海洋学：歴史、研究分野、支部、研究 - 理科 - 2025

海洋学は彼らの、物理化学、地質学や生物学における研究大洋と海という科学です。受け入れられている理論によれば、海は地球上の生命の起源の中心であるため、海と海の知識は不可欠です。

海洋学という言葉は、ギリシャのオケアノス（地球を囲む水）とグラフェン（説明）に由来し、1584年に造語されました。これは、1864年に初めて使用された同義語海洋学（水域の研究）として使用されました。

スコットランドのローンにある海洋船と自律型車両。出典：StifynTonna、Wikimedia Commons

それはアリストテレスの作品で古代ギリシャから発展し始めました。その後、17世紀にアイザックニュートンは最初の海洋学研究を行いました。これらの研究から、海洋学の発展にさまざまな研究者が重要な貢献をしてきました。

海洋学は、物理学、化学、地質学、海洋生物学の4つの主要な研究分野に分かれています。まとめると、これらの研究分野では、海洋の複雑さを包括的に扱うことが可能になります。

海洋学の最新の研究は、海洋のダイナミクスに対する地球規模の気候変動の影響に焦点を当てています。同様に、海溝に存在する生態系の研究も興味深い。

歴史

始まり

その起源から、人間は海や海との関係を持っていました。海洋世界を理解するための彼の最初のアプローチは、それが食物とコミュニケーションチャネルの源であったため、実用的で実用的でした。

船員は航海図の作成による海路の修正に興味を持っていました。同様に、海洋学の初めには、海流の動きを知ることは非常に重要でした。

生物学の分野では、すでに古代ギリシャで、哲学者アリストテレスは180種の海洋動物について説明しました。

最初の海洋学の理論的研究のいくつかは、表面潮汐を研究したニュートン（1687）とラプラス（1775）によるものです。同様に、クックやバンクーバーなどの航海士たちは、18世紀後半に重要な科学的観測を行いました。

19世紀

生物海洋学の父親は、イギリスの博物学者エドワードフォーブス（1815-1854）と見なされています。この著者は、さまざまな深度で海洋生物相の調査を実施した最初の人物です。したがって、これらのレベルでは生物の分布が異なっていることがわかりました。

当時の他の多くの科学者が海洋学に重要な貢献をしました。これらの中で、チャールズダーウィンは環礁（珊瑚海の島）の起源を最初に説明し、ベンジャミンフランクリンとルイスアントワーヌドブーゲンビルはそれぞれ北大西洋と南大西洋の海流の知識に貢献しました。

Mathew Fontaine Mauryは、海洋学の父と見なされた北米の科学者でした。この研究者は、体系的に大規模な海洋データを収集した最初の人物です。彼らのデータは主に船舶の航海記録から得られた。

マシューフォンテーヌ。出典：Maury Brendann、Wikimedia Commons経由

この期間中、海洋探検隊は科学的目的のために組織され始めました。これらの最初のものは、スコットランド人チャールズワイビルトムソンが率いる英国の船HMSチャレンジャーのものでした。この船は1872年から1876年まで航海し、そこで得られた結果は50巻の作品に含まれています。

20世紀

第二次世界大戦中、海洋学は艦隊と上陸の動員を計画するために大きな適用性を持っていました。そこから、波動ダイナミクス、水中での音の伝播、沿岸形態などに関する研究が行われました。

1957年に国際地球物理学年が祝われました。この年は海洋学の研究の促進に大きな関連がありました。このイベントは、世界中の海洋研究を実施する上での国際協力を促進する上で決定的なものでした。

この協力の一環として、1960年にスイスと米国の間で共同潜水艦探検が行われました。バチスカーフ（小さな潜水船）トリエステは、マリアナ海溝で10,916メートルの深さに達しました。

バチスカーフトリエステ。出典：ウィキメディア・コモンズ経由で著者のページを参照してください。

もう1つの重要な水中探検は、1977年に米国の潜水艦アルビンを使って行われました。この遠征により、深海の熱水草原を発見し、研究することが可能になりました。

最後に、海洋学の知識と普及におけるジャック・イヴ・クストー司令官の役割を強調する価値があります。クストーはフランスの海洋船カリプソを長年にわたって指揮し、そこで海洋探査が数多く行われた。同様に、有益な分野では、ジャッククストーによって「アンダーウォーターワールド」として知られるシリーズを構成するさまざまなドキュメンタリーが撮影されました。

研究分野

海洋学の研究分野は、沿岸地域を含む世界の海と海のあらゆる側面を網羅しています。

海と海は、非常に多様な生命をホストする物理化学的環境です。それらは、惑星の表面の約70％を占める水生環境を表しています。水とその広がりに加えて、水に影響を与える天文学的および気候的力が、その特定の特性を決定します。

地球には3つの大きな海があります。太平洋、大西洋、インド。これらの海は相互に接続されており、大きな大陸の地域を分けています。大西洋はアジアとヨーロッパをアメリカから切り離し、太平洋はアジアとオセアニアをアメリカから切り離しています。インド洋は、インドに近い地域でアジアとアフリカを隔てています。

海洋盆地は、大陸棚（大陸の水没部分）に関連付けられた海岸から始まります。プラットフォーム領域は最大深度200 mに達し、海底につながる急な斜面で終わります。

海底には平均標高2000 m（尾根）の山と中央の溝があります。ここから、堆積して海底を形成するアセノスフェア（粘性物質で形成された地球の内層）からマグマが発生します。

海洋学の枝

現代の海洋学は、4つの研究分野に細分されています。ただし、海洋環境は高度に統合されているため、海洋学者は過度に専門化することなくこれらの領域を管理します。

物理海洋学

この海洋学の分野では、海と海の水の物理的および動的な特性を研究します。その主な目的は、海洋循環と、これらの水域で熱がどのように分配されるかを理解することです。

温度、塩分、水の密度などの要素を考慮してください。他の関連する特性は、海や海での色、光、音の伝播です。

この海洋学の分野では、大気ダイナミクスと水塊の相互作用についても研究しています。さらに、さまざまなスケールでの海流の動きも含まれます。

化学海洋学

それは、海水と堆積物の化学組成、基本的な化学サイクル、そしてそれらの大気やリソスフェアとの相互作用を研究しています。一方、それは人為的物質の添加によって引き起こされる変化の研究を扱います。

同様に、化学海洋学は、水の化学組成が海洋の物理的、地質学的、生物学的プロセスにどのように影響するかを研究しています。海洋生物学の特定のケースでは、化学力学が生物にどのように影響するか（海洋生化学）を解釈します。

地質海洋学または海洋地質学

このブランチは、最深層を含む海洋基質の研究を担当しています。この基板の動的プロセスと、海底と海岸の構造に対するそれらの影響について説明します。

海洋地質学では、さまざまな海洋層の鉱物組成、構造、ダイナミクス、特に海底火山活動と大陸移動に関与する沈み込み現象に関連するものが調査されます。

この分野で実施された調査により、大陸移動理論のアプローチを検証することができました。

一方、このブランチは、鉱物資源の取得に非常に重要であるため、現代の世界で非常に関連する実用的なアプリケーションを持っています。

海底の地質探査研究により、オフショア油田、特に天然ガスと石油の開発が可能になっています。

生物学的海洋学または海洋生物学

この海洋学の分野は海洋生物を研究しているため、海洋環境に適用される生物学のすべての分野を網羅しています。

海洋生物学の分野では、生物とその環境の分類、形態学と生理学の両方を研究しています。さらに、この生物多様性とその物理的環境を関連付ける生態学的側面を考慮に入れています。

ウィキメディア・コモンズのアンダマン諸島（インド）の領土のサンゴ礁

海洋生物学は、研究する海と海の領域に応じて4つの枝に分かれています。これらは：

• 遠洋海洋学：大陸棚から遠く離れた開放水域に存在する生態系の研究に焦点を当てています。
• ネリティック海洋学：大陸棚内の海岸近くの地域に存在する生物が考慮されます。
• 底生海洋学：海底の表面に見られる生態系の研究に言及。
• 底生海洋学：沿岸地域の海底付近および大陸棚内に生息する生物について調査します。最大深度は500 mと想定されています。

最近の研究

物理海洋学と気候変動

最近の研究には、海洋のダイナミクスに対する地球規模の気候変動の影響を評価する研究が含まれています。たとえば、主要な海流システム（大西洋海流）がそのダイナミクスを変化させていることがわかっています。

海流のシステムは、主に温度勾配によって決定される水塊の密度の違いによって生成されることが知られています。したがって、冷たい塊が沈む一方で、熱湯の塊はより軽く、表層に残ります。

大西洋では、暖かい水塊がガルフストリームによってカリブ海から北に移動し、北に移動すると冷えて沈み、南に戻ります。ジャーナルNature（556、2018）の社説によれば、このメカニズムは減速しています。

現在のシステムの減速は、地球温暖化によって引き起こされた解凍によるものであることが示唆されています。これにより、淡水の供給量が増加し、塩の濃度と水の密度が変化し、水塊の動きに影響を与えます。

電流の流れは、世界の気温の調節、栄養素とガスの分布に寄与し、それらの変化は惑星系に深刻な結果をもたらします。

化学海洋学

現在海洋学者の注目を集めている研究分野の1つは、主に海洋生物に対するpHレベルの影響による海の酸性化の研究です。

近年、様々な人間活動による化石燃料の大量消費により、大気中のCO ₂のレベルは急激に増加しています。

このCO ₂は海水に溶解し、海洋のpHを低下させます。海の酸性化は、多くの海洋種の生存に悪影響を及ぼしています。

2016年に、オルブライトと同僚は、自然生態系で最初の海洋酸性化実験を行いました。この研究では、酸性化によってサンゴの石灰化を最大34％削減できることがわかりました。

海洋地質

この海洋学の分野では、構造プレートの動きを調査しています。これらのプレートは、アセノスフェア上を移動するリソスフェア（地球のマントルの外層）の断片です。

2018年に発表されたLiと同僚による最近の研究では、大きな構造プレートは小さなプレートの融合から発生する可能性があることがわかりました。著者らは、これらのマイクロプレートをその起源に基づいて分類し、それらの動きのダイナミクスを研究しています。

さらに、彼らは、地球の大きな構造プレートに関連付けられた多数のマイクロプレートがあることを発見しました。これらの2つのタイプのプレート間の関係は、大陸移動の理論を統合するのに役立つ可能性があることが示されています。

生物学的海洋学または海洋生物学

近年、海洋生物学で最も印象的な発見の1つは、海溝に生物がいることです。これらの研究の1つはガラパゴス諸島の海溝で実施され、無脊椎動物やバクテリアが多数存在する複雑な生態系を示しています（Yong-Jin 2006）。

海洋の海溝は、その深さ（海抜2,500メートル）を考慮して太陽光にアクセスできないため、栄養連鎖は独立栄養化学合成細菌に依存します。これらの生物は、熱水噴出孔から得られる硫化水素からのCO ₂を固定します。

深海に生息する大型無脊椎動物のコミュニティは非常に多様であることがわかっています。さらに、これらの生態系の圧縮は、地球上の生命の起源を解明するための関連情報を提供することが提案されています。

参考文献

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