Økoregion
Knytt sammen vind, oppstrømning og produktivitet
Bruk Benguelastrømmen som et eksempel som knytter fysisk transport til tilførsel av næringsstoffer.
Undersøk hvordan platetektonikk, sjøvannskjemi, sirkulasjon og havnivå knytter sammen ett globalt hav. Bruk kart, modeller og dokumentasjon til å forklare mekanismer og sammenligne endringer på ulike tidsskalaer.
Klassetrinn i NMEA: Klassetrinn 9–12
Veiledninger for andre klassetrinn er under utarbeidelse.
Bruk dokumentasjon til å forklare hvordan tektonikk, sjøvannets egenskaper og vann i bevegelse former et sammenkoblet hav, og skill kortvarige vannstandsendringer fra langsiktige havnivåendringer.
Elevene går fra å beskrive havets trekk til å forklare mekanismer som virker sammen. Å følge energi, stoff og endringer knytter sammen geologi, kjemi, fysikk og marine økosystemer.
Forklar hvordan oppvarming kan påvirke sjøvannets tetthet, sirkulasjon og havnivå. Hvilke observasjoner støtter forklaringen, og hva vil fortsatt være usikkert?
Havet dekker omtrent 70% av jordoverflaten. Havbassengene omfatter havbunnen og dens geologiske trekk, og varierer i størrelse og form når jordens litosfære beveger seg. Litosfæren består av sju store plater og mange mindre. Ny havbunnsskorpe dannes ved spredningsrygger; eldre oseanisk litosfære resirkuleres i subduksjonssoner.
Subduksjon fører eldre oseanisk litosfære ned i mantelen og fullfører forløpet fra dannelse via bevegelse til resirkulering.
Samspillet mellom plater bidrar til å danne rygger, dyphavsgroper, riftdaler, undersjøiske fjell og øyer. Jordskjelv og utbrudd kan raskt endre landskapet, mens spredning og utvikling av bassenger fortsetter over millioner av år. Havets størrelse gjør verken plassen eller ressursene ubegrensede.
Tektonisk aktivitet både danner og ødelegger landformer som øyer. Plater som beveger seg fra eller mot hverandre, skaper ulike havbunnsformer.
Divergens danner spredningsrygger og riftdaler. Konvergens med subduksjon danner dyphavsgroper og kan skape vulkanske øybuer; andre vulkanøyer og undersjøiske fjell dannes over varmepunkter. Landformen avhenger av forholdene på stedet, ikke bare av at plater beveger seg.
Beslektede begreper i andre prinsipper
Saltholdighet beskriver oppløste salter, blant annet ioner som natrium, klorid, magnesium, kalsium og kalium. Sammen med temperaturen bidrar den til å bestemme sjøvannets tetthet. Ved samme trykk er kaldere eller saltere sjøvann vanligvis tettere. Oppløste salter påvirker også elektrisk ledningsevne og frysepunkt.
Sjøvann er vanligvis svakt basisk. Oppløst karbondioksid samspiller med karbonatsystemet, som bidrar til å dempe pH-endringer. Mer karbondioksid senker pH og kan redusere tilgangen på karbonat, noe som påvirker organismer som bygger skall eller skjeletter av kalsiumkarbonat. Buffereffekten hindrer ikke alle endringer.
Karbonatsystemet påvirker også hvor mye mer karbondioksid fra atmosfæren sjøvannet kan ta opp. Når karbondioksid tilføres, reduserer endringer i karbonatkjemien bufferkapasiteten. Bufferen garanterer derfor verken stabil pH eller ubegrenset karbonopptak. Korallrev er ett av økosystemene som påvirkes av denne kjemien.
Beslektede begreper i andre prinsipper
Vind overfører bevegelsesmengde til vannet; friksjon fører bevegelsen ned under overflaten. Jordrotasjonen avbøyer vann i bevegelse gjennom corioliseffekten. Vinddrevet Ekman-transport kan flytte vann bort fra en kyst, slik at kaldt, næringsrikt vann stiger opp og støtter produktivitet. Vind og kontinenter organiserer store subtropiske havvirvler, vanligvis med klokken på den nordlige halvkule og mot klokken på den sørlige.
I de store subtropiske strømsystemene strømmer kjøligere vann vanligvis mot lavere breddegrader langs kontinentenes vestkyster, mens varmere vann strømmer mot høyere breddegrader langs østkystene. Produktive oppvellingsområder finnes langs kontinentenes vestkyster og rundt Antarktis.
Avkjøling og endringer i saltholdighet påvirker tettheten. Tett vann kan synke under mindre tett vann, danne lag og bidra til dyp sirkulasjon. Sirkulasjon og blanding utveksler varme, oppløste stoffer, partikler og organismer mellom regioner og knytter havforhold til økosystemer og klima.
Tettere vann har tendens til å synke og mindre tett vann til å stige; det tetteste vannet strømmer nær havbunnen under lettere lag. Vann som beveger seg fra ekvatorområdene mot polene, kan avkjøles, bli tettere og synke. Modellen av et globalt transportbånd forbinder sirkulasjonen mellom havbassenger; endringer kan påvirke klima og økosystemer.
Sirkulasjon drevet av tetthetsforskjeller knyttet til temperatur og saltholdighet kalles ofte termohalin sirkulasjon.
Fordampning flytter vann til atmosfæren; nedbør fører det tilbake til hav og land. Avrenning knytter land tilbake til havet. Disse utvekslingene flytter vann mellom reservoarer og kan endre havets saltholdighet.
Vind skaper ofte overflatebølger. Vannpartikler beveger seg hovedsakelig i baner mens bølgeenergien forplanter seg; de krysser ikke et havbasseng med hver bølge. Bølger kan bryte når de blir for bratte, ofte når de kommer inn på grunt vann. Forskyvning av havbunnen kan skape tsunamier.
På dypt vann kan en bølge bryte når den blir for bratt. Nær land avhenger brytningen også av bølgehøyden i forhold til vanndybden: når bølgen kommer inn på grunnere vann, kan høyden bli for stor for denne dybden.
Tyngdekraften fra Månen og Solen, sammen med jordrotasjonen, skaper periodiske vannstandsendringer. Deres innbyrdes posisjoner påvirker tidevannssyklusene, mens bassengets form og lokale forhold påvirker tidevannet ved en kyst.
Beslektede begreper i andre prinsipper
Vind og lufttrykk kan heve eller senke vannstanden ved kysten. Høydeforskjeller i havoverflaten bidrar til å drive strømmer. Tektonikk kan endre havbassengets form eller landets høyde, så relativt havnivå trenger ikke endre seg likt langs alle kyster.
Sjøvann utvider seg vanligvis når det varmes opp, og trekker seg sammen når det avkjøles. Smeltende landis tilfører vann til havet; voksende landis lagrer vann utenfor havet. Menneskeskapt oppvarming bidrar til havnivåstigning. Skill disse langsiktige endringene fra enkelte tidevannshendelser, bølger og stormer.
Beslektede begreper i andre prinsipper
Økoregion
Bruk Benguelastrømmen som et eksempel som knytter fysisk transport til tilførsel av næringsstoffer.
Mulighet
Følg hvordan dyp sirkulasjon utveksler vann og egenskaper mellom regioner.
Sammenlign havbunnens alder, temperatur, saltholdighet, strømmer og tidevann. Skill mellom det kartet viser, og mekanismen du utleder.
Knytt fysiske prosesser til marine organismer og økosystemer, og identifiser deretter dokumentasjonen som trengs for å teste en sammenheng.
Tilpasset fra NMEAs CFD for prinsipp 1, klassetrinn 9–12 (2021, håndbokens side 59). Hver forklaring er koblet til arkets begrepskoder nedenfor. Klasseromsoppgaver og plattformlenker er undervisningsforslag fra Blue Biome, ikke aktiviteter levert av NMEA.
Notatene nedenfor er på engelsk og gjengir innholdet i NMEA-kilden med andre ord. De forklarer også presiseringer i tilpasningen og korrigerte henvisninger.
Use chloride rather than elemental chlorine for seawater ions, and land ice for melt that adds ocean water. These are scientific wording clarifications, not additional CFD branches.
Les forklaringenRestore the link between carbonate buffering, lower pH and future carbon uptake capacity.
Les forklaringenQualify rotation and boundary-current directions as major subtropical gyres; the unqualified statement does not describe all gyres.
Les forklaringenUse chloride rather than elemental chlorine for seawater ions, and land ice for melt that adds ocean water. These are scientific wording clarifications, not additional CFD branches.
Les forklaringenGeologic features: Ocean basins change as lithospheric plates move; a vast ocean still has finite resources.
Properties of ocean water: Salinity, temperature, density, conductivity, freezing point, and pH influence physical conditions and marine life.
Ocean circulation: Wind, density differences, gravity, and Earth’s rotation produce different forms of ocean movement.
Sea level: Sea level is the average height of the ocean relative to the land; it varies between places and over time.