din peste 20 de țări, ajungând la aproximativ 4 000 de persoane.

CAPITOLUL 2

CARACTERISTICI FIZICO – GEOGRAFICE ALE ANTARCTICII

2.1. Introducere

Antarctica, al șaselea continent al planetei noastre, se află situată la sud de Cercul Polar Austral, pe o întindere de 14 milioane km2 , dintre care doar 280 000 km2 nu sunt acoperiți de gheață (adică 2% din suprafața totală a continentului). Din punct de vedere geografic, Antarctica este împărțită în două de lanțul muntos trans-antarctic: o parte muntoasă, masivă, care conține 85% din gheața de pe continent, iar cealaltă parte formată dintr-o serie de arhipelaguri, cu vârfuri muntoase și fose abisale, unite de gheață. Datorită greutății gheții, continentul se scufundă ușor, iar planeta noastră se deformează, în prezent Polul Sud geografic fiind mai apropiat de Ecuator cu aproximativ 20 km decât Polul Nord. Dacă gheța s-ar topi, înălțimea continentului ar crește cu cel puțin 500 m.

Figura 2. Antarctica. Harta fizică.

Este cel mai rece continent, cu cele mai puternice vânturi, cu înălțimea medie cea mai mare și cel mai lipsit de precipitații. Cel mai înalt punct este Vinson Massif cu 4,897 m. Polul Nord se află situat la înălțimea de 3000 m. Cel mai jos punct, care nu se găsește sub nivelul mării, este Bentley Subglacial Trench (-2 555 m).

Antarctica de est este mai rece decât cea de vest, datorită înălțimii. Peninsula Antarctică are o climă moderată. Cele mai mari temperaturi se întâlnesc în ianuarie, de-a lungul coastei și sunt în medie ușor sub zero.

Calotele de gheață se deplasează încet spre coastă. Deși la suprafață temperatura este sub 00C, la bază este mai ridicată, gheața se topește și se comportă ca un lubrifiant pentru curgerea spre ocean. Astfel iau naștere canale cu apă prin gheață.

Figura 3. Deplasarea ghețurilor.

Nu există dovezi evidente despre schimbări majore ale calotei glaciare antarctice în ultimii 150 de ani, dar schimbări locale sunt des întâlnite. Suprafața de gheață pare să se micșoreze, apar fisuri, se desprind bucăți tot mai mari din banchiză. În 1998 sateliții NASA au descoperit o gaură în stratul de ozon de deasupra continentului, cu o suprafață de 27 milioane km2. Ultravioletele, care treceau prin gaura creată, au dus la distrugerea unor specii de pești (icefish) și a unor plante marine. În 2002 numeroase zone din banchiză s-au topit ca răspuns la încălzirea regională.

Tratatul Antarctic este actul care reglementează activitatea pe acest continent. A fost semnat pe 1 decembrie 1959 și a intrat în vigoare pe 23 iunie 1961. În prezent sunt 45 de țări semnatare, dintre care 27 cu drept de vot. Dintre acestea, 7 au declarat porțiuni din teritoriul Antarcticii ca teritoriu național, dar celelalte țări nu le recunosc. Țările care au declarat teritorii naționale sunt: Argentina, Australia, Chile, Franța, Noua Zeelandă, Norvegia și Marea Britanie. Celelalte țări cu drept de vot și anii în care au aderat la tratat sunt: Belgia, Brazilia (1983), Bulgaria (1998) China (1985), Ecuador (1990), Finlanda (1989), Germania (1981), India (1983), Italia (1987), Japonia, Coreea de Sud (1989), Olanda (1990), Peru (1989), Polonia (1977), Rusia, Africa de Sud, Spania (1988), Suedia (1988), Uruguay (1985) și SUA. Țările fără drept de vot sunt: Austria (1987), Canada (1988), Columbia (1989), Cuba (1984), Cehia (1993), Danemarca (1965), Estonia (2001), Grecia (1987), Guatemala (1991), Ungaria (1984), Coreea de Nord (1987), Papua Noua Guinee (1981), România (1971), Slovacia (1993), Elveția (1990), Turcia (1995), Ucraina (1992) și Venezuela (1999).

Tratatul conține următoarele articole ce prevăd, printre altele:

Articolul 1: continentul va fi utlizat doar în scopuri pașnice; sunt interzise activități militare cum ar fi testarea de armament, dar personalul și tehnica militară poate fi utilizată pentru cercetări științifice sau în orice alte scopuri pașnice.

Articolul 2: investigațiile științifice și cooperarea dintre state vor continua.

Articolul 3: este liber schimbul de informații și personal, cooperarea cu Națiunile Unite și alte organizații mondialeiunile Unite și alte organizații mondiale.

Articolul 4: nu se recunoaște, nu se dezbate și nu se stabilește nici o revendicare referitoare la teritoriul continentului, atâta timp cât tratatul este în vigoare.

Articolul 5 : se interzic exploziile nucleare sau dispunerea de deșeuri radioactive.

Articolul 6: tratatul se aplică întregii zone situate la sud de paralelul de 600S și se respectă dreptul de mare teritorială.

Articolul 7: statele desemnate de tratat ca observatori au acces liber în orice zonă, pot inspecta toate stațiile, instalațiile și echipamentele; acestea trebuie să primescă notificări despre toate expedițiile care se fac și despre introducerea de personal militar.

Articolul 8: fiecare stat își stabilește jurisdicția pentru observatori și oameni de știință.

Articolul 9: vor avea loc întâlniri consultative periodice între statele semnatare.

Articolul 10: statele semnatare vor descuraja activitățile oricărei țări care sunt contrare tratatului.

Articolul 11: orice dispută va fi soluționată în mod pașnic de părțile implicate sau în ultimul caz de către Curtea Supremă de Justiție.

Următoarele trei articole descriu modul de confirmare, interpretare sau amendare a tratatului. În continuare sunt incluse 200 de recomandări printre care: Protocolul Mediului Înconjurător, Convenția pentru conservarea focilor antarctice (1972), Convenția pentru conservarea resurselor marine (1980), Protocolul Protecției Mediului (semnat în 1991, intrat în vigoare în 1998).

2.2. Oceanul Antarctic

În primăvara anului 2000 Organizația Hidrografică Internațională a desemnat al cincilea ocean al Pămîntului, numit Oceanul Antarctic sau Oceanul de Sud (Southern Ocean), care este delimitat la sud de coastele continentului, iar la nord de paralelul de 600S.

Figura 4. Oceanul Antarctic.

2.2.1. Date generale privind Oceanul Planetar.

Măsurătorile cele mai recente au dovedit că din întreaga suprafață a Pământului (510.100.000 km2), Oceanului Planetar îi revin 361.070.000 km2 , adică 70.8% în timp ce uscatul ocupă doar 149.030.000 km2 (29.2%).

Disproporția dintre ocean și uscat apare și mai evidentă în emisfera sudică, unde întinderea oceanelor și mărilor însumează 83% față de 17% cât reprezintă suprafața continentală.

Chiar și în emisfera nordică, unde continentele au o mai largă desfășurare, tot oceanul este dominant, acoperind 60.7% față de 39.3% cât reprezintă uscatul.

De asemenea, s-a constatat ca în 19 cazuri din 20, oricărui punct de pe suprafața continentală a Pământului îi corespunde la antipod o zonă acoperită de apele Oceanului Planetar.

Suprafața continentală depășește pe cea a Oceanului Planetar numai între paralele de 400 și 700 latitudine nordica, unde imensul bloc al Euroasiei și jumătatea nordică a Americii de Nord ocupă o arie mai extinsă decât a suprafeței oceanice între aceleași paralele.

Extinderea deosebită a învelișului de apă al planetei în emisfera sudică are repercursiuni directe asupra climei, mult mai uniforme și cu vădit caracter oceanic, spre deosebire de emisfera nordică, unde datorită prezenței întinselor suprafețe continentale, parametrii climatici suferă variații importante de la o zonă la alta.

Volumul de apă al Oceanului Planetar este de 1.362.455.000 km3, adică aproximativ 75% din volumul întregii hidrosfere (învelișul de apă al Pământului cuprins între litosferă și atmosferă), iar adâncimea medie a apelor oceanice este de 3.800 m.

Spre deosebire de suprafețele continentale, Oceanul Planetar prezintă continuitate, in sensul că din orice punct al oceanului se poate ajunge în oricare alt punct al Oceanului Planetar, fără a străbate uscatul.

Oceanul Planetar este divizat în cinci bazine oceanice: Oceanul Atlantic, Oceanul Pacific, Oceanul Indian, Oceanul Înghețat (Arctic) și Oceanul Antarctic, care la rândul lor, cuprind bazinul oceanic propriu-zis, situat în partea centrală, și o serie de bazine maritime dispuse, cel mai adesea, în preajma țărmurilor continentelor ori între diferite arhipelaguri.

2.2.2. Clasificarea mărilor

Mările sunt zone sau porțiuni din Oceanul Planetar situate în vecinătatea unui continent, între continente sau în interiorul lor, care comunică, de obicei, cu oceanul prin strâmtori sau peste praguri submarine, fiind uneori conturate de arhipelaguri și peninsule.

Deși suprafața lor este înglobată în întinderea totală a Oceanului Planetar, mările au bazine proprii care însumeaza 74.800.000 km2 ceea ce reprezinta aproximativ 20% din suprafața totală a oceanelor. De menționat că mările Oceanului Arctic reprezintă mai bine de 2/3 din întreaga suprafață a acestuia, iar mările Oceanului Antarctic reprezintă aproape integral suprafața oceanului.

Există mai multe criterii de clasificare a mărilor:

– după poziția geografică pe care o ocupă bazinele maritime față de continente;

– după temperatura superficială a apelor;

– după geneză, etc.

După pozitia geografică pe care o ocupă bazinele maritime față de continente se disting :

– mări mediteraneene, situate mai adânc în interiorul uscatului, la hotarul dintre două continente și care comunică cu oceanul doar prin strâmtori (Marea Mediterană, Marea Caraibelor, Marea Asiatica, Marea Roșie);

– mări țărmurene, interpuse cel mai adesea între continent și ocean, cu care comunică prin spații largi (Marea Nordului, Marea Arabiei, Marea Amudsen, Marea Ross, Marea Roosvelt, Marea Wedell, Marea Scoției), ori, dimpotrivă, sunt bazate pe arhipelaguri, iar legatura cu oceanul se face prin strâmtori (Marea Bering, Marea Ohotsk, Marea Japoniei, Marea Chinei de Sud);

– mări marginale (bordiere), așezate la marginea continentelor, având o largă comunicare cu oceanul ( Marea Norvegiei, Marea Barents, Marea Laptev, Marea Beaufort, Marea Tasman);

– mări interioare, înconjurate aproape în întregime de continent și care comunică cu alte mări prin strâmtori înguste (Marea Neagră, Marea Azov, Marea Baltică);

– mări complet închise , ce au facut cândva parte din Oceanul Planetar, dar care acum sunt complet separate (Marea Caspica, Marea Aral).

După temperatura superficială a apelor, mările se pot grupa în:

– mări polare , a căror temperatură la suprafață nu depășește 50C (Marea Kara, Marea Laptev, Marea Beaufort, Marea Baffin, Marea Ross, Marea Weddell, Marea Amudsen, Marea Scoției, etc. );

– mări subpolare, cu temperatura apelor de suprafață mai mică de 100 (Marea Ohotsk, Marea Bering , Marea Labradorului , Marea Irming);

– mări temperate reci, în care temperatura apelor superficiale nu depășește, de obicei, 180 C (Marea Norvegiei, Marea Nordului, Marea Baltică, Marea Mânecii, Marea Tasman); cu temperatura apelor de suprafață ce urcă frecvent până la 230 C, atingând adesea 25 – 270C (Marea Mediterană, Marea Japoniei, Marea Galbenă, Marea Neagră);

– mări intertropicale, cu temperaturi superficiale întotdeauna mai mari de 230C, atingând adesea 28 – 300 C (Marea Caraibelor, Marea Asiatică, Marea Roșie, Marea Arabiei, Marea Chinei de Sud).

O influență deosebită asupra temperaturilor apelor de la suprafața mărilor și oceanelor o au curenții oceanici – calzi sau reci ce modifică repartiția temperaturilor medii anuale, făcând ca izotermele să nu coincidă cu paralele. Din aceasta cauză, țărmurile răsăritene ale Atlanticului de Nord și ale Pacificului de Nord sunt mai calde decât țărmurile apusene ale celor două oceane.

După geneză, mările se împart în două mari grupe:

– mări epicontinentale, situate pe platforma continentală, ce au luat naștere după transgresiunea apelor de pe uscat și care au, de obicei, adâncimi reduse, până la 200 m ( Marea Baltica, Marea Albă, Marea Ciukotsk, Marea Galbenă, Marea Irlandei, Marea Mânecii );

– mări tectonice, ce s-au format prin prăbușirea unor porțiuni de uscat (Marea Mediterană , Marea Roșie, Marea Caraibelor).

Mările adiacente Oceanului Antarctic

Marea Amundsen

Delimitată relativ recent (1947) pe atlasele geografice, Marea Amundsen scaldă țărmurile continentului Antarctic între peninsula Thurston, ce prelungește spre nord teritoriul James Ellsworth și capul Dart din teritoriul Marie Byrd, mărginindu-se la est de Marea Roosvelt. Acoperită aproape tot timpul anului de o imensă platoșă de gheață, a cărei grosime depășește pe alocuri 60 m , marea pătrunde în interiorul continentului pe o adâncime de 350 km , formând un golf larg, cu țărmurile înalte, în apropierea cărora își înalță piscurile acoperite de gheață Munții Kohler (4750m) și Siple (3109m). Temperatura medie a apelor sale nu depășește 1,50C, iar salinitatea este de 32,4 ‰. Puținele explorări ale fundului, întreprinse pentru prima oară în vara anului 1961, n-au descoperit adâncuri mai mari de 300m. Împreună cu mările Bellingshausen și Roosvelt acoperă o suprafață de aproximativ 600 000 km2.

Marea Bellingshausen

La est de Marea Amundsen, între peninsula Thurston și capătul sudic al peninsulei Graham, țărmurile Antarcticii sunt scăldate de apele Mării Bellingshausen, cea mai adâncă (4792) și cea mai bogată în insule dintre mările ce înconjoară continentul. Majoritea insulelor se înșiră de-a lungul țărmurilor vestice ale peninsulei Graham (Adelaide, Alexandru I, Charot). Doar insula Petru I face excepție, desprinzându-se solitară, cu contururile ei stâncoase deasupra banchizei de gheață, tocmai în partea apuseană a mării. Expeditiile științifice organizate în Antarctica după 1957-1958 au înființat pe țărmurile mării o serie de stațiuni de cercetări oceanologice și meteorologice, dintre care Eseranța (Argentina), Decepcion (Chile, Argentina, Marea Britanie), Yelcho (Chile), T și K (ambele aparținând Marii Britanii) funcționează și astăzi.

Marea Ross

Cea mai vestică mare din bazinul antarctic, a fost însă și cea mai de demult și mai intens cercetată. Limita nordică este paralelul de 600S și are o suprafață de 958 000 km2, cu o adâncime de peste 4 000 m. Cuprinsă între Marea Roosvelt, la răsărit și Marea D’Urville la apus, de care o desparte capul Adare pe unde trece meridianul 1700 longitudine estică, Marea Ross pătrunde cel mai adânc în cuprinsul continentului de gheață până la poalele ghețarului Ross (750 S). Acest punct a fost atins pentru prima oară de exploratorul englez sir James Clarke Ross la 23 ianuarie 1841 după o îndelungată luptă cu sloiurile plutitoare și mai cu seamă cu carapacea de gheață, ce se întinde pe 700 km lungime, cunoscută sub numele de Marea Barieră Ross.

În extremitatea sud-vestică a Marii Bariere, James Ross a descoperit o insulă, care astăzi îi poatră numele (insula Ross), pe care se află conul vulcanic, format din patru cratere, acoperit în întregime cu gheață, al celui mai sudic vulcan activ al Terrei, Erebus (4023m), aflat la 77035’ latiudine sudică. Dorința de a atinge Polul Sud i-a făcut pe marii exploratori Roald Amundsen și Robert Scott să aleagă tocmai această porțiune de pe coasta Antarcticii, în temerara lor dispută de la începutul celui de-al doilea deceniu al secolului al XX-lea. Urmând un traseu mai dificil, dar cu 60 de mile mai apropiat de pol și folosind sănii trase de câini, expediția norvegiană condusă de Amundsen, din care făceau parte: Hansen, Bjaaland, Hassel și Wisting atinge prima Polul Sud la 14 decembrie 1911, înălțând drapelul norvegian pe care scria cuvântul „Fram” numele vasului ce-i purtase pe curajoșii exploratori până pe țărmurile Antarcticii. Robert Scott, împreună cu colegii săi de expediție: Willson, Oates, Bowers și Evans, reușesc acest lucru abia după o lună și trei zile, la 17 ianuarie 1912, trăind cumplita dezamăgire a înfrângerii. Pe drumul de întoarcere, toți membrii expediției engleze își găsesc moartea datorită gerului cumplit și lipsei de alimente. Pe țărmurile Mării Ross au fost organizate o serie de stații de cercetări polare americane, în majoritate întemeiate de marele explorator Richard Evelyn Byrd (1888-1957), care timp de aproape trei decenii (1928-1956) a fost cel mai neobosit cercetător al acestui continent. Prima dintre aceste stații, „Little America 1”, a funcționat timp de un an (1928-1929) având aspectul unui veritabil orășel, cu câteva case de locuit, cu pereți tripli, pentru cei 106 membri ai expediției, cu laboratoare și o bibliotecă cu 1200 de volume și cu hangare pentru cele 4 avioane ale expediției. Principalul obiectiv l-a constituit survolarea Polului Sud, pe care Richard Byrd o realizează la 30 noiembrie 1929 însoțit de pilotul său Richard Balken, mecanicul June și fotograful McKinley. Byrd realizează cu acest prilej „eventul polar”, deoarece în urmă cu 3 ani și jumătate la 9 mai 1926, zburase și deasupra Polului Nord, înaintea lui Roald Amundsen, ce realizase și el acest lucru, dar cu 48 ore mai târziu, la bordul dirijabilului „Norge”.

În ianuarie 1934, Byrd debarcă pentru a doua oară pe țărmul Mării Ross, unde în același loc organizează cea de-a doua stație polară „Little America 2”, de unde întreprinde o serie de explorări în partea sudică a Oceanului Pacific, măsoară grosimea Marii Bariere, stabilește limita estică a ghețarului Ross, cercetează zonele muntoase Qeen Maud și Edsel Ford și realizează „experiența singurătății totale” locuind timp de 5 luni la 197 km de stațiunea polară într-o baracă de lemn, sub gheață.

După ce mai organizează încă 2 expediții antarctice, neobositul explorator american participă între 1955-1956, cu un an înaintea morții sale, la expediția americană condusă de contraamiralul George Dufek, care construiește pe țărmul golfului Kainan stațiunea „Little America 5” ce funcționează și astăzi.

De altfel, începând cu Anul Geofizic Internațional, pe țărmurile Mării Ross au fost organizate o serie de stațiuni geofizice americane, norvegiene, engleze și neozeelandeze , care își aduc contribuția la descifrarea unor probleme încă necunoscute ale misteriosului continent sudic.

Marea Weddell

Este una dintre cele mai întinse și mai adânci dintre mările Oceanului Antarctic. Are o suprafață de 2.890.000 km2, adâncimea medie de 1 060 m, adâncimea maximă de 8 268 m, volumul apelor de aproximativ 3.500.000 km3 . Este situată în partea de sud a Oceanului Atlantic, pătrunzând adânc în interiorul Antarctidei , unde formează un imens golf, înaintând pană la 82 0 S. Spre vest este delimitată de Peninsula Antarctică, spre nord de micile arhipelaguri Orkney de Sud, Shetland de Sud și Sandwich de Sud, iar spre NE comunică larg cu apele Oceanului Atlantic, între insulele Sandwich de Sud și Capul Norvegia.

Adâncimi mai mari de 8.000 m sunt în partea de NE a mării, unde este și cel mai adânc punct sondat, având adâncimea de 8.268 m. În schimb în partea de W și SW adâncimea descrește treptat ajungând la 80 m în dreptul marelui ghețar de platformă Larsen.

În apropierea țărmului de SW se înalță crestele stâncoase acoperite în întregime de gheață ale munților Executive Committee Range. Spre SSE se află ghețarul de șelf Filchner, unde în 1960 o expediție britanică a descoperit un canal subglaciar transantarctic ce leagă Marea Weddell cu Marea Ross.

Un imens cordon de gheață ( Marea barieră Filchner ) unește țărmurile vestice și cele estice ale Mării Weddell între paralelele 750-780 S. La sud de această barieră de gheață se află insula Berker ( 25.000 km2 ), a doua ca mărime din insulele Antarcticii.

Marea Scoției (Marea Antilelor de Sud)

Ocupă partea sud-vestică a Oceanului Atlantic, fiind delimitată spre N de țărmurile sudice ale Țării Focului (Tierra del Fuego), insulele Malvine (Falkland) și insulele Georgia de Sud, la est de insulele Sandwich de Sud, spre sud de insulele Orkney de Sud și Shetland de Sud. Comunică larg spre vest, prin strâmtoarea Drake, cu apele Pacificului, iar spre N, E și SE cu cele ale Atlanticului.

Apele sale acoperă o întinsă platformă continentală (cea a Patagoniei), adâncimea depășind rar 170 m. Doar în apropierea arhipelagului Orkney de Sud se găsește un abis adânc de 6.468 m. Este o mare foarte rece, temperatura medie anuală a apelor de suprafața fiind de 5,3 0C datorită apropierii de Antarctica, de unde se desprind uriașe aisberguri tabulare, care înaintează prin apele Mării Bellingshansen până în strâmtoarea Drake, de unde sunt preluate de Curentul Malvine (Falkland) și împinse în Marea Scoției până dincolo de 40 0 S, unde sunt topite de curentul cald al Braziliei.

Marea Roosevelt

Scaldă țărmurile Antarcticii între capul Dart, spre răsărit și peninsula Edward al-VII-lea spre vest, ocupând în mare parte zona platformei continentale. Două golfuri: Wrigley, la est și Sulzberger, la vest pătrund mai adânc în platoșa de gheață a continentului. Spre est se învecinează cu Marea Amudsen, iar spre vest cu Marea Ross.

CAPITOLUL 3

CARACTERISTICI HIDROMETEOROLOGICE ALE ANTARCTICII

3.1. Introducere

Antarctica este cel mai rece continent, este locul unde se întâlnesc cele mai puternice vânturi. Cum se poate observa din figura de mai jos, există mai multe zone cu caracteristici meteorologice diferite, în continuă mișcare. Unele se deplasează spre sud și aduc vânturi puternice și precipitații bogate pe regiunile costiere, altele intră în interiorul continentului iar precipitațiile, mai sărace, cad rapid.

Figura 5. Zone climatice în Antarctica

3.2. Structura pe verticală a atmosferei terestre

Atmosfera terestră reprezintă învelișul gazos care înconjoară Pământul. Principalele gaze componente sunt azotul (78%) și oxigenul (21%), un procent fiind reprezentat de alte gaze (argon, aproximativ 0,93%, neon, ozon, heliu, kripton, hidrogen, xenon, radon, dioxid de carbon cu o concentrație variabilă). Aerul atmosferic mai conține vapori de apă, într-o proporție variabilă, substanțe organice (bacterii, resturi vegetale) și anorganice (praf, particule microscopice de sare marină, etc.). O componentă importantă a atmosferei este reprezentată de particule ionizate, cu un rol important pentru tehnică.

În ceea ce privește structura pe verticală a atmosferei terestre, întâlnim următoarele straturi:

troposfera, de la 0 la 8 – 18 km;

stratosfera, 18 – 35 (45) km

mezosfera, 35 (45) – 80 (100) km;

termosfera, 80 (100) – 1 000 (1 200) km;

exosfera sau zona de disipație, 1200 – 3 000 km.

Între aceste straturi există straturi de tranziție cu grosimi variabile denumite: tropopauză, stratopauză, mezopauză și termopauză.

Termenul de ionosferă se utilizează atunci când se fac referiri la proprietățile electrice ale termosferei. Ionizarea dă naștere la o serie de substraturi cu o concentrație electronică diferită, denumite: regiunea D (70-85 km), regiunea E (85-120 km) care noaptea se reduce considerabil, regiunea F (120-480 km) care în timpul zilei comportă două straturi F1 și F2 , caracterizate prin două nivele de ionizare. Atenția deosebită acordată fenomenelor și proceselor din atmosfera înaltă se explică în bună parte prin descoperirile din ultimile decenii care vădesc incontestabil că ionosfera reprezintă „o răspântie a cercetărilor”. Pe lângă importanța deosebită pe care o are pentru dezvoltarea sistemelor moderne de telecomunicații, tot ionosfera este locul unde se desfășoară procese fizico-chimice complexe. În ionosferă are loc sinteza ozonului care se încălzește și dă naștere oxigenului, proces ce absoarbe radiațiile ultraviolete, împiedicându-le să mai ajungă pe Pământ.

3.3. Câmpul magnetic terestru

Cercetările efectuate cu sateliți au permis să se stabilească faptul că în apropierea Pământului se găsesc două centuri de radiații. Prima, denumită și „zona interioară”, este destul de îngustă și se găsește de-a lungul ecuatorului geomagnetic la o înălțime de 3 600 km. „Zona exterioară” are forma literei C, cu o grosime egală cu raza Pământului, situată la distanța de 16 000 km. Aceasta înconjoară Pămîntul cu excepția zonelor polare. În aceste zone circulă electroni cu energie de cîteva sute de KeV, capabili să producă radiații X extrem de puternice la ciocnirea cu corpuri metalice. Zonele mai sunt cunoscute sub denumirea de centurile Van Allen. Au un rol foarte important pentru desfășurarea vieții pe Pământ, deoarece ele absorb o mare parte din radiațiile solare și cosmice.

Figura 6. Câmpul magnetic terestru

Câmpul magnetic al Pământului este cauzat în principal de rotația cu o mișcare diferită a miezului metalic lichid al Pământului. Astfel, pe teritoriul Antarcticii, pe lângă polul sud geografic, definit ca intersecția Pământului cu axa sa de rotație, la o depărtare de 2 800 km se găsește polul sud magnetic, pe coastele Adelie Land.

Aurorele polare sunt fenomene electro-luminoase ce iau naștere în atmosfera înaltă, deasupra regiunilor polilor magnetici ai globului terestru. În emisfera sudică se numesc aurore australe sau luminile sudului.

Figura 7. Aurora australă

Curbele care unesc pe hărțile meteorologice punctele de egală frecvență a aurorelor polare se numesc izohasme.

Cauza aurorelor polare este activitatea cromosferei solare, care generează permanent vântul solar, precum și puternicele erupții solare, cu caracter periodic sau accidental. Fluxurile de plasmă solară emise din cromosferă conțin cantități mari de protoni și electroni cu energii înalte. Când aceste particule pătrund în atmosfera înaltă a Pământului, în stratul E, ele provoacă o puternică ionizare a atomilor și moleculelor gazoase și o intensă emisie spectrală a acestora. Apariția aurorelor numai la latitudini mari este legată de configurația câmpului magnetic al Pământului.

Furtunile magnetice sunt turburările puternice suferite de câmpul magnetic terestru în urma comprimării, dilatării sau a altor deformări ale magnetosferei sub acțiunea unui flux intens de plasmă solară, datorate unei erupții în cromosferă.

3.4. Temperatura

De-a lungul coastelor continentului, temperaturile sunt apropiate de 00C în lunile de vară (decembrie – februarie), uneori chiar pozitive în nordul Peninsulei Antarctice. Pe timpul iernii temperatura medie în zonele costiere este cuprinsă între -100C și -300C, dar poate crește considerabil până la 00C când furtunile aduc aer cald. În interiorul continentului, datorită înălțimilor mari, a latitudinii extreme și a distanței mari față de ocean, temperatura în cursul verii are o medie de -200C, iar în cursul iernii scade sub -600C.

Figura 8. Temperaturile medii.

Recordul a fost înregistrat la stația Vostok – 89.50C. În figura următoare sunt prezentate valorile medii ale temperaturilor înregistrate la diverse stații în anul 2002.

Figura 9. Temperaturi înregistrate în 2002 la diverse stații de cercetare

Despre variația temperaturii de la an la an nu se poate afirma nimic. Majoritatea temperaturilor înregistrate indică o ușoară încălzire, mai puțin la Polul Sud unde s-a înregistrat o ușoară răcire.

Figura 10. Temperaturi înregistrate la Polul Sud în 2002

O creștere semnificativă a temperaturii medii s-a înregistrat pe coasta vestică a Peninsulei Antarctica, aceasta fiind de aproximativ 2.50C în 50 de ani.

Particularitatea continentului este că la o altitudine de 1000 m temperatura aerului este mai ridicată decât la nivelul solului, uneori chiar cu 300C. Este ceea ce meteorologii numesc inversiune termică. Stratul de aer de la înălțime se comportă ca un scut care blochează circulația pe verticală a aerului.

Figura 11. Inversiunea termică. Stația Vostok

Temperatura pe continentul antarctic ar coborî în mod continuu dacă nu ar exista surse suplimentare de căldură. Acestea sunt de două tipuri: o sursă este căldura transportată de circulația globală de la latitudini mai mici, iar alta este căldura capturată de sistemele ciclonice și căldura eliberată de transformarea precipitațiilor din starea lichidă în stare solidă.

3.5. Vânturile

Vântul este deplasarea orizontală a unei mase de aer dinspre o zonă cu presiuni înalte spre o zonă cu presiuni joase, sub influența gradientului baric orizontal (mărimea care exprimă descreșterea presiunii pe unitatea de distanță). Vânturile se clasifică în funcție de frecvența cu care bat în:

vânturi permanente;

periodice;

neregulate.

În funcție de natura și zonele de acțiune sunt:

vânturi rezultate în urma circulației generale a atmosferei;

vânturi locale.

În funcție de înălțimea la care acționează sunt:

vânturi de suprafață;

vânturi de altitudine.

Figura 12. Vânturile în Antarctica

Regiunea cuprinsă între 300 S și 650 S, prin care trec rutele de navigație ce se îndreaptă spre Australia și America de Sud, este cunoscută sub denumirea de „Roaring forties” (Vuietul de la latitudinea de 400S) deoarece aici acționează vânturile de vest. Pe vremea navigației cu vele nevele coborau până la latitudini sudice unde vânturile acționau cu forță scurtând considerabil durata voiajului. În prezent, navele de transport moderne evită să atingă latitudini mai mari de 400 S deoarece în aceste zone marea este permanent foarte agitată, valurile pot depăși 6 m înălțime, precipitațiile sunt foarte numeroase, nebulozitatea ridicată, pot exista numeroase aisberguri.

În zona cercului polar există o zonă de presiune joasă, cu vânturi variabile de vest. Se întâlnesc foarte multe furtuni care transportă aer mai cald, de la latitudini medii spre pol, ducând astfel la creșterea nebulozității

La latitudini mai mari, dincolo de cercul polar antarctic se întâlnesc vânturile polare de est. Acestea sunt tot timpul violente, viteza lor medie la suprafața banchizei sau a mării fiind cuprinsă între 100 și 200 nd, ceea ce ne permite să le considerăm printre cele mai puternice vânturi din lume.

Figura 13. Vânturile și curenții în Antarctica

Vânturile catabatice sau vânturi descendente sunt vânturile care coboară cu viteze mari pantele unor formațiuni orografice. Iau naștere prin acumularea unor uriașe mase de aer rece în spatele unor bariere muntoase și încep să bată în momentul în care înălțimea masei de aer rece depășește înălțimea barierei orografice. Vânturile catabatice pe continentul antarctic ating viteze foarte mari (recordul este de 324 km/h , înregistrat la o stațiune franceză). Cauza este relieful acestui continent care are o înălțime medie de 2 500 m, nu are neregularități, astfel că masele de aer coboară mai întâi lin spre coaste, apoi din ce în ce mai repede, pe măsură ce panta devine mai abruptă. Efectul de inversiune termică determină masele de aer să se miște în direcții neobișnuite. De regulă, sub influența gravitației, a rotației Pămîntului și a forței Coriolis, vânturile catabatice bat spre est, dar direcția principală este spre linia coastei dinspre sud spre nord. Viteza acestor vânturi crește până când se egalează forța de gravitație cu forțele de frecare datorate contactului cu solul și cu straturile de aer superioare. În vecinătatea coastei, în momentul când ajung la ocean, vânturile își pierd din intensitate deoarece nu mai există forța generatoare și interacționează cu mase de aer cu alte proprietăți. Prin presiunea mare pe care o dezvoltă când ajung în zonele plate, vânturile catabatice pot acționa asupra ghețurilor reușind deseori să producă fisuri și să dea naștere la aisberguri.

Figura 14. Vânturile catabatice

De asemenea, pe continentul antarctic au loc furtuni violente. Acestea iau naștere în urma diferențelor mari de presiune dintre zonele costiere și zonele din interior care se răcesc mai repede la venirea toamnei. Furtunile polare seamănă foarte mult cu ciclonii tropicali, au aceeași formă, aceiași nori și sunt la fel de violente.

3.6. Precipitațiile

Cantitatea de precipitații care cade în interiorul continentului este mai mică de 50 mm/an de apă, echivalentă zăpezii, ceea ce seamănă cu un deșert. În zona costieră cantitatea ajunge la câțiva metri pe an. După ce zăpada a căzut, ea va fi redistribuită de vânturi.

Figura 15. Precipitațiile acumulate în 2002.

În momentul când a căzut, zăpada are o densitate de 300 kg/m3, dar cu trecerea timpului devine mai densă, cristalele de gheață cresc, ajungând la 900 kg/m3, care reprezintă densitatea gheții de pe continent.

Aproximativ 90% din gheața din lume se găsește în Antarctica, ceea ce înseamnă 14 milioane km2 și un volum de 30 milioane km3. Dacă aceasta s-ar topi, nivelul apelor oceanice ar crește cu 70 m. Puritatea acestei gheții este foarte ridicată. Gheața nu stă pe loc, ea se deplasează spre ocean. Deși la suprafață este foarte rece, la bază este mai caldă, se topește și se comportă ca un lubrifiant pentru curgerea spre ocean. Astfel iau naștere canale prin gheață.

3.7. Nebulozitatea

Pe continentul antarctic nebulozitatea medie anuală este 6 și 7, cu o maximă vara și o minimă iarna. Deși atmosfera antarctică este înghețată, norii conțin atât cristale de gheață cât și picături de apă. Figura de mai jos este o fotografie microscopică a unui nor de deasupra Peninsulei Antarctice; picăturile de apă au formă sferică, iar cristalele de gheață au formă hexagonală. Forma exactă a cristalelor de gheață depinde de temperatura la care se formează.

Figura 16. Sisteme noroase.

Figura 17. Reprezentare microscopică a particulelor din nori

Norii întâlniți sunt similari cu cei de la latitudini mai mici, cu excepția norilor formați prin convecție termică. În interiorul continentului, unde temperatura este sub – 500C, norii sunt formați numai din cristale de gheață și sunt rarefiați.

3.8. Oceanul Antarctic

Oceanul Antarctic sau Oceanul de Sud (Southern Ocean) este zona delimitată la sud de coastele continentului, iar la nord de paralelul de 600S.

3.8.1. Originea Oceanului Planetar

Volumul imens de apă din oceane și mări (137*107 km3) a fost produs în perioadele geologice ale pământului. În prezent informațiile referitoare la formarea apei sunt puține. Informațiile existente arată că în Precambrian, aproximativ acum 3,3 bilioane de ani pe Pământ existau bacterii, ceea ce indică și prezența apei. De asemenea există fosile ale unor alge marine primitive și a organismelor nevertebrate ce datează din Cambrian adică de acum 540 milioane de ani. Nu există informații conform cărora anterior acestor perioade să fii existat apa pe Pământ.

Se presupune că hidrosfera este rezultatul condensării atmosferei. Există elemente ce demonstrează faptul că Pământul a luat naștere în urma acumulării de praf cosmic ce a fost încălzit de radiațiile cosmice. Această încălzire a dus la separarea materialelor ce formează Pământul în miez, manta și scoarță. Atmosfera era alcătuită din gaz, hidrogen și vapori de apă.

Odată cu trecerea timpului miezul a continuat să se încălzească atingând temperaturi foarte mari. În urma arderilor din miez au rezultat gaze, dioxid de carbon, monoxid de carbon și azot molecular.

În urma fotodisocierii apei ce se afla în atmosferă sub forma de vapori, moleculele de hidrogen s-au deplasat în stratul superior al atmosferei exercitând o presiune asupra stratului de oxigen de la suprafața scoarței. Reacția oxigenului cu materia de la suprafața scoarței a dus la formarea de vapori de apă, acumulările de astfel de vapori începând să formeze în zonele depresionare de la suprafața scoarței.

În urma arderilor din miez gazele ce rezultau în atmosferă au facut ca apele de la suprafața scoarței să capete o anumită aciditate prin dizolvarea dioxidului de carbon în apă. După ce această reacție s-a produs, apa a început să dizolve rocile ce alcătuiau scoarța.

Acumularea de oxigen în atmosferă a fost lentă pentru că acesta reacționa cu metanul și azotul molecular din atmosfera dar și cu fierul conținut în rocile din scoarță. Numărul algelor marine a crescut, acestea consumând în procesul de fotosinteză dioxidul de carbon și eliberând oxigen în atmosferă.

În urma acumulărilor de apă a rezultat Oceanul Planetar.

În ceea ce privește originea bazinelor oceanice există trei teorii.

Teoria 1 Deriva Continentală. Ariile continentale plutesc pe materialul subcrustal (mai adânc și mai greu), iar curenții adânci de convecție (inițiați de încălzirea inegala a mantalei) antrenează părți ușoare ale crustei continentale, concentrându-se spre partea descendentă a curenților. Dificultatea teoriei este de a explica cum o arie continentala devine ocean atunci când continentele sunt mase ușoare care plutesc pe un strat mai adânc și mai dens.

Teoria 2 Expansiunea fundului oceanic. Se presupune că există o deplasare a fundului oceanic ce începe în zona dorsalelor mediane și se dezvoltă în direcții opuse, perpendiculare pe dorsale. În golul rezultat se formează o noua suprafață a fundului constituită din material bazaltic provenit din manta. Creasta reprezintă o arie de UPWELLING crustal unde e furnizat material nou, iar marginile externe ale continentelor sunt arii de DOWNWELLING. Anomaliile magnetice lineare sunt paralele cu dorsalele mediane

Teoria 3 Noua tectonică globală. Se presupune ca scoarța ce formează învelișul de suprafață al pământului este alcătuită din 20 de plăci mari ce se deplasează funcție de procesele ce se desfășoară în miez și funcție de mișcarea celorlalte plăci.

3.8.2. Relieful submarin.

Există diferite clasificări ale reliefului fundului oceanic ce se bazează pe adâncimea, geografia și structura sa crustală. În lucrarea lui David Ross – “Introducere in oceanografie” – este utilizată divizarea simplă a fundului oceanic, și anume:

-marginea continentală;

-bazinul oceanic.

Marginea continentală cuprinde :

– zona litorală (plajele și regiunea imediat adiacentă oceanului și influențată de ocean: estuare , lagune , mlastini);

– platforma continentală ( povârnișul continental )

– piemontul oceanic : – piemontul oceanic superior

– piemontul oceanic inferior

Bazinul oceanic reprezintă fundul marin adânc situat dincolo de marginea continentală, spre larg, care cuprinde :

-câmpia abisală;

-fosele oceanice;

-dorsala oceanica.

În cele mai multe cazuri, legătura dintre uscat și adâncurile oceanului se face prin interiorul unei imense platforme, care urmărește – cu unele întreruperi – conturul continentelor, prelungind, de fapt, uscatul sub apele marine până la adâncimea medie de 200 m (limite variază între 120 – 350 m). Este zona platformei continentale cunoscuta sub denumirea de șelf, a cărei lățime variază de la câțiva zeci de metri până la mai multe sute de kilometri.

Platforma continentală are aspectul unei câmpii întinse, destul de netede la suprafata, care coboara lin, având o panta de 00 07’. Suprafata totală a platformei continentale este de 28.000.000 km2 , ceea ce ar reprezenta cam 1/5 din suprafata uscatului Terrei.

Pozitia platformei continentale are o deosebita importanta pentru tarile riverane deoarece determina o serie de drepturi maritime, ca de pilda : libertatea de navigatie, folosirea in exclusivitate a zăcămintelor minerale, drepturi de pescuit, etc. Limita actuala stabilită principial de O.N.U. este situata la 300 brate (~550 m adâncime ).

Povârnișul continental ( talazul ) reprezintă o pantă cu unghiul de înclinare de 40 , care se extinde de la limita exterioara a selfului până spre adâncul oceanului. În unele regiuni înclinarea poate depăși 200 . Adesea joncțiunea sa cu fundul oceanului este mai greu de precizat fie datorită reducerii gradate a inclinarii pantei din cauza prezenței unei zone intermediare numita piemont oceanic, fie ca urmare a faptului că marginea exterioară a platformei continentale se termina brusc in dreptul unei fose marine, iar alteori povârnișul continental este intrerupt de fose marine.

Aproximativ 50% din povârnisurile continentale (denumite si pante continentale) sunt marginite spre exterior de fose adânci. Restul pantelor continetale, desi nu se termină prin fose, sunt totusi afectate de miscări seismice, fiind din punct de vedere geologic o zona instabila.

Povârnișul continental coboară până la 1500 – 2000 m de unde se desfășoară piemontul oceanic .

Piemontul oceanic are o inclinare mult mai lina a pantei , de obicei mai mica de un grad ( adica 1/100 m), media inclinarii pantei fiind de ~ 7/100 m in cazul povarnisului continental .

Lățimea acestei suprafete oceanice variaza de obicei intre 100 – 1000 km si cel mai adesea este formata din doua nivele, separata de o panta cu o inclinare de 5-60 :

– piemontul superior;

– piemontul inferior.

Relieful celor mai multe piemonturi oceanice este foarte jos , in general fiind intrerupt numai de canioane submarine sau munti submarini.

Numeroase regiuni ale platformelor continentale , povarnisurilor continentale si chiar ale piemontilor oceanici sunt tăiate de canioane submarine, văi adânci de origine glaciară care taie relieful submarin , sunt sinuoase , au versanti stâncoși si profile in V. Dimensiunile anumitor canioane submarine sunt impresionante : canionul Monterey din largul Californiei sudice are relieful mai spectaculos decât Grand Canyon; canionul Hudson din fata fluviului Hudson se extinde cu 150 m spre larg, traversând apoi piemontul oceanic pe inca 150 m ca un canal cu bancuri laterale ( indiguit in mod natural ).

Câmpiile abisale constituie elementul topografic principal al reliefului fundului oceanelor, reprezentând zone imense cufundate in intuneric si acoperite cu un strat de mâl gros, de sute de kilometri; ocupă ~ 70% din suprafata Oceanului Planetar si sunt departe de a avea infățisarea unor câmpii in sensul terestru al cuvantului.

Câmpiile abisale sunt denivelate pe alocuri de santuri uriase, cel mai adesea in apropierea tărmurilor continentelor , de creste submarine asemenea unor lanturi muntoase sau de ridicaturi de forma conica , ce nu sunt altceva decat vulcanii submarini. Conurile vulcanilor submarini se ridica adesea pana aproape de suprafata oceanului , devenind astfel deosebit de periculoase pentru navigatie, iar uneori ajungand deasupra apelor , unde formeaza arhipelaguri sau insule ( Bermude , Hawaii etc.).

Un loc important in configuratia zonei abisale (campiei abisale) îl ocupa platourile oceanice , regiuni cu relief uniform, cu adâncimi intre 3000 – 4000 m, resturi ale unor vechi continente care s–au scufundat. Mai cunoscute sunt platourile Rio Grande din estul Argetinei, Bermudelor din estul S.U.A., Azorelor din N-V Africii , Albatros din vestul Americii Centrale , Noii Zeelande si Crozet din S – E Africii.

Muntii submarini sunt inaltimi izolate, deseori fiind cu peste 1000 m mai inalte decat fundul marin inconjurator; ei au pante abrupte, terminate într–un varf; chiar si in Atlantic muntii submarini pot fi foarte mari. Unul din cei mai inalti munti submarini este Great Meteor , din partea de N – E a Atlanticului , care are diametrul bazei de 110 km si se ridica cu peste 4000 m deasupra fundului oceanic.

Muntii submarini au forme tipice de conuri vulcanice. Când crestetul muntelui submarin este plat , acesta se numeste munte submarin tabular ( guyot ). Daca muntele subamarin este localizat in regiunea ecuatoriala si exista conditii oceanografice propice, pe creasta lui se poate dezvolta un atol. Atolul este un recif cu forma ovala care inghide o laguna. Reciful constiutie o comunitate biologica de pe fundul putin adanc al marii , care formeaza o structura calcaroasa solida , destul de puternica pentru a rezista fortei valurilor. In cadrul celor mai multe din aceste comunitati predomina coralii si algele. Exista 3 tipuri principale de recif : reciful marginal , reciful – bariera si atolul.

masa recif

recif terestra laguna bariera

Masa marginal

trestra laguna

Figura 18. Tipuri de recifuri.

Zonele abisale ale Pacificului impanzite de numerosi munti submarini de tip tabular – au fost descoperite peste 1400 in acest ocean – majoritatea lor avand partea superioara aplatizata ( datorita eroziunii valurilor ).

Dorsala oceanica este constituita dintr-un lant muntos ce se intinde pe fundul Oceanului Planetar, avand o lungime de 65.000 km, care strabate zonele abisale ale Oceanelor Atlantic, Indian , Pacific si Arctic. Se compune din :

– Dorsala Medio – Atlantica

– Dorsala Oceanului Indian

– Dorsala Pacifica

– Dorsalele Oceanului Arctic ( Alpha , Lomonosov si o posibila prelungire a Dorsalei Medio – Atlantice ).

Partea centrala a dorsalelor ( mai putin a celei Est – Pacifice ) este strabatuta de o vale adanca numita vale de rift , cu adancimi de pana la 2000 m ( in Dorsala Medio – Atlantica ) , fata de crestele laterale si cu o latime de pana la 50 km ( in cea Medio – Atlantica ).

In mare parte dorsala oceanica , indeosebi cea Medio – Atlantica este activata de cutremure. De fapt , 65% din activitatea vulcanica a planetei are loc in Oceanul Planetar.

Fosele oceanice sunt adevarate santuri uriase pe fundul campiilor abisale , avand in medie 1000 km lungime , dar a caror latime de – abia atinge 50 – 100 km in partea lor superioara , pentru a se ingusta tot mai mult in adancuri , unde nu depasesc 10 km latime. Aceste hăuri adânci ocupă aproape întotdeauna marginile oceanelor , având pantele atât de abrupte incât pot fi comparate cu povârnisurile Himalayei.

Bântuite de puternice seisme, ceea ce dovedeste că formarea lor inca nu e pe deplin terminata , fosele oceanice reprezinta cea mai activa zona a planetei din punct de vedere seismic.

Majoritatea oceanologilor si seismologilor considera ca gropile abisale reprezinta o forma noua in istoria scoartei terestre , ce a luat nastere relativ recent – in urma cu 3.000.000 – 4.000.000 de ani –ca urmare a puternicelor frământări ce s-au produs la zona de contact dintre suprafetele continentale si fundul mai adanc al oceanelor.

In partea apuseana a Pacificului se înșiră, ca într-un veritabil lanț, cele mai adânci fose ale Oceanului Planetar: fosa Filipinelor (groapa Cook de 11.516 m) , fosa Marianelor (11.032 m) , fosa Torega (10.816 m) , fosa Japoniei (10.374 m) , fosa Kurilelor (10.377 m) si fosa Kermadak (10. 002 m) , alaturi de care se afla si alte fose cu adancimi sub 10.000 m.

Fose mai importante se afla si in zona Pacificului de Est , cu adancimi de peste 6.000 m , in Atlantic – cea mai adanca fiind fosa Puerto – Rico (9.219 m), precum si în partea răsăriteană a Oceanului Indian, cele mai adanci fiind fosa Jawa (7.450 m) si fosa Vest–Australiana (7.001 m).

Ca intindere , unele fose au lungimi impresionante : fosa Alentinelor ( 3.000 km, adancime 7.678 m) situata la est de insulele Alentine ; fosa Guatemalei ( 2.500 km adancime 6.488 m) situata in zona din preajma litoralului guatemalez ; fosa Atacama (2.800 km , adancime 6.868 m ) situata in partea de nord a coastelor chiliene ; fosa Marianelor ( 1.800 km ) , un imens arc de cerc situat la est de arhipelagul fosa Torega ( 1.200 km) , din estul insulelor cu acelasi nume ; fosa Kermadec (1.000 km) , situata la nord- est de Noua Zeelanda , acestea fiind doar cele cu o lungime mai mare de 1.000 km.

Cercetarile efectuate au evidentiat prezenta unor fose oceanice si in Oceanul Arctic , de mai mici extindere si adancime comparativ cu celelalte zone asemanatoare de pe fundul oceanelor. Totusi , si aici au fost descoperite fose de peste 5.000 m adancime ( fosa Spitsbergen – 5.449 m , fosa Wilkins – 5.440 m si fosa Sedov – 5.220 m ).

Tabelul 2. Configurația reliefului submarin

Diferitele caracteristici ale reliefului submarin din cuprinsul Oceanului Planetar sunt redate pe hărtile geografie si de navigatie prin izobate – linii de egala adancime a apei , trasate la anumite intervale de adancime.

Analiza izobatelor permite observarea pe asemenea harti a foselor oceanice , a ariilor ce marcheaza dorsalele oceanice , a intinderii platformelor continentale , a dispunerii muntilor submarini si altor caracteristici ale reliefului submarin.

3.8.3. Compoziția apei de mare.

Compoziția chimică a apei de mare este influențată de o largă varietate de mecanisme de transport chimice. Râurile aduc la marginele oceanului chimicale sub formă dizolvată sau sub formă de particule. Particule datorate eroziunii vântului sunt transportate de acesta spre regiuni din mijlocul oceanului, regiuni aflate la mii de kilometri distanță de zona lor de origine de pe uscat. Soluțiile hidrotermale care au străbătut stratul, bogat în materiale, aflat sub fundul oceanului au adăugat la adâncul oceanului atât materiale dizolvate cât și sub formă de suspensii. Organismele din stratul superior al oceanului convertesc materialele dizolvate în solide, care vor contribui la formarea marilor adâncimi ale oceanului. Particulele aflate în tranzit spre fundul oceanului, ca și materialele de pe fundul oceanului vor raliza o reacție chimică cu soluțiile din împrejur. Prin aceste mecanisme chimice de formare și de divizare, locale și regionale, fiecare element al oceanului tinde să-și mărească, spațial și temporal, variațiile de concentrație. Amestecul fizic din oceane tinde să omogenizeze compoziția chimică a apei de mare. Influiențele opuse ale amestecului fizic și ale mecanismelor biochimice de formare și de divizare, duc la o variație substanțială a distribuției chimice în oceane.

Compoziția apei de mare nu este foarte bine cunoscută. Unul din motive este și faptul că multe zone oceanice nu au fost încă probate și analizate. În plus, concentrația elementelor implicate în procese biochimice poate varia cu factorul 1000 sau chiar mai mult. Altă dificulatate în cunoașterea exactă a compoziției apei marine o reprezintă faptul că în mediul marin reacțiile chimice au loc, în general, la limitele oceanului și anume la limita apă-atmosferă, limita apă-biosferă și la limita apă-sediment, adică exact acolo unde procesele chimice sunt cel mai puțin înțelese.

Substanțele anorganice dizolvate. Cea mai mare parte a apei marine este relativ pură, componenții anorganici dizolvați reprezentând numai aproximativ 3,5 (35‰) din greutatea sa. Elementele anorganice principale (cele prezente în cantități mai mari de 100 de părți per million (ppm) sau 100mg/l) sunt următoarele : clor, sodiu, magneziu, sulf (de obicei exprimat ca sulfat), calciu și potasiu. Elementele secundare (reprezentând mai mult de 1ppm dar mai puțin de 100ppm) sunt : bromul, carbonul, stronțiul, borul, siliciul și fluorul. Cele mai obișnuite elemente rare (prezente în concentrații mai mici de 1ppm) sunt : azotul, litiul, rubidiul, fosforul, iodul, fierul, zincul și molibdenul. Cel puțin încă 50 de elemente și posibil toate elementele care apar în mod natural sunt prezente în cantități mai mici de 10 părți pe miliard.

În contrast cu majoritate substanțelor oceanice, concentrațiile principalelor constituienți anorganici ai oceanelor sunt într-un mod remarcabil constante. Pentru 98% din volumul oceanelor, concentrațiile constituienților arătați în tabelul de mai jos variază cu mai puțin de 3% față de valorile date în coloanele 2 și 3. Mai mult, cu excepția carbonului anorganic, principalii constituienți arătați în tabel au rapoarte de concentrație ionică aproape fixe (coloana 4). Concentrațiile principalilor constituienți ai oceanelor variază în principal datorită proceselor rapide de schimburi de apă (precipitații și evaporare), concentrațiile relative rămânând aproape constante.

Principalii constituienți ai apei de mare

În apa marină elementele apar în mod practic numai ca părți componente ale unor compuși chimici. Unii compuși, cum sunt cei care conțin sodiu și potasiu, sunt foarte stabili; alții ca de exemplu compuși cu siliciu și mangan, sunt foarte instabili. Stabilitatea relativă a acestor compuși chimici este foarte importantă pentru compoziția oceanului. Se pare că unele elemente se concentrază în ocean, pe când altele trec rapid prin sistemul oceanic. Cu alte cuvinte, timpul de rămânere a elementelor în masa oceanului poate fi foarte variabil.

Deși cei 11constituienți arătați în tabelul de mai sus reprezintă mai mult de 99.5% din solizii dizolvați din apa mării, mulți alți constituienți sunt de o mare importanță pentru biochimia oceanelor. Componente chimice ca fosforul anorganic (HPO4²-și PO4³) și nitrogenul anorganic (NO3‾, NO2‾ și NH4+) sunt esențiale pentru dezvoltarea organismelor marine. Nitrogenul și fosforul sunt încorporați în țesutul organismelor marine într-un raport aproximativ de 16:1 și eventual se reântorc în soluție aproximativ sub același raport. Ca o consecință, în majoritate apelor oceanelor fosforul și nitrogenul anorganic dizolvat se găsesc într-un strâns echilibru.

Concentrațiile de fosfat anorganic în Pacificul de Vest variază de la mai puțin de 0.1 micromoli/kg (1×10-7 moli/kg) la suprafață, la aproximativ 3 micromoli/kg (3×10-6 moli/kg) în adâncimi.

Concentrațiile de nitrogen anorganic variază de la mai puțin de 1 micromol/kg la 45 micromoli/kg, de-alungul aceleiași secțiuni de ocean în raport strâns cu fosfatul.

Siliciul este încorporat în părțile structurale dure ale anumitor tipuri de organisme marine care abundă spre suprafața oceanelor. Concentrațiile de siliciu dizolvat variază între mai puțin de 1micromol/kg (1×10-6 moli/kg) spre suprafața apei la aproximativ 180 micromoli/kg (1,8×10-4 moli/kg) spre suprafața apei și 6 nanomoli (6×10-9 moli/kg) în adâncurile Pacificului de Nord.

Concentrația de zinc, un metal esențial pentru diverse funcții biologice, variază între aproximativ 0.05 nanomoli/kg (5×10-11 moli/kg) spre suprafața apei și 6 nanomoli (6×10-9 moli/kg) în adâncurile Pacificului.

Principalii componenți ai atmosferei, nitrogen (78.1%), oxigen (21.0%), argon (0.93%) și dioxid de carbon (0.035%) apar în apa de mare în proporții variabile, depinzând de solubilitatea lor și de reacțiile oceanice chimice. În echilibru cu atmosfera, concentrațiile gazelor nereactive, nitrogen și argon, în apa mării (0°C, salinitatea 35) este de 616 micromoli/kg și respectiv 17 micromoli/kg. Solubilitatea argonului și oxigenului este aproape identică.

Pentru apa de mare aflată în echilibru cu atmosfera, raportul dintre concentrațiile oxigenului și argonului este de aproximativ 20.45.

Concentrația oxigenului în apa de mare este variabilă. În apele de suprafață concentrația oxigenului depinde de temperatură : cu cât este mai ridicată temperatura cu atât este mai mică solubilitatea unui gaz. Totuși, la câteva sute de metri adâncime, apare de obicei o zonă de minim a oxigenului sau un strat sărac în oxigen. Acest strat este datorat unui fenomen biologic.

Oxigenul din apa mării provine din două surse : atmosfera și vegetația din ocean. Datorită contactului lor cu atmosfera, apele de suprafață conțin o cantitate previzibilă de oxigen. În unele cazuri se observă o suprasaturare, adică o cantitate extrem de mare de oxigen. De obicei, aceasta este datorată fotosintezei, adică procesului prin care plantele, utilizând bioxid de carbon, apă și energie solară, produc materie organică și oxigen. Întrucât depinde de lumina soarelui, această reacție fotosintetizantă are loc numai în straturile superioare ale oceanului, de obicei la adâncimi mai mici de 200m, având ca rezultat creșrerea conținutului de oxigen în apele de suprafață. Materialul organic și oxigenul sunt utilizate de organisme (inclusiv bacterii), mai ales în zone aflate la oarecare adâncime sub suprafața apei. Aceste procese înrudite, denumite respirație și oxidare, au ca rezultat consumarea oxigenului și eliminarea lui ca gaz, din apă. Cele două reacții pot fi exprimate după cum urmează :

Fotosinteză (plante)

CO2+H2O+substanțe nutritive+energie solară→materie organică (CH2O)n+O2

Respirație (plante și animale)

Materie organică (CH2O)n+O2→CO2↑+H2O.

Prin urmare, zona cu conținut minim de oxigen este generată mai ales de respirația animalelor și plantelor și de oxidarea bacteriană a resturilor organice. Prezența sau absența zonei de minim de oxigen depinde de raportul dintre consumul de oxigen prin respirație și aportul de oxigen produs prin amestecul apei de suprafață și de adâncimi mai mare. Se crede că sporirea cantității de oxigen cu adâncimea, sub zona minimului de oxigen, se datorează influxului de ape bogat oxigenate din regiunile polare, în părțile mai adânci ale oceanului.

Când oxidarea materiei organice reclamă tot oxigenul disponibil, sau când o regiune este izolată față de sursa potențială de oxigen reprezentată de apele polare adânci, tot oxigenul (sau cea mai mare parte a sa) din zonele profunde ale oceanului este consumat. O astfel de zonă izolată este Marea Neagră. Apele lipsite de oxigen sunt denumite anaerobe, materia organică din aceste ape fiind descompusă de bacterii reducătoare de sulfați. Sulfura care rezultă se poate combina cu hidrogenul formând hidrogen sulfurat, o substanță urât mirositoare care produce moartea multor organisme. Dacă apele profunde ale unei zone anaerobe sunt aduse la suprafață printr-o anumită formă de circulație a apei, în apele de suprafață are loc de obicei o mortalitate în masă a lumii animale.

În timp ce atmosfera este un vast domeniu de oxigen în comparație cu oceanele, conținutul total de dioxid de carbon al oceanelor este foarte mare în comparație cu cel al atmosferei. Dioxidul de carbon reacționează cu apa din mare pentru a forma acidul carbonic (H2CO3), ionii de bicarbonați (HCO3‾) și ionii de carbon (CO32-). Aproximativ 90% din totalul de carbon organic din apa mării este prezent ca ioni de bicarbonat. Formarea ionilor de bicarbonat și de carbon din dioxidul de carbon este însoțită de eliberarea ionilor de hidrogen (H+). Reacțiile dintre ionii de hidrogen și variatele forme de carbon anorganic limitează aciditatea apei de mare. Concentrațiile relativ mari ale carbonului anorganic și bor – ca B(OH)3 și B(OH)4‾ – din apa de mare (vezi tabelul de mai sus) sunt suficiente pentru a menține pH-ul apei de mare între 7.4 și 8.3. (Termenul pH este definit ca logaritm negativ al concentrației ionice de hidrogen exprimat în moli/kg). Acest fapt este oarecum important deoarece multe dintre reacțiile din apa mării sunt puternic dependente de pH. Dioxidul de carbon rezultat din reacția dintre oxigen și carbonul organic produce o aciditate maximă (pH minim) în apropierea adâncimilor de oxigen minim din apa de mare. Prin diluarea apei oceanice cu apa de râu provenită prin drenarea uscatului, proporția relativă a sărurilor conservatoare poate fi modificată, pentru că apele râurilor conțin în general mai mult sulfat decât clor și mai mult calciu decât magneziu.

Substanțe organice dizolvate. În apa de mare materia organică dizolvată apare în cantități relativ mici și de obicei variabile (între 0 și 6 mg/l). Acest material provine din dejecții și animale moarte. Din categoria materiei organice dizolvate fac parte și azotul și fosforul, care sunt combinați chimic în compuși organici ce vor fi oxidați (în unele cazuri de către bacterii), în azotați și fosfați.

Alți compuși organici dizolvați în apa de mare sunt carbonul organic, carbohidrații, proteinele, aminoacizii, acizii organici și vitaminele. Cu excepția nutrienților, azot și fosfor, se cunoaște foarte puțin despre distribuția verticală și orizontală a materiei organice dizolvate.

Procesele care implică carbon organic sub formă dizolvată sau sub formă de particule sunt deosebit de importante în conturarea caracterului chimic al apei de mare. Carbonul organic marin se găsește în primii 100 de metri adâncime ai oceanelor acolo unde carbonul anorganic dizolvat este transformat în materie organică prin fotosinteză. Ploaia de materie organică sub formă de particule, rezultată direct și indirect din procesele de fotosinteză, este un factor principal în distribuirea multor substanțe organice și anorganice în oceane. O mare parte din fluxul vertical de materiale din apele de suprafață este transformat în substanțe dizolvate în primii 400 metri ai oceanelor. Carbonul organic dizolvat reprezintă cel puțin 90% din cantitatea totală de carbon organic din oceane. Estimativ, carbonul organic dizolvat din apropierea suprafeței apei oceanului variază între 100 și 500 micromoli/kg. Concentrațiile de carbon organic dizolvat din adâncurile oceanului sunt de 5÷10 ori mai scăzute decât valorile de la suprafața apei. Carbonul organic dizolvat apare într-o extraordinară varietate de forme și, în general, compoziția sa este controversată și puțin înțeleasă. Tehnicile convenționale au indicat că, în apele de suprafață, aproape 15% din carbonul organic dizolvat poate fi identificat ca carbohidrați și aminoacizi combinați. Cel puțin 1÷2% din carbonul organic dizolvat de la suprafața apei se prezintă ca lipide și 20÷25% ca substanțe humice relativ nereactive. Relativa abundență de substanțe organice reactive, ca aminoacizii și carbohidrații, sunt considerabili reduși în adâncurile oceanului. Reacții de fotosinteză care implică carbonul organic dizolvat pot influiența chimia nutrienților vitali precum fierul, și, chiar substanțele organice dizolvate din straturile de suprafață ale apelor oceanelor sunt capabile de a altera existența nutrienților vitali, ca de exemplu cuprul și zincul.

Efectele activității umane. Deși oceanele constituie un imens rezervor, activitățile umane au început să influiențeze compoziția lor atât local cât și la scară globală. Creșterea nutrienților în apele costiere duce la creșterea fitoplanctonului, la o concentrație mărită de materiale organice dizolvate și sub formă de particule, la o descreștere a pătrunderii luminii solare prin apa de mare, și la o alterare a structurii comunitare a organismelor de pe fundul oceanelor. Anumite componente organice toxice, precum policlorinatul bifenil, se găsesc în apa mării și în organismele marine și sunt atribuite activităților umane.

Distribuția salinității. Salinitatea este folosită de oceanografi ca o măsură a conținutului total de sare a apei de mare. Practic salinitatea, simbolizată prin S, este determinată prin măsurarea unui raport dintre conductivitatea electrică a apei de mare și conductivitatea electrică a unei soluții standard. Practic salinitatea poate fi folosită pentru a calcula precis densitatea probelor de apă de mare. Datorită proporțiilor relativ constante ai principalilor constituienți, salinitatea poate fi deasemeni folosită pentru a calcula direct concentrațiile principalilor ioni din apa mării. Măsurarea salinității a fost inițial dezvoltată pentru a oferi o măsurare aproximativă a masei totale de sare dintr-un kilogram de apă de mare.

Domeniul de variație a salinității apelor din oceane este de la 33 la 37 grame de sare/kg sau părți la mie. În general, valoarea medie de 35‰ este cauzată de procesele de la suprafața Pământului care local aduc sau iau apă dulce. Regiunile cu evaporație ridicată au dus la o creștere a salinității la suprafață în timp ce regiunile cu precipitații ridicate au dus la o scădere a salinității de la suprafață. În regiunile de lângă țărm apropiate de surse mari de apă dulce, salinitatea ar putea fi scăzută prin diluare. Aceasta se întâmplă în special în zone unde porțiunea de ocean care primește apa dulce este izolată de restul oceanului prin geografia uscatului.

Schimbările de salinitatea ale oceanului sunt provocate mai ales de diferențele de evaporare și de precipitații. În regiunile polare, unde precipitațiile sunt relativ intense, apele de suprafață au salinitate mai mică, pe când în zonele subtropicale, unde evaporarea este destul de mare, apele de suprafață sunt mai saline.

La latitudini înalte unde sezonier apar ghețuri, salinitatea apei de mare este ridicată în timpul formării ghețurilor și redusă când gheața se topește.

3.8.4. Influența Oceanului Antarctic asupra condițiilor hidrometeorologice de pe Pământ

Odată cu dezvoltarea oceanografiei, în urma studiilor intreprinse în perioada interbelică s-a ajuns la concluzia că Oceanul Antarctic este inima Oceanului Planetar. El este un adevărat motor care furnizează mari cantități de apă în celelalte oceane și el este cel de care depinde întrega circulație a apelor oceanice.

Este singurul ocean care se mișcă nestânjenit în jurul unui continent, având dimensiuni foarte mari. Adâncimea medie este de 4 km, iar suprafața atinge 80 milioane km2. Având o căldură înmagazinată mai mare decât căldura furnizată de energia solară, acest ocean influențează considerabil clima continentului.

Oceanul Antarctic conține cel mai puternic curent de pe glob: curentul circumpolar antarctic, cu un volum de apă între Africa și Antarctica de 150 milioane m3, ceea ce reprezintă de 4 ori Curentul Golfului sau de 400 de ori fluviul Amazon. Aflat sub acțiunea vânturilor de vest și a forței Coriolis, se deplasează de la vest la est pe o distantă de aproximativ 24 000 km având o lățime cuprinsă între 200 și 1 000 km. În zona imediat învecinată coastelor continentului direcția curentului este inversată. Cele două zone de circulație sunt separate de o linie imaginară numită „linia de divergență antarctică”. Linia care separă apele Oceanului Antarctic din sud de cele sub-antarctice mai blânde de la nord se numește linia de convergență antarctică. Limita convențională a Oceanului Antarctică, în viziunea geografilor este linia de convergență subtropicală situată la 400 S. În apropierea acestor limite caracteristicile apei oceanice variază brusc, în special temperatura.

Oceanul Antarctic influențează clima în trei moduri:

curentul circumpolar conectează bazinele Oceanelor Pacific, Indian și Atlantic și curenții care se găsesc în acestea, rezultând o redistrubuire a căldurii și un schimb de proprietăți ale apelor, ceea ce influențează temperatura și precipitațiile;

oceanul este sursa de apă de la adâncime medie și mare care se deplasează pe sub apa celorlalte oceane realizând circulația globală;

apele de suprafață antarctice, cu o puritate ridicată, fac schimb de gaze cu atmosfera (oxigen, dioxid de carbon), de căldură și apoi se scfundă spre bazinele oceanice. Mari cantități de carbon circulă între biosferă, atmosferă și ocean. Oceanul este cel mai mare rezervor de carbon, conținând o cantitate de 50 de ori mare decât atmosfera.

Prin înțelegerea circulației globale a a apelor și a condițiilor în care apele de suprafață antarctice se scufundă spre fundurile oceanice se poate estima viteza și magnitudinea schimbărilor climatice.

Dioxidul de carbon din oceane crește aciditatea apei, devenind corozivă pentru corali, scoici. În urma cercetărilor s-a constatat că Oceanul Antarctic absoarbe dioxidul de carbon prin intermediul apelor sale reci și îl transportă către apele adânci subtropicale.

3.8.5. Curenții marini

Curenții marini reprezintă miscari de translație a maselor de apa oceanice, in sens quasiorizontal, având o importanta influenta climatologica, biologica, in morfologia coastelor, precum si asupra navigației maritime. Curenții marini se caracterizează prin direcție (curentul iese din compas) si viteza (exprimata la măsurare in cm/s, in practica M/h, Km/h).

Cauzele principale de formare a curenților marini pot fi:

Externe: anemobarice (vânt, presiune atmosferica), cosmice (forțe de maree).

Interne : forțele care iau naștere ca urmare a distribuției inegale pe orizontala a densitatii maselor de apa.

În afara cauzelor inițiale trebuiesc luate in considerație si forțele secundare: forța de abatere datorata rotației pamantului (forța Coriolis) si forte de frecare.

De menționat de asemenea ca asupra curenților o influenta importanta o prezintă si configurația coastelor si relieful fundului.

Clasificarea curenților marini

Într-o clasificare generală se pot deosebi curenți marini după:

forțele care ii produc;

după stabilitate;

după dispunere;

după proprietati fizico-chimice.

După forțele care ii produc:

curenți de gradient: conditionati de acțiunea componentei orizontale, apar in diferite situații de variație a nivelului sau densitatii apei, componenta orizontală , tinzând să egaleze diferența de presiune hidrostatică creează o deplasare a maselor de apă în sens orizontal.

Curenți anemobarici: condiționați de variația bruscă a presiunii atmosferice ( la nivel coborât presiunea este ridicata și invers; o variație a presiunii atmosferice de 1 mb, creează variații de nivel de 1 cm )

De densitate: care apar ca urmare a dispunerii inegale a densitatii apei in plan orizontal (apar acolo unde gradientii orizontali de salinitate si densitate sunt ridicați.) apele mai dense vor crea curenți de adâncime.

Curenți de deriva: curenții care apar in stratul navigabil ca rezultanta a forței tangențiale a vântului. Aici se pot deosebi: curenți de deriva temporari care apar datorita vanturilor ce apar in raport de diferite situații barice si curenți de deriva quasiconstanti: curentul ecuatorial de nord si de sud.

Curenții de maree: creați sub acțiunea forțelor de atracție combinata a sistemului Pamant – Luna – Soare.

Curenții de debit: in continuarea jeturilor fluviale.

După gradul de stabilitate :

Constanți : datorita vanturilor relativ permanente si a altor cauze de același gen.

Periodici: de maree.

Temporari: (neperiodici) curenți creați de forte exterioare care actioneaza temporar, cu direcție si viteza mult variabile si cu grad de răspândire ridicat.

După adâncimea de dispunere:

De suprafața: in stratul navigabil dispus intre 0-15m.

De adâncime;

De fund;

După proprietatiile fizico-chimice:

Calzi;

Reci;

Sarati;

Salmestri.

Însemnătatea curenților marini pentru navigație si document nautice de curenți

Pentru conducerea navei si practicarea navigației, cunoașterea curenților se impune in alegerea drumurilor maritime. Pentru cele mai favorabile drumuri este necesar sa se cunoască natura curenților, direcțiile si vitezele cele mai probabile pentru anumite raioane.

Curenții pot acționa direct in abaterea de la drum in modificări care se pot produce in viteza de marș, etc. , pentru care exista nomograme speciale construite pentru tipuri de curenți d intensitati diferite, la diferite tipuri de nave.

Documentele de navigație pentru curenți: cărți pilot, harți , atlase si table. In cartile pilot se analizează la modul general cauzele deformare a curenților, caracterul curenților, direcții si viteze, variația lor sezoniera. Hârțile și atlasele folosite trebuie să fie la scară mare, în care curenții se reprezintă vectorial, sau sub forma de roza de curenți pentru careuri de anumite suprafețe. Curenții de maree pot fi reprezentați direct pe hărțile de navigație sau să fie indicați prin tabele.

Documentele generale existente nu asigura totdeauna suficienta precizie. Pentru detalii se cer informații de la serviciile hidrografice si institutele oceanografice specializate. Materialele trebuie sa se analizeze critic, sa se acumuleze date noi pentru completarea celor existente prin măsurători directe sau pe baza calculelor indirecte plecând de la alte constante fizice.

Influenta curenților oceanici asupra temperaturii aerului din stratul inferior

Curenții oceanici exercita, in zonele pe care le străbat, o influenta considerabila asupra temperaturii aerului de deasupra marii, determinând prin aceasta si configurația izotermelor. Astfel, curentul cald nord-atlantic (Gulf stream)- care scaldă țărmurile Insulelor Britanice si ale Norvegiei ajungând pana la Murmansk, situat pe cercul polar arctic, determina o pronunțata deviere spre nord a izotermelor in cursul iernii, anotimp in care contrastele dintre temperatura suprafețelor oceanice ating valori foarte mari.

O deplasare considerabila spre ecuator a izotermelor este constatata de-a lungul coastelor vestice ale Americii de Sud, precum si de-a lungul coastelor sud –vestice ale Africii, unde acțiunea curenților reci determina ca temperaturile aerului deasupra lor sa fie sensibil mai scăzute decât cele înregistrate in afara câmpului lor de acțiune, la aceleași latitudini (Curentul Humboldt sau Curentul Peruan si, respectiv, Curentul Benguelei).

Influente similare exercita si alți curenți reci ca, de pilda, Curentul Kamceatka, care se îndreaptă spre sud, pe lângă peninsula Kamceatka si Insulele Kurile, curentul Groenlandei, care se îndreaptă spre sud, pe lângă coasta răsăriteana a Groenlandei, prin strâmtoarea Danemarcei, precum si Curentul Labradorului, care pornește din golful Baffin, trece prin strâmtoarea Davis si ajunge pana la coastele New-Foundland-ului, Noii Scoții si Noii Anglii.

Este evident ca in zonele in care curenții calzi sau reci ating coastele sau circula de-a lungul lor, acțiunea acestora se va resimți si asupra temperaturii aerului din zonele litoral, in genere insa pe fasii relativ înguste.

3.8.6. Curenții marini în Oceanul Antarctic

Curentul circumpolar antarctic circulă pe la extremitatea celor mai mari oceane ale lumii și este cel care transferă apele dintr-un ocean în altul. Execută o rotație completă în opt ani.

Figura 19. Curenții antarctici

Figura 20. Curentul Antarctic de suprafață

Apele antarctice de fund reprezintă un curent rece care se deplasează dinspre Antarctica pe sub apele calde de suprafață până când se varsă în bazinele oceanice. Se estimează că debitul acestui curent depășește 10 milioane m3/s. Această cantitate de apă este cauza altor curenți, spre diverse direcții, dar totodată determină circulația apelor calde din emisfera nordică să se deplaseze spre Antarctica, unde se răcesc și ciclul se repetă.

Figura 21. Curentul Antarctic de fund

Apele circumpolare adânci reprezintă un curent care începe de la adâncimea de 250 m și se termină la 3 500 – 4 000 m. Circulă în jurul continentului, în sens direct, cu viteză destul de mare. Din această cauză se formează o barieră pentru animalele din Oceanul Antarctic, multe din specii nu migrează în alte oceane.

Figura 22. Ccurentul Circumpolar de adâncime

Una din cele mai importante caracteristici ale Oceanului Antarctic este că el reprezintă o sursă de apă rece și este un adevărat oxigenator al oceanelor. Locul exact unde se produce acest curent de apă rece, densă este Marea Wedell (80%) și Marea Ross (10%) . După ce s-a format, curentul de apă rece se deplasează până când întâlnește curentul apelor de suprafață subantarctice, mai puțin dens, astfel că apele reci antarctice coboară de-a lungul platformei continentale unde se întâlnesc cu apele intermediare subantarctice în zona frontului polar și se deplasează până în zona câmpiilor abisale. Ajuns aici, după ce traversează ceea ce oceanografii numesc „pragul sumarin Rio Grande” o parte din curent se varsă în bazinul brazilian, continuând apoi deplasarea spre dorsala mediano-atlantică, spre emisfera nordică.

Figura 23. Circulația generală a apelor oceanice

Pe lângă apele antarctice de fund, oceanografii au descoperit la o adâncime mai mică de 3 000 m un curent de apă foarte sărat, format în emisfera nordică, ce se deplasează spre sud. În zona de divergență antarctică apele de suprafață se împart în două, o parte care merg spre nord, iar altele care merg spre coasta continentului. Această mișcare perpetuă de ape care se întâlnesc în Oceanul Antarctic contribuie la echilibrul climatic al planetei.

3.8.7. Resursele Oceanului Planetar

Oceanul Planetar, care acoperă peste 70% din întreaga suprafață a Pământului, constiutuie un potențial imens de resurse multiple, a căror valorificare in anumite direcții este încă modestă.

Resursele marine pot fi clasificate sumar în trei grupe :

resurse biologice ;

resurse energetice ;

resurse minerale .

Există, desigur, și alte clasificări realizate după criterii diferite, între acestea amintind clasificarea făcută de David Ross în lucrarea “Introducere în oceanografie”, în care resursele oceanului sunt categorisite în următoarele grupe : resurse biologice, resurse chimice, resurse geologice și resurse fizice.

Oceanul Planetar este tot mai mult cercetat în privinta inventarierii resurselor sale și este astăzi considerat ca un imens rezervor de resurse energetice și minerale, a căror valorificare ar putea salva omenirea din iminenta criză de materii prime. Totodată, utilizarea resurselor biologice marine ar putea acoperi necesarul de hrană pentru întreaga planetă, fără a mai vorbi de valorificarea acestora în diverse domenii.

Diviziunile mediului marin

Înțelegerea condițiilor în care se formează și se dezvoltă resursele marine, precum și cercetarea și analiza caracteristicilor fiecărei categorii de resurse impun studierea mediului în care traiesc sau sunt prezente și evidențierea etajelor biologice sau a zonalității verticale a Oceanului Planetar.

a)Zonalitatea verticală a mediului marin

Cercetările intreprinse au arătat că există mari deosebiri între păturile superficiale și cele din profunzime ale învelișului de apă al planetei noastre, determinate de trei factori : lumina, temperatura și gradul de agitație al apei.

Gradul de luminare al apei are un rol deosebit de important în repartiția plantelor și animalelor din mediul marin; după acest criteriu, masele oceanice cuprind trei zone distincte :

– zona eufotică (luminată ), care corespunde învelișului superficial al apelor până la adâncimea medie de 50m, dar poate varia între limite cuprinse între 20 – 120m în funcție de unghiul de înclinare al razelor solare, de transparența apei și de agitația stratului superficial. Se caracterizează prin mari variații termice, nu numai de la un anotimp la altul, dar și în cursul zilei, precum și printr-o permanentă stare de agitație, fiind cea mai frământată pătura de apă a oceanului, din cauza valurilor ce se resimt cel puțin până la 50m adâncime.

Zona eufotică, în care este absorbită întreaga gama a radiațiilor solare cuprinsă în spectrul roșului și, în parte, al albastrului, constituie nivelul de compensație pentru plantele clorofiliene, unde respirația și celelalte pierderi de metabolism sunt compensate prin fotosinteză, proces ce se desfășoară în mediul marin numai în pătura superficială.

Plantele autotrofe, ce trăiesc numai în această zonă, constituie, de fapt, sursa vieții în mediul marin, deoarece dispunând de energia solară, sintetizează materia organică din bioxidul de carbon și diverse săruri minerale și servesc drept hrană animalelor ierbivore, consumate la rândul lor de cele carnivore. Plantelor clorofiliene li se alătura bacteriile, capabile și ele să creeze materie vie organizată fie din elementele minerale (bacteriile autotrofe), fie din materiile organice din apă (bacteriile heterotrofe).

– zona oligofotică ( crepusculară ) cuprinde un domeniu mult mai extins , ce coboară până la 500m adâncime. Această zonă este mult mai slab luminată întrucât aici pătrund doar radiațiile roșii și se caracterizează prin variații foarte mici de temperatură de-a lungul zilei sau chiar de la un anotimp la altul, precum și prin calmul aproape desăvârsit, deoarece nu se mai resimt influențele valurilor și ale hulei, ci doar slabii curenți diurni produși de maree.

În această zonă se manifestă prezența unor forme de viață cum ar fi unele bacterii și alge, care datorită unui pigment roșu pot folosi radiațiile luminoase deosebit de slabe, ce mai răzbat până la asemenea adâncime.

– zona afotică se desfășoară pe adâncimi uriașe, ce pornesc de la adâncimea de 500m până la abisurile oceanului. Este zona întunericului complet, unde valorile termice ating pragul de 00C, iar densitatea apei este tot mai mare și în care aproape nu se mai resimt curenții marini.

b) Etajele biologice ale mediului marin

Din punct de vedere biologic mediul marin este împărțit în două mari diviziuni :

– domeniul bentic (bentosul), care grupează totalitatea organismelor legate intim de fundul mărilor și oceanelor, fie că sunt fixate pe el sau trăiesc în el, fie că se târăsc sau înoata în imediata lui apropiere. Plantele ce trăiesc în asfel de condiții alcătuiesc fitobentosul, iar organismele animale reprezintă zoobentosul ;

– domeniul pelagic (pelagosul), ce cuprinde numai acele vietăți care trăiesc în apă, fără nici o legatura cu fundul mării. Dintre acestea, cele care plutesc liber în apă ori au slabe mișcari de deplasare și nu pot opune rezistență valurilor și curenților oceanici alcătuiesc planctonul, in timp ce altele înoata și sunt capabile să înfrunte forța mișcărilor oceanului, formând nectonul.

Domeniul bentic cuprinde o arie foarte vasta de existenta a organismelor marine, care porneste de la tarm si ajunge pana la cele mai mari adancimi. Exista o diferentiere pe verticala in modul de grupare al vietuitoarelor ce populeaza fundul marilor si oceanelor, din acest motiv domeniul bentic fiind divizat in :

sistemul litoral (fital);

sistemul de mare adanca (afital).

Sistemul litoral al bentosului situat in preajma tarmului si in zona platformei continentale grupeaza toate vegetalele autotrofe mari si circa 99% din speciile de animale bentice marine. In aceasta zona se intrunesc cele mai favorabile conditii de viata : substratul format din diferite roci, pietre, prundisuri, nisipuri, maluri, hrana foarte abundenta provenind din planctonul neritic, din vegetatia fixata, ori din aportul zonelor de uscat, o varietate de substante minerale si conditii termice favorabile existentei celor mai diverse forme de viata vegetala sau animala. Alte conditii cum ar fi : framantarea puternica a apei, curentii litorali ce pot antrena spre larg larvele pelagice, variatiile salinitatii in functie de aportul apelor, raurilor si fluviilor etc. constituie factori mai putin prielnici.

Sistemul litoral este divizat in functie de adancimea in trei etaje, fiecare oferind organismelor ce-l populeaza conditii de viata diferite : etajul supralitoral, etajul eulilitoral si etajul sublitoral.

Etajul supralitoral, situat in zona tarmului deasupra mareei inalte, gazduieste vietatile care traiesc aproape in continua imersie, fiind numai temporar umezite de apa marina in timpul furtunilor sau la echinoctii , in zonele cu maree puternice, cand fluxul este maxim. Pentru a supravietui, organismele ce apartin acestui etaj trebuie sa reziste uscarii, dar in acelasi timp sa fie suficient de robuste spre a suporta forta valurilor. Exemple in acest sens sunt micutele gasteropode si amfipode, fixate pe stancile tarmurilor, ori pe plaje, precum si diferite varietati de licheni.

Etajul eulilitoral, ce se desfasoara de la nivelul mareei inalte pana la 60m adancime, este de asemenea expus periodic in timpul mareelor joase. De aceea, vietuitoarele trebuie sa se adapteze conditiilor specifice din aceasta zona, fiind nevoite sa reziste actiunii valurilor si curentilor, a caror forta se resimte aici foarte puternic. Limita externa a acestui etaj este definita de adancimea la care pot creste plantele fixate de fund, deoarece acestea nu se dezvolta decat in cazul cand au lumina suficienta. Etajul eulilitoral este domeniul de existenta al algelor si al ierbii de mare (zoostera), precum si a numeroase animale mici (spongieri, briozoare, ascidii, gasteropode, ciripede, etc) multe din ele fixate pe panta putin adanca a platformei continentale.

Etajul sublitoral, cuprins intre 60 si 200m adncime, este conditionat, ca limita externa, de adancimea maxima pana unde traiesc algele. Este ultimul etaj unde mai patrund razele de lumina si in care se mentin variatiile diurne si sezonale de temperatura. Treptat, in cuprinsul acestui etaj, viata vegetala lasa loc vietii animale, mult mai bine reprezentata prin cele mai felurite specii de peste, constituind un domeniu de mare interes pentru pescuitul marin.

Sistemul de mare adanca (afital) este lipsit de lumina si mult mai putin cunoscut in comparatie cu cel litoral. Conditiile de viata se caracterizeaza prin temperaturi destul de scazute, dar fara mari variatii diurne, sezoniere ori pe verticala si prin salinitate relativ constanta. Hrana este mult mai putin abundenta si consta, mai ales, din materia organica ceprovne de la suprafata apei si care cade pe fundul oceanului. Este domeniul unde se dezvolta plantele lipsite de clorofila si diferite specii de animale mici, cu forme ciudate, precum si bacteriile barofile menite sa reziste puternicelor presiuni din adancuri, care pot depasi chiar 800 atmosfere in fosele abisale.

Sistemul de mare adanca se intinde , de asemenea, pe trei etaje : batialul, abisalul si hadalul (ultraabisalul).

Batialul este situat intre 200 si 2000m in zona taluzului (povarnisului) continental si a fundurilor cu pante lina aflate la baza acestuia.

Abisalul se intinde de la limita inferioara a taluzului (2000m) până în jur de 6000m, ocupând vasta zonă a “câmpiilor abisale”.

Hadalul (ultraabisalul) cuprinde fundul mărilor, șanțurile și gropile de peste 6000-7000m adâncime.

Domeniul pelagic contine doua mari zone : provincia neritica din apropierea tarmurilor si provincia oceanica din largul marilor si oceanelor, limita dintre ele constituind-o marginea platformei continentale.

Provincia neritica se caracterizeaza printr-o mare diversitate a conditiilor de viata, datorita atat apelor fluviale ce modifica permanent gradul de salinitate, cat si a curentilor litorali, a valurilor si a miscarilor ascendente ale apei ce aprovizoneaza permanent aceasta zona cu substante nutritive, ajutand la cresterea abundenta a planctonului. Prezenta planctonului, hrana de baza a vietuitoarelor marii, atrage desigur pestii si alte organisme marine, ceea ce face din provincia neritica zona cea mai productiva din punct de vedere biologic.

Provincia oceanica este foarte putin influentata de aportul apelor continentale, pastranu-si si o salinitate relativ constanta. Variatiile termice ale apelor superficiale depind de latitudine, in timp ce, in adancime, temperatura descreste rapid pana la aproximativ 1000m adancime (cu aproape 20C la fiecare 100m), dupa care urmeaza o scadere foarte lenta pana spre fundul oceanului.

Lipsa aproape totala a curentilor verticali in apele de la suprafata determina o concentratie minima de substante nutritive, de unde si densitatea redusa a planctonului, ceea ce duce implicit la o producitvitate biologica mai scazuta decat a provinciei neritice. In etajele din adancuri ale provinciei oceanice domneste calmul si intunericul, iar numeroase forme evoluate de animale sunt oarbe.

Provincia oceanică, la fel ca sistemul de mare adâncă, poate fi divizată pe trei etaje: batialul (între 200 și 2000m adâncime), abisalul (între 2000m și 6000m adâncime) și hadalul (cu adâncimi mai mari de 6000m).

3.8.8. Resursele Oceanului Antarctic

Din 20 000 de specii de pești, doar 270 trăiesc în acest ocean. Cauza este adâncimea mai mare a platformelor continentale (500 – 700 m în loc de 150 – 200 m) datorită scufundării continentului sub greutatea gheții. Se întâlnește doar peștele bentic, cel care trăiește pa fundul oceanului sau în apropiere. Principala caracteristică este adaptarea la frig. „Peștele gheții” este singura specie de vertebrate fără hemoglobină.

Figura 24. Peștele gheței.

Un paradox al acestui ocean este faptul că deși este bogat în săruri este sărac în plancton. Explicația ar fi că sărurile provin din emisfera nordică, aduse de curenți.

Pe baza unor experimente s-au pus în evidență cantitatea deficitară de fier din oceanul Antarctic. Prin introducerea unei anumite cantități de fier în ocean s-a observat scăderea sărurilor și chiar scăderea concentrației de dioxid de carbon din atmosferă.

CAPITOLUL 4

GHEAȚA. NAVIGAȚIA ÎN ZONE CU GHEAȚĂ

4.1. Introducere

După calotele glaciale care acoperă Antarctida, Groenlanda, nordul Canadei și Arhipelagurile din Oceanul Arctic ca prima formațiune, ghețarii continentali aflați la mari înălțimi, a doua și ghețurile care se formează pe fluvii, râuri și lacuri, a treia, gheața marină, în care se includ banchizele, câmpurile de ghiață și aisbergurile, este a patra grupă distinctă de gheață din clasificarea formațiunilor naturale de gheață de pe glob.

Având greutatea specifică de 0,9175 la temperatura de 0°C, gheața plutește. Desprinsă din ghețarii a căror extremitate a ajuns să plutească sau dintr-o banchiză fixă din cauza variațiilor de nivel ale mărilor datorate mareelor sau a valurilor produse de furtunile puternice, mari blocuri de gheață plutesc în derivă duse de vânturi și curenți pe Marea Polară spre latitudini mai joase, unde din cauza temperaturilor mai mari se topesc.

Aceste mase de gheață de forme și dimensiuni diferite, sculptate de valuri și vânturi, plutesc în număr foarte mare în Oceanul Atlantic de Nord și în mările din jurul Antarctidei constituind cel mai mare pericol de navigație.

Ceia mai mare parte dintr-un aisberg, aproximativ 9/10 se află sub apă. Dar dacă forma de deasupra liniei de plutire se vede, forma din apă nu se poate determina precis.

Se, apreciază că în cele două regiuni polare se formează anual câteva zeci de mii de aisberguri a căror înălțime medie de la linia de plutire este de 50m și o lungime de 1 400m. Se apreciază că un număr aproximativ de 7500 de aisberguri se rup în fiecare an din Groenlanda din care aproape 400 parcurg în derivă 1.800 M ajungând la nord de Newfoundland iar unele din acestea ajung chiar sub paralela de 43° latitudine nordică.

În anul 1912 în apele Oceanului Atlantic de Nord aisbergurile au fost prezente în număr de aproximativ 1300. Unul din cei mai răi ani din acest punct de vedere a fost anul 1929 când mai mult de 1350 de aisberguri au depășit paralela de 48° latitudine nordică. De unul din cele 1300 aisberguri din 1912, la 14 aprilie, se lovește și se scufundă pasagerul Titanic în punctul de latitudine nordică 41° 46' N și longitudine vestică 50° 14' și odată cu el sunt curmate 1517 vieți omenești.

Dezintegrarea aisbergurilor începe odată cu fragmentarea lor în bucăți mai mici datorită acțiunii valurilor de hulă, al valurilor de furtună, al vântului, al radiațiilor solare, al curenților calzi de apă și a ploilor. Eroziunile puternice suferite de aisberguri la linia lor de plutire fac să se rupă bucăți din ele, care cad în apă producând un zgomot asemănător unui muget puternic ce se poate auzi de la o distanță mai mare de o milă.

Bucățile rupte din ghețari cu o grosime de câteva sute de metri formează în jurul coastelor Antarcticei o vastă barieră plutitoare, cum este de exemplu Bariera Ross ruptă din ghețarul care umple golful Ross.

Diferența dintre aer și apă din timpul primăverii și verii produce o expansiune inegală a barierei plutitoare conducând la ruperea și deplasarea ei în derivă spre nord sub formă de insule plutitoare cu înălțimi medii de 50 m și lungimi mai mari de 70 Mm (au fost observate insule „tabular icebergs" cu înălțimi de 500 m).

Ele se deplasează până la 55° S dar au fost observate unele și mai la nord, pe latitudinea de 53°S și longitudinea de 50°W, aisbergurile ajungând până la latitudinea Capului Bunei Speranțe.

Tragedia Titanicului din 1912, în anul 1913 s-a înființat Internațional Ice Patrol cu scopul de a face observații asupra ghețurilor în zona cea mai periculoasă din punct de vedere al gheții.

Serviciul de observare a ghețurilor „Ice Observation Service" este un serviciu al marinei SUA care execută o observare permanentă a ghețurilor în paralel cu Ice Patrol, în spațiul aerian al Atlanticului de Nord cu nave și aeronave cu rază mare de acțiune având baza la baza navală de la Argentia din Terra Nova.

Buletinul cu informații despre gheață se transmite prin radio (și se poate recepționa prin Navtex), de două ori pe zi la orele 00h 48m și la 12h 48m Timp Mediu la Greenwich.

4.2. Termeni uzuali referitori la gheață

În legătură cu navigația prin gheață, din mulțimea termenilor utilizați, dăm mai jos câțiva din termenii descriptivi si câțiva din termenii asociați. Termeni descriptivi:

Ancor ice – toate ghețurile imerse atașate de rundul apei indiferent de natura formării ei.

Barrier ice – un brâu de gheață plutitoare sau un țărm de gheață plutitor produsă de acumulări orizontale de căderi de zăpadă care încă nu s-a transformat complet în adevărată gheață. Porțiuni de gheață rupte dintr-un tabular ice.

Berg – sau Iceberg – o mare masă plutitoare de gheață ruptă dibtr-un ghețar.

Black ice – o varietate de gheață „tânără" de culoare mai închisă pe care încă nu a nins.

Brash-ice – fragmente de gheață care nu depășesc un metru lungime prevenire din sfărâmarea altor forme de gheață.

Drift ice – bucăți de gheață liberă cu distanță mare între ele ocupând o suprafață mai mică decât suprafața apei libere în zona respectivă. Prin zona respectivă nava poate să meargă și cu o treaptă de viteză mai mare având porțiuni de mare liberă de gheață.

Fast-ice sau landfast-ice – gheață prinsă bine de coastă care crește mereu în grosime și care poate atinge o grosime considerabilă. Când se rupe de coasta de care a stat fixată și pornește în derivă devine „land-floes" o țară-sloi.

Ice-stream – o dungă sau panglică izolată de gheață formată din mici fragmente de gheață deplasată de vânt, curent, valurile de hulă sau maree.

Land-floe – vezi Fast-ice.

Mush – vezi Brash-ice.

Open pack – deschideri între câmpurile de sloiuri plutitoare formând drumuri și „bălți" de apă liberă pe unde navele pot naviga și manevra mai ușor.

Pack-ice – termen utilizat cu sens mai larg care include o suprafață de gheață marină alta decât fast-ice, necontând forma sau cum a fost formată ghiața. Când în câmpul de gheață sunt deschise mai multe canale navigabile vizibile, suprafața de gheață se mai poate numi „loose", „drift ice" sau „sailining" și pe care se poate naviga cu o treaptă de viteză mai mare, până la „tuli speed".

Pancake ice – bucăți de ghiața nou formate de formă aproximativ circulară (ca o clătită) cu diametrul între 0,3 m și 1,8 m, cu marginile ridicate din cauza frecărilor dintre ele.

Polar ice – sloiuri mari de gheață cu grosimea de trei metri și mai mult, de o vârstă apreciabilă și cu o mare extindere în mările înghețate.

Rotten ice – sloiuri care au devenit în procesul de topire de forma unui fagure de miere.

Sea ice – o formă de gheață aflată pe mare care a apărut prin înghețarea apei de mare.

Slob – stadiul inițial al înghețării apei de mare dar cu densitatea și grosimea gheții mai mare decât sludge sau slush.

Sludge sau slush – stadiul inițial al înghețării apei de mare, când suprafața apei pare unsuroasă și murdară iar spuma din cristale de gheață apare la suprafață.

Tabular berg – un aisberg cu vârful plat rupt dintr-o barieră de gheață. Winter ice – termen utilizat de scandinavi pentru gheața a cărei grosime a fost formată într-un sezon.

Young ice – gheață al cărui nivel de formare se află în stadiul inițial, ea poate fi sau nu acoperită cu zăpadă. Când nu este acoperită cu zăpadă

este cunoscută sub numele de „black ice".

Termeni asociați:

Beset – situația unei nave prinsă în gheață și care nu mai poate manevra.

Blink – vezi Ice-blink.

Boring – presiunea exercitată asupra corpului navei în marș cu propulsie mecanică sau cu vele, de către bucățelele micuțe de ghiață sau de „young ice".

Field ice – o mare suprafață de gheață marină acoperă marea. Această suprafață de gheață este influențată în deplasarea sa de vânturile care bat și de curenții întâlniți.

Floe – un sloi de gheață mai mare sau mai mic. Un sloi mic ajunge până la grosimea de 60 – 90 cm . Sloiurile mari și groase sub formă de movile se numesc sloiuri grele.

Floeberg – o masivă aglomerare de sloiuri plină de movile – în aparență ca un aisberg dar sloi de origină. El depășește 15m înălțime.

Growler – sloi mic de gheață rupt din aisberg. Are de obicei culoarea vernil. Heavi ice – gheață cu o grosime mai mare de 3m.

Hummock – o ridicătură sau denivelare, o creastă sau o movilă de gheață datorată presiunilor orizontale din masa de gheață. Iceberg – vezi Berg.

Ice crust – crustă de gheață recent formată, subțire și transparentă care până sub temperatura de -9°C nu devine tare.

Ice crystals – sau -frazil crystals – mici firișoare de gheață sau subțiri plăcuțe de gheață plutind pe apă, constituind primul stadiu de înghețare a apei.

Ice foot – gheață rămasă prinsă de țărm după ruperea și plecarea în derivă a

gheții fast-ice, pe care mareea nu o poate deplasa.

Icerind – o crustă subțire de gheață tânără care la trecerea navei prin ea face un zgomot caracteristic de gheață ruptă.

Figura 25. Ice floe

Calving – ruperea unei mase de gheață care formează un ghețar sau aisberg.

Concentration – suprafața de apă acoperită de gheață, se măsoară în zecimi de suprafață a mării. Când o zecime din suprafața mării este acoperită de gheață se spune că „apa este liberă".

Crack – o ruptură sau despicătură în gheața marină nu suficient de lată pentru a fi considerată un „lane" sau „lead" (pasaj navigabil), această ruptură având o lățime mică peste care un om poate sări – nu este navigabilă. Debacle – gheața ruptă primăvara de pe râuri și fluvii.

Flaw – vezi shore-lead.

Frost smoke – ceață sub formă de nori datorită contactului aerului rece cu suprafața apei mării relativ mai caldă, ea apare deasupra noilor zone de apă apărute în urma rupturilor gheții cum ar fi „lane" sau „lead"-urilor, a „pools"-urilor (zone de forma unor bălți de apă), pe apă la marginea câmpurilor de gheață și poate persista până se formează „sludge" sau „young ice". Această ceață este cunoscută și sub numele de „șea smoke" sau „water smoke".

Hummocking – procesul de presiune exercitată de forțele vântului și valurilor asupra gheții, care produce ruperea ei și ridicarea bucăților rupte deasupra nivelului câmpului de gheață, acesta devenind un câmp de ghiață denivelat de ridicături sub formă movile și de movile rotite de la orientarea generală. Procesul de rotire fiind denumit „screwing".

Ice-anchor – cârlig adaptat pentru a se înfige și ține pe gheață.

Ice-blink – o lumină alb-gălbue pe cer, produsă de reflexia culorii gheții pe baza norilor, care se poate vedea dincolo de orizont (de raza normală de vizibilitate, în funcție de înălțimea bazei norului deasupra gheții). Iluminarea norilor de deasupra aisbergurilor este mai rară cu excepția celor de mari dimensiuni, așa cum sunt cei din categoria „tabular bergs".

Ice chisel – o daltă lungă pentru tăierea găurilor în gheață.

Ice edge – marginea dintre apa mării și suprafața de gheață marină la un moment dat. Ea poate fi o „șea bar", o linie regulată și bine trasată de sloiurile care s-au frecat de marginea gheții marine în deplasarea lor mai rapidă sub acțiunea vântului. Ea poate fi o succesiune de „ice streams" etc. Poziția marginii gheții depinde de direcția vântului, de direcția curentului de maree și variază considerabil de la lună la lună și de la an la an. Poziția medie a margini gheții marine într-o lună calendaristică dată, bazată pe observațiile efectuate într-un mare număr de ani, este descrisă ca limita lunară a gheții. Rușii numesc „granița Idov" limita gheții, nu marginea gheții.

Figura 26. Pancake ice

Ice field – este o suprafață neîntreruptă de gheață marină ale cărei limite nu pot fi văzute din gabia catargului din prova, sau nu poate fi determinată

nici cu radarul pe scala lui de bătaie maximă.

Land-blink – reflexia gălbuie observată pe cer a unei părți de pământ acoperit de gheață, dincolo de vizibilitatea acesteia.

Lane sau lead – un pasaj de apă navigabilă prin câmpul de gheață. Lead se numește până în momentul în care se acoperă cu „young ice". Lead – o lungă strâmtoare sau canal navigabil cu apă fără gheață tânără,

înăuntrul unui câmp de ghiață.

Lilvpad ice – bucățele mici și rotunde de gheață cu diametrul de aproximativ 40cm.

Nip – gheții dintr-un pasaj i se spune că este mușcătoare când micșorează posibilitatea de trecere a navei până la împiedicarea trecerii ei prin pasaj. O navă prinsă de gheață în acest caz dar fără a suferi avarii i se spune că este „nipped".

Open water – porțiunea din apă a mării liberă pentru navigație și manevră într-o mare aglomerată de gheață.

Pool – o suprafață liberă de apă a mării închisă într-un câmp de gheață, alta decât „lane" sau „lead". Nu trebuie să fie confundată cu suprafața liberă de apă, cu apă dulce rezultată prin topirea la suprafață a gheții polare vechi. Suprafețele cu apă dulce sunt numite de ruși „ozyerki" iar suprafețele libere de apă a mării, indiferent de mărime sunt numite „polynya".

Pressure area – suprafață denivelată de gheață cu mușuroaie și movile formată prin presarea sloiurilor de gheață, ajungând să se deplaseze pe verticală cu aspect de piloni.

Rafting – când sloiurile întâlnesc alte sloiuri cu marginile rupte, pot ajunge unele deasupra celorlalte.

Figura 27. Pack ice

Sallying – producerea ruliului unei nave aflate în gheață, de către echipajul său prin deplasarea rapidă dintr-un bord în altul, în scopul îndepărtării gheții din jurul bordajului, permițând navei să înainteze.

Sea bar – vezi ice edge.

Sea smoke – vezi frost smoke.

Screwing – vezi hummocking.

Screwing pack – este o pack ice supusă unei mișcări de rotație constante datorate efectului produs de vânt. Mișcarea de rotație este periculoasă pentru navă.

Shore-lead – întindere de apă navigabilă formată prin ruperea și îndepărtarea câmpului de gheață de fast-ice sub influența vântului și a mareei. Marginea gheții fixe este uneori numită „flaw''.

Slewing – manevra navei de trecere prin forțare a unei porțiuni de gheață prin punerea mașinii înainte și cârma dintr-un bord în altul, forțând

sloiurile să se despartă.

Tide crack – linia de joncțiune dintre baza gheții imobilizate și fast-ice determinată și menținută de maree.

Water-sky – umbră neagră pe cer, datorită reflexiei pe baza norilor a culorii închise a porțiunilor de apă liberă sau a spsțiilor largi de apă liberă aflate

printre ghețuri sau a suprefețelor de apă liberă închise în câmpul de

gheață.

Water smoke – vezi frost smoke.

Aisbergurile

Aisbergurile, aceste mari mase de gheață care plutesc, provin din ghețarii care curg din Arctica și a căror extremități plutesc pe mare, sau din gheața plutitoare sub formă de limbă din bariera de gheață din Antarctica sau dintr-o banchiză fixă, din care s-au desprins ca urmare a variațiilor de nivel ale apei produse de maree sau în urma unor furtuni puternice.

Greutatea specifică a gheții aisbergurilor variază cu volumul de aer inclus în gheață și este considerată a fi în jur de 0,900 în comparație cu 0,917 greutatea specifică a gheții din apă dulce.

Adâncimea atinsă de partea imersă a aisbergului în comparație cu înălțimea lui deasupra liniei de plutire variază cu tipul de aisberg.

Aisbergurile au forme neregulate și foarte variate. Inalțimilile aisbergurilor, măsurate imediat după formarea lor variază mult, cele mai frecvente fiind înălțimile de 70m, foarte puține depășind înălțimea de 136 m. Dacă la sud de Newfoundland a fost măsurat un aisberg de 80m înălțime și 517m lungime, mai în nord, pe latitudini mai înalte unii ghețari depășesc lungimea de 900m.

Culoarea lor este de un alb opac cu o tentă pastelată de vernil sau albastru. Unii au un ton de pământ sau moloz, alții au pete gălbui sau brune, culori căpătate de gheață probabil din cauza diatomeelor.

Multe aisberguri au prins în formarea lor aer sub formă de baloane, permițând în procesul de topire să se vadă această structură. (Culoarea aparent albă este dată de efectul razelor solare care creează o infinitate de pori

în masa gheții. Culoarea aparent albastra o au aisbergurile care s-au format prin căderile de zăpadă ce au prins între cristalele de gheață multe bule de aer înainte de a se întări, (aceștia având și grosimile cele mai mari). IX; obicei aisbergurile se vad cu tente de verde dar în anumite condiții de lumină se văd

colorați în alb orbitor.

Odată pornite, aisbergurile derivează datorită curenților oceanici, dar unii factori, cum sunt adâncimea apei, variațiile locale de direcție și viteză ale curenților, eșuarea în ape cu adâncimi mici, viteza variabilă a vânturilor etc., sub influența cărora se află la un moment dat, le produc diferențe în viteza de derivă.

De exemplu, două aisberguri formate în același timp din același ghețar, pot ajunge în regiunea Newfoundland, nu amândoi în același timp ci într-o diferență de timp între unul și celălalt de la un an până la doi ani de zile.

Se apreciază că în cele două regiuni polare se formează anual câteva zeci de mii de aisberguri, în nările Antarcticei se întâlnesc aisberguri sub formă de bloc sau tabulari cu suprafața plană și lungimea între câteva sute de metri până la câteva mile.

Permisiunea de a naviga prin ghețuri

Gheața întâlnită pe mare este de cele mai multe ori de două feluri:

– aisberguri proveniți din ghețari (procentul este de aproximativ 2%);

– gheață formată pe mare prin înghețarea apei de mare (procentul este de aproximativ 97,8%);

– gheața de apă dulce de pe râurile și fluviile care se varsă în mare (procentul este de aproximativ 0,2%).

Navigația în siguranță prin ghețuri poate fi executată:

– numai de navele prevăzute din construcție cu întărituri pantru gheață;

– au certificatul de clasă conform categoriei de întărituri în funcție de

condițiile naturale previzibile în care este exploatată nava;

– cu respectarea strictă a zonei indicată de categoria întăriturilor pentru

gheață. Daca o navă are întărituri pentru gheață care satisfac condițiile prevăzute de Regulile unei societăți (registru) de clasificare, atunci acestea sunt trecute ca simbol de gheață în completarea simbolului fundamental de clasă al navei. De exemplu, astfel:

G 60 – însemnează că nava în navigație autonomă – poate naviga de vara până

toamna în toate zonele de navigație ale oceanului planetar; G 50 – însemnează că nava poate naviga de vara până toamna în zona arctică în

condiții ușoare de gheață și în toată perioada anului în mările nearctice

supuse înghețului;

G 40 – însemnează că nava poate naviga vara în zona arctică, prin ghețuri sparte și

despărțite și în tot cursul anului în mările nearctice supuse înghețului

în condiții ușoare de gheață;

G 30 – însemnează că nava poate naviga în mările nearctice prin ghețuri în

grosime de 30 cm sparte;

G 20 – însemnează că nava poate naviga în mările nearctice prin ghețuri în

grosime de 20 cm sparte mărunt

Riscurile navigației și manevrei prin ghețuri

Atunci când naviga și manevrează prin ghețuri, o navă riscă să-și producă avarii în diverse situații. Prevenirea avariilor ca și evitarea lor depinde de pregătirea navei pentru manevra și navigația prin ghețuri.

Gheața poate produce navei următoarele:

-ruperea bordului de atac a palelor elicei, ruperea palelor elicei / elicelor;

-îndoirea axului cârmei, ruperea cârmei, smulgerea axului cârmei și chiar
-pierderea cârmei;

-avarierea etravei și a tablelor bordajului;

-gaură de apă (prin fisurarea tablelor bordajului și spargerea baselelor
datorită loviturile repetate ale gheții);

-ruperea coastelor și strivirea corpului navei din cauza presiunii exercitate
de gheață la prinderea și blocarea navei în gheață etc;

-mărirea deplasamentului și micșorarea bordului liber;

-schimbarea asietei și înclinării;

-modificarea poziției de echilibru în marș;

-micșorarea manevrabilității;

-micșorarea până la pierdere a stabilității.

4.5.Pregătirea navei pentru navigație și manevră prin ghețuri

Cunoscând toate riscurile și greutățile navigației și manevrei navei prin ghețuri și pe apele mărilor supuse înghețului, pregătirea navei de navigație și manevră prin ghețuri trebuie să fie corespunzătoare pentru diminuarea și/sau eliminarea tuturor acestor riscuri. Când o navă se deplasează prin apă cu gheață spartă și fragmentată, corpul ei va fi lovit si frecat de aceste bucăți de gheață producându-i avarii. Prevenirea și remedierea acestor avarii depinde de felul în care a fost pregătit fiecare voiaj corespunzător zonele cu gheață prin care urmează să se deplaseze nava. Ca regulă, nava care urmează a naviga și manevra prin ghețuri trebuie:

-să aibă elice din oțel cu pale interschimbabile în caz de avarierea unei pale
aceasta să se poată schimba cu pale speciale de rezervă;

-să aibă cârma asigurată cu sârme de oțel prinse de ocheții montați în partea
dinspre pupa sus a safranului și de ocheții sudați pe corpul navei deasupra
cârmei;

-tubulaturile de sondelor și santinelor din magazii trebuie să fie bine
curățate, santinele stripuite;

-să nu existe infiltrații de apă pe la bateria de valvule ale instalației de
santină, orice pătrundere de apă pe tubulatură poate produce prin îngheț
spargerea tubulaturilor și scoaterea din funcțiune a instalației;

-tancurile de balast trebuiesc golite și stripuite;

-pentru protecția cârmei și elicei nava trebuie să fie bine apupată;

-pentru protecția suplimentară a provei în forepeack și magazia Nr.l se pot
instala școndrii între coastele navei asigurați cu școndrii și pene pe mai
multe rânduri;

-se vor suplimenta materialele de vitalitate și cu lemn de esență moale;

-se va asigura la bord printre alte materiale, explzibili, detonatori și capse;

tancurile de combustibil să aibă purjate tubulaturile de abur;

pentru a nu îngheța apa provenită din condensarea aburului pe tubulaturi,
vinciurile și cabestanele cu abur trebuie să fie periodic purjate și balansate
-pentru a fi gata în orice moment de a intra în funcțiune;

-nava să fie dotată cu ancore pentru gheață;

-în afara pompei de incendiu și a motopompei de avarie, nava trebuie să
mai fie dotată și cu o altă motopompă suplimentară de avarie ușor de
transportat în locul unde este urgent necesară;

-materialele de vitalitate vor fi suplimentate, școndrii, scânduri, dopuri,
pânză, cuie, ciment rapid etc;

-îmbrăcăminte de protecție călduroasă, ochelari fumurii de soare pentru
-carturi și pentru cei care lucrează pe punte;

-căngi cu cozi lungi de lemn pentru îndepărtarea blocurilor de gheață de
lângă bordaj, cârmă și elice, bare de metal, prăjini de lemn etc;

-târnăcoape și săpăligi, răngi de fier, lopeți, mături etc;

-instalațiile de forță utilizate la manevră trebuie să aibă capoate;

-ancora pentru gheață și barca pentru gheață sunt echipamentul esențial în
manevra și navigația navei prin ghețuri.

Manevrabilitatea navei prin ghețuri

Este de importanță capitală pregătirea mașinii dea fi gata în orice moment de a trece de la marș înainte la marș înapoi și invers, când nava este în marș prin ghețuri.

Când se naviga prin ghețuri manevrabilitatea navei scade.

Câteva reguli de care trebuie să se țină seama la manevra navei sunt următoarele:

– viteza de deplasare trebuie să fie mică astfel ca nava să răspundă la
manevrarea cârmei, deci se va merge cu viteza de guvernare când marea
este plină de sloiuri, pentru ca frecarea și impactul cu ele să fie cât mai
mic;

folosirea unei trepte mai mari de viteză se impune numai când folosindu-se

instalația de guvernare, nava nu mai răspunde la manevra cârmei;

– folosirea treptei de viteză „toată forța înainte" este limitată, această
comanda se dă la mașină dar se ține un timp scurt, numai atunci când nava
trebuind să execute o girație are cârma banda și în bordul opus întoarcerii
pupa este liberă de ghețuri;

comanda de „stors înainte" se poate utiliza cu mult succes la manevră,
după ce cârma a fost pusă banda sau un număr de puncte, în bordul dorit:

– mersul înapoi se va executa în treaptă de viteză mică și cu mare precauție când în pupa navei apa este liberă de sloiurile de gheață, pentru evitarea producerii de avarii cârmei, elicei și a bordajului cartierelor pupa în special al cartierului corespunzător pasului elicei, de către sloiurile antrenate de curentul aspirat;

la marș înapoi o observare a ghețurilor din pupa navei trebuie făcută cu cea
mai mare atenție și comunicată la comandă distanța pupei la sloiurile cele
mai apropiate;

– când se forțează trecerea printre ghețuri, oricât de mică ar fi zona de
forțare, și trebuie să se micșoreze viteza sau să se oprească nava, se
recomandă să nu se oprească mașina ci să se „răstoarne" la navele care au
mașini cu posibilitate de trecere directă de la marș înainte la marș înapoi,
iar la navele cu mașini cu trecere obligatorie prin „stop", să se execute
manevra de inversare a sensului rotației elicei de la marș înainte la marș
înapoi cu maximum de rapiditate și minimum de timpi morți de manevră;

trebuie avut grijă ca manevrele în care este nevoie să forțăm motorul de la
marș înainte la marș înapoi prin schimbări bruște de sens să fie cât mai
rare pentru a preveni mărirea stresului torsionai al vilbrochenului al cărui
factor de siguranță este micșorat deja de temperatura foarte scăzută a apei
de răcire a mașinii;

– în impact cu gheața, nava, indiferent de poziția cârmei, se va deplasa în direcția celei mai mici rezistențe, fapt care trebuie exploatat imediat, înaintarea navei făcându-se prin zona în care gheața cedează;

o navă cu lungimea mică manevrează mai ușor prin gheață decât o navă cu lungimea mai mare;

nava cu mașină puternică va manevra mai ușor prin gheață spartă atât în
urma spărgătorului de gheață cât și în navigație independentă;

se supraveghează prizele de fund să nu se înfunde cu gheață.

Condiții periculoase de manevră și navigație prin ghețuri

Gheața este în general un obstacol în manevra și navigația navelor, dar devine un pericol pentru navele care nu sunt destinate navigației în zonele în care indiferent de

perioada calendaristică, gheața este prezentă. Pentru micșorarea pericolului ce o așteaptă în astfel de zone nava trebuie să aibă întăriturile speciale realizate după normele unei societăți de clasificare, după cum am

văzut la începutul acestui capitol.

Cel mai mare pericol este prinderea navei în gheață și strivirea corpului ei sub presiunea foarte mare exercitată de gheață sau tăierea operei vii de către gheața veche a cărei duritate crește cu vechimea.

Navigația și manevra navelor comerciale pe o mare a cărei suprafață este acoperită șase zecimi cu gheață este foarte dificilă și periculoasă. Pericolul devine și mai mare când nava se află într-o zonă acoperită cu gheață mai mult

de șapte zecimi din suprafață.

In afara acestui pericol, o navă prinsă în gheață este obligată să deriveze odată cu gheața ji de multe ori deriva o poate duce spre noi pericole de navigație.

Dacă imobilizarea în gheață se întâmplă în lunile de toamnă, nava riscă să rămână blocată și pe timpul iernii în gheață.

Un alt pericol pentru navă îl constituie blocurile mari de gheață rupte, la care eroziunea produsă de vânturi la partea superioară este mare. La aceste blocuri de gheață partea imersă depășind partea vizibilă cu 10 m – 11 m se comportă ca un pinten în contact cu bordul navei, putând cauza avarii mari operei vii a navei.

Când se naviga prin gheață și se întâlnesc bucăți detașate de gheață veche, trebuie ocolite deoarece partea imersă a acestora având o duritate mare, dacă viteza navei este mare, deasemenea pot produce gaură de apă la opera vie a navei și avarierea c armei și a elicei.

Când se întâlnește departe în larg de un câmp de gheață măruntă ruptă de la coastă și aceasta poate fi foarte dură. Nu trebuie uitat că apropierea de câmpul de gheață se simte prin o marcată scădere de temperatură.

Veghea vizuală, auditivă și radar trebuie să fie foarte bine organizată în apropierea zonei în care se așteaptă să se întâlnească gheață, mai ales dacă vizibilitatea este redusă.

Pe vizibilitate redusă viteza de deplasare trebuie să fie adaptată condițiilor existente, adică viteza de siguranță.

Mașina trebuie în orice moment să fie gata de a executa comanda de marș înapoi, ca singură posibilitate de a evita coliziunea cu sloiurile de gheață apărute brusc în prova navei. Există câteva situații mai periculoase atunci când se naviga pe vizibilitate redusă în vecinătatea aisbergurilor, când vizibilitatea este puternic redusă și acestea nu se pot vedea cu ochiul liber din cauza unei cete foarte dense și a unei ploi torențiale, până în momentul unei foarte mari apropieri iar radarul nu recepționează țitele apropiate. Pe foarte proastă vizibilitate, când nu se poate vedea nici cranicul de la magazia din fața comenzii, cel mai bine este să se stopeze mașina. Nu discutăm faptul că prezența la bordul tuturor navelor a radarelor este un lucru obișnuit prin obligativitatea impusă de SOLAS de a-1 avea la bord, și care permite comandantului, să-și ia măsurile corespunzătoare de siguranță a navei în funcție de performanțele radarului. Dai, s-au văzut și radare performante care nu au putut indica ținte la 1-2 cabluri de cavă și acestea, privite cu ochiul liber, erau stânci. Astfel, cel mai bun instrument care îți transmite instantaneu totalitatea informațiilor asupra celor ce te înconjoară selectând informațiile ce te interesează în mod special este ochiul! Radarul îți indică ecoul unui obiect apropiat de navă dar tu nu trebuie să fii mulțumit de

această simplă informație. Pentru a te edifica asupra obiectului îl vei privi întotdeauna cu ajutorul unui binoclu.

Radarul completează imperfecțiunea ochiului, informându-te despre existența obiectelor îndepărtate din jurul tău și de a le „vedea" pe timp de noapte, pe ploaie torențială și pe ceață oricât de densă dar două măsuri de siguranță sunt mai bune!

Deci de folosirea lor continuă depinde siguranța navei.

Dacă blocul mare de gheață apare brusc la mică distanță drept în prova, cea mai bună manevră este de a pune mașina pe drum înapoi și de a primi lovitura gheții drept în prova, deoarece orice manevră a cârmei aduce nava cu bordul în pintenii puternici ai gheții imerse, după cum am văzut mai sus, și să provoace o tăietură în bordul impactului.

Manevra de punere pe drum înapoi mai este bună și prin faptul că elicea trimite curentul de apă respins spre masa de gheață de unde poate să se întoarcă spre navă, sub forma unui curent reflectat, să-i frâneze înaintarea și să îi reducă din inerția de deplasare înainte (la navele de dimensiuni mici acest efect se manifestă mai repede).

Când se trece pe lângă o mare masă plutitoare de gheață, ruptă dintr-un ghețar (berg sau aisberg), trecerea trebuie să se facă la o distanță mai mare pentru a se evita sloiurile rupte din această masă de gheață de valurile mării, sloiuri care plutesc în imediata ei vecinătate.

Aceste sloiuri se găsesc grupate mai mult sub vântul masei de gheață, astfel că nava trebuie să treacă prin partea din vânt a aisbergului.

Nu trebuie să se uite că masele de gheață, banchizele, aflate într-o zonă mare de ghețuri (pack-ice), se deplasează în direcții și cu viteze diferite fapt care, din punct de vedere al siguranței navei, le mărește periculozitatea.

Este periculoasă acostarea la o banchiză pe vreme rea datorită faptului că acesta de multe ori schimbând direcția derivei sale, poate să deriveze spre țărm unde se pune pe uscat odată cu nava.

E de asemenea când nava este acostată la un berg sau la sloi mare de gheață, trebuie să se observe de către o veghe permanentă, toate sloiurile mari de gheață din bordul liber al lavei, direcția derivei lor și variația distanței până la cel mai apropiat sloi, pentru ca .icesta să nu se apropie de navă și să o blocheze.

Nava trebuie să navige prin vântul acumulărilor de gheață ale căror margini sunt vizibile de pe puntea de comandă sau din gabie, precum și în cazul unei posibile delimitări cu ajutorul radarului.

Când nava trece pe lângă un țărm de lângă care vântul care bate de la uscat, a îndepărtat gheața, trebuie să se asigure că urmând drumul, nava nu va fi surprinsă între gheață și țărm în cazul în care vântul schimbându-și direcția va bate de la larg spre țărm.

Când marginile unui câmp de gheață nu sunt vizibile de la bordul navei, nava trebuie să manevreze pentru a lua un drum în vânt, pentru a se îndepărta cât mai mult de gheața care va fi derivată pe direcția vântului.

4.8. Navigația și manevra navei prin gheață

O navă destinată a executa voiaje pe mări și oceane, altele decât mările supuse înghețului sau pe care se poate întâlni plutind sezonier gheață, nu trebuie să se deplaseze, și mai rău, să forțeze deplasarea sa ocazională prin gheață.

După cum am văzut, numai navele prevăzute din construcție cu întărituri pentru gheață si au certificatul de clasă conform categoriei de întărituri pot naviga și manevra prin gheață.

Succesul navigației prin gheață depinde de:

-viteza de marș a navei;

-existența în câmpul de gheață a „leads", pasajelor de apă sau a zonelor de
apă liberă;

-experiența în navigația prin ghețuri a comandantului navei:

-ținerea de minte a conturului coastei;

-a poziției și mărimii insulelor;

-direcției vântului dominant și a curenților regulați;

-direcția cea mai probabilă de derivă a ghețurilor.

– pe lângă radarul' care dă distanța și contului marginile ghețurilor,
informații despre aspectul gheții, formațiunile gheții, înălțimile gheții și
categoria de gheață întâlnită de navă, pot da foarte bine numai oamenii
aflați pe puntea de comandă a navei și în gabie într-o permanentă și atentă
veghe;

– nava trebuie condusă cât se poate de mult de pe puntea de comandă, (toțipurtând obligatoriu ochelari de protecție).

Din punctul cel mai înalt de observație este posibil să se vadă – ceeace de pe puntea de comandă nu se poate vedea atât de bine – pasajele de apă și deschiderile de apă liberă prin care trebuie să se deplaseze nava.

Atenția cea mai mare trebuie acordată direcției principale de deplasare a navei prin pasajele și deschiderile de apă liberă aflate în apropierea drumului trasat pe harta de navigație.

Trebuie notate toate deplasările ghețurilor.

Denivelările sub orice formă ale gheții trebuie observată din timp pentru a fi evitată apropierea de zona lor unde gheața este foarte dură.

Când nava este în câmpul de gheață, trebuie căutate semnele ce indică existența zonelor d»; apă liberă și pe cât posibil orientată deplasrea navei spe una din aceste zone, cea ir .ai apropiată de drumul navei.

Când nava este în marș pe apă liberă, trebuie căutate semnele ce indică prezența dincolo d? orizont a câmpurilor de gheață și a aisbergurilor pentru a le putea evita din timp.

Caracterul și grosimea gheții din imediata apropiere a navei trebuie determinată prin comparație cu gheața cunoscută prin care s-a navigat și cunoscută prin observații directe de către ofițerii fiecărui cart de pe puntea de comandă în timpul navigației.

Departe de regiunile costiere unde gheața este prinsă de țărm, gheața întâlnită pe mare este într-o continuă mișcare sub influența factorilor vânt sau curent pe o direcție apropiată de direcția celor doi factori.

Navigația este recomandată a se executa prin zonele de apă liberă dintre zonele cu gheață de pe mare, prin trecerea dintr-o zonă cu apă liberă în alta, într-un drum care si fie diferit de direcția derivei ghețurilor.

Vinurile din sud, în emisfera nordică și din nord în emisfera sudică precum și hula produsă de valurile acestor vânturi produc ruperea gheții în timp ce vânturile din nord, respectiv din sud, împing ghețurile spre sud în emisfera nordică, respectiv spre nord în emisfera sudică, făcând apele navigabile prin deschiderea zonelor cu apă Liberă.

Când vânturile bat de la țărm formează canale navigabile între țărm și gheața care se îndepărtează de el, folosite frecvent de navigatori până în momentul începerii vântului dinspre larg spre coastă care aduce gheața înapoi la țărm.

Zonele de gheață denivelată de presiunea dintre sloiuri indică întotdeauna direcția derivei gheții care este perpendiculara pe directa denivelărilor. Zona trebuie evitată.

Crăpăturile care se formează în câmpul de gheață datorită presiunilor sunt și ele perpendiculare pe direcția derivei. Aceste crăpături cu o deschidere de până la l Om sunt acoperite de gheață cu o grosime de 90 cm.

Pe timp cu vizibilitate redusă nu se intră în pasajul de apă liberă existent într-un câmp închis de gheață, venind din larg, cel mai sigur este să se ancoreze cu ancora de gheață până când vizibilitatea se mărește.

Odată luată decizia de ancorare, se alege un sloi mare și puternic care să poată adăposti și ieri nava de sloiurile din jur. Pe timpul staționării la ancoră se continuă observarea sloiurilor din jur și deriva sloiului de care nava este ancorată.

Când există riscul încojurării navei cu sloiuri se ridică ancora, se iese într-o zona cu apă liberă mai mare și se alege alt sloi pentru ancorare. Când se naviga noaptea sau pe vizibilitate redusă prin gheață spartă mai mult, se recomandă să nu se stopeze mașina, să se navige cu viteză foarte mică și cu multă atenție.

Intrarea navei în câmpul de gheață

Nava care urmează să intre în câmpul de gheață trebuie să selecteze locul de intrare în gheață după următoarele principii:

-mai întâi să selecteze cu grijă locul cel mai potrivit pentru intrare:

din gabie sau de pe puntea etalon se alege locul cel mai ușor
penetrabil al gheții, corespunzător cu drumul pe care nava trebuie să urmeze;

locul să nu aibă semnele presiunilor din gheață ca stratificarea sau
denivelarea suprafeței (rafting sau hummocking);

-prin marginea gheții care prezintă denivelări nu se intră;

dacă vântul bate de la larg spre gheață sau curentul vine de la larg spre gheață,
-marginea gheții va fi mai compactă;

dacă vântul bate de la gheață spre larg sau curentul are sensul spre larg,
marginea gheții va fi mai mult sau mai puțin ruptă;

este mai bine să se intre, dacă este posibil, cu vântul din prova:

dacă este necesar să se intre cu vântul din pupa, trebuie să se facă cu mare
atenție la doi factori care măresc dificultatea intrării și pericolul de avariere a
corpului navei:

-duritatea marginii gheții:

-sloiurile de gheața spartă aduse de valuri care va lovi corpul navei:

dacă gheața este foarte groasă și se deplasează repede este cel mai bine să se
aștepte o schimbare de direcție în deplasarea gheții când este posibilă o
îmbunătățire a condițiilor gheții, luându-se în calcul și efectul fluxului și
refluxului:

la flux gheața devine mai compactă;

la reflux gheața începe să se rupă și să se îndepărteze de marginea
gheții compacte;

dacă marginea gheții nu este rezistentă dar are formă dantelată, adesea în
forme proieminente de limbi:

– este cel mai bine să se aleagă o margine curbă și adâncă dintre două proieminente mari de gheață pentru intrarea în câmpul de gheață;

punctul de intrare în gheață se alege prin locul unde sloiurile rupte de valuri și
de hulă sunt de mici dimensiuni și mai puțin grupate.

Viteza de intrare și de deplasare a navei prin gheață

Viteza de intrare a navei în câmpul de gheață trebuie să fie cea mai mică posibilă. Viteza va fi mărită puțin după ce se observă comportarea gheții și posibilitatea de a tece prin ea. Viteza posibilă de deplasare prin gheață, după intrarea navei în câmpul de gheață depinde de următorii doi factori:

-mărimea suprafeței acoperite din prova navei;

forța de impact a gheții cu corpul navei care să nu-i provoace avarii. Cât d gheața acoperă sase zecimi din suprafața mani, viteza navei depinde de distribuția deschiderilor de apă liberă și a pachetelor de gheață.

Dacă distribuția este favorabilă pentru navigație atunci se poate mări viteza din când în când la „full ahead".

Reducerea vitezei la minimum trebuie să se facă și ocazional pentru a se studia felul gheții întâlnite la un moment dat de navă și luarea unui drum corespunzător noului fel de gheață. Când gheața acoperă șapte la opt zecimi din suprafața mării, treapta vitezei de deplasare a navei prin câmpul de gheață trebuie să fie „încet înainte''.

Când gheața acopră opt zecimi sau mai mult din suprafața mării, numărul de rotații ale elicei va fi mărit, nu pentru mărirea vitezei navei ci pentru forțarea gheții cu o putere mai mare a motorului. Navigația pe timp de noapte ca și navigația pe vizibilitate redusă, devine în general extrem de dificilă deoarece:

-viteza de deplasare a navei trebuie redusă mult pentru reducerea forței
impactului dintre corpul navei și gheață;

-este aproape imposibil de a hotăra care este cel mai bun drum de luat când
ochiul nu poate vedea și compara posibilitățile oferite de câmpul de gheață
înconjurător.

Măsuri de prevenire a blocării navei în gheață

Când există pericolul de a fi blocată nava în gheață, când există semne de presiune a gheții, trebuie să se încerce forțarea și spargerea gheții, în zona în care nu există aceste semne.

Aceeași manevră se face și în cazul în care nava întâlnește o suprafață de gheață care nu prezintă semne de presiune și pe care nava nu o poate ocoli.

îi cele două situații o navă comercială obișnuită nu poate încerca spargerea gheții, ea trebuie ajutată de un spărgător de gheață.

Nava poate sparge daoar sloiurile a căror duritate a fost slăbită prin dezgheț într-o măsură suficientă pentru a nu produc navei avarii.

Orice impact cu sloiurile dure trebuie evitat.

Spargerea gheții trebuie făcută prin luarea de către navă a unui drum perpendicular pe marginea gheții.

Lungimea drumului perpendicular pe gheață trebuie calculat în funcție de grosimea gheții și rezistența de întărire pentru gheață de care dispune prin construcție corpului navei.

Când se forțează un pasaj prin gheață trebuie să se concentreze atenția asupra păstrării drumului ales de impact pentru că orice deviere de la drum duce nava către un punct periculos de impact cu gheața.

Cunoscând faptul că mașina este gata de marș înapoi în orice moment când se observă devierea de la drumul ales se pune mașina pe drum înapoi. Nu se va forța intrarea într-un pasaj dacă lățimea acestuia nu depășește cu mult lățimea

navei, pentru ca nava să poată executa liber manevra de marș înapoi. Trebuie evitată deplasarea navei pe un pasaj îngust deoarece pe acesta există o

probabilitate mai mare de a se produce blocarea navei. Pe asemenea pasaje navele se vor deplasa numai asistate de un spărgător de gheață, fiind remorcate prin procedeul în siaj cu remorcă foarte scurtă sau pentru o siguranță mai mare a navei remorcate și a remorcherului, în sistemul „strâns unit".

Eliberarea navei din ghețuri

In manevra de spargere a gheții pentru a evita blocarea navei în gheață, prin apuparea care ajută la spargerea nu la tăierea gheții, se poate ca nava urcându-se cu prova peste gheață la un moment dat să rămână pe gheață.

Tendința navei de a-și urca prova pe gheață depinde de mărimea asietei, de stadiul de încărcare și de forma provei și unghiul de înclinare al etravei.

Pentru eliberarea navei din gheață se pot folosi următoarele manevre:

a)- Se pune mașina toată forța înapoi și cârma zero;

dacă nava nu s-a eliberat, se pune mașina toată forța înainte și cârma
alternativ banda într-un bord și altul;

când pupa s-a mișcat sub acțiunea forței utile de pe cârmă se dă stop și se
pune cârma zero;

se pune din nou mașina cu toată forța înapoi păstrându-se cârma zero;
nava alunecă ușor de pe gheață, eliberându-se.

b)- Se încearcă, la navele mici, ruperea gheții cu ajutorul barelor de metal,

c)- Prin balastare se produce înclinarea navei în unul din borduri.

d)- Se balastează și debalasteazâ alternativ tancurile de balast din prova și pupa navei care dau momentele de asietă cele mai mari, începând cu forpicul (picul prova) și apoi afterpicul (picul pupa), astfel ca atunci când unul este plin celălalt să fie gol.

e)- Se duce mult în pupa navei o ancoră de gheață a cărei sârmă de ancorare după ce se trece printr-o ureche cu șomar și turnichet se pune pe clopotul vinciului de ancoră.

Odată cu punerea mașinii în marș înapoi cu toată viteza se virează cu vinciul și sârma ancorei.

f)- Se duce în fiecare bord înapoia traversului, câte o ancoră de gheață și se plasează astfel ca sârmele lor să facă un unghi, măsurat de la prova de 120° -140° cu planul diametral longitudinal al navei.

După trecerea sârmelor prin urechile cu turnichet din borduri de pe teugă și punerea lor pe clopotele vinciului de ancoră se virează pe rând, când ancora din tribord, când ancora din babord.

g)- Când după aplicarea metodelor de manevră arătate mai sus nava continuă să rămână nemișcată, fixată de gheață, eliberarea navei se va face prin utilizarea materialului exploziv aflat la bord pentru aemenea situații. Dacă nava este prinsă fest în gheață cu extremitatea prova, atunci încărcăturile de exploziv se vor fixa în prova în ambele borduri. Explozia rupe gheața în sloiuri mici, care pierzându-și din flotabilitate, eliberează nava.

h)- înainte de a se provoca explozia se pune mașina pe drum înapoi, astfel ca în timpul exploziei elicea să producă jetul de curent respins spre prova care pe lângă împingerea navei spre înapoi după explozie, să împingă și sloiurile rezultate spre prova.

i)- Și când nava este prinsă între două sloiuri, eliberarea ei se realizează tot prin explozii în bordurile navei.

Utilizarea ancorei

Am văzut mai sus cum se poate ieși din gheață și cu ajutorul ancorelor de gheață când numai manevrele cu mașina și cârma nu dau rezultatul așteptat.

Ancora de gheață este o ancoră de construcție specială cu un singur braț, are greutate mică, manevrarea ei se face manual și este folosită de nave pentru legarea navei de marginea banchizei sau de sloiurile mari sau pentru deplasarea navei printre ghețuri cu ajutorul cabestanului sau vinciului de ancoră. De capătul fusului este prinsă cheia de împreunare cu care ancora se prinde de ochiul sârmei de ancorare.

Ancora mai are un ochet de care se prinde zbirul de manevră. Sa mă de ancorare este din oțel, foarte rezistentă la rupere, flexibilă și ușor de mânuit. M se recomandă ancorarea cu ancorele prova în câmpul de gheață deoarece nava poate să piardă ancora „fundarisită''. Este mai sigură ancorarea în zona cu sloiuri mărunte, dacă nu se filează mult lanț și vinciul este gata de virat în momentul în care de navă se apropie o banchiză sau sloiuri mari rupte dintr-un câmp de gheață.

La apă mai adâncă, în apropierea țărmului se va evita ancorajul dacă sunt sloiuri.

Nu se va ancora la coasta unde există un ghețar din cauza riscului de a se rupe din acesta un nou aisberg. Când nava este forțată să ancoreze în zona cu sloiuri de lângă țărm trebuie să stea la pic scurt. Când se ancorează la un țărm cu gheață fixată pe el, nava trebuie să fie gata de a ridica ancora imediat ce vântul începe să bată de la larg spre țărm.

Este foarte periculoasă situația în care graparea ancorei apropie nava de marginea unui câmp de gheată sau de o banchiză.

Într-o baie în care se află aisberguri sau banchize mari în derivă, locul de ancoraj trebuie ales astfel ca zona cu apă mică să fie între navă și gheața în derivă, care dacă ar deriva spre navă, nu ar mai ajunge la ea deoarece s-ar pune pe uscat.

Este bine ca nava să staționeze lângă mici sloiuri de gheață decât lângă sloiurile mari deoarece acestea din urmă, sub presiune formează denivelări sau straturi de gheață suprapuse (hummock end raft) și supune nava la presiuni.

Nava se poate proteja și sta în siguranță, legată cu ajutorul ancorelor de gheață și a tinderilor pentru protecție în locul în care corpul atinge gheața, lângă o banchiză a carei margine este ușor concavă, nava stând în porțiunea concavă a banchizei ca într-u n doc plutitor.

O asemenea banchiză se numește „ice dock"

Nava mai poate fi legată la marginea banchizei atât cu ajutorul ancorelor de gheață cât si cu ajutorul unor dulapi scurți puși în șanțuri săpate în gheață de lungimea lor și pe sub care se trec sbiruri ale căror ochiuri rămân la suprafața gheții.

Peste dulapul pus în șanțul de gheață se toarnă apă care imediat îngheață, la suprafața gheții rămânând numai ochiul sbirului.

Prin acest ochi se dă în dublin parâma de legare a navei, sau gașa parâmei de legare care se asigură cu o traversă de lemn de ochiul sbirului, un asemenea dulap îngropat în țaițul săpat în gheață folosit la legarea navei se numește „deadman".

Deudmanul este un punct de sprijin improvizat adaptat la gheață, asemănănător punctelor de sprijin realizate pe malul apelor interioare, și în special a fluviilor, realizate din ghile sprijinite de țăruși numiți cazici, sau chiar de ancore îngropate cu o gheară în pământ, de care nava se leagă la mal.

Semne de existență a gheții pe mare

Caid se naviga pe mările în care se pot întâlni formațiuni de gheață și acestea nu sunt încă vizibile, dacă există dincolo de orizontul navei, este posibil să i se determine prezența după anumite semne.

4.14.1. Semnele care indică apropierea navei de un câmp de gheață

Cel mai semnificativ și important semn care indică existența unui mare câmp de gheață, si unei banchize de tip tabular este strălucirea de pe cer, la orizont, în direcția câmpului de gheață, strălucire care se ridică până în jurul înălțimii de 15°.

Această strălucire a cerului produce ziua pe cer senin mirajul gheții și numai pe cerul înnorat strălucirea gheții apare ca rezultat al unei puternice reflexii a luminii zilei pe suprafața gheții.

Fiind un fenomen caracteristic al luminozității gheții, odată văzut pe cer, este certă existența câmpului de gheață în direcția orizontului luminat. Apa mării reflectată pe nori apare de culoare neagră, reflexia apei fiind denumită „water sky". Acest efect este foarte bine marcat atunci când apa liberă a mării există în interiorul câmpului de gheață.

De multe ori efectul luminozității câmpului de gheață, din fericire, poate fi observat și noaptea ca și ziua dacă este lună. Foarte rar un aisberg produce acest efect. Ice blink. strălucirea cerului fiind efectul de neconfundat numai al câmpurilor mari de gheață. Efectul de water sky este foarte folositor în navigația prin ghețuri deoarece el indică deschiderile de apă liberă și pasajele (leads) navigabile.

Când este jos, aproape de orizont, water sky este posibil să indice prezența apei libere a mării până la aproximativ 40 Mm dincolo de orizontul vizibil. Dacă o navă este prinsă în ghețuri ea poate fi văzută pe cer ca o liniuță neagră pe fondul reflexiei luminoase a gheții.

Efectul de ice blink este mai pregnant, mai sclipitor dacă pe câmpul de gheață se află o zăpadă proaspătă provenită dintr-o ninsoare recentă. Lungimea pe orizontală și înălțimea pe care se extinde strălucirea gheții indică mărimea

câmpului de gheață Ziua când cerul este senin și are culoarea bleu, ice blink apare ca o ceață subțire de culoare galbenă la orizont în direcția gheții, a cărei luminozitate descrește de jos în sus, înălțimea culorii depinzând de apropierea de navă a câmpului de gheață, în zilele cu cer întunecat sau nori joși culoarea galbenă lipsește, baza norilor reflectând culoarea albă a gheții. In anumite condiții, cu soare și cer parțial acoperit pot fi văzute simultan și culoarea galbenă a cetii și culoarea albă a gheții la baza norilor. Pe ceață culoarea albă densă indică prezența gheții la mică distanță de navă.

Al doilea semn semnificativ și important, că în apropierea navei se află un câmp de gheață este brusca netezire și liniștire a suprafeței mării precum și micșorarea graduală a valurilor de hulă. Este cea mai bună și precisă indicație că gheața se află în vântul navei.

Tot aici, dar mai în apropiere, deasupra marginii gheții se află un banc gros de ceață.

Deasemenea apariția focilor, morselor și a păsărilor indică apropierea gheții când țărmul este departe.

Un alt semn care atenționează asupra faptului că nava este în apropierea unui câmp de gheață este zgomotul făcut de ruperea blocurilor de gheață din acest câmp. Dacă sunt văzute multe grupuri de sloiuri, acestea indică faptul că banchiza din care s-au rupt se află în vântul navei. Deoarece sloiurile pot provoca avarii corpului navei, trecerea pe lângă banchiză trebuie

să se facă prin vântul ei. La toate aceste semne de atenționare nava trebuie să întărească veghea electronică, cu o veghe continuă vizuală și auditivă dublată.

Un câmp de gheață poate fi văzut:

– pe vizibilitate 'bună de la o distanță de 20 Mm, distanța variind în funcție de înălțimea ochiului observatorului deasupra nivelului mării;

-pe ceață slabă sau burniță distanța de vizibilitate scade la 1-3 Mm; iar pe ceață slabă și joasă distanța la care se poate vedea partea de sus a unei mari mase de gheață poate ajunge la 10 Mm.

-pe timp de noapte fără lună se poate detecta cu ochiul liber o masă de gheață la distanța de 500m iar cu binoclul distanța crește la o milă marină.

Măsurarea distanței cu radarul la sloiurile cu înălțimi mici deasupra apei, aflate în apropierea navei, depinde de performanțele radarului, dar în indicațiile lui nu se poate face diferența dintre ecoul gheții sau al unui alt obiect de aceeași înălțime aflat deasupra nivelului apei.

4.14.2. Vizibilitatea aisbergurilor

Intr-o zi normală cu cerul senin și vizibilitatea bună un aisberg se poate vedea:

-din gabie, de la o distanță de 20 Mm;

-de pe puntea etalon de la 15-16 Mm;

-de pe puntea de comandă de la 12-14 Mm.

In zilele noroase cu bună vizibilitate aceste distanțe sunt reduse cu aproximativ 2 Mm. In zilele cu ceață subțire sau burniță aisbergurile sunt vizibile de la 2-3 Mm.

Pe ceață deasă aisbergul nu poate fi văzut la mai mult de 90-100m în prova navei, în aceste condiții:

-dacă este soare, aisbergul apare ca o masă luminoasă;

-dacă cerul este acoperit de nori și nu este soare, aisbergul apare foarte
aproape de navă ca o masă întunecoasă.

Pe noapte neagră dar clară cu ochiul liber sa poate vedea de la maximum trei cabluri iar cu binoclu de la maximum o milă. Pe noapte clară cu lună, distanța la aisberg depinde de înălțimea lunii deasupra orizontului, de vârsta lunii și de poziția relativă lună, navă și aisberg. Când aisbergul este în prova, intre lună si navă (în azimutul lunii) aisbergul este greu de observat, mai ales dacă luna are înălțime mică. Dacă luna este plină, are înălțime mare și este în pupa navei (nava fiind acum între iceberg și lună), aisbergul se vede aproape ca ziua.

Cu o lună plină aflată la o înălțime mai mare de 35°, în nori subțiri cirrostratus, aisbergul poate fi văzut cu ochiul liber de la distanța de 5 Mm. Când cerul este plin de nori printre care luna apare și dispare, descoperirea gheții din jurul navei este foarte dificilă.

4.14.3. Semnele apropierii de un aisberg

Cel mai sigur semn că în apropierea navei este un aisberg este să îl vezi! Toate celelalte bazate pe supoziții sunt periculoase. Nu poți avea încredere pe schimbarea treptată a temperaturii aerului sau apei, pe ecoul sunetului dat cu sirena, pentru că ecou produce și un banc de ceață și totuși schimbarea bruscă a temperaturii aerului, ca un val de aer rece este semnul că nava se află în apropierea gheții, nu prea departe, sub vântul ei. .

Aisbergul este bine localizat cu ajutorul ecoului submarin, dar și temperatura apei si variația de salinitate produce același ecou submarin.

Când din aisberg se rup bucăți mari de sloiuri și cad în mare se produce un muget puternic ca o lovitură de tun care se poate auzi de la mai mult de 1-2 Mm.

Navigându-se cu viteză mică, noaptea pe liniște, sunetul ruperii și căderii sloiurilor din aisberg se aud foarte puternic dacă acesta este în apropierea navei. Acest sunet se va asculta în mod constant el fiind un semn de apropierea navei de aisberg.

Observarea sloiurilor mari indică apropierea de un aisberg și probabil că acesta este situat în vântul lor.

Deasemenea refracția mărește dimensiunea sloiurilor care de multe ori apar ca niște aisberguri îndepărtate.

Acumularea de gheață

Unul din marile pericole cu care se confruntă nava care naviga prin mările din zonele cu {jețuri este acumularea de gheață. Pierderile mai multor nave în special nave de pescuit, se atribuie acumulărilor rapide de gheață.

Acumularea de gheață se formează de obicei din picăturile fine de apă care după ce ajung pe suprastructurile reci ale navei îngheață.

Zonele din apropierea cercului arctic sunt cele mai periculoase din punct de vedere al Acumulărilor de gheață.

Acumularea de gheață produce avarierea instalațiilor de pe punțile navei și accidentarea oamenilor care lucrează sau se deplasează pe punte.

Cumularea de gheață pe punți, arbori, antene, șarturi, manevre curente, instalațiile de pe punte, suprastructuri și borduri este foarte periculoasă, ea afectând starea de navigabilitate a navei, astfel:

1.- reduce rezerva de flotabilitate – prin mărirea greutății navei cu greutatea cantității de gheață depusă pe navă;

2.- reduce stabilitatea navei – prin schimbarea poziției centrului de greutate pe verticală în sus și în bordul din vânt (bordul cu acumularea cea mai mare), micșorând înălțimea metacentrică transversală;

3.- mărește suprafața velică a navei și schimbă poziția centrului velic, mărind momentul de înclinare dat de forța de presiune a vântului asupra părții emerse a navei;

4.- schimbă asiata navei – prin plasarea neuniformă în lungimea navei de către vânt și valuri a depunerilor de gheață – acumularea cea mai mare de gheață făcându-se în extremitatea prova în care valurile lovesc și se sparg de corpul navei iar stropii de apă rezultați sunt deplasați de vânt peste partea din vânt a navei, a bordajului, pereților suprastructurilor, instalațiilor, arborilor, antenelor, încărcăturii etc;

5.- produce și mărește înclinarea navei – prin plasarea neuniformă pe lățimea navei a acumulărilor de gheață, acumularea cea mai mare făcându-se în bordul din vânt, nava înclinându-se în acest bord facilitează creșterea continuă a stratului de gheață, deci și a înclinării;

6.- reduce viteza navei – prin mărirea pescajului prova și prin acționarea

cârmei pentru corectarea drumului; .

7.- reduce manevrabilitatea navei:

8.- face nava ardentă – prin deplasarea spre prova a centrului de greutate;

9.- reduce stabilitatea de drum – prin abaterea navei spre bordul ridicat, deci sub vânt, în timp ce prin deplasarea centrului de greutate îi determină caracterul de ardentă și o abate în vânt.

Acumularea de gheață la bordul navei este un fenomen complex care depinde de mai mulți factori dintre care amintim pe următorii:

1.- viteza vântului;

2.- temperatura aerului;

3.- temperatura apei de mare;

4.- umiditatea aerului – precipitații;

5.- starea de agitație a mării;

6.- viteza de deplasare a navei;

7.- starea de încărcare a navei;

9.- bordul liber – înălțimea de construcție;

10.- suprafața velică a navei, încărcătura de pe punte etc.

Acumularea de gheață poate fi: A.- înceată; B.- rapidă; C.- foarte rapidă.

A.- Acumularea înceată de gheață se produce atunci când:

temperatura aerului este de -1°C până la -4°C; viteza vântului este de 0 – 9 m / s;

cantitatea de gheață acumulată este de până la l ,5 tone pe oră;

-când în acest timp sunt și precipitații sub formă de burniță, ceață,
măzăriche etc., cantitatea de gheață ce se depune într-o oră, crește.

B.- Acumularea rapidă de gheață se produce atunci când:

temperatura aerului este de -4°C până la -8°C; viteza vântului este de 10 m/s până la 15m/s; cantitatea de ghiață acumulată variază între 1,5 tone / oră și 4 tone / oră; precipitațiile măresc greutatea gheții acumulate.

C.- Acumularea foarte rapidă de gheață se produce atunci când:

– temperatura aerului este de -4°C; viteza vântului depășește 16 m / s, sau

temperatura aerului este de – 9°C; viteza vântului de 10 m / s până la 15 m / s; cantitatea de gheață ce se acumulează în ambele variante depășește 4 tone
de gheață pe oră.

Navele destinate a fi exploatate în mările cu ghețuri, unde fenomenul acumulării de gheață este frecvent trebuie să fie dotate pe lângă uneltele uzuale arătate mai sus, și :u aparate și instalații electrice, pneumatice sau dispozitive speciale care să înlăture gheața de pe punți, suprastructuri etc

Este foarte important ca acțiunea de îndepărtare a ghetii acumulată la bordul navei să se realizeze cât mai repede posibil.

Pentru aceasta este necesar:

-să se măture zăpada căzută pe punte;

-să se îndepărteze gheața cu târnăcoape, săpăligi, bare de fier, lopeți, atât
cât de repede poate un om să lucreze (pojghița de gheață care se formează
ajunge la grosimea de 5 cm pe oră);

-să se micșoreze viteza de deplasare prin apă a navei;

-să se ia o aliură în care valurile să nu mai lovească bordul navei, pentru a
nu se mai forma la impact jeturile de apă pe care vântul le pulverizează și
le aruncă peste navă în bordul din vânt;

-spălarea punții cu apă sărată inițial poate îndepărta gheața dacă se verifică
temperatura aerului și a apei pentru ca apa care nu se scurge de pe punți să
nu aibă condițiile favorabile de îngheț;

-utilizarea furtunelor cu abur pentru topirea ghetii poate fi încercată, dar
aburul poate sublima în promoroacă, fapt care poate mări depunerea de
gheață.

Reguli elementare de guvernare a navei prin ghețuri

La navigația și manevra navei prin ghețuri este obligatoriu să se cunoască situația gheții din jurul navei din borduri și în special din prova. Este important pentru siguranța navei să se respecte următoarele reguli:

să se pună cârma zero când se pune mașina înapoi;

să nu se schimbe cârma din poziția zero, după marșul navei înapoi decât în momentul când nava a căpătat viteză înainte;

să nu se frece nava cu bordul de sloiurile mari de gheață deoarece acestea sub apă au colțuri ascuțite;

când se naviga sau manevrează prin gheață compactă sau suprapusă să nu se execute brusc manevra de girație;

știind că întotdeauna la navigația prin gheață, când grosimea ghetii este variabilă, prova navei va abate spre gheața mai slabă, pentru a menține drumul și a nu abate puternic de la drum trebuie să se pună cârma din timp ca în sprijinul manevrei să se folosească un moment de girație deja existent care să diminueze sau să anuleze inerția abaterii provei;

intrarea pe un pasaj îngust de apă liberă de ghețuri, trebuie să se facă pe axul pasajului;

contactul cu gheața să se facă perpendicular pe marginea gheții;

contactul navei cu gheața să nu se facă sub un unghi ascuțit, (adică să nu se facă direct cu bordul) deoarece forța de șoc din punctul de contact al bordului cu gheața nefiind în același plan cu forța ue deplasare înainte a navei care este în planul diametral longitudinal al navei, va determina un moment proporțional cu viteza de contact cu gheața și cu distanța de la centrul de greutate al navei la punctul de contact cu gheața; acest moment va produce îndepărtarea bruscă a bordului navei de gheață și în același timp, apropierea la fel de rapidă a extremității pupa de gheață periclitând cârma și elicea;

când se naviga prin gheață compactă nu se manevrează inutil cârma deoarece nava de cele mai multe ori nu răspunde la comenzi, iar dacă răspunde, gheața compactă din bordul opus punerii cârmei presează în cartierul pupa în timp ce sloiurile de pe lângă bordaj sunt atrase de curentul aspirat spre cârmă și elice; deplasarea navei prin gheața compactă se face cu ușoare abateri de la drum pe direcția gheții cu rezistența cea mai mică;

când viteza este foarte mică, la deplasarea navei prin gheața aglomerată sau suprapusă manevra cârmei de un unghi mai mare poate duce la oprirea navei;

în zonele cu crăpături în gheață și ochiuri de apă liberă nava se va deplasa pe direcția acestora.

Când în apropiere se află și alte nave, de aceste abateri pe care le poate avea nava când se deplasează prin ghețuri trebuie să se țină seama, pentru a se evita pericolul de coliziune cu acestea.

Remorcarea navei prin ghețuri

Navigația în urma spărgătorului de gheață a tuturor navelor care nu se pot deplasa independent prin anumite zone cu gheață chiar dacă au întăriturile de gheață care le permite să navige în zona respectivă, se face cu:

– aprobarea armatorilor,

– respectarea regulilor de marș și manevră specifice navigației asistate de spărgătorul de gheață.

Remorcarea prin ghețuri a navelor este executată de remorcherele spărgătoare de gheață cu deplasamentul și puterea instalată mare, special construite cu sistemul de osatură întărit pentru a rezista presiunilor exercitate de gheață, și cu bordajul operei vii împărțit în patru-cinci zone, deasemenea diferit întărite să reziste gheții (unele tipuri de spărgătoare de gheață sunt dotate și cu elice la prova).

Metoda de remorcare printre ghețuri folosită de remorcherele spărgătoare de gheață este aceea de remorcaj în siaj în următoarele variante:

a- cu remorcă lungă, în aceste condiții remorcă lungă însemnând între 50m

și l00m;

b- cu remorcă scurtă, lungimea remorcii fînd cuprinsă între 15m și 20m;

c- „ strâns unit" – lungimea remorcii fiind zero deoarece nu mai există distanță între nava remorcată și remorcher.

a-Remorcajul în siaj cu remorcă lungă

Această variantă de remorcaj în siaj se aplică în zonele în care ghețurile sunt dispersate. Viteza de remorcare este în funcție de situația și modul de dispersare al ghețurilor.

Mașina navei remorcate poate fi pusă în marș înainte în treapta de viteză fixată de comandantul remorcherului și la ordinul lui, când acesta constată că situația gheții permite spărgătorului de gheață să mărească viteza de remorcare.

b- Remorcajul în siaj cu remorca scurtă

Această variantă de remorcaj în siaj se aplică în zonele cu gheață compactă.

Lungimea remorcii fiind foarte scurtă se impune o foatre mare atenție în conducerea navei remorcate.

O foarte mare atenție trebuie dată semnalizărilor vizuale și auditive cu semnificațiile stabilite între remorcherul spărgător de gheață și nava remorcată, precum și comunicațiilor radiotelefonice în canalul de lucru fixat de remorcher.

Radiotelefonul trebuie să fie deschis tot timpul manevrei de remorcaj.

Când nava remorcată ia contact cu porțiunile de gheață foarte groase, forța șocului din remorcă poate rupe remorca și despărți remorcherul de remorcat.

Nu trebuie să se ia volta remorcii numai la o baba, deoarece forțele de reacție din remorci la rezistența opusă de gheață pot smulge babaua și produce accidente.

Remorca trebuie în mod special să fie protejată contra frecărilor.

Toate navele care execută navigația și manevra printre ghețuri fără asistența trebuie să fie pregătită a fi atât remorcat cât și remorcher.

c- Remorcajul în siaj „strâns unit" sau „ în șa

Această variantă de remorcaj se folosește în mod special la remorcarea printre ghețuri a navelor avariate sau a celor cu putere mică instalată dacă acestea prin construcție nu au bulb.

Bulbul nu permite apropierea navei remorcate de spărgătorul de gheață din cauza depășirii margini exterioară a etravei cu lungimea sa sub apă. Astfel bulbul ar avaria atât instalația de guvernare cât și propulsorul spărgătorului de gheață.

După darea remorcii de către remorcherul spărgător de gheață, luarea și voltarea remorcii pe nava remorcat, cu ajutorul vinciului automat de remorcarj, remorcherul apropie remorcatul până ce etrava acestuia intră „strâns unit" în locașul practicat din construcție în pupa remorcherului.

Acestui tip de remorcaj i se mai spune remorcaj „în șa''.

Jocurile între locașul pupa al remorcherului și etrava navei remorcate se înlătură cu ajutorul tancheților, baloanelor de acostare, brâului de acostare și a apărătoarelor confecționate din materiale moi dar rezistente

De multe ori între remorcher și remorcat se interpun fenderi grei și groși pentru a absorbi șocurile produse de variația grosimii gheții cât și de a împiedica încălzirea foarte puternică ce se poate produce când părțile metalice ale celor două nave se ating și se freacă.

Când acest lucru se întâmplă se poate produce incendierea materialelor ușor inflamabile.

Din acest motiv la prova trebuie pregătită instalația de stins incendiu.

Remorcarea „strâns unit" printre ghețuri este cea mai sigură dintre metodele de remorcare atât pentru remorcat cât și pentru remorcherul spărgător de gheață.

Dar, remorcarea în varianta ..strâns unit" nu se poate executa când:

-în zona de remorcaj există hulă;

-gheața este groasă și compactă;

-după remorcherul spărgător de gheață se creează un canal liber și sinuos
datorită variațiilor mari de grosime ale gheții;

-prova remorcatului este înaltă și etrava ascuțită;

-la prova navei remorcate există din construcție anumite amenajări
(platforme sau protuberante ce pot atinge cârma sau elicea remorcherului).

Dezavantajul remorcării în varianta „strâns unit" constă în reducerea manevrabilității spărgătorului de gheață fapt ce impune ca în alegerea variantei de remorcaj să se ia în calcul următoarele:

-starea ghețurilor din zona de remorcaj;

-puterea spărgătorului de gheață;

-deplasamentul navei remorcate;

-starea de navigabilitate a navei remorcate ( este protejată sau nu);

-experiența echipatului spărgătorului, în varianta propusă de remorcaj.

Pregătirea navei pentru remorcaj în zonele cu ghețuri

Nava destinată a naviga în zonele cu ghețuri are din construcție întăriturile speciale pentru gheață conforme cu clasa acordată de societatea de clasificare.

Pentru a naviga în zonele cu temperaturi scăzute, în care la suprafața mării gheața fie că își face sezonier apariția, fie că gheața este permanentă, nava, după cum am văzut mai sus, trebuie să aibă clasa acordată de registrul de clasificare sub supravegherea căruia a fost construită, clasă corespunzătoare grosimii ghețurilor prin care se poate deplasa în siguranță, fără să-i fie periclitată opera vie.

Aiava care se deplasează în zona cu ghețuri și care urmează a fi remorcată, trebuie să execute următoarele pregătiri:

-să dubleze materialele de vitalitate;

-să întărească pereții etanși și coastele în zonele compartimentului de
coliziune prova, la cuplul maestru și compartimentul mașinii;

-să suplimenteze numărul de pompe de avarie, furtune, sorburi și ejectoare
pentru scoaterea apei din compartimente;

-să verifice funcționarea și suficiența sistemelor de încălzire a tancurilor de
combustibil și a grătarelor de la valvulele Kingston;

-să pună în poziție de protecție toate elementele ce ies în afara bordului
(părți componente ale lochului, aparaturii hidroacustice etc);

-să verifice instalația de guvernare;

-să pregătească instalația de legare și ancorare;

-să verifice instalația de remorcare și să se pregătească pentru remorcare:

-boțul de sârmă cu gașe la ambele capete folosit la remorcare; dulapul din lemn tare la navele mai mici și dulapii pentru navele mai mari (pentru fiecare nară de ancoră), dulapi cu diametrul de 300mm-400mm și lungimea mai mare decât distanța dintre nările lanțului de ancoră la navele mai mici;

-sârmele de siguranță pentru voltarea la babalele de remorcaj a gașelor boțului de remorcare;

-cheia de împreunare pe punte a gașelor boțului de de remorcare;

-pastica de remorcare prin care se trece boțul de remorcare și cheia de împreunare a pasticii cu remorca dată de remorcherul spărgător de gheață;

-materiale pentru protecția remorcii împotriva frecărilor;

-pentru a nu avaria remorcherul spărgător de gheață prin acostarea la contrabord a navei remorcate în cazul micșorării bruște a vitezei, nava remorcată trebuie să amareze ancorele pe punte (pe puntea principală dacă pe teugă împiedică manevra de prindere a remorcii);

-să des/acă lanțul unei ancore de la prima cheie Kenter și să-/ pregătească de prindere la remorca dată de remorcher pentru remorcajul cu remorcă „lungă''.

Condițiile stabilității suficiente pentru siguranța navei care naviga și manevrează prin ghețuri

Stabilitatea navei în timpul voiajului trebuie să corespundă cerințelor ce i se impun pentru navigația și manevra în condițiile specifice existente în zonele mărilor cu gheață în care nava poate să acumuleze gheață.

Nava, în varianta de încărcare cea mai defavorabilă trebuie să satisfacă următoarele condiții:

– să reziste fără a se răsturna la acțiunea simultană a presiunii vântului asupra suprafeței velice a navei aplicată dinamic și a ruliului:

1- momentul de înclinare produs de presiunea vântului Mv, aplicat dinamic după criteriul de vânt K, trebuie să fie egal sau mai mic decât momentul derăsturnare Mr:Mv < Mr;

2- să aibă mărimea înălțimii metacentrice inițiale mai mare de 0,15m;

3- să aibă o stabilitate corespunzătoare și în condițiile acoperirii cu gheață.

Pentru navele care naviga în timpul iernii în zonele sezoniere de iarnă stabilite prin „Convenția internațională din 1966 pentru liniile de încărcare", pe lângă variantele principale de încărcare, trebuie verificată stabilitatea la acoperirea cu gheață.

La caicului efectelor acoperirii cu gheață asupra stabilității se va lua în considerare:

-variația deplasamentului;

-cota centrului de greutate;

-cota suprafeței velice.

Calculul stabilității în urma acoperirii cu gheață trebuie să se facă după varianta teoretică cea mai defavorabilă în ceeace privește stabilitatea navei. Greutatea gheții trebuie socotită supraîncărcare (nu intră în deadweightul navei).

La determinarea momentelor de înclinare și răsturnare, pentru navele care naviga în zonele sezoniere de iarnă la nord de paralela 66°30 N și la sud de paralela 60°00 S, se consideră norme convenționale:

– cantitatea de 30 Kg de gheață pe metru pătrat de proiecție orizontală a punților deschise (în proiecție orizontală intră toate punțile și trecerile deschise);

– momentul pe înălțime al acestor greutăți se determină cu ajutorul cotelor

centrelor de greutate ale porțiunilor respective;

– mecanismele și instalațiile de punte, capacele gurilor de magazii etc., nu se

iau în considerare separat, ele intră în proiecția punții;

– cantitatea de gheață pe metru pătrat de suprafață velică este de 15 Kg;

– suprafața velică și cota centrului de greutate a suprafeței velice se
determină pentru pescajul minim:

– în suprafața velică trebuie să se includă proiecțiile pe planul diametral longitudinal al navei al tuturor pereților și suprafețelor continue ale corpului, suprastrusturilor, rufurilor, catargelor, trombelor de ventilație, bărcilor, mașinilor de pe punte, tenzilor întinse, proiecțiile laterale ale mărfurilor
încărcate pe punte – containerele, cheresteaua, material lemnos etc.;

– pentru navele care sunt dotate cu vele ca propulsor auxiliar, trebuie să se ia în considerare după planul vederii laterale ale velelor strânse și se includ în suprafața totală a suprafețelor continue;

– se iau în considerare suprafețele discontinui ale balustradelor, greementului și suprafața velică a tuturor obiectelor mărunte prin majorarea cu 5% a suprafeței velice totale calculate pentru pescajul minim;

– pentru navele portcontainer, proiecția laterală a containerelor de pe punte se include în suprafața velică, considerăndu-se un perete continuu:

– la diagramele de stabilitate statică determinate ținând cont de acoperirea cu gheață, unghiul de anulare a diagramei trebuie să fie de cel puțin 55°;

– pentru navele cu zona de navigație limitată unghiul de înclinare trebuie să fie de cel puțin 25° iar brațul maxim de stabilitate statică de cel puțin 0,2m.

CAPITOLUL 5

CONCLUZII

5.1. Introducere

Antarctica se află situată în întregime la sud de Cercul Polar Austral, pe o întindere de 14 milioane km2 , dintre care doar 280 000 km2 nu sunt acoperiți de gheață (adică 2% din suprafața totală a continentului). Relieful este predominant înalt. Antarctica este împărțită în două de lanțul muntos trans-antarctic, rezultând două părți cu caracteristici fizico-geografice diferite: o parte muntoasă, masivă, care conține 85% din gheața de pe continent, iar cealaltă parte formată dintr-o serie de arhipelaguri, cu vârfuri muntoase și fose abisale, unite de gheață. Datorită greutății gheții, continentul se scufundă ușor, iar planeta noastră se deformează, în prezent Polul Sud geografic fiind mai apropiat de Ecuator cu aproximativ 20 km decât Polul Nord.

5.2. Particularități meteorologice

În ceea ce privește temperatura, pe continentul antarctic aceasta atinge limitele cele mai joase, înregistrându-se și recordul mondial la stația Vostok

– 89.50C.

Particularitatea continentului este că la o altitudine de 1000 m temperatura aerului este mai ridicată decât la nivelul solului, uneori chiar cu 300C. Este ceea ce meteorologii numesc inversiune termică. Stratul de aer de la înălțime se comportă ca un scut care blochează circulația pe verticală a aerului.

Temperatura pe continentul antarctic ar coborî în mod continuu dacă nu ar exista surse suplimentare de căldură. Acestea sunt de două tipuri: o sursă este căldura transportată de circulația globală de la latitudini mai mici, iar alta este căldura capturată de sistemele ciclonice și căldura eliberată de transformarea precipitațiilor din starea lichidă în stare solidă.

Particularitatea continentului în ceea ce privește vânturile, o reprezintă existența vânturilor catabatice de o intensitate foarte mare. Vânturile catabatice sau vânturi descendente sunt vânturile care coboară cu viteze mari pantele unor formațiuni orografice. Iau naștere prin acumularea unor uriașe mase de aer rece în spatele unor bariere muntoase și încep să bată în momentul în care înălțimea masei de aer rece depășește înălțimea barierei orografice. Vânturile catabatice pe continentul antarctic ating viteze foarte mari (recordul este de 324 km/h , înregistrat la o stațiune franceză). Cauza este relieful acestui continent care are o înălțime medie de 2 500 m, nu are neregularități, astfel că masele de aer coboară mai întâi lin spre coaste, apoi din ce în ce mai repede, pe măsură ce panta devine mai abruptă. Efectul de inversiune termică determină masele de aer să se miște în direcții neobișnuite. De regulă, sub influența gravitației, a rotației Pămîntului și a forței Coriolis, vânturile catabatice bat spre est, dar direcția principală este spre linia coastei dinspre sud spre nord. Viteza acestor vânturi crește până când se egalează forța de gravitație cu forțele de frecare datorate contactului cu solul și cu straturile de aer superioare. În vecinătatea coastei, în momentul când ajung la ocean, vânturile își pierd din intensitate deoarece nu mai există forța generatoare și interacționează cu mase de aer cu alte proprietăți. Prin presiunea mare pe care o dezvoltă când ajung în zonele plate, vânturile catabatice pot acționa asupra ghețurilor reușind deseori să producă fisuri și să dea naștere la aisberguri.

Cantitatea de precipitații care cade în interiorul continentului este mai mică de 50 mm/an de apă, ceea ce înseamnă că Antarctica este un adevărat deșert. În zona costieră cantitatea ajunge la câțiva metri pe an. După ce zăpada a căzut, ea va fi redistribuită de vânturi.

În ceea ce privește nebulozitatea, pe continentul antarctic aceasta are valoarea medie anuală de 6 și 7, cu o maximă vara și o minimă iarna. Deși atmosfera antarctică este înghețată, norii conțin atât cristale de gheață cât și picături de apă.

5.3. Particlarități hidrologice

Oceanul Antarctic este inima Oceanului Planetar. El este un adevărat motor care furnizează mari cantități de apă în celelalte oceane și el este cel de care depinde întrega circulație a apelor oceanice.

Este singurul ocean care se mișcă nestânjenit în jurul unui continent, având dimensiuni foarte mari. Având o căldură înmagazinată mai mare decât căldura furnizată de energia solară, acest ocean influențează considerabil clima continentului.

Oceanul Antarctic conține cel mai puternic curent de pe glob: curentul circumpolar antarctic, cu un volum de apă între Africa și Antarctica de 150 milioane m3, ceea ce reprezintă de 4 ori Curentul Golfului sau de 400 de ori fluviul Amazon. Aflat sub acțiunea vânturilor de vest și a forței Coriolis, se deplasează de la vest la est pe o distantă de aproximativ 24 000 km având o lățime cuprinsă între 200 și 1 000 km. În zona imediat învecinată coastelor continentului direcția curentului este inversată. Cele două zone de circulație sunt separate de o linie imaginară numită „linia de divergență antarctică”. Linia care separă apele Oceanului Antarctic din sud de cele sub-antarctice mai blânde de la nord se numește linia de convergență antarctică. Limita convențională a Oceanului Antarctică, în viziunea geografilor este linia de convergență subtropicală situată la 400 S. În apropierea acestor limite caracteristicile apei oceanice variază brusc, în special temperatura.

Oceanul Antarctic influențează clima în trei moduri:

curentul circumpolar conectează bazinele Oceanelor Pacific, Indian și Atlantic și curenții care se găsesc în acestea, rezultând o redistrubuire a căldurii și un schimb de proprietăți ale apelor, ceea ce influențează temperatura și precipitațiile;

oceanul este sursa de apă de la adâncime medie și mare care se deplasează pe sub apa celorlalte oceane realizând circulația globală;

apele de suprafață antarctice, cu o puritate ridicată, fac schimb de gaze cu atmosfera (oxigen, dioxid de carbon), de căldură și apoi se scfundă spre bazinele oceanice. Mari cantități de carbon circulă între biosferă, atmosferă și ocean. Oceanul este cel mai mare rezervor de carbon, conținând o cantitate de 50 de ori mare decât atmosfera.

Prin înțelegerea circulației globale a a apelor și a condițiilor în care apele de suprafață antarctice se scufundă spre fundurile oceanice se poate estima viteza și magnitudinea schimbărilor climatice.

Dioxidul de carbon din oceane crește aciditatea apei, devenind corozivă pentru corali, scoici. În urma cercetărilor s-a constatat că Oceanul Antarctic absoarbe dioxidul de carbon prin intermediul apelor sale reci și îl transportă către apele adânci subtropicale.

5.4. Concluzii privind gheața și navigația în zone cu gheață

Procesul de înghețare a apei de mare este mai complicat decât procesul de înghețare a apei dulci.

Înghețul apei de mare nu se produce brusc, acesta trece prin diferite faze:

– în jurul unor nuclee de cristalizare se formează cristale de gheață sub

formă de ace;

– din acele de gheață se formează prin unire un sloi de gheață;

sloiul de gheață cu zăpada afânată dă naștere la gheața spongioasă;

– pe măsură ce temperatura scade gheața se îngroașă.

Din cauza vântului și a valurilor se formează discurile de gheață sau gheața măruntă.

Când vântul suflă dinspre larg gheața se masează la țărm formând un zid gros de 5-10m iar când suflă dinspre uscat, gheața este îndepărtată de țărm. F'e măsură ce temperatura aerului scade gheața se îngroașă. Vslurile o crapă în porțiuni mai mici dând naștere la blocuri de gheață.

În mările polare blocurile de gheață nu se topesc, după formare ele menținându-se de la un an la altul fapt care le determină creșterea în grosime și transformarea lor în câmpuri de gheață sau banchize.

Banchizele au suprafața aproape nivelată din cauza topirilor superficiale pe care le suferă de la un an la altul.

Vânturile și curenții marini le transformă în ghețuri în derivă a căror mișcare de deplasare este influențată de forța Coriolis care le abate spre dreapta în emisfera ne rdică și spre stânga în emisfera sudică.

Viteza ghețurilor în derivă este de 50 ori mai mică decât viteza vântului care le produce deriva. Viteza derivei depinde de grosimea gheții – în general viteza medie a gheții este de 4 Mm în 24 ore.

În unele strâmtori se află în derivă sub influența a doi curenți contrari, caz în care pe lângă mișcarea de înaintare ghețurile mai prezintă și o mișcare circulară.

Pe unele coaste din Antarctica se formează banchize costiere care se mențin tot timpul anului favorizând creșterea gheții în grosime și transformând-o în barieră de gheață.

Pe alte porțiuni de țărm gheața nu se poate consolida din cauza vântului și a valurilor puternice care o transformă în gheață în derivă.

Pe suprafața mărilor și oceanelor plutesc aisbergurile, care provin din calotele glaciale continentale.

Ei diferă ca formă, lungime și înălțime fiind grupați în aisberguri de tip arctic sau groenlandez și de tip antarctic.

Aisbergurile de tip antarctic au vârfurile în general nivelate și modificate de razele soarelui, întâlnindu-se astfel pe diferite latitudini aisberguri cu formă rotunjită, cu formă de coloane, coarne sau aripi. Aisbergurile din Antarctica au dimensiuni foarte mari iar înălțimea lor pate atinge 70-80m.

În apropierea țărmurilor dezghețul se produce sub influența căldurii provenite din atmosferă și a apei rezultate din topirea zăpezii unde gheața are grosimi mici apar crăpături care se lărgesc formând canale uneori cu lățimi până la 5 km.

Topirea gheții se mai datorează acțiunii valurilor, curenților de apă caldă și apei râurilor.

In Oceanul Pacific a fost observat un aisberg la 12 noiembrie 1956 de către echipajul navei „GLACIER" cel mai mare aisberg descoperit vreodată în Oceanul Planetar cu dimensiunile de 179Mm x 51 Mm.

Un mare aisberg arctic pornit în derivă spre sud în anul 1971, urmărit pe traiectoia sa, îacă mai plutea pe apele Oceanului Atlantic la începutul anului 1977 când nu mai avea decât 39 Mm lungime și 21 Mm lățime și o grosime de aproximativ 230-395m (la suprafață 23-39m).

Consemnați pe hărțile cu aisberguri întocmite conform informațiilor obținute prin satelit, pe mările boreale și cele australe cei mai mulți ghețari plutitori au dimensiunile aproximative de 1 Mm x 1Mm, suprafața totală a acestora atingând 39.000 Km2. Suprafața aproximativă a aisbergurilor de pe Terra este cuprinsă între 15 și 20 milioane.

Natura și complexitatea gheții a determinat împărțirea zonelor înghețate în regiuni distincte de navigație, permise numai navelor construite cu întărituri pentru gheață specifice claselor destinate acestor zone.

Multe Societăți de Clasificare stabilesc pentru navele destinate navigației prin ghețuri pe lângă:

-reguli speciale ale construcțiilor întărite:

-puterea motoarelor principale cu care vor fi dotate;

mai stabilesc:

-zonele de navigație:

-sezoanele permise pentru navigație din zonele stabilite.

Astfel Regulile Canadiene stabilesc clasele navelor cu întărituri pentru gheață, funcție de poziția geografică a apelor naționale ale Canadei, fixând clasa navei și exact zona și sezonul ei de navigație.

Regulile Finlandeze stabilesc patru clase navelor cu întărituri pentru gheață și limitează navigația lor la condițiile de navigație prin gheață de un an specifice Mării Baltice.

Regulile Finlandezo-Suedeze au fost adoptate ca ghid de majoritatea societăților de clasificare, ele fiind specifice navigației prin gheață de un an în Marea Baltică inc uzând Golful Botnia și Golful Finlandei.

Bazate pe regulile Canadiene și Finlandezo-Suedeze și Regulile Rusești au patru clase pentru spărgătoarele de gheață și separat cinci clase pentru celelalte nave comerciale din care trei clase cu înalte protecții pentru gheață care pot naviga în Arctica tot timpul anului în urma spărgătoarelor de gheață.

Spărgătorul de gheață rusesc "Lenin" lansat în 1957 a fost prima navă civilă la care s-a folosit pentru propulsie energia nucleară.

Regulile Registrului Naval Român stabilesc cinci categorii de întărituri ale căror semne sunt atribuite la simbolul de clasă a navelor (așa cum am văzut mai înainte), cu întărituri pentru gheață conform cu dimensiunile elementelor de structură, unghiurilor de înclinare a etravei, unghiurilor de înclinare a bordajului față de verticală la distanța de 0,05L de la perpendiculara prova spre pupa, unghiului de înclinare a liniei plutirii față de planul diametral în dreptul etravei, unghiului de înclinare a bordajului față de verticală la cuplul maestru etc, cerute de Reguli.

Nu se admit nave cu bulb pentru navele cu întărituri de categoria G 60 (spărgător de gheață) și G 50 (semispărgător de gheață).

La navele cu întărituri de categoria G 60, G50, și G 40 Regulile RNR prevăd un pinten pentru gheață care să se extindă prin pupa față de cârmă, pentru protecția acesteia la marș înapoi, iar formele navei trebuie să asigure protecția cârmei și a elicei.

În conformitate cu satisfacerea cerințelor de amplasare și dimensionare a zonelor întărite ale corpului navei din schița de mai sus, la simbolul de clasă acordat de Registrul Naval Român navei se adaugă semnele G 60, G 50, G 40, G 30, și G 20.

BIBLIOGRAFIE

DEBOVEANU MARIN – TRATAT DE MANEVRA NAVEI VOL I, EDITURA LUMINA LEX 1999

DEBOVEANU MARIN – TRATAT DE MANEVRA NAVEI VOL II, EDITURA LUMINA LEX 2000

DEBOVEANU MARIN – TRATAT DE MANEVRA NAVEI VOL III, EDITURA LUMINA LEX 2002

Balaban, Gh., I., Tratat de navigație maritimă, București, 1981

BEZIRIS ANTON. – TEORIA SI TEHNICA TRANSPORTULUI MARITIM, Bucuresti 1989

IURASCU GHE. – MANUALUL COMANDANTULUI DE CURSA LUNGA București, 1981

STANCESCU I. – OCEANELE SI MARILE TERREI București, 1989

HOLAN A. ; GIURCANEANU C. – STRAMTORI SI CANALURI PE GLOB

NEGUT L . – METEOROLOGIE MARITIMA, București, 1981

STRHLER A. – GEOGRAFIE FIZICA, București, 1997

*** – MARINER’S ROUTEING GUIDE

Chiriță, M., Pavica, V., Navigație, București, 1957

Dow, J.M., Definition of Various Geodetic Datums and Transformations

Dragomir, V., et al., Teoria figurii Pãmântului, Ed.Tehnicã, București 1977.

between them, ESA Scientific and Technical Review, 2, 1976.