समुद्रशास्त्र: इतिहास, अध्ययन का क्षेत्र, शाखाएँ और शोध - विज्ञान - 2025

समुद्र विज्ञान विज्ञान है कि अध्ययन महासागरों और उनके भौतिक, रासायनिक में समुद्र, भूवैज्ञानिक और जैविक। महासागरों और समुद्रों का ज्ञान आवश्यक है, क्योंकि स्वीकृत सिद्धांतों के अनुसार समुद्र पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति का केंद्र हैं।

समुद्र विज्ञान शब्द ग्रीक ओकेनोस (पृथ्वी को घेरने वाले पानी) और ग्रेफिन (वर्णन) से आता है, और इसे 1584 में गढ़ा गया था। इसका इस्तेमाल एक पर्यायवाची समुद्र विज्ञान (पानी के निकायों का अध्ययन) के रूप में किया जाता है, जिसका उपयोग 1864 में पहली बार किया गया था।

ओशन, स्कॉटलैंड में ओशनोग्राफिक पोत और स्वायत्त वाहन। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स से स्टिफिनटोन, यह अरस्तू के कार्यों के साथ प्राचीन ग्रीस से विकसित होना शुरू हुआ। बाद में, 17 वीं शताब्दी में आइजैक न्यूटन ने पहला समुद्र संबंधी अध्ययन किया। इन अध्ययनों से, विभिन्न शोधकर्ताओं ने समुद्र विज्ञान के विकास में महत्वपूर्ण योगदान दिया है।

समुद्रशास्त्र को अध्ययन की चार मुख्य शाखाओं में विभाजित किया गया है: भौतिकी, रसायन विज्ञान, भूविज्ञान और समुद्री जीव विज्ञान। एक साथ लिया, अध्ययन की इन शाखाओं से महासागरों की जटिलता को व्यापक रूप से संबोधित करना संभव हो जाता है।

समुद्र विज्ञान में सबसे हालिया शोध ने महासागरों की गतिशीलता पर वैश्विक जलवायु परिवर्तन के प्रभावों पर ध्यान केंद्रित किया है। इसी तरह, समुद्री खाइयों में मौजूद पारिस्थितिक तंत्रों का अध्ययन रुचि का रहा है।

इतिहास

शुरुआतें

इसके मूल से, मानव का समुद्रों और महासागरों के साथ संबंध रहा है। समुद्री दुनिया को समझने के लिए उनका पहला दृष्टिकोण व्यावहारिक और उपयोगितावादी था, क्योंकि यह भोजन और संचार चैनलों का एक स्रोत था।

नाविक नेविगेशन चार्ट के विस्तार के माध्यम से समुद्री मार्गों को ठीक करने में रुचि रखते थे। इसी तरह, समुद्र विज्ञान की शुरुआत में समुद्री धाराओं के आंदोलन को जानने के लिए बहुत प्रासंगिकता थी।

जैविक क्षेत्र में, पहले से ही प्राचीन ग्रीस में, दार्शनिक अरस्तू ने समुद्री जानवरों की 180 प्रजातियों का वर्णन किया था।

पहले समुद्र संबंधी सैद्धांतिक अध्ययनों में से कुछ न्यूटन (1687) और लाप्लास (1775) के कारण हैं, जिन्होंने सतह के ज्वार का अध्ययन किया था। इसी तरह, कुक और वैंकूवर जैसे नाविकों ने 18 वीं शताब्दी के अंत में महत्वपूर्ण वैज्ञानिक अवलोकन किए।

XIX सदी

जैविक समुद्रशास्त्र के जनक ब्रिटिश प्रकृतिवादी एडवर्ड फोर्ब्स (1815-1854) को माना जाता है। यह लेखक विभिन्न गहराई पर समुद्री बायोटा का सर्वेक्षण करने वाला पहला व्यक्ति था। इस प्रकार, मैं यह निर्धारित करने में सक्षम था कि इन स्तरों पर जीवों को अलग-अलग वितरित किया गया था।

उस समय के कई अन्य वैज्ञानिकों ने समुद्र विज्ञान में महत्वपूर्ण योगदान दिया। इनमें से, चार्ल्स डार्विन ने सबसे पहले बताया कि एटोल (कोरल महासागर द्वीप समूह) की उत्पत्ति कैसे हुई, जबकि बेंजामिन फ्रैंकलिन और लुई एंटोनी डी बाउगिनविले ने क्रमशः उत्तर और दक्षिण अटलांटिक के महासागरीय धाराओं के ज्ञान में योगदान दिया।

मैथ्यू फोंटेन मौर्य एक उत्तरी अमेरिकी वैज्ञानिक थे जिन्हें भौतिक समुद्र विज्ञान का जनक माना जाता है। यह शोधकर्ता बड़े पैमाने पर महासागर डेटा को व्यवस्थित रूप से इकट्ठा करने वाला पहला था। उनका डेटा मुख्य रूप से जहाज नेविगेशन रिकॉर्ड से प्राप्त किया गया था।

मैथ्यू फॉन्टेन। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से मौर्य ब्रेंडन

इस अवधि के दौरान वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए समुद्री अभियान आयोजित किए जाने लगे। इनमें से पहला अंग्रेजी जहाज HMS चैलेंजर था, जिसका नेतृत्व स्कॉट्समैन चार्ल्स वायविल थॉमसन ने किया था। यह पोत 1872 से 1876 तक रवाना हुआ, और इसमें प्राप्त परिणाम 50 संस्करणों के काम में निहित हैं।

बीसवी सदी

द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान, बेड़े और लैंडिंग की योजना बनाने के लिए समुद्र विज्ञान में एक महान प्रयोज्यता थी। वहाँ से लहर की गतिशीलता, पानी में ध्वनि प्रसार, तटीय आकृति विज्ञान सहित अन्य पहलुओं पर शोध किया गया।

1957 में अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष मनाया गया, जिसकी समुद्रशास्त्रीय अध्ययन को बढ़ावा देने में काफी प्रासंगिकता थी। यह कार्यक्रम दुनिया भर में समुद्र संबंधी अध्ययन करने में अंतर्राष्ट्रीय सहयोग को बढ़ावा देने में निर्णायक था।

इस सहयोग के हिस्से के रूप में, 1960 के दौरान स्विट्जरलैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका के बीच एक संयुक्त पनडुब्बी अभियान चलाया गया; बाथिसकैप (छोटा गहरा गोताखोरी पोत) ट्राइस्टे मारियाना ट्रेंच में 10,916 मीटर की गहराई तक पहुंच गया।

बाथिसकैप ट्रिएस्ट। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से लेखक के लिए पेज देखें।

एक और महत्वपूर्ण पानी के भीतर अभियान संयुक्त राज्य अमेरिका के सबमर्सिबल एल्विन के साथ 1977 में किया गया था। इस अभियान ने गहरे समुद्र में होने वाली हाइड्रोथर्मल मीडोज की खोज और अध्ययन को संभव बना दिया।

अंत में, यह समुद्र विज्ञान के ज्ञान और प्रसार में कमांडर जैक्स-यवेस Cousteau की भूमिका को उजागर करने के लायक है। Cousteau ने कई वर्षों तक फ्रांसीसी समुद्र संबंधी पोत कैलिपो का निर्देशन किया, जहां कई समुद्र संबंधी अभियान किए गए। इसी तरह, सूचनात्मक क्षेत्र में, विभिन्न वृत्तचित्रों को फिल्माया गया था जो कि जैक्स केसेस्टू द्वारा द अंडरवाटर वर्ल्ड के रूप में जानी जाने वाली श्रृंखला को बनाया गया था।

अध्ययन क्षेत्र

समुद्र विज्ञान के अध्ययन का क्षेत्र तटीय क्षेत्रों सहित दुनिया के महासागरों और समुद्रों के सभी पहलुओं को समाहित करता है।

महासागर और समुद्र भौतिक-रासायनिक वातावरण हैं जो जीवन की एक महान विविधता की मेजबानी करते हैं। वे एक जलीय वातावरण का प्रतिनिधित्व करते हैं जो ग्रह की सतह का लगभग 70% हिस्सा है। पानी और इसका विस्तार, इसके अलावा खगोलीय और जलवायु बल जो इसे प्रभावित करते हैं, इसकी विशेष विशेषताओं को निर्धारित करते हैं।

ग्रह पर तीन महान महासागर हैं; प्रशांत, अटलांटिक और भारतीय। ये महासागर आपस में जुड़े हुए हैं और बड़े महाद्वीपीय क्षेत्रों को अलग करते हैं। अटलांटिक एशिया और यूरोप को अमेरिका से अलग करता है, जबकि प्रशांत एशिया और ओशिनिया को अमेरिका से विभाजित करता है। हिंद महासागर अफ्रीका को भारत के पास के क्षेत्र में एशिया से अलग करता है।

महासागर बेसिन महाद्वीपीय शेल्फ (महाद्वीपों के जलमग्न भाग) से जुड़े तट पर शुरू होते हैं। प्लेटफ़ॉर्म क्षेत्र 200 मीटर की अधिकतम गहराई तक पहुंचता है और खड़ी ढलान में समाप्त होता है जो सीबेड से जुड़ता है।

समुद्र तल में 2000 मीटर (लकीरें) की औसत ऊँचाई और एक केंद्रीय फ़रो है। यहाँ से अस्थमास्फियर (चिपचिपी सामग्री से बनी पृथ्वी की भीतरी परत) से मैग्मा आता है, जो जमा होता है और समुद्र तल का निर्माण करता है।

समुद्रशास्त्र की शाखाएँ

आधुनिक समुद्र विज्ञान अध्ययन की चार शाखाओं में विभाजित है। हालांकि, समुद्री वातावरण अत्यधिक एकीकृत है और इसलिए समुद्रविज्ञानी इन क्षेत्रों का प्रबंधन बिना विशेषीकृत किए करते हैं।

भौतिक समुद्रशास्त्र

समुद्रशास्त्र की यह शाखा समुद्रों और समुद्रों में पानी के भौतिक और गतिशील गुणों का अध्ययन करती है। इसका मुख्य उद्देश्य समुद्र के संचलन को समझना है और पानी के इन निकायों में गर्मी कैसे वितरित की जाती है।

तापमान, लवणता और पानी के घनत्व जैसे पहलुओं पर ध्यान दें। अन्य प्रासंगिक गुण हैं रंग, प्रकाश और महासागरों और समुद्रों में ध्वनि का प्रसार।

समुद्र विज्ञान की यह शाखा जल द्रव्यमान के साथ वायुमंडलीय गतिशीलता की बातचीत का भी अध्ययन करती है। इसके अलावा, इसमें विभिन्न पैमानों पर समुद्री धाराओं का आवागमन शामिल है।

रासायनिक समुद्र विज्ञान

यह समुद्री जल और तलछट की रासायनिक संरचना, मूलभूत रासायनिक चक्रों और वायुमंडल और स्थलमंडल के साथ उनकी बातचीत का अध्ययन करता है। दूसरी ओर, यह एंथ्रोपिक पदार्थों के अतिरिक्त द्वारा उत्पन्न परिवर्तनों के अध्ययन को संबोधित करता है।

इसी तरह, रासायनिक समुद्रशास्त्र अध्ययन करता है कि पानी की रासायनिक संरचना महासागरों की भौतिक, भूवैज्ञानिक और जैविक प्रक्रियाओं को कैसे प्रभावित करती है। समुद्री जीव विज्ञान के विशेष मामले में, यह व्याख्या करता है कि रासायनिक गतिशीलता जीवित जीवों (समुद्री जैव रसायन) को कैसे प्रभावित करती है।

भूवैज्ञानिक समुद्र विज्ञान या समुद्री भूविज्ञान

यह शाखा महासागरीय सब्सट्रेट के अध्ययन के लिए जिम्मेदार है, जिसमें इसकी गहरी परतें शामिल हैं। इस सब्सट्रेट की गतिशील प्रक्रियाओं और सीबेड और तटों की संरचना पर उनके प्रभाव को संबोधित किया जाता है।

समुद्री भूविज्ञान विभिन्न महासागरीय परतों की खनिज रचना, संरचना और गतिशीलता की जांच करता है, विशेष रूप से जो पनडुब्बी ज्वालामुखी गतिविधियों से संबंधित है और महाद्वीपीय बहाव में शामिल उप-घटना है।

इस क्षेत्र में किए गए अन्वेषणों ने महाद्वीपीय बहाव के सिद्धांत के दृष्टिकोण को सत्यापित करने की अनुमति दी।

दूसरी ओर, इस शाखा का आधुनिक दुनिया में एक अत्यंत प्रासंगिक व्यावहारिक अनुप्रयोग है, क्योंकि खनिज संसाधनों को प्राप्त करने के लिए इसका बहुत महत्व है।

सीबेड पर भूवैज्ञानिक पूर्वेक्षण अध्ययन अपतटीय क्षेत्रों, विशेष रूप से प्राकृतिक गैस और तेल के शोषण की अनुमति दे रहे हैं।

जैविक समुद्रशास्त्र या समुद्री जीव विज्ञान

समुद्र विज्ञान की यह शाखा समुद्री जीवन का अध्ययन करती है, इसलिए यह समुद्री पर्यावरण पर लागू जीव विज्ञान की सभी शाखाओं को शामिल करती है।

समुद्री जीव विज्ञान का क्षेत्र जीवित प्राणियों और उनके वातावरण, उनके आकारिकी और शरीर विज्ञान दोनों के वर्गीकरण का अध्ययन करता है। इसके अलावा, यह इस जैव विविधता से संबंधित पारिस्थितिक पहलुओं को अपने भौतिक वातावरण के साथ ध्यान में रखता है।

विकिमीडिया कॉमन्स से अंडमान द्वीप समूह (भारत) ऋतिक में कोरल रीफ

समुद्री जीव विज्ञान समुद्रों और महासागरों के क्षेत्र के अनुसार चार शाखाओं में विभाजित है, जिनका आप अध्ययन करते हैं। य़े हैं:

• पेलजिक सीज़नोग्राफी: यह महाद्वीपीय शेल्फ से दूर, खुले पानी में मौजूद पारिस्थितिक तंत्र के अध्ययन पर केंद्रित है।
• Neritic समुद्र विज्ञान: महाद्वीपीय शेल्फ के भीतर, तट के पास के क्षेत्रों में मौजूद जीवों को ध्यान में रखा जाता है।
• बेंटिक समुद्रशास्त्र: समुद्र तल की सतह पर पाए जाने वाले पारिस्थितिक तंत्र के अध्ययन के लिए संदर्भित किया जाता है।
• डेमर्सल ओशनोग्राफी: जीवित जीव जो तटीय क्षेत्रों में समुद्र के पास रहते हैं और महाद्वीपीय शेल्फ के भीतर अध्ययन किए जाते हैं। 500 मीटर की अधिकतम गहराई पर चिंतन किया जाता है।

हाल ही में किए गए अनुसंधान

भौतिक समुद्र विज्ञान और जलवायु परिवर्तन

हाल के शोध में समुद्र की गतिशीलता पर वैश्विक जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का मूल्यांकन करने वाले लोग शामिल हैं। उदाहरण के लिए, यह पता चला है कि मुख्य महासागर वर्तमान प्रणाली (अटलांटिक वर्तमान) अपनी गतिशीलता को बदल रही है।

यह ज्ञात है कि समुद्री धाराओं की प्रणाली पानी के द्रव्यमान के घनत्व में अंतर से उत्पन्न होती है, मुख्य रूप से तापमान ढालों द्वारा निर्धारित की जाती है। इस प्रकार, गर्म पानी के द्रव्यमान हल्के होते हैं और सतही परतों में रहते हैं, जबकि ठंडे द्रव्यमान डूब जाते हैं।

अटलांटिक में, गर्म पानी के द्रव्यमान कैरिबियन से गल्फ स्ट्रीम से उत्तर की ओर बढ़ते हैं और जैसे ही वे उत्तर की ओर बढ़ते हैं वे शांत हो जाते हैं और दक्षिण की ओर लौट जाते हैं। जर्नल नेचर (556, 2018) के संपादकीय के अनुसार, यह तंत्र धीमा हो गया है।

यह सुझाव दिया गया है कि वर्तमान प्रणाली का मंदी ग्लोबल वार्मिंग के कारण होने वाले विगलन के कारण है। इसके कारण ताजे पानी की आपूर्ति अधिक हो जाती है और पानी की नमी और घनत्व में पानी का घनत्व बदल जाता है, जिससे पानी के द्रव्यमान की गति प्रभावित होती है।

धाराओं का प्रवाह विश्व तापमान के विनियमन, पोषक तत्वों और गैसों के वितरण में योगदान देता है, और उनके परिवर्तन का ग्रह मंडल प्रणाली के लिए गंभीर परिणाम हैं।

रासायनिक समुद्र विज्ञान

वर्तमान में समुद्र विज्ञानियों का ध्यान आकर्षित करने वाले शोधों की एक पंक्ति समुद्रों के अम्लीकरण का अध्ययन है, जिसका मुख्य कारण समुद्री जीवन पर पीएच स्तर का प्रभाव है।

विभिन्न मानवीय गतिविधियों द्वारा जीवाश्म ईंधन की उच्च खपत के कारण हाल के वर्षों में वातावरण में सीओ ₂ का स्तर तेजी से बढ़ा है।

यह सीओ ₂ समुद्री जल में घुल जाता है, जिससे महासागरों के पीएच में कमी होती है। महासागरों का अम्लीकरण कई समुद्री प्रजातियों के अस्तित्व को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर रहा है।

2016 में, अलब्राइट और उनके सहयोगियों ने एक प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र में पहला महासागर अम्लीकरण प्रयोग किया। इस शोध में यह पाया गया कि अम्लीकरण से मूंगों के कैल्सीफिकेशन में 34% तक की कमी आ सकती है।

समुद्री भूविज्ञान

समुद्र विज्ञान की इस शाखा ने टेक्टोनिक प्लेटों की गति की जांच की है। ये प्लेटें लिथोस्फीयर (पृथ्वी के मेंटल की कठोर बाहरी परत) के टुकड़े हैं जो कि एस्थेनोस्फीयर के ऊपर जाती हैं।

2018 में प्रकाशित ली और सहकर्मियों के हालिया शोध में पाया गया कि बड़ी टेक्टोनिक प्लेट्स छोटी प्लेटों के संलयन से उत्पन्न हो सकती हैं। लेखक अपने मूल के आधार पर इन माइक्रोप्ले का वर्गीकरण करते हैं और उनके आंदोलनों की गतिशीलता का अध्ययन करते हैं।

इसके अलावा, वे पाते हैं कि पृथ्वी की बड़ी टेक्टॉनिक प्लेटों से बड़ी संख्या में माइक्रोप्लेट्स जुड़े हैं। यह संकेत दिया जाता है कि इन दो प्रकार की प्लेटों के बीच का संबंध महाद्वीपीय बहाव के सिद्धांत को मजबूत करने में मदद कर सकता है।

जैविक समुद्रशास्त्र या समुद्री जीव विज्ञान

हाल के वर्षों में, समुद्री जीव विज्ञान में सबसे हड़ताली खोजों में से एक समुद्री खाइयों में जीवों की उपस्थिति रही है। इनमें से एक अध्ययन गैलापागोस द्वीप समूह की खाई में किया गया था, जिसमें एक जटिल पारिस्थितिकी तंत्र दिखाया गया था जहां कई अकशेरुकी और जीवाणु मौजूद हैं (योंग-जिन 2006)।

समुद्री खाइयों के पास उनकी गहराई (समुद्र तल से 2,500 मीटर) की ऊँचाई पर सूर्य के प्रकाश की पहुँच नहीं है, इसलिए ट्रॉफ़िक श्रृंखला ऑटोट्रॉफ़िक केमोसाइनेटिक बैक्टीरिया पर निर्भर करती है। ये जीव हाइड्रोथल वेंट्स से प्राप्त हाइड्रोजन सल्फाइड से सीओ ₂ को ठीक करते हैं।

मैक्रोइनवेरटेब्रेट समुदाय जो गहरे पानी में रहते हैं, वे अत्यधिक विविध पाए गए हैं। इसके अलावा, यह प्रस्तावित है कि इन पारिस्थितिक तंत्रों का संपीड़न ग्रह पर जीवन की उत्पत्ति को स्पष्ट करने के लिए प्रासंगिक जानकारी प्रदान करेगा।

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