Mar

Un mar es una gran masa de agua salada . Existen mares particulares y el mar . El mar se refiere comúnmente al océano , la masa interconectada de aguas marinas que abarca la mayor parte de la Tierra. Los mares particulares son mares marginales , secciones de segundo orden del mar oceánico (por ejemplo, el mar Mediterráneo ) o ciertas masas de agua grandes y casi sin salida al mar.

La salinidad de los cuerpos de agua varía ampliamente, siendo más baja cerca de la superficie y las desembocaduras de los grandes ríos y más alta en las profundidades del océano; sin embargo, las proporciones relativas de sales disueltas varían poco a lo largo de los océanos. El sólido más abundante disuelto en el agua de mar es el cloruro de sodio . El agua también contiene sales de magnesio , calcio , potasio y mercurio , entre muchos otros elementos, algunos en concentraciones mínimas. Una amplia variedad de organismos , incluidas bacterias , protistas , algas , plantas, hongos y animales viven en los mares, lo que ofrece una amplia gama de hábitats y ecosistemas marinos , que van verticalmente desde la superficie iluminada por el sol y la costa hasta las grandes profundidades y presiones de la fría y oscura zona abisal , y en latitud desde las frías aguas bajo los casquetes polares hasta las cálidas aguas de los arrecifes de coral en las regiones tropicales . Muchos de los principales grupos de organismos evolucionaron en el mar y la vida puede haber comenzado allí.

El océano modera el clima de la Tierra y tiene papeles importantes en los ciclos del agua , el carbono y el nitrógeno . La superficie del agua interactúa con la atmósfera, intercambiando propiedades como partículas y temperatura, así como corrientes . Las corrientes superficiales son las corrientes de agua que se producen por las corrientes de la atmósfera y sus vientos que soplan sobre la superficie del agua, produciendo olas de viento , estableciendo a través del arrastre circulaciones de agua lentas pero estables, como en el caso del océano que sostiene las corrientes oceánicas de aguas profundas . Las corrientes de aguas profundas, conocidas en conjunto como la cinta transportadora global , llevan agua fría desde cerca de los polos a todos los océanos e influyen significativamente en el clima de la Tierra. Las mareas , el ascenso y descenso generalmente dos veces al día del nivel del mar , son causadas por la rotación de la Tierra y los efectos gravitacionales de la Luna y, en menor medida, del Sol . Las mareas pueden tener un rango muy alto en bahías o estuarios . Los terremotos submarinos que surgen de los movimientos de las placas tectónicas bajo los océanos pueden provocar tsunamis destructivos , al igual que los volcanes, enormes deslizamientos de tierra o el impacto de grandes meteoritos .

Los mares han sido un elemento integral para los humanos a lo largo de la historia y la cultura. El aprovechamiento y el estudio de los mares por parte de los humanos se han registrado desde la antigüedad y se evidencia hasta bien entrada la prehistoria , mientras que su estudio científico moderno se llama oceanografía y el espacio marítimo se rige por la ley del mar , con la ley marítima que regula las interacciones humanas en el mar. Los mares proporcionan importantes suministros de alimentos para los humanos, principalmente peces , pero también mariscos , mamíferos y algas marinas , ya sean capturados por pescadores o cultivados bajo el agua. Otros usos humanos de los mares incluyen el comercio , los viajes, la extracción de minerales , la generación de energía , la guerra y las actividades de ocio como la natación , la navegación y el buceo . Muchas de estas actividades crean contaminación marina .

El mar es el sistema interconectado de todas las aguas oceánicas de la Tierra, incluidos los océanos Atlántico , Pacífico , Índico , Austral y Ártico . ^[1] Sin embargo, la palabra "mar" también puede usarse para muchos cuerpos de agua de mar específicos, mucho más pequeños, como el mar del Norte o el mar Rojo . No existe una distinción nítida entre mares y océanos , aunque generalmente los mares son más pequeños y a menudo están parcialmente (como mares marginales o particularmente como mar Mediterráneo ) o totalmente (como mares interiores ) encerrados por tierra . ^[2] Sin embargo, una excepción a esto es el mar de los Sargazos , que no tiene costa y se encuentra dentro de una corriente circular, el Giro del Atlántico Norte . ^{[3] : 90} Los mares son generalmente más grandes que los lagos y contienen agua salada, pero el mar de Galilea es un lago de agua dulce . ^{[4] [a]} La Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar establece que todo el océano es "mar". ^{[8] [9] [b]}

El derecho del mar tiene como eje central la definición de los límites del océano, aclarando su aplicación en mares marginales . Pero en el caso del mar Caspio y su condición de "mar", se está negociando de manera crucial a qué masas de agua distintas del mar se aplica el derecho, y básicamente gira en torno a la cuestión de si el mar Caspio es en realidad un mar oceánico o sólo una masa de agua salada y, por lo tanto, únicamente un mar en el sentido del uso común de la palabra, como todos los demás lagos de agua salada llamados mares. ^{[ cita requerida ]}

La Tierra es el único planeta conocido con mares de agua líquida en su superficie, ^{[3] : 22} aunque Marte posee capas de hielo y planetas similares en otros sistemas solares pueden tener océanos. ^[11] Los 1.335.000.000 kilómetros cúbicos (320.000.000 de millas cúbicas) de mar de la Tierra contienen alrededor del 97,2 por ciento de su agua conocida ^{[12] [c]} y cubren aproximadamente el 71 por ciento de su superficie. ^{[3] : 7  [17]} Otro 2,15% del agua de la Tierra está congelada, y se encuentra en el hielo marino que cubre el océano Ártico , la capa de hielo que cubre la Antártida y sus mares adyacentes , y varios glaciares y depósitos superficiales en todo el mundo. El resto (aproximadamente el 0,65% del total) forma depósitos subterráneos o diversas etapas del ciclo del agua, que contienen el agua dulce que encuentra y utiliza la mayor parte de la vida terrestre : el vapor en el aire , las nubes que forma lentamente, la lluvia que cae de ellas y los lagos y ríos que se forman espontáneamente cuando sus aguas fluyen una y otra vez hacia el mar. ^[12]

El estudio científico del agua y del ciclo del agua de la Tierra es la hidrología ; la hidrodinámica estudia la física del agua en movimiento. El estudio más reciente del mar en particular es la oceanografía . Esto comenzó como el estudio de la forma de las corrientes oceánicas ^[18] pero desde entonces se ha expandido a un campo grande y multidisciplinario : ^[19] examina las propiedades del agua de mar; estudia las olas, las mareas y las corrientes; traza mapas de las costas y los fondos marinos; y estudia la vida marina. ^[20] El subcampo que trata del movimiento del mar, sus fuerzas y las fuerzas que actúan sobre él se conoce como oceanografía física . ^[21] La biología marina (oceanografía biológica) estudia las plantas, los animales y otros organismos que habitan los ecosistemas marinos. Ambos se basan en la oceanografía química , que estudia el comportamiento de los elementos y las moléculas dentro de los océanos: en particular, en este momento, el papel del océano en el ciclo del carbono y el papel del dióxido de carbono en la creciente acidificación del agua de mar. La geografía marina y marítima traza la forma y configuración del mar, mientras que la geología marina (oceanografía geológica) ha proporcionado evidencia de la deriva continental y la composición y estructura de la Tierra , ha aclarado el proceso de sedimentación y ha ayudado al estudio del vulcanismo y los terremotos . ^[19]

Una característica del agua de mar es que es salada. La salinidad se mide generalmente en partes por mil ( ‰ o por mil), y el océano abierto tiene alrededor de 35 gramos (1,2 oz) de sólidos por litro, una salinidad del 35 ‰. El mar Mediterráneo es ligeramente más alto, con 38 ‰, ^[22] mientras que la salinidad del norte del mar Rojo puede alcanzar el 41 ‰. ^[23] En contraste, algunos lagos hipersalinos sin salida al mar tienen una salinidad mucho más alta, por ejemplo, el mar Muerto tiene 300 gramos (11 oz) de sólidos disueltos por litro (300 ‰).

Si bien los componentes de la sal de mesa ( sodio y cloruro ) constituyen aproximadamente el 85 por ciento de los sólidos en solución, también hay otros iones metálicos como magnesio y calcio , e iones negativos que incluyen sulfato , carbonato y bromuro . A pesar de las variaciones en los niveles de salinidad en diferentes mares, la composición relativa de las sales disueltas es estable en todos los océanos del mundo. ^{[24] [25]} El agua de mar es demasiado salina para que los humanos la beban de manera segura, ya que los riñones no pueden excretar orina tan salada como el agua de mar. ^[26]

Aunque la cantidad de sal en el océano permanece relativamente constante dentro de la escala de millones de años, varios factores afectan la salinidad de un cuerpo de agua. ^[27] La ​​evaporación y los subproductos de la formación de hielo (conocidos como "rechazo de salmuera") aumentan la salinidad, mientras que la precipitación , el derretimiento del hielo marino y la escorrentía de la tierra la reducen. ^[27] El mar Báltico , por ejemplo, tiene muchos ríos que desembocan en él, y por lo tanto el mar podría considerarse salobre . ^[28] Mientras tanto, el mar Rojo es muy salado debido a su alta tasa de evaporación. ^[29]

La temperatura del mar depende de la cantidad de radiación solar que incide sobre su superficie. En los trópicos, cuando el sol está casi en lo alto, la temperatura de las capas superficiales puede superar los 30 °C (86 °F), mientras que cerca de los polos la temperatura en equilibrio con el hielo marino es de unos -2 °C (28 °F). Existe una circulación continua de agua en los océanos. Las corrientes superficiales cálidas se enfrían a medida que se alejan de los trópicos, y el agua se vuelve más densa y se hunde. El agua fría se mueve de nuevo hacia el ecuador como una corriente marina profunda, impulsada por los cambios en la temperatura y la densidad del agua, antes de finalmente volver a brotar hacia la superficie. El agua marina profunda tiene una temperatura de entre -2 °C (28 °F) y 5 °C (41 °F) en todas las partes del globo. ^[30]

El agua de mar con una salinidad típica de 35 ‰ ^[31] tiene un punto de congelación de aproximadamente -1,8 °C (28,8 °F). ^[32] Cuando su temperatura baja lo suficiente, se forman cristales de hielo en la superficie. Estos se rompen en pedazos pequeños y se fusionan en discos planos que forman una suspensión espesa conocida como frazil . En condiciones de calma, esto se congela en una lámina delgada y plana conocida como nilas , que se espesa a medida que se forma hielo nuevo en su parte inferior. En mares más turbulentos, los cristales de frazil se unen en discos planos conocidos como panqueques. Estos se deslizan uno debajo del otro y se fusionan para formar témpanos . En el proceso de congelación, el agua salada y el aire quedan atrapados entre los cristales de hielo. Nilas puede tener una salinidad de 12-15 ‰, pero cuando el hielo marino tiene un año, esta cae a 4-6 ‰. ^[33]

El agua de mar es ligeramente alcalina y tuvo un pH promedio de aproximadamente 8,2 durante los últimos 300 millones de años. ^[34] Más recientemente, el cambio climático ha provocado un aumento del contenido de dióxido de carbono de la atmósfera; alrededor del 30-40% del CO ₂ añadido es absorbido por los océanos, formando ácido carbónico y reduciendo el pH (ahora por debajo de 8,1 ^[34] ) a través de un proceso llamado acidificación de los océanos . ^{[35] [36] [37]} El alcance de otros cambios en la química de los océanos, incluido el pH de los océanos, dependerá de los esfuerzos de mitigación del cambio climático que adopten las naciones y sus gobiernos. ^[38]

La cantidad de oxígeno que se encuentra en el agua de mar depende principalmente de las plantas que crecen en ella. Se trata principalmente de algas, incluido el fitoplancton , con algunas plantas vasculares como las praderas marinas . Durante el día, la actividad fotosintética de estas plantas produce oxígeno, que se disuelve en el agua de mar y es utilizado por los animales marinos. Por la noche, la fotosíntesis se detiene y la cantidad de oxígeno disuelto disminuye. En las profundidades marinas, donde la luz no penetra lo suficiente para que las plantas crezcan, hay muy poco oxígeno disuelto. En su ausencia, la materia orgánica es descompuesta por bacterias anaeróbicas produciendo sulfuro de hidrógeno . ^[39]

Es probable que el cambio climático reduzca los niveles de oxígeno en las aguas superficiales, ya que la solubilidad del oxígeno en el agua disminuye a temperaturas más altas. ^{[40] Se proyecta que} la desoxigenación del océano aumentará la hipoxia en un 10% y triplicará las aguas subóxicas (concentraciones de oxígeno 98% menores que las concentraciones medias de la superficie) por cada 1 °C de calentamiento del océano superior. ^[41]

La cantidad de luz que penetra en el mar depende del ángulo del sol, las condiciones meteorológicas y la turbidez del agua. Gran parte de la luz se refleja en la superficie y la luz roja se absorbe en los primeros metros. La luz amarilla y verde alcanzan mayores profundidades, y la luz azul y violeta pueden penetrar hasta 1.000 metros (3.300 pies). La luz es insuficiente para la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas a más de una profundidad de unos 200 metros (660 pies). ^[42]

Durante la mayor parte del tiempo geológico, el nivel del mar ha sido más alto que en la actualidad. ^{[3] : 74} El principal factor que afecta el nivel del mar a lo largo del tiempo es el resultado de los cambios en la corteza oceánica, con una tendencia descendente que se espera que continúe en el muy largo plazo. ^[43] En el último máximo glacial , hace unos 20.000 años, el nivel del mar era unos 125 metros (410 pies) más bajo que en la actualidad (2012). ^[44]

Durante al menos los últimos 100 años, el nivel del mar ha estado aumentando a un ritmo promedio de aproximadamente 1,8 milímetros (0,071 pulgadas) por año. ^[45] La mayor parte de este aumento se puede atribuir a un aumento en la temperatura del mar debido al cambio climático y la ligera expansión térmica resultante de los 500 metros (1.600 pies) superiores del agua. Las contribuciones adicionales, hasta una cuarta parte del total, provienen de fuentes de agua en tierra, como el derretimiento de la nieve y los glaciares y la extracción de agua subterránea para riego y otras necesidades agrícolas y humanas. ^[46]

El viento que sopla sobre la superficie de un cuerpo de agua forma olas que son perpendiculares a la dirección del viento. La fricción entre el aire y el agua causada por una suave brisa en un estanque hace que se formen ondulaciones . Un fuerte soplo sobre el océano provoca olas más grandes a medida que el aire en movimiento empuja contra las crestas elevadas del agua. Las olas alcanzan su altura máxima cuando la velocidad a la que viajan casi coincide con la velocidad del viento. En aguas abiertas, cuando el viento sopla de forma continua como sucede en el hemisferio sur en los Rugientes Cuarenta , largas masas de agua organizadas llamadas oleaje ruedan a través del océano. ^{[3] : 83–84  [47] [48] [d]} Si el viento amaina, la formación de olas se reduce, pero las olas ya formadas continúan viajando en su dirección original hasta que se encuentran con la tierra. El tamaño de las olas depende del alcance , la distancia que el viento ha soplado sobre el agua y la fuerza y ​​duración de ese viento. Cuando las olas se encuentran con otras que vienen de diferentes direcciones, la interferencia entre las dos puede producir mares rotos e irregulares. ^[47] La ​​interferencia constructiva puede causar olas gigantes individuales (inesperadas) mucho más altas de lo normal. ^[49] La mayoría de las olas tienen menos de 3 m (10 pies) de altura ^[49] y no es inusual que las tormentas fuertes dupliquen o tripliquen esa altura; ^[50] Las construcciones en alta mar, como los parques eólicos y las plataformas petrolíferas, utilizan estadísticas meteoceánicas a partir de mediciones para calcular las fuerzas de las olas (debido, por ejemplo, a la ola de cien años ) contra las que están diseñadas. ^[51] Sin embargo, se han documentado olas gigantes a alturas superiores a los 25 metros (82 pies). ^{[52] [53]}

La parte superior de una ola se conoce como cresta, el punto más bajo entre las olas es el valle y la distancia entre las crestas es la longitud de onda. La ola es empujada a través de la superficie del mar por el viento, pero esto representa una transferencia de energía y no un movimiento horizontal del agua. A medida que las olas se acercan a la tierra y se mueven hacia aguas poco profundas , cambian su comportamiento. Si se acercan en ángulo, las olas pueden doblarse ( refracción ) o envolver rocas y promontorios ( difracción ). Cuando la ola alcanza un punto donde sus oscilaciones más profundas del agua entran en contacto con el fondo marino , comienzan a disminuir su velocidad. Esto acerca las crestas y aumenta la altura de las olas , lo que se llama hundimiento de las olas . Cuando la relación entre la altura de la ola y la profundidad del agua aumenta por encima de un cierto límite, se " rompe ", volcando en una masa de agua espumosa. ^[49] Esta se precipita en una lámina hacia la playa antes de retirarse al mar bajo la influencia de la gravedad. ^[47]

Un tsunami es una forma inusual de ola causada por un evento poderoso poco frecuente, como un terremoto o deslizamiento de tierra submarino, un impacto de meteorito, una erupción volcánica o un hundimiento de tierra en el mar. Estos eventos pueden elevar o bajar temporalmente la superficie del mar en el área afectada, generalmente unos pocos pies. La energía potencial del agua de mar desplazada se convierte en energía cinética, creando una ola poco profunda, un tsunami, que irradia hacia afuera a una velocidad proporcional a la raíz cuadrada de la profundidad del agua y que, por lo tanto, viaja mucho más rápido en el océano abierto que en una plataforma continental. ^[54] En el mar abierto profundo, los tsunamis tienen longitudes de onda de alrededor de 80 a 300 millas (130 a 480 km), viajan a velocidades de más de 600 millas por hora (970 km / h) ^[55] y generalmente tienen una altura de menos de tres pies, por lo que a menudo pasan desapercibidos en esta etapa. ^[56] En contraste, las olas superficiales del océano causadas por los vientos tienen longitudes de onda de unos pocos cientos de pies, viajan a una velocidad de hasta 65 millas por hora (105 km/h) y alcanzan una altura de hasta 45 pies (14 metros). ^[56]

A medida que un tsunami se adentra en aguas menos profundas , su velocidad disminuye, su longitud de onda se acorta y su amplitud aumenta enormemente, ^[56] comportándose de la misma manera que una ola generada por el viento en aguas poco profundas, pero a una escala mucho mayor. Tanto la depresión como la cresta de un tsunami pueden llegar primero a la costa. ^[54] En el primer caso, el mar se retira y deja expuestas las zonas submareales cercanas a la costa, lo que proporciona una advertencia útil para las personas en tierra. ^[57] Cuando llega la cresta, normalmente no se rompe, sino que se adentra tierra adentro, inundando todo lo que encuentra a su paso. Gran parte de la destrucción puede deberse a que el agua de la inundación se drena de nuevo al mar después de que el tsunami ha golpeado, arrastrando escombros y personas con ella. A menudo, varios tsunamis son causados ​​por un solo evento geológico y llegan con intervalos de entre ocho minutos y dos horas. La primera ola que llega a la costa puede no ser la más grande ni la más destructiva. ^[54]

El viento que sopla sobre la superficie del mar provoca fricción en la interfaz entre el aire y el mar. Esto no solo provoca la formación de olas, sino que también hace que el agua de mar superficial se mueva en la misma dirección que el viento. Aunque los vientos son variables, en cualquier lugar soplan predominantemente desde una sola dirección y, por lo tanto, se puede formar una corriente superficial. Los vientos del oeste son más frecuentes en las latitudes medias, mientras que los del este dominan en los trópicos. ^[58] Cuando el agua se mueve de esta manera, otra agua fluye para llenar el vacío y se forma un movimiento circular de corrientes superficiales conocido como giro . Hay cinco giros principales en los océanos del mundo: dos en el Pacífico, dos en el Atlántico y uno en el océano Índico. Otros giros más pequeños se encuentran en mares menores y un solo giro fluye alrededor de la Antártida . Estos giros han seguido las mismas rutas durante milenios, guiados por la topografía de la tierra, la dirección del viento y el efecto Coriolis . Las corrientes superficiales fluyen en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en sentido contrario en el hemisferio sur. El agua que se aleja del ecuador es cálida, y la que fluye en sentido inverso ha perdido la mayor parte de su calor. Estas corrientes tienden a moderar el clima de la Tierra, enfriando la región ecuatorial y calentando las regiones en latitudes más altas. ^[59] El clima global y las previsiones meteorológicas se ven poderosamente afectadas por el océano mundial, por lo que la modelización climática global hace uso de modelos de circulación oceánica , así como de modelos de otros componentes importantes como la atmósfera , las superficies terrestres, los aerosoles y el hielo marino. ^[60] Los modelos oceánicos hacen uso de una rama de la física, la dinámica de fluidos geofísicos , que describe el flujo a gran escala de fluidos como el agua de mar. ^[61]

Las corrientes superficiales sólo afectan a los primeros cientos de metros del mar, pero también hay corrientes a gran escala en las profundidades oceánicas causadas por el movimiento de masas de agua profundas. Una corriente oceánica profunda principal fluye a través de todos los océanos del mundo y se conoce como circulación termohalina o cinta transportadora global. Este movimiento es lento y está impulsado por diferencias en la densidad del agua causadas por variaciones en la salinidad y la temperatura. ^[62] En latitudes altas, el agua se enfría por la baja temperatura atmosférica y se vuelve más salada a medida que el hielo marino se cristaliza. Ambos factores la hacen más densa y el agua se hunde. Desde el mar profundo cerca de Groenlandia, esta agua fluye hacia el sur entre las masas continentales a ambos lados del Atlántico. Cuando llega a la Antártida, se le unen más masas de agua fría que se hunden y fluye hacia el este. Luego se divide en dos corrientes que se mueven hacia el norte hacia los océanos Índico y Pacífico. Aquí se calienta gradualmente, se vuelve menos densa, sube hacia la superficie y vuelve a girar sobre sí misma. Se necesitan mil años para que este patrón de circulación se complete. ^[59]

Además de los giros, existen corrientes superficiales temporales que se producen en condiciones específicas. Cuando las olas chocan contra la costa en un ángulo, se crea una corriente litoral a medida que el agua es empujada paralelamente a la costa. El agua se arremolina en la playa en ángulo recto con las olas que se aproximan, pero se drena directamente por la pendiente bajo el efecto de la gravedad. Cuanto más grandes sean las olas que rompen, cuanto más larga sea la playa y cuanto más oblicua sea la aproximación de las olas, más fuerte será la corriente litoral. ^[63] Estas corrientes pueden mover grandes volúmenes de arena o guijarros, crear lenguas de arena y hacer que las playas desaparezcan y los canales de agua se llenen de sedimentos. ^[59] Una corriente de resaca puede ocurrir cuando el agua se acumula cerca de la costa debido al avance de las olas y se canaliza hacia el mar a través de un canal en el fondo marino. Puede ocurrir en un hueco en un banco de arena o cerca de una estructura hecha por el hombre, como un espigón . Estas fuertes corrientes pueden alcanzar una velocidad de 0,9 m por segundo, pueden formarse en distintos lugares en distintas etapas de la marea y pueden arrastrar a bañistas incautos. ^[64] Las corrientes ascendentes temporales se producen cuando el viento empuja el agua lejos de la tierra y el agua más profunda sube para reemplazarla. Esta agua fría suele ser rica en nutrientes y crea floraciones de fitoplancton y un gran aumento de la productividad del mar. ^[59]

Las mareas son el ascenso y descenso regular del nivel del agua que experimentan los mares y océanos en respuesta a las influencias gravitacionales de la Luna y el Sol, y a los efectos de la rotación de la Tierra. Durante cada ciclo de mareas, en un lugar determinado el agua sube hasta una altura máxima conocida como "marea alta" antes de retroceder nuevamente hasta el nivel mínimo de "marea baja". A medida que el agua retrocede, descubre cada vez más la zona intermareal . La diferencia de altura entre la marea alta y la marea baja se conoce como rango de marea o amplitud de marea. ^{[65] [66]}

La mayoría de los lugares experimentan dos mareas altas cada día, que ocurren en intervalos de aproximadamente 12 horas y 25 minutos. Esto es la mitad del período de 24 horas y 50 minutos que tarda la Tierra en dar una vuelta completa y devolver la Luna a su posición anterior en relación con un observador. La masa de la Luna es unas 27 millones de veces menor que la del Sol, pero está 400 veces más cerca de la Tierra. ^[67] La ​​fuerza de marea o fuerza de elevación de las mareas disminuye rápidamente con la distancia, por lo que la Luna tiene un efecto sobre las mareas más del doble que el Sol. ^[67] Se forma un abultamiento en el océano en el lugar donde la Tierra está más cerca de la Luna porque también es donde el efecto de la gravedad de la Luna es más fuerte. En el lado opuesto de la Tierra, la fuerza lunar es más débil y esto hace que se forme otro abultamiento. A medida que la Luna gira alrededor de la Tierra, también lo hacen estos abultamientos oceánicos alrededor de la Tierra. La atracción gravitatoria del Sol también actúa sobre los mares, pero su efecto sobre las mareas es menos potente que el de la Luna, y cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados (luna llena y luna nueva), el efecto combinado da lugar a las altas "mareas vivas". Por el contrario, cuando el Sol está a 90° de la Luna visto desde la Tierra, el efecto gravitatorio combinado sobre las mareas es menor, lo que provoca las bajas "mareas muertas". ^[65]

Una marejada ciclónica puede ocurrir cuando vientos fuertes acumulan agua contra la costa en un área poco profunda y esto, junto con un sistema de baja presión, puede elevar dramáticamente la superficie del mar durante la marea alta.

La Tierra está compuesta por un núcleo central magnético , un manto mayoritariamente líquido y una capa exterior rígida y dura (o litosfera ), que está compuesta por la corteza rocosa de la Tierra y la capa exterior más profunda y mayoritariamente sólida del manto. En la tierra, la corteza se conoce como corteza continental , mientras que bajo el mar se conoce como corteza oceánica . Esta última está compuesta de basalto relativamente denso y tiene un espesor de unos cinco a diez kilómetros (tres a seis millas). La litosfera relativamente delgada flota sobre el manto más débil y caliente que se encuentra debajo y está fracturada en varias placas tectónicas . ^[68] En medio del océano, el magma es empujado constantemente a través del lecho marino entre placas adyacentes para formar dorsales mesoceánicas y aquí las corrientes de convección dentro del manto tienden a separar las dos placas. Paralelamente a estas dorsales y más cerca de las costas, una placa oceánica puede deslizarse debajo de otra placa oceánica en un proceso conocido como subducción . Aquí se forman fosas profundas y el proceso está acompañado de fricción a medida que las placas se muelen entre sí. El movimiento se produce a sacudidas que provocan terremotos, se produce calor y el magma es empujado hacia arriba creando montañas submarinas, algunas de las cuales pueden formar cadenas de islas volcánicas cerca de fosas profundas. Cerca de algunos de los límites entre la tierra y el mar, las placas oceánicas ligeramente más densas se deslizan debajo de las placas continentales y se forman más fosas de subducción. A medida que rozan entre sí, las placas continentales se deforman y se comban, lo que provoca la formación de montañas y la actividad sísmica. ^{[69] [70]}

La fosa más profunda de la Tierra es la Fosa de las Marianas , que se extiende unos 2.500 kilómetros (1.600 millas) a través del lecho marino. Está cerca de las Islas Marianas , un archipiélago volcánico en el Pacífico occidental. Su punto más profundo está a 10,994 kilómetros (casi 7 millas) por debajo de la superficie del mar. ^[71]

La zona donde la tierra se encuentra con el mar se conoce como costa y la parte entre las mareas vivas más bajas y el límite superior alcanzado por las olas que salpican es la orilla . Una playa es la acumulación de arena o guijarros en la orilla. ^[72] Un promontorio es un punto de tierra que sobresale en el mar y un promontorio más grande se conoce como cabo . La hendidura de una costa, especialmente entre dos promontorios, es una bahía , una bahía pequeña con una entrada estrecha es una ensenada y una bahía grande puede denominarse golfo . [ ^73] Las costas están influenciadas por varios factores, incluida la fuerza de las olas que llegan a la orilla, el gradiente del margen terrestre, la composición y dureza de la roca costera, la inclinación de la pendiente marina y los cambios del nivel de la tierra debido al levantamiento local o sumersión. Normalmente, las olas ruedan hacia la orilla a una velocidad de seis a ocho por minuto y se conocen como olas constructivas, ya que tienden a mover material hacia la playa y tienen poco efecto erosivo. Las olas de tormenta llegan a la costa en rápida sucesión y se conocen como olas destructivas, ya que la resaca desplaza el material de la playa hacia el mar. Bajo su influencia, la arena y los guijarros de la playa se trituran y desgastan. Alrededor de la marea alta, la fuerza de una ola de tormenta que impacta en el pie de un acantilado tiene un efecto destructor, ya que el aire en las grietas y hendiduras se comprime y luego se expande rápidamente al liberar la presión. Al mismo tiempo, la arena y los guijarros tienen un efecto erosivo al ser arrojados contra las rocas. Esto tiende a socavar el acantilado y se producen procesos de erosión normales , como la acción de las heladas, que causan más destrucción. Gradualmente, se desarrolla una plataforma cortada por las olas al pie del acantilado que tiene un efecto protector, reduciendo la erosión por las olas. ^[72]

El material que se desgasta de los márgenes de la tierra termina finalmente en el mar, donde sufre desgaste a medida que las corrientes que fluyen paralelas a la costa erosionan los canales y transportan arena y guijarros lejos de su lugar de origen. Los sedimentos que los ríos llevan al mar se depositan en el lecho marino, lo que provoca la formación de deltas en los estuarios. Todos estos materiales se mueven de un lado a otro bajo la influencia de las olas, las mareas y las corrientes. ^[72] El dragado elimina material y profundiza los canales, pero puede tener efectos inesperados en otras partes de la costa. Los gobiernos se esfuerzan por evitar las inundaciones de la tierra mediante la construcción de rompeolas , malecones , diques y otras defensas marinas. Por ejemplo, la barrera del Támesis está diseñada para proteger a Londres de una marejada ciclónica, ^[74] mientras que la falla de los diques y diques alrededor de Nueva Orleans durante el huracán Katrina creó una crisis humanitaria en los Estados Unidos.

El mar juega un papel en el ciclo del agua o hidrológico , en el cual el agua se evapora del océano, viaja a través de la atmósfera como vapor, se condensa , cae como lluvia o nieve , sustentando así la vida en la tierra, y en gran parte regresa al mar. ^[75] Incluso en el desierto de Atacama , donde llueve poco, densas nubes de niebla conocidas como camanchaca soplan desde el mar y sustentan la vida vegetal. ^[76]

En Asia central y otras grandes masas de tierra, hay cuencas endorreicas que no tienen salida al mar, separadas del océano por montañas u otras características geológicas naturales que impiden el drenaje del agua. El mar Caspio es el más grande de ellos. Su principal afluencia proviene del río Volga , no hay salida y la evaporación del agua la vuelve salina a medida que se acumulan los minerales disueltos. El mar de Aral en Kazajstán y Uzbekistán, y el lago Pyramid en el oeste de los Estados Unidos son otros ejemplos de grandes masas de agua salinas interiores sin drenaje. Algunos lagos endorreicos son menos salados, pero todos son sensibles a las variaciones en la calidad del agua que entra. ^[77]

Los océanos contienen la mayor cantidad de carbono en ciclo activo del mundo y son los segundos en cantidad de carbono almacenado, después de la litosfera . ^[78] La capa superficial de los océanos contiene grandes cantidades de carbono orgánico disuelto que se intercambia rápidamente con la atmósfera. La concentración de carbono inorgánico disuelto en la capa profunda es aproximadamente un 15 por ciento más alta que la de la capa superficial ^[79] y permanece allí durante períodos de tiempo mucho más largos. ^[80] La circulación termohalina intercambia carbono entre estas dos capas. ^[78]

El carbono ingresa al océano a medida que el dióxido de carbono atmosférico se disuelve en las capas superficiales y se convierte en ácido carbónico , carbonato y bicarbonato : ^[81]

CO2 _(gas) ⇌ CO2 _{( ac )}

CO _{2 (acuoso)} + H ₂ O ⇌ H ₂ CO ₃

H2CO3 ⇌ _HCO3 ⁻ ₊ H ⁺_​​

HCO3 ⁻ ⇌ _{CO3 2−} ⁺ H ⁺

También puede entrar a través de los ríos como carbono orgánico disuelto y es convertido por organismos fotosintéticos en carbono orgánico. Este puede ser intercambiado a lo largo de la cadena alimentaria o precipitado en las capas más profundas, más ricas en carbono, como tejido blando muerto o en conchas y huesos como carbonato de calcio . Circula en esta capa durante largos períodos de tiempo antes de depositarse como sedimento o ser devuelto a las aguas superficiales a través de la circulación termohalina. ^[80]

Los océanos son el hogar de una diversa colección de formas de vida que lo utilizan como hábitat. Dado que la luz del sol ilumina solo las capas superiores, la mayor parte del océano existe en oscuridad permanente. Como las diferentes zonas de profundidad y temperatura proporcionan hábitat para un conjunto único de especies, el entorno marino en su conjunto abarca una inmensa diversidad de vida. ^[82] Los hábitats marinos varían desde las aguas superficiales hasta las fosas oceánicas más profundas , incluidos los arrecifes de coral, los bosques de algas marinas , las praderas de pastos marinos , las pozas de marea , los fondos marinos fangosos, arenosos y rocosos, y la zona pelágica abierta . Los organismos que viven en el mar van desde ballenas de 30 metros (98 pies) de largo hasta fitoplancton y zooplancton microscópicos , hongos y bacterias. La vida marina juega un papel importante en el ciclo del carbono , ya que los organismos fotosintéticos convierten el dióxido de carbono disuelto en carbono orgánico y es económicamente importante para los humanos porque proporciona peces para su uso como alimento. ^{[83] [84] : 204–229}

La vida puede haberse originado en el mar y todos los grupos principales de animales están representados allí. Los científicos difieren en cuanto a dónde exactamente surgió la vida en el mar: los experimentos de Miller-Urey sugirieron una "sopa" química diluida en aguas abiertas, pero las sugerencias más recientes incluyen fuentes termales volcánicas, sedimentos arcillosos de grano fino o chimeneas de " humo negro " en aguas profundas, todo lo cual habría proporcionado protección contra la dañina radiación ultravioleta que no fue bloqueada por la atmósfera de la Tierra primitiva. ^{[3] : 138–140}

Los hábitats marinos se pueden dividir horizontalmente en hábitats costeros y de océano abierto. Los hábitats costeros se extienden desde la costa hasta el borde de la plataforma continental . La mayor parte de la vida marina se encuentra en hábitats costeros, a pesar de que el área de la plataforma ocupa solo el 7 por ciento del área total del océano. Los hábitats de océano abierto se encuentran en el océano profundo más allá del borde de la plataforma continental. Alternativamente, los hábitats marinos se pueden dividir verticalmente en hábitats pelágicos (aguas abiertas), demersales (justo encima del lecho marino) y bentónicos (fondo marino). Una tercera división es por latitud : desde mares polares con plataformas de hielo, hielo marino e icebergs, hasta aguas templadas y tropicales. ^{[3] : 150–151}

Los arrecifes de coral, los llamados "bosques tropicales del mar", ocupan menos del 0,1 por ciento de la superficie oceánica del mundo, pero sus ecosistemas incluyen el 25 por ciento de todas las especies marinas. ^[85] Los más conocidos son los arrecifes de coral tropicales como la Gran Barrera de Coral de Australia , pero los arrecifes de agua fría albergan una amplia gama de especies, incluidos los corales (solo seis de los cuales contribuyen a la formación de arrecifes). ^{[3] : 204–207  [86]}

Los productores primarios marinos  (plantas y organismos microscópicos en el plancton) están muy extendidos y son muy esenciales para el ecosistema. Se ha estimado que la mitad del oxígeno del mundo es producido por el fitoplancton. ^{[87] [88] Alrededor del 45 por ciento de la} producción primaria de material vivo del mar es aportada por diatomeas . ^[89] Las algas mucho más grandes, comúnmente conocidas como algas marinas , son importantes a nivel local; Sargassum forma derivas flotantes, mientras que las algas marinas forman bosques en el lecho marino. ^{[84] : 246–255} Las plantas con flores en forma de pastos marinos crecen en " praderas " en aguas poco profundas arenosas, ^[90] los manglares bordean la costa en regiones tropicales y subtropicales ^[91] y las plantas tolerantes a la sal prosperan en marismas saladas inundadas regularmente . ^[92] Todos estos hábitats pueden secuestrar grandes cantidades de carbono y sustentar una gama biodiversa de vida animal más grande y más pequeña. ^[93]

La luz sólo puede penetrar los 200 metros superiores (660 pies), por lo que esta es la única parte del mar donde las plantas pueden crecer. ^[42] Las capas superficiales a menudo son deficientes en compuestos nitrogenados biológicamente activos. El ciclo del nitrógeno marino consiste en complejas transformaciones microbianas que incluyen la fijación del nitrógeno , su asimilación, nitrificación , anammox y desnitrificación. ^[94] Algunos de estos procesos tienen lugar en aguas profundas, de modo que donde hay un afloramiento de aguas frías, y también cerca de estuarios donde hay nutrientes de origen terrestre, el crecimiento de las plantas es mayor. Esto significa que las áreas más productivas, ricas en plancton y, por lo tanto, también en peces, son principalmente costeras. ^{[3] : 160–163}

En el mar hay un espectro más amplio de taxones animales superiores que en la tierra, muchas especies marinas aún no se han descubierto y el número conocido por la ciencia aumenta cada año. ^[95] Algunos vertebrados como las aves marinas , las focas y las tortugas marinas regresan a la tierra para reproducirse, pero los peces, los cetáceos y las serpientes marinas tienen un estilo de vida completamente acuático y muchos filos de invertebrados son completamente marinos. De hecho, los océanos están repletos de vida y proporcionan muchos microhábitats variados. ^[95] Uno de ellos es la película superficial que, aunque sacudida por el movimiento de las olas, proporciona un entorno rico y es el hogar de bacterias, hongos , microalgas , protozoos , huevos de peces y varias larvas. ^[96]

La zona pelágica contiene macro y microfauna y una miríada de zooplancton que se desplaza con las corrientes. La mayoría de los organismos más pequeños son larvas de peces e invertebrados marinos que liberan huevos en grandes cantidades porque la probabilidad de que un embrión sobreviva hasta la madurez es mínima. ^[97] El zooplancton se alimenta de fitoplancton y de otros organismos y forma una parte básica de la compleja cadena alimentaria que se extiende a través de peces de diversos tamaños y otros organismos nectónicos hasta grandes calamares , tiburones , marsopas , delfines y ballenas . ^[98] Algunas criaturas marinas realizan grandes migraciones, ya sea a otras regiones del océano de forma estacional o migraciones verticales diarias, a menudo ascendiendo para alimentarse por la noche y descendiendo a un lugar seguro durante el día. ^[99] Los barcos pueden introducir o propagar especies invasoras a través de la descarga de agua de lastre o el transporte de organismos que se han acumulado como parte de la comunidad de incrustaciones en los cascos de los barcos. ^[100]

La zona demersal sustenta a muchos animales que se alimentan de organismos bentónicos o buscan protección de los depredadores y el lecho marino proporciona una variedad de hábitats sobre o debajo de la superficie del sustrato que son utilizados por criaturas adaptadas a estas condiciones. La zona de mareas con su exposición periódica al aire deshidratante es el hogar de percebes , moluscos y crustáceos . La zona nerítica tiene muchos organismos que necesitan luz para prosperar. Aquí, entre rocas incrustadas de algas viven esponjas , equinodermos , gusanos poliquetos , anémonas de mar y otros invertebrados. Los corales a menudo contienen simbiontes fotosintéticos y viven en aguas poco profundas donde penetra la luz. Los extensos esqueletos calcáreos que extruyen se acumulan en arrecifes de coral que son una característica importante del lecho marino. Estos proporcionan un hábitat biodiverso para los organismos que habitan en los arrecifes. Hay menos vida marina en el fondo de los mares más profundos, pero la vida marina también florece alrededor de los montes submarinos que se elevan desde las profundidades, donde los peces y otros animales se congregan para desovar y alimentarse. Cerca del fondo marino viven peces demersales que se alimentan principalmente de organismos pelágicos o invertebrados bentónicos . ^[101] La exploración de las profundidades marinas con sumergibles reveló un nuevo mundo de criaturas que viven en el fondo marino cuya existencia los científicos no sabían anteriormente. Algunos, como los detritívoros, dependen de la materia orgánica que cae al fondo del océano. Otros se agrupan alrededor de los respiraderos hidrotermales de las profundidades marinas , donde emergen flujos de agua ricos en minerales del fondo marino, lo que sustenta comunidades cuyos principales productores son bacterias quimioautotróficas oxidantes de sulfuro , y cuyos consumidores incluyen bivalvos especializados, anémonas de mar, percebes, cangrejos, gusanos y peces, que a menudo no se encuentran en ningún otro lugar. ^{[3] : 212} Una ballena muerta que se hunde en el fondo del océano proporciona alimento a un conjunto de organismos que, de manera similar, dependen en gran medida de las acciones de las bacterias reductoras de azufre. Estos lugares albergan biomas únicos donde se han descubierto muchos microbios nuevos y otras formas de vida. ^[102]

Los seres humanos han viajado por los mares desde que construyeron por primera vez embarcaciones marítimas. Los mesopotámicos usaban betún para calafatear sus barcos de juncos y, un poco más tarde, para construir velas con mástiles . ^[103] Hacia el año 3000 a. C., los austronesios de Taiwán habían comenzado a extenderse por el sudeste asiático marítimo . ^[104] Posteriormente, los pueblos austronesios " lapita " mostraron grandes hazañas de navegación, llegando desde el archipiélago de Bismarck hasta lugares tan lejanos como Fiji , Tonga y Samoa . ^[105] Sus descendientes continuaron viajando miles de kilómetros entre pequeñas islas en canoas con estabilizadores , ^[106] y en el proceso encontraron muchas islas nuevas, incluidas Hawái , la isla de Pascua (Rapa Nui) y Nueva Zelanda. ^[107]

Los antiguos egipcios y fenicios exploraron el Mediterráneo y el mar Rojo con el Hannu egipcio llegando a la península Arábiga y la costa africana alrededor de 2750 a. C. ^[108] En el primer milenio a. C., fenicios y griegos establecieron colonias en todo el Mediterráneo y el mar Negro . ^[109] Alrededor de 500 a. C., el navegante cartaginés Hanno dejó un periplo detallado de un viaje atlántico que llegó al menos a Senegal y posiblemente al monte Camerún . ^{[110] [111]} A principios del período medieval , los vikingos cruzaron el Atlántico norte e incluso llegaron a las franjas nororientales de América del Norte. ^[112] Los novgorodianos también habían estado navegando por el mar Blanco desde el siglo XIII o antes. ^[113] Mientras tanto, los mares a lo largo de la costa este y sur de Asia fueron utilizados por comerciantes árabes y chinos. ^[114] La dinastía china Ming tenía una flota de 317 barcos con 37.000 hombres bajo el mando de Zheng He a principios del siglo XV, navegando por los océanos Índico y Pacífico. ^{[3] : 12–13} A finales del siglo XV, los marineros de Europa occidental comenzaron a realizar viajes de exploración más largos en busca de comercio. Bartolomeu Dias rodeó el Cabo de Buena Esperanza en 1487 y Vasco da Gama llegó a la India a través del Cabo en 1498. Cristóbal Colón zarpó de Cádiz en 1492, intentando llegar a las tierras orientales de la India y Japón por el novedoso medio de viajar hacia el oeste. En cambio, desembarcó en una isla del mar Caribe y unos años más tarde, el navegante veneciano John Cabot llegó a Terranova . El italiano Américo Vespucio , de quien se nombró a América, exploró la costa sudamericana en viajes realizados entre 1497 y 1502, descubriendo la desembocadura del río Amazonas . ^{[3] : 12–13} En 1519, el navegante portugués Fernando de Magallanes lideró la expedición española Magallanes-Elcano que sería la primera en navegar alrededor del mundo. ^{[3] : 12–13}

En cuanto a la historia de los instrumentos de navegación , la brújula fue utilizada por primera vez por los antiguos griegos y chinos para mostrar dónde se encuentra el norte y la dirección en la que se dirige el barco. La latitud (un ángulo que va desde 0° en el ecuador hasta 90° en los polos) se determinaba midiendo el ángulo entre el Sol, la Luna o una estrella específica y el horizonte mediante el uso de un astrolabio , un bastón de Jacob o un sextante . La longitud (una línea en el globo que une los dos polos) solo podía calcularse con un cronómetro preciso para mostrar la diferencia horaria exacta entre el barco y un punto fijo como el meridiano de Greenwich . En 1759, John Harrison , un relojero, diseñó un instrumento de este tipo y James Cook lo utilizó en sus viajes de exploración. ^[115] Hoy en día, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) que utiliza más de treinta satélites permite una navegación precisa en todo el mundo. ^[115]

En lo que respecta a los mapas que son vitales para la navegación, en el siglo II, Ptolomeo cartografió todo el mundo conocido desde las "Fortunatae Insulae", Cabo Verde o Islas Canarias , hacia el este hasta el Golfo de Tailandia . Este mapa fue utilizado en 1492 cuando Cristóbal Colón emprendió sus viajes de descubrimiento. ^[116] Posteriormente, Gerardus Mercator hizo un mapa práctico del mundo en 1538, su proyección cartográfica hacía que las líneas de rumbo fueran convenientemente rectas. ^{[3] : 12–13} En el siglo XVIII se habían hecho mejores mapas y parte del objetivo de James Cook en sus viajes era cartografiar aún más el océano. El estudio científico ha continuado con los registros de profundidad del Tuscarora , la investigación oceánica de los viajes del Challenger (1872-1876), el trabajo de los marineros escandinavos Roald Amundsen y Fridtjof Nansen , la expedición de Michael Sars en 1910, la expedición alemana Meteor de 1925, el trabajo de prospección antártica del Discovery II en 1932 y otros desde entonces. ^[19] Además, en 1921, se creó la Organización Hidrográfica Internacional (OHI), que constituye la autoridad mundial en levantamientos hidrográficos y cartografía náutica. ^[117] Se publicó un borrador de la cuarta edición en 1986, pero hasta ahora varias disputas de denominación (como la del Mar de Japón ) han impedido su ratificación.

La oceanografía científica comenzó con los viajes del capitán James Cook de 1768 a 1779, describiendo el Pacífico con una precisión sin precedentes desde 71 grados Sur a 71 grados Norte. ^{[3] : 14} Los cronómetros de John Harrison apoyaron la navegación y la cartografía precisas de Cook en dos de estos viajes, mejorando permanentemente el estándar alcanzable para el trabajo posterior. ^{[3] : 14} Otras expediciones siguieron en el siglo XIX, desde Rusia, Francia, los Países Bajos y los Estados Unidos, así como desde Gran Bretaña. ^{[3] : 15} En el HMS Beagle , que proporcionó a Charles Darwin ideas y materiales para su libro de 1859 El origen de las especies , el capitán del barco, Robert FitzRoy , cartografió los mares y las costas y publicó su informe de cuatro volúmenes de los tres viajes del barco en 1839. ^{[3] : 15} El libro de 1854 de Edward Forbes , Distribución de la vida marina , argumentó que no podía existir vida por debajo de los 600 metros (2000 pies). Esto fue demostrado por los biólogos británicos WB Carpenter y C. Wyville Thomson , quienes en 1868 descubrieron la vida en aguas profundas mediante dragado. ^{[3] : 15} Wyville Thompson se convirtió en el científico jefe de la expedición Challenger de 1872-1876, que efectivamente creó la ciencia de la oceanografía. ^{[3] : 15}

En su viaje de 68.890 millas náuticas (127.580 km) alrededor del mundo, el HMS Challenger descubrió alrededor de 4.700 nuevas especies marinas y realizó 492 sondeos de aguas profundas, 133 dragas de fondo, 151 redes de arrastre en aguas abiertas y 263 observaciones seriadas de la temperatura del agua. ^[118] En el Atlántico sur en 1898/1899, Carl Chun en el Valdivia trajo muchas nuevas formas de vida a la superficie desde profundidades de más de 4.000 metros (13.000 pies). Las primeras observaciones de animales de aguas profundas en su entorno natural fueron realizadas en 1930 por William Beebe y Otis Barton, quienes descendieron a 434 metros (1.424 pies) en la Batisfera esférica de acero . ^[119] Este fue bajado por cable, pero en 1960 un sumergible autopropulsado, Trieste desarrollado por Jacques Piccard , llevó a Piccard y Don Walsh a la parte más profunda de los océanos de la Tierra , la Fosa de las Marianas en el Pacífico, alcanzando una profundidad récord de aproximadamente 10.915 metros (35.810 pies), ^[120] una hazaña que no se repitió hasta 2012, cuando James Cameron pilotó el Deepsea Challenger a profundidades similares. ^[121] Se puede usar un traje de buceo atmosférico para operaciones en aguas profundas, y en 2006 se estableció un nuevo récord mundial cuando un buzo de la Marina de los EE. UU. descendió a 2000 pies (610 m) en uno de estos trajes articulados y presurizados. ^[122]

A grandes profundidades, la luz no penetra a través de las capas de agua desde arriba y la presión es extrema. Para la exploración de las profundidades marinas es necesario utilizar vehículos especializados, ya sean vehículos submarinos operados a distancia con luces y cámaras o sumergibles tripulados. Los sumergibles Mir, que funcionan con baterías, tienen una tripulación de tres personas y pueden descender hasta 20.000 pies (6.100 m). Tienen puertos de observación, luces de 5.000 vatios, equipo de vídeo y brazos manipuladores para recoger muestras, colocar sondas o empujar el vehículo a través del lecho marino cuando los propulsores remuevan un exceso de sedimentos. ^[123]

La batimetría es el estudio y mapeo de la topografía del fondo oceánico. Los métodos utilizados para medir la profundidad del mar incluyen ecosondas monohaz o multihaz , sondas láser aerotransportadas y el cálculo de profundidades a partir de datos de teledetección satelital. Esta información se utiliza para determinar las rutas de cables y tuberías submarinos, para elegir ubicaciones adecuadas para ubicar plataformas petrolíferas y turbinas eólicas marinas y para identificar posibles nuevas pesquerías. ^[124]

Las investigaciones oceanográficas en curso incluyen las formas de vida marina, la conservación, el medio marino, la química del océano, el estudio y modelado de la dinámica climática, el límite aire-mar, los patrones climáticos, los recursos oceánicos, la energía renovable, las olas y las corrientes, y el diseño y desarrollo de nuevas herramientas y tecnologías para investigar las profundidades. ^[125] Mientras que en las décadas de 1960 y 1970, la investigación podía centrarse en la taxonomía y la biología básica, en la década de 2010, la atención se ha desplazado a temas más amplios como el cambio climático. ^[126] Los investigadores utilizan la teledetección basada en satélites para las aguas superficiales, con barcos de investigación, observatorios amarrados y vehículos submarinos autónomos para estudiar y monitorear todas las partes del mar. ^[127]

La "libertad de los mares" es un principio del derecho internacional que data del siglo XVII. Destaca la libertad de navegar en los océanos y desaprueba la guerra librada en aguas internacionales . ^[128] Hoy, este concepto está consagrado en la Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar (UNCLOS), cuya tercera versión entró en vigor en 1994. El artículo 87(1) establece: "La alta mar está abierta a todos los Estados , ya sean ribereños o sin litoral ". El artículo 87(1) (a) a (f) da una lista no exhaustiva de libertades que incluyen la navegación, el sobrevuelo, el tendido de cables submarinos , la construcción de islas artificiales, la pesca y la investigación científica. ^[128] La seguridad del transporte marítimo está regulada por la Organización Marítima Internacional . Sus objetivos incluyen el desarrollo y mantenimiento de un marco regulatorio para el transporte marítimo, la seguridad marítima, las preocupaciones ambientales, los asuntos legales, la cooperación técnica y la seguridad marítima. ^[129]

La Convención define diversas zonas de agua. Las "aguas interiores" se encuentran en el lado de tierra de una línea de base y los buques extranjeros no tienen derecho de paso en ellas. Las "aguas territoriales" se extienden hasta 12 millas náuticas (22 kilómetros; 14 millas) desde la costa y en estas aguas, el estado costero es libre de establecer leyes, regular el uso y explotar cualquier recurso. Una "zona contigua" que se extiende otras 12 millas náuticas permite la persecución de buques sospechosos de infringir leyes en cuatro áreas específicas: aduanas, impuestos, inmigración y contaminación. Una "zona económica exclusiva" se extiende por 200 millas náuticas (370 kilómetros; 230 millas) desde la línea de base. Dentro de esta área, el estado costero tiene derechos exclusivos de explotación sobre todos los recursos naturales. La "plataforma continental" es la prolongación natural del territorio terrestre hasta el borde exterior del margen continental , o 200 millas náuticas desde la línea de base del estado costero, lo que sea mayor. Aquí, el país costero tiene el derecho exclusivo a extraer minerales y también recursos vivos "adheridos" al lecho marino. ^[128]

El control del mar es importante para la seguridad de una nación marítima, y ​​el bloqueo naval de un puerto puede utilizarse para cortar el suministro de alimentos y suministros en tiempos de guerra. Se han librado batallas en el mar durante más de 3000 años. Alrededor de 1210 a. C., Suppiluliuma II , el rey de los hititas , derrotó y quemó una flota de Alashiya (la actual Chipre ). ^[130] En la decisiva batalla de Salamina del 480 a. C. , el general griego Temístocles atrapó la flota mucho más grande del rey persa Jerjes en un canal estrecho y atacó vigorosamente, destruyendo 200 barcos persas por la pérdida de 40 barcos griegos. ^[131] Al final de la Era de la Vela , la Marina Real Británica, dirigida por Horatio Nelson , rompió el poder de las flotas combinadas francesa y española en la Batalla de Trafalgar de 1805. ^[132]

Con el vapor y la producción industrial de placas de acero llegó una potencia de fuego mucho mayor en forma de acorazados dreadnought armados con cañones de largo alcance. En 1905, la flota japonesa derrotó decisivamente a la flota rusa, que había viajado más de 18.000 millas náuticas (33.000 km), en la batalla de Tsushima . ^[133] Los dreadnoughts lucharon sin concluir en la Primera Guerra Mundial en la Batalla de Jutlandia de 1916 entre la Gran Flota de la Marina Real y la Flota de Alta Mar de la Armada Imperial Alemana . ^[134] En la Segunda Guerra Mundial , la victoria británica en la Batalla de Tarento de 1940 demostró que el poder aéreo naval era suficiente para vencer a los buques de guerra más grandes, ^[135] presagiando las decisivas batallas navales de la Guerra del Pacífico, incluidas las Batallas del Mar de Coral , Midway , el Mar de Filipinas y la culminante Batalla del Golfo de Leyte , en todas las cuales los barcos dominantes fueron portaaviones . ^{[136] [137]}

Los submarinos cobraron importancia en la guerra naval durante la Primera Guerra Mundial, cuando los submarinos alemanes, conocidos como U-boote , hundieron casi 5000 buques mercantes aliados, ^[138] incluido el RMS Lusitania , que ayudó a que Estados Unidos entrara en la guerra. ^[139] En la Segunda Guerra Mundial, casi 3000 barcos aliados fueron hundidos por submarinos que intentaban bloquear el flujo de suministros a Gran Bretaña, ^[140] pero los aliados rompieron el bloqueo en la Batalla del Atlántico , que duró toda la guerra, hundiendo 783 submarinos. ^{[141] Desde 1960, varias naciones han mantenido flotas de} submarinos de misiles balísticos de propulsión nuclear , buques equipados para lanzar misiles balísticos con ojivas nucleares desde debajo del mar. Algunos de estos se mantienen permanentemente en patrulla. ^{[142] [143]}

Los barcos de vela o los paquebotes transportaban el correo al extranjero, siendo uno de los primeros el servicio holandés a Batavia en la década de 1670. ^[144] Estos agregaron alojamiento para pasajeros, pero en condiciones estrechas. Más tarde, se ofrecieron servicios regulares, pero el tiempo que tomaban los viajes dependía mucho del clima. Cuando los barcos de vapor reemplazaron a los veleros, los transatlánticos se hicieron cargo de la tarea de transportar personas. A principios del siglo XX, cruzar el Atlántico tomaba alrededor de cinco días y las compañías navieras competían por poseer los barcos más grandes y rápidos. El Blue Riband era un galardón no oficial otorgado al transatlántico más rápido que cruzaba el Atlántico en servicio regular. El Mauretania mantuvo el título con 26,06 nudos (48,26 km/h) durante veinte años a partir de 1909. ^[145] El Trofeo Hales , otro premio para el cruce comercial más rápido del Atlántico, lo ganó Estados Unidos en 1952 por una travesía que tomó tres días, diez horas y cuarenta minutos. ^[146]

Los grandes trasatlánticos eran cómodos, pero caros en combustible y personal. La era de los trasatlánticos llegó a su fin cuando aparecieron vuelos intercontinentales baratos. En 1958, un servicio aéreo regular de siete horas entre Nueva York y París condenó al olvido al servicio de transbordadores del Atlántico. Uno a uno, los barcos fueron puestos en varadero, algunos fueron desguazados, otros se convirtieron en cruceros para la industria del ocio y otros en hoteles flotantes. ^[147]

El comercio marítimo existe desde hace milenios. La dinastía ptolemaica había desarrollado el comercio con la India utilizando los puertos del mar Rojo, y en el primer milenio a. C., los árabes, fenicios, israelitas e indios comerciaban con bienes de lujo como especias, oro y piedras preciosas. ^[148] Los fenicios eran comerciantes marítimos destacados y, bajo los griegos y los romanos, el comercio siguió prosperando. Con el colapso del Imperio romano, el comercio europeo disminuyó, pero siguió floreciendo entre los reinos de África, Oriente Medio, India, China y el sudeste asiático. ^[149] Desde el siglo XVI hasta el XIX, durante un período de 400 años, entre 12 y 13 millones de africanos fueron enviados a través del Atlántico para ser vendidos como esclavos en las Américas como parte del comercio atlántico de esclavos . ^{[150] [151] : 194}

Grandes cantidades de mercancías se transportan por mar, especialmente a través del Atlántico y alrededor de la Cuenca del Pacífico. Una importante ruta comercial pasa por las Columnas de Hércules , a través del Mediterráneo y el Canal de Suez hasta el Océano Índico y a través del Estrecho de Malaca ; gran parte del comercio también pasa por el Canal de la Mancha . ^[152] Las rutas de navegación son las rutas en mar abierto utilizadas por los buques de carga, que tradicionalmente hacen uso de los vientos alisios y las corrientes. Más del 60 por ciento del tráfico de contenedores del mundo se transporta en las veinte principales rutas comerciales. ^[153] El aumento del derretimiento del hielo del Ártico desde 2007 permite a los barcos viajar por el Paso del Noroeste durante algunas semanas en verano, evitando las rutas más largas a través del Canal de Suez o el Canal de Panamá . ^[154]

El transporte marítimo se complementa con el transporte aéreo , un proceso más caro utilizado principalmente para cargas particularmente valiosas o perecederas. El comercio marítimo transporta más de 4 billones de dólares estadounidenses en bienes cada año. ^[155] La carga a granel en forma de líquidos, polvo o partículas se transporta suelta en las bodegas de los graneleros e incluye petróleo crudo , granos , carbón , minerales , chatarra , arena y grava . ^[156] Otras cargas, como los productos manufacturados, generalmente se transportan dentro de contenedores de tamaño estándar con cerradura , cargados en buques portacontenedores construidos especialmente en terminales dedicadas . ^[157] Antes del auge de la contenerización en la década de 1960, estos bienes se cargaban, transportaban y descargaban por partes como carga fraccionada . La contenerización aumentó en gran medida la eficiencia y disminuyó el costo de mover mercancías por mar, y fue un factor importante que condujo al auge de la globalización y los aumentos exponenciales del comercio internacional a mediados y fines del siglo XX. ^[158]

El pescado y otros productos pesqueros se encuentran entre las fuentes de proteínas y otros nutrientes esenciales más consumidas. ^[159] En 2009, el 16,6% de la ingesta mundial de proteína animal y el 6,5% de toda la proteína consumida procedían del pescado. ^[159] Para satisfacer esta necesidad, los países costeros han explotado los recursos marinos en su zona económica exclusiva , aunque los barcos pesqueros se aventuran cada vez más a zonas más alejadas para explotar las poblaciones de peces en aguas internacionales. ^[160] En 2011, la producción mundial total de pescado, incluida la acuicultura , se estimó en 154 millones de toneladas, de las cuales la mayor parte se destinó al consumo humano. ^[159] La recolección de peces silvestres representó 90,4 millones de toneladas, mientras que la acuicultura, que aumenta anualmente, aporta el resto. ^[159] El Pacífico noroccidental es, con diferencia, la zona más productiva, con 20,9 millones de toneladas (el 27 por ciento de la captura marina mundial) en 2010. ^[159] Además, el número de buques pesqueros en 2010 alcanzó los 4,36 millones, mientras que el número de personas empleadas en el sector primario de la producción pesquera en el mismo año ascendió a 54,8 millones. ^[159]

Los buques pesqueros modernos incluyen arrastreros con una tripulación pequeña, arrastreros de popa, cerqueros, buques factoría de palangre y grandes buques factoría que están diseñados para permanecer en el mar durante semanas, procesando y congelando grandes cantidades de pescado. El equipo utilizado para capturar el pescado puede ser cerco de jareta , otras redes de cerco, redes de arrastre , dragas, redes de enmalle y palangres y las especies de peces más frecuentemente buscadas son arenque , bacalao , anchoa , atún , platija , salmonete , calamar y salmón . La sobreexplotación se ha convertido en una preocupación grave; no solo causa el agotamiento de las poblaciones de peces, sino que también reduce sustancialmente el tamaño de las poblaciones de peces depredadores. ^[161] Se ha estimado que "la pesca industrializada típicamente redujo la biomasa de la comunidad en un 80% dentro de los 15 años de explotación". ^[161] Para evitar la sobreexplotación, muchos países han introducido cuotas en sus propias aguas. ^[162] Sin embargo, los esfuerzos de recuperación a menudo implican costos sustanciales para las economías locales o el suministro de alimentos.

Los métodos de pesca artesanal incluyen la pesca con caña y sedal, arpones, buceo con aleta, trampas, redes de lanzamiento y redes de arrastre. Las embarcaciones de pesca tradicionales funcionan con remos, viento o motores fueraborda y operan en aguas cercanas a la costa. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura está fomentando el desarrollo de la pesca local para proporcionar seguridad alimentaria a las comunidades costeras y ayudar a aliviar la pobreza. ^[163]

En 2010, la acuicultura produjo alrededor de 79 millones de toneladas (78 millones de toneladas largas; 87 millones de toneladas cortas) de productos alimenticios y no alimenticios, un récord histórico. Se cultivaron alrededor de seiscientas especies de plantas y animales, algunas para su uso en la siembra de poblaciones silvestres. Los animales criados incluyeron peces de aleta , reptiles acuáticos , crustáceos, moluscos, pepinos de mar , erizos de mar , ascidias y medusas. ^[159] La maricultura integrada tiene la ventaja de que hay un suministro fácilmente disponible de alimento planctónico en el océano, y los desechos se eliminan de forma natural. ^[164] Se emplean varios métodos. Los recintos de malla para peces de aleta se pueden suspender en mar abierto, se pueden usar jaulas en aguas más protegidas o se pueden refrescar los estanques con agua en cada marea alta. Los camarones se pueden criar en estanques poco profundos conectados al mar abierto. ^[165] Se pueden colgar cuerdas en el agua para cultivar algas, ostras y mejillones. Las ostras se pueden criar en bandejas o en tubos de malla. Los pepinos de mar se pueden criar en el fondo del mar. ^[166] Los programas de cría en cautiverio han criado larvas de langosta para liberar a los juveniles en la naturaleza, lo que ha dado como resultado un aumento de la cosecha de langosta en Maine . ^[167] Al menos 145 especies de algas marinas (algas rojas, verdes y marrones) se consumen en todo el mundo, y algunas se han cultivado durante mucho tiempo en Japón y otros países asiáticos; existe un gran potencial para la algacultura adicional . ^[168] Pocas plantas marinas con flores se utilizan ampliamente como alimento, pero un ejemplo es el hinojo marino de los pantanos , que se come tanto crudo como cocido. ^[169] Una de las principales dificultades para la acuicultura es la tendencia hacia el monocultivo y el riesgo asociado de enfermedades generalizadas . La acuicultura también está asociada con riesgos ambientales; por ejemplo, la cría de camarones ha causado la destrucción de importantes bosques de manglares en todo el sudeste asiático . ^[170]

El uso del mar para el ocio se desarrolló en el siglo XIX y se convirtió en una industria importante en el siglo XX. ^[171] Las actividades de ocio marítimo son variadas e incluyen ir a la playa , navegar , navegar en yate , carreras de lanchas motoras ^[172] y pesca ; ^[173] viajes organizados comercialmente en cruceros ; ^[174] y viajes en embarcaciones más pequeñas para ecoturismo, como avistamiento de ballenas y observación de aves costeras . ^[175]

El baño en el mar se puso de moda en Europa en el siglo XVIII después de que William Buchan defendiera la práctica por razones de salud. ^[176] El surf es un deporte en el que un surfista cabalga sobre una ola, con o sin tabla de surf . Otros deportes acuáticos marinos incluyen el kitesurf , donde una cometa de motor impulsa a un surfista en una tabla a través del agua, ^[177] el windsurf , donde la potencia es proporcionada por una vela fija y maniobrable ^[178] y el esquí acuático , donde se utiliza una lancha motora para tirar de un esquiador. ^[179]

Bajo la superficie, el buceo en apnea se limita necesariamente a descensos poco profundos. Los buceadores de perlas pueden sumergirse hasta 40 pies (12 m) con cestas para recolectar ostras . ^[180] Los ojos humanos no están adaptados para su uso bajo el agua, pero la visión se puede mejorar usando una máscara de buceo . Otro equipo útil incluye aletas y esnórqueles , y el equipo de buceo permite respirar bajo el agua y, por lo tanto, se puede pasar más tiempo debajo de la superficie. ^[181] Las profundidades que pueden alcanzar los buceadores y el tiempo que pueden permanecer bajo el agua están limitadas por el aumento de presión que experimentan a medida que descienden y la necesidad de prevenir la enfermedad por descompresión al regresar a la superficie. Los buceadores recreativos se limitan a profundidades de 100 pies (30 m) más allá de las cuales aumenta el peligro de narcosis por nitrógeno . Se pueden realizar inmersiones más profundas con equipo y entrenamiento especializados. ^[181]

El mar ofrece un gran suministro de energía transportada por las olas del océano , las mareas , las diferencias de salinidad y las diferencias de temperatura del océano que se pueden aprovechar para generar electricidad . ^[182] Las formas de energía marina sostenible incluyen la energía de las mareas , la energía térmica del océano y la energía de las olas . ^{[182] [183]} ​​Las centrales eléctricas a menudo se ubican en la costa o al lado de un estuario para que el mar pueda usarse como disipador de calor. Un disipador de calor más frío permite una generación de energía más eficiente, lo que es importante para las costosas plantas de energía nuclear en particular. ^[184]

La energía maremotriz utiliza generadores para producir electricidad a partir de las corrientes de marea, a veces utilizando una presa para almacenar y luego liberar agua de mar. La presa de Rance, de 1 kilómetro de largo, cerca de Saint Malo en Bretaña, se inauguró en 1967; genera alrededor de 0,5 GW, pero ha sido seguida por pocos proyectos similares. ^{[3] : 111–112}

La gran y muy variable energía de las olas les confiere una enorme capacidad destructiva, lo que dificulta el desarrollo de máquinas para generar olas asequibles y fiables. En 1995 se construyó en el norte de Escocia una pequeña planta de energía undimotriz comercial de 2 MW, "Osprey", a unos 300 metros (980 pies) de la costa. Pronto resultó dañada por las olas y luego destruida por una tormenta. ^{[3] : 112}

La energía eólica marina se captura mediante turbinas eólicas ubicadas en el mar; tiene la ventaja de que las velocidades del viento son más altas que en la tierra, aunque los parques eólicos son más costosos de construir en alta mar. ^[185] El primer parque eólico marino se instaló en Dinamarca en 1991, ^[186] y la capacidad instalada de los parques eólicos marinos en todo el mundo alcanzó los 34 GW en 2020, principalmente ubicados en Europa. ^[187]

El fondo marino contiene grandes reservas de minerales que pueden explotarse mediante dragado. Esto tiene ventajas sobre la minería terrestre, ya que el equipo puede construirse en astilleros especializados y los costos de infraestructura son menores. Las desventajas incluyen problemas causados ​​por las olas y las mareas, la tendencia de las excavaciones a encenagarse y el arrastre de escombros . Existe el riesgo de erosión costera y daños ambientales. ^[188]

Los depósitos de sulfuro masivos en el fondo marino son fuentes potenciales de plata , oro , cobre , plomo , zinc y metales traza desde su descubrimiento en la década de 1960. Se forman cuando el agua calentada geotérmicamente se emite desde los respiraderos hidrotermales de las profundidades marinas, conocidos como "fumadores negros". Los minerales son de alta calidad, pero su extracción es prohibitivamente costosa. ^[189]

Existen grandes depósitos de petróleo y gas natural en rocas bajo el lecho marino. Las plataformas marinas y las plataformas de perforación extraen el petróleo o el gas y lo almacenan para transportarlo a tierra. La producción de petróleo y gas en alta mar puede ser difícil debido al entorno remoto y hostil. ^[190] La perforación de petróleo en el mar tiene impactos ambientales. Los animales pueden desorientarse por las ondas sísmicas utilizadas para localizar depósitos, y existe un debate sobre si esto causa el varamiento de ballenas . ^[191] Pueden liberarse sustancias tóxicas como mercurio , plomo y arsénico . La infraestructura puede causar daños y puede derramarse petróleo. ^[192]

En el lecho marino y en los sedimentos oceánicos existen grandes cantidades de clatrato de metano , que pueden ser una fuente de energía interesante. ^[193] También en el lecho marino hay nódulos de manganeso formados por capas de hierro , manganeso y otros hidróxidos alrededor de un núcleo. En el Pacífico, estos pueden cubrir hasta el 30 por ciento del fondo oceánico profundo. Los minerales se precipitan del agua de mar y crecen muy lentamente. Su extracción comercial de níquel se investigó en la década de 1970, pero se abandonó en favor de fuentes más convenientes. ^[194] En lugares adecuados, los diamantes se recogen del fondo marino utilizando mangueras de succión para llevar grava a la orilla. En aguas más profundas, se utilizan rastreadores móviles del fondo marino y los depósitos se bombean a un barco que se encuentra encima. En Namibia, ahora se recogen más diamantes de fuentes marinas que mediante métodos convencionales en tierra. ^[195]

El mar contiene grandes cantidades de valiosos minerales disueltos. ^[196] El más importante, la sal para uso industrial y de mesa, se ha recolectado por evaporación solar de estanques poco profundos desde tiempos prehistóricos. El bromo , acumulado después de ser lixiviado de la tierra, se recupera económicamente del Mar Muerto, donde se encuentra en una concentración de 55.000 partes por millón (ppm). ^[197]

La desalinización es la técnica de eliminación de sales del agua de mar para dejar agua dulce apta para beber o para riego. Los dos métodos principales de procesamiento, la destilación al vacío y la ósmosis inversa , utilizan grandes cantidades de energía. La desalinización normalmente sólo se lleva a cabo cuando el agua dulce de otras fuentes escasea o la energía es abundante, como en el caso del exceso de calor generado por las centrales eléctricas. La salmuera producida como subproducto contiene algunos materiales tóxicos y se devuelve al mar. ^[198]

Varios grupos indígenas nómadas del sudeste asiático marítimo viven en barcos y obtienen casi todo lo que necesitan del mar. El pueblo moken vive en las costas de Tailandia y Birmania y en las islas del mar de Andamán . ^[199] Algunos gitanos del mar son buceadores expertos , capaces de descender a profundidades de 30 metros (98 pies), aunque muchos están adoptando un estilo de vida más sedentario, basado en la tierra. ^{[200] [201]}

Los pueblos indígenas del Ártico, como los chukchi , los inuit , los inuvialuit y los yup'iit, cazan mamíferos marinos, incluidas focas y ballenas ^[202], y los habitantes de las islas del estrecho de Torres de Australia incluyen la Gran Barrera de Coral entre sus posesiones. Viven una vida tradicional en las islas que incluye la caza, la pesca, la jardinería y el comercio con los pueblos vecinos de Papúa y los aborígenes australianos del continente ^[203] .

El mar aparece en la cultura humana de formas contradictorias, como poderoso pero sereno y como hermoso pero peligroso. ^{[3] : 10} Tiene su lugar en la literatura, el arte, la poesía, el cine, el teatro, la música clásica, la mitología y la interpretación de los sueños. ^[204] Los antiguos lo personificaron, creyendo que estaba bajo el control de un ser que necesitaba ser apaciguado, y simbólicamente, ha sido percibido como un entorno hostil poblado por criaturas fantásticas; el Leviatán de la Biblia , ^[205] Escila en la mitología griega , ^[206] Isonade en la mitología japonesa , ^[207] y el kraken de la mitología nórdica tardía . ^[208]

El mar y los barcos han sido representados en el arte, desde simples dibujos en las paredes de las cabañas de Lamu ^[204] hasta paisajes marinos de Joseph Turner . En la pintura de la Edad de Oro holandesa , artistas como Jan Porcellis , Hendrick Dubbels , Willem van de Velde el Viejo y su hijo , y Ludolf Bakhuizen celebraron el mar y la marina holandesa en la cima de su destreza militar. ^{[209] [210]} El artista japonés Katsushika Hokusai creó impresiones en color de los estados de ánimo del mar, incluida La gran ola de Kanagawa . ^{[3] : 8}

La música también se ha inspirado en el océano, a veces por compositores que vivían o trabajaban cerca de la costa y veían sus muchos aspectos diferentes. Las canciones que cantaban los marineros para ayudarlos a realizar tareas arduas se han entretejido en composiciones y se han creado impresiones en la música de aguas tranquilas, olas rompientes y tormentas en el mar. ^{[211] : 4–8}

Como símbolo, el mar ha desempeñado durante siglos un papel en la literatura , la poesía y los sueños . A veces está allí solo como un fondo suave, pero a menudo introduce temas como tormentas, naufragios, batallas, dificultades, desastres, la frustración de las esperanzas y la muerte. ^{[211] : 45} En su poema épico La Odisea , escrito en el siglo VIII a. C., ^[212] Homero describe el viaje de diez años del héroe griego Odiseo , que lucha por regresar a casa a través de los muchos peligros del mar después de la guerra descrita en la Ilíada . ^[213] El mar es un tema recurrente en los poemas Haiku del poeta japonés del período Edo Matsuo Bashō (松尾 芭蕉) (1644-1694). ^[214] En las obras del psiquiatra Carl Jung , el mar simboliza el inconsciente personal y colectivo en la interpretación de los sueños , y las profundidades del mar simbolizan las profundidades de la mente inconsciente . ^[215]

Los problemas ambientales que afectan al mar pueden agruparse, a grandes rasgos, en los que se derivan de la contaminación marina, de la sobreexplotación y del cambio climático. Todos ellos afectan a los ecosistemas marinos y a las redes alimentarias y pueden tener consecuencias aún no reconocidas para la biodiversidad y la continuidad de las formas de vida marina. ^[216] A continuación se presenta una descripción general de los problemas ambientales:

• Contaminación marina : las vías de contaminación incluyen los vertidos directos, la escorrentía terrestre, la contaminación por buques , la contaminación atmosférica y, potencialmente, la minería de aguas profundas . Los tipos de contaminación marina se pueden agrupar en contaminación por desechos marinos , contaminación por plásticos , incluidos los microplásticos , contaminación por nutrientes , toxinas y ruido submarino.
• Sobreexplotación y pérdida de biodiversidad : sobrepesca , pérdida de hábitat , introducción de especies invasoras
• Efectos del cambio climático en el mar : aumento de la temperatura superficial del mar , así como de las temperaturas oceánicas a mayores profundidades, olas de calor marinas más frecuentes , reducción del valor del pH , aumento del nivel del mar debido al calentamiento de los océanos y al derretimiento de las capas de hielo , disminución del hielo marino en el Ártico , aumento de la estratificación de la capa superior del océano , reducción de los niveles de oxígeno , aumento de los contrastes en la salinidad (las áreas saladas se vuelven más saladas y las áreas más dulces se vuelven menos saladas), ^[217] cambios en las corrientes oceánicas , incluido un debilitamiento de la circulación meridional del Atlántico y ciclones tropicales y monzones más fuertes . ^[218]

Muchas sustancias entran al mar como resultado de las actividades humanas. Los productos de combustión son transportados por el aire y depositados en el mar por las precipitaciones. Los vertidos industriales y las aguas residuales aportan metales pesados , pesticidas , PCB , desinfectantes , productos de limpieza del hogar y otros productos químicos sintéticos . Estos se concentran en la película superficial y en los sedimentos marinos, especialmente el lodo estuarino. El resultado de toda esta contaminación es en gran medida desconocido debido a la gran cantidad de sustancias involucradas y la falta de información sobre sus efectos biológicos. ^[219] Los metales pesados ​​que más preocupan son el cobre, el plomo, el mercurio, el cadmio y el zinc, que pueden ser bioacumulados por los organismos marinos y pasar a la cadena alimentaria. ^[220]

Gran parte de los desechos plásticos flotantes no se biodegradan , sino que se desintegran con el tiempo y acaban descomponiéndose hasta el nivel molecular. Los plásticos rígidos pueden flotar durante años. ^[221] En el centro del giro del Pacífico hay una acumulación flotante permanente de residuos, en su mayoría plásticos ^[222] y hay una mancha de basura similar en el Atlántico. ^[223] Las aves marinas que buscan alimento, como el albatros y el petrel, pueden confundir los desechos con comida y acumular plástico no digerible en sus sistemas digestivos. Se han encontrado tortugas y ballenas con bolsas de plástico y sedal en el estómago. Los microplásticos pueden hundirse, amenazando a los animales filtradores del fondo marino. ^[224]

La mayor parte de la contaminación por petróleo en el mar proviene de las ciudades y la industria. ^[225] El petróleo es peligroso para los animales marinos. Puede obstruir las plumas de las aves marinas, reduciendo su efecto aislante y su flotabilidad, y ser ingerido cuando se acicalan en un intento de eliminar el contaminante. Los mamíferos marinos se ven menos afectados, pero pueden enfriarse al eliminar su aislamiento, quedar ciegos, deshidratados o envenenarse. Los invertebrados bentónicos se inundan cuando el petróleo se hunde, los peces se envenenan y la cadena alimentaria se interrumpe. A corto plazo, los derrames de petróleo dan lugar a una disminución y desequilibrio de las poblaciones de vida silvestre, a la afectación de las actividades de ocio y a la devastación de los medios de vida de las personas que dependen del mar. ^[226] El entorno marino tiene propiedades autolimpiantes y las bacterias naturales actuarán con el tiempo para eliminar el petróleo del mar. En el Golfo de México , donde ya hay bacterias que se alimentan de petróleo, tardan sólo unos días en consumir el petróleo derramado. ^[227]

El vertido de fertilizantes de las tierras agrícolas es una fuente importante de contaminación en algunas zonas, y el vertido de aguas residuales sin tratar tiene un efecto similar. Los nutrientes adicionales que aportan estas fuentes pueden provocar un crecimiento excesivo de las plantas . El nitrógeno suele ser el factor limitante de los sistemas marinos y, con el nitrógeno añadido, las floraciones de algas y las mareas rojas pueden reducir el nivel de oxígeno del agua y matar a los animales marinos. Estos fenómenos han creado zonas muertas en el mar Báltico y el golfo de México. ^[225] Algunas floraciones de algas son causadas por cianobacterias que hacen que los mariscos que se alimentan de ellas por filtración sean tóxicos, lo que daña a animales como las nutrias marinas . ^[228] Las instalaciones nucleares también pueden contaminar. El mar de Irlanda se contaminó con cesio-137 radiactivo procedente de la antigua planta de procesamiento de combustible nuclear de Sellafield ^[229] y los accidentes nucleares también pueden provocar que el material radiactivo se filtre al mar, como ocurrió en el desastre de la central nuclear de Fukushima Daiichi en 2011. ^[230]

El vertido de desechos (incluidos petróleo, líquidos nocivos, aguas residuales y basura) en el mar está regulado por el derecho internacional. El Convenio de Londres (1972) es un acuerdo de las Naciones Unidas para controlar el vertido en el océano que había sido ratificado por 89 países hasta el 8 de junio de 2012. ^[231] MARPOL 73/78 es una convención para reducir al mínimo la contaminación de los mares por los buques. En mayo de 2013, 152 naciones marítimas habían ratificado MARPOL. ^[232]

• Topografía de la superficie del océano  : forma de la superficie del océano en relación con el geoide
• Lista de mares
• Bahía
• Golfo

• Administración Nacional Oceánica y Atmosférica Archivado el 24 de abril de 2013 en Wayback Machine.