Oceanografía y Recursos Marinos

1ª PARTE: ASIGNATURAS

1. LA TIERRA DINÁMICA

   Introducción a los conceptos básicos de la oceanografía geológica que permiten explicar tanto el nacimiento de los océanos como la estructura geológica de los mismos. Para ello se hace una revisión de las características que describen la geología de los fondos marinos y de las principales teorías de la tectónica global y de la deriva continental.

   El planeta azul

   El interior de la Tierra. La corteza terrestre. Litosfera y astenosfera. La corteza oceánica. Dorsales oceánicas. Llanuras oceánicas. Fosas oceánicas. Distribución actual de continentes y océanos. Continentes. Océanos. El Pacífico. El Atlántico. El Índico.

   Deriva continental y tectónica de placas

   Deriva continental. La teoría de la deriva continental. Evolución en el tiempo de continentes y océanos. La tectónica de placas. Las placas tectónicas.

   Nacimiento y muerte de los océanos

   Origen del océano global. Evolución de las cuencas actuales. El mar Rojo. Los valles del Rift de África y de Siberia. El océano Pacífico. Historia del mar Mediterráneo.

   Vulcanismo y tectónica de placas

   La subducción y los arcos volcánicos. Volcanes oceánicos emigrantes.

   Magnetismo terrestre

   El campo magnético de la Tierra. Paleomagnetismo. Las bandas magnéticas del fondo oceánico.

2. EL LITORAL Y LA EROSIÓN MARINA

   Una vez presentados todos los tipos de costas que conforman un litoral, se muestran los procesos erosivos y sedimentarios que ocurren en éstas. De esta forma, se pretende dar a conocer el funcionamiento de las costas como sistemas físicos dinámicos que, a través del oleaje, van siendo moldeadas en distintas formas costeras.

   El litoral

   Tipos de costas. Costa de rías. Flechas de arena y cordones litorales. Barras de mar abierto e islas de barrera. Deltas y estuarios. Fiordos. Arrecifes coralinos. Costas levantadas y terrazas marinas. Playas. El perfil de las playas. Dunas costeras.

   Erosión marina

   El oleaje. Acantilados. Las mareas. Otros agentes erosivos.

   Dinámica sedimentaria litoral

   Deriva litoral. Corrientes de marea. Depósitos de corrientes de marea. Funcionamiento de la célula litoral. Protección de las costas.

3. SEDIMENTOS MARINOS E INFLUENCIA GLACIAL EN LOS MARES

   Descripción de los distintos tipos de sedimentos marinos y las rocas sedimentarias que derivan de ellos. Además, se hace una exhaustiva revisión de las características del hielo marino, así como las principales formaciones constituídas por éste.

   Sedimentos marinos

   Fondos marinos y oceánicos. Cañones submarinos. Corrientes de turbidez. Montes submarinos y guyots. Sedimentación. El desgaste. El desgaste químico. El desgaste físico. ¿Qué son y cómo se forman los sedimentos?. Origen de las rocas sedimentarias. Proceso de sedimentación. Diferentes características de las rocas sedimentarias. Clasificación de las rocas sedimentarias. Rocas sedimentarias detríticas. Rocas sedimentarias químicas inorgánicas. Rocas sedimentarias químicas orgánicas. Depósitos marinos. Depósitos costeros. Depósitos pelágicos. Depósitos de arcilla roja o lutita. Rocas construidas por organismos. Sedimentos orgánicos. Arrecifes de coral y atolones. El zócalo de los atolones. Arrecifes fósiles y paleoecología.

   Influencia glacial en los mares

   Glaciares. Formación de un glaciar. Importancia de los glaciares. Tipos de glaciares. Hielo marino. Icebergs. Islas de hielo. La banquisa de hielo. Masas glaciales actuales. La Antártida. Groenlandia. Otros glaciares actuales. Las glaciaciones. Glaciaciones antiguas. Causas de las glaciaciones. Las glaciaciones del Cenozoico. Cambios del mar durante las épocas glaciales. Casquetes de hielo y levantamiento de corteza. Polígonos de tundra. El mar Báltico y los Grandes Lagos.

4. ECOLOGÍA MARINA BÁSICA

   Introducción a la oceanografía biológica. De esta forma, se explican los conceptos básicos de la ecología marina, que van a servir de base para las asignaturas posteriores de carácter fundamentalmente biológico.

   Conceptos básicos

   La clasificación de los seres vivos. Los cinco reinos. Conceptos básicos sobre ecología marina. Clasificación de los organismos marinos. Clasificación de los ambientes marinos. Comparación entre los ecosistemas marinos y terrestres. Diferentes factores físicos y químicos. Diferencias en estructura y función de los ecosistemas.

   Ecología trófica

   La producción primaria. Factores que afectan a la producción primaria. La luz. Los nutrientes. La dinámica de las aguas y la producción primaria. Distribución geográfica de la producción primaria marina. Áreas de afloramiento de aguas profundas. Áreas costeras. Frentes marinos, divergencias y convergencias oceánicas. Áreas centrales de los océanos. Los flujos de energía en los ecosistemas. Cadenas y redes tróficas. La transferencia de energía entre niveles tróficos. Diferencia en las cadenas tróficas marinas.

   Dinámica de poblaciones

   El crecimiento poblacional. Reproducción y reclutamiento. Estructura de edades y curvas de supervivencia. Estrategias poblacionales.

   Interacciones entre organismos

   Depredación. Estrategias defensivas. Competencia interespecífica. Relaciones colaterales. Parasitismo. Simbiosis. Comensalismo y mutualismo. Otras interacciones importantes en la estructura de las comunidades marinas.

5. ORGANISMOS MARINOS

   Se hace una amplia descripción de los grupos de organismos que pueblan los océanos y mares de todo el mundo. Para este objetivo se revisan los organismos del plancton, necton y bentos, y se muestran las estrategias vitales de cada uno de estos grupos de organismos.

   Plancton

   Clasificación del plancton y conceptos básicos. Recolección y muestreo. Diversidad e importancia de los diferentes grupos del fitoplancton. Diversidad e importancia de los diversos grupos del zooplancton. Holoplancton y meroplancton. Estrategias para la vida en la columna de agua. Mecanismos de flotación. Ciclos estacionales de abundancia y producción. Sucesiones estacionales en el plancton. Estrategias de defensa contra los depredadores. Distribución espacial del plancton. Distribución en manchas. Migraciones verticales. Biogeografía del plancton marino.

   Necton

   Diversidad del necton. Principales grupos de organismos nectónicos. Crustáceos nectónicos. Cefalópodos nectónicos. Reptiles marinos. Aves marinas. Mamíferos marinos. Principales grupos de peces marinos. Importancia ecológica e interés económico. Adaptaciones de los organismos nectónicos. Mecanismos de flotación y de locomoción. Sistemas sensoriales. Estrategias de alimentación. Reproducción y ciclos de vida. Grandes migraciones.

   Bentos

   Clasificación del bentos y conceptos básicos. Estudio y recolección. Productores bentónicos. Las algas y las plantas marinas. Diversidad de los animales bentónicos. Diferentes grupos zoológicos con representación en el bentos. Esponjas. Cnidarios. Moluscos. Equinodermos. Adaptaciones de los organismos del bentos. Estrategias tróficas. Reproducción y mecanismos de dispersión de las larvas. Establecimiento y mantenimiento de las comunidades bentónicas.

6. COMUNIDADES MARINAS

   Explicación de las relaciones ecológicas existentes entre los distintos grupos de organismos según los hábitats marinos que habitan. Para ello se repasan las comunidades bentónicas costeras, las comunidades submareales, las comunidades costeras tropicales, las comunidades que viven entre la arena, las comunidades de estuarios y marismas y, finalmente, las comunidades que habitan las profundidades del océano.

   Comunidades bentónicas costeras

   La zonación costera. Costas rocosas. Costas arenosas. Costas fangosas. Causas de la zonación de organismos. Factores físicos y biológicos. Condiciones ambientales. Adaptaciones de los seres vivos a las condiciones ambientales. Relaciones biológicas que influyen en la estructura de las comunidades bentónicas costeras. Depredación y competencia.

   Comunidades bentónicas submareales

   Comunidades de fondos blandos. Ecología y comunidades especiales de los fondos blandos. Comunidades submareales sobre fondo rocoso. Ecología de los fondos duros. El coralígeno mediterráneo. Praderas de fanerógamas marinas, ecología e importancia de sus comunidades. Ecología de los bosques de laminarias. Comunidades bentónicas de los mares polares. Condiciones ambientales y composición biológica de los mares polares. Comunidades en el hielo marino. Comunidad antártica sobre fondo duro.

   Meiofauna

   La vida sobre un grano de arena. Condiciones ambientales de estos ambientes. Diversidad de organismos de la meiofauna. Adaptaciones a este tipo de vida.

   Estuarios y marismas

   Clasificaciones de los estuarios. Factores ambientales que afectan a la vida en las aguas estuarinas. La producción primaria de los estuarios. Fauna estuarina. Ecología de los estuarios. Los estuarios y el hombre. Las marismas salobres.

   Comunidades costeras tropicales

   Los manglares. Distribución geográfica y factores ambientales. Ecología de los bosques de mangles. Importancia y problemática de los manglares. Arrecifes de coral. Los corales. Distribución mundial y factores ambientales que les afectan. Origen, construcción y estructura de los arrecifes. Diversidad biológica de estas comunidades. Producción primaria en el arrecife. Destrucción y conservación de los arrecifes.

   Las profundidades marinas

   Estudio del océano profundo. Condiciones ambientales reinantes en las profundidades oceánicas. Adaptaciones de la fauna abisal. La vida en la columna de agua profunda. La zona mesopelágica. Las capas de reflexión profunda. Las aguas más profundas. El bentos abisal. Diversidad del bentos profundo. Fuentes de alimento del bentos profundo. Oasis de vida en las profundidades. Surgencias hidrotermales abisales. Comunidades asociadas a filtraciones submarinas. Ecología de las filtraciones submarinas. Filtraciones de hidrocarburos. Filtraciones de agua subterránea. Filtraciones asociadas a zonas de subducción tectónica.

7. EL AGUA DE MAR

   Repaso a las características físico-químicas que permiten clasificar las distintas masas de agua de mares y océanos del mundo. Se trata de una asignatura introductoria a la oceanografía química mediante la cual el alumno podrá asimilar los parámetros que suelen ser medidos en cualquier investigación oceanográfica.

   El agua de mar

   Propiedades físico-químicas del agua. Estructura molecular del agua. Enlace de hidrógeno y su efecto en el comportamiento físico del agua. Efecto de la sal en las propiedades fisicoquímicas del agua. Importancia del agua.

   Composición química del agua de mar

   Tipos de constituyentes del agua de mar. Constituyentes principales. Constituyentes secundarios. Elementos traza. Constancia de la composición química del agua de mar. Excepciones a la regla de las proporciones constantes. Origen de los elementos disueltos en agua de mar.

   Temperatura

   Temperatura superficial. Estructura térmica de la columna de agua. Caracterización estacional de la temperatura en el océano. Variación vertical de la temperatura asociada a la estacionalidad. Variación latitudinal y vertical de la temperatura en el océano. Medición de la temperatura. Temperatura potencial.

   Salinidad

   Medición de la salinidad. Método de Knudsen. Método de la conductividad. Salinidad superficial. Variación vertical de la salinidad . Variaciones temporales de la salinidad. Importancia hidrográfica de la salinidad.

   Densidad

   Densidad relativa. Volumen específico. Estructura vertical de la densidad. Distribución geográfica de la densidad. Diagramas T - S. Mezcla de las masas de agua. Masas de agua en el océano. Aguas superficiales o troposféricas. Aguas intermedias. Aguas profundas. Aguas de fondo.

8. CIRCULACIÓN DE LAS AGUAS

   El objetivo de esta asignatura es presentar al alumno los fundamentos que rigen la oceanografía física. Para ello se explica el origen de las fuerzas que intervienen en las corrientes y otros fenómenos oceanográficos y atmosféricos como son el oleaje y El Niño. Asimismo se realiza una revisión de las principales corrientes marinas, el balance energético de los mares y el ciclo hidrológico.

   Ciclo hidrológico

   Etapas del ciclo del agua. Distribución del agua en los diferentes compartimentos ambientales. Renovación del vapor de agua en la atmósfera. Movimiento atmosférico de las masas de agua. Reservas de agua en los hielos. Aguas subterráneas. Criterios de explotación de las reservas de agua.

   Dinámica marina

   Balance energético de los mares. Intercambio de calor en el océano. Factores que determinan el nivel de radiación solar. Interacción atmósfera-océano. Movimiento en el océano: la fuerza de Coriolis. Circulación superficial en los distintos océanos. El Niño y la oscilación del sur (ENOS). Hipótesis de su generación. Ondas relacionadas con ENOS. Ondas de Kelvin y de Rossby. Afloramientos y frentes marinos. Circulación termohalina profunda.

   Movimientos de alta frecuencia

   Olas. Modelo físico de las olas. Rompientes. Importancia del estudio de las olas. Olas gigantes: tsunamis o maremotos. Mareas. Origen y variabilidad. Corrientes de marea.

9. QUÍMICA DEL AGUA DE MAR

   Con esta asignatura se pretende, por un lado, que el alumno conozca los procesos que controlan la disolución de los gases en los océanos y, por otro, que aprenda los principales ciclos de los nutrientes presentes en el agua marina y su estrecha relación con los distintos organismos marinos.

   Gases disueltos en el agua

   Procesos de capa límite. Factores que afectan a la concentración de los gases en el agua de mar. Leyes de los gases. Distribución del oxígeno disuelto en la columna de agua. Ambientes anóxicos en el océano. Determinación del oxígeno. Dióxido de carbono y carbonatos en el océano. Historia del dióxido de carbono y el efecto invernadero. Alcalinidad y pH del agua de mar.

   Elementos nutritivos

   Ciclo marino del carbono. Ciclo del nitrógeno. Especies del nitrógeno. Fijación y transformaciones heterotróficas del nitrógeno. Distribución geográfica del nitrógeno. Alteraciones del ciclo del nitrógeno. Silicatos. Distribución del sílice en los océanos. Fósforo. Oligoelementos. Importancia del hierro. Manganeso. Materia orgánica en los ecosistemas marinos.

10. EXPLOTACIÓN PESQUERA

    Introducción a las principales características de la actividad pesquera. Para ello se describen los distintos recursos pesqueros, sistemas de pesca, embarcaciones pesqueras y las actividades relacionadas con el sector pesquero.

    Recursos pesqueros

    Evolución histórica de la pesca. Pesquerías. Peces. Moluscos. Crustáceos. Otros recursos.

    Sistemas de pesca

    Aparejos. Artes de cerco. Artes de arrastre. Artes de tiro. Artes de enmalle. Artes de trampa.Artes de izado. Artefactos de herir y aferrar. Elementos de recolección. Otros procedimientos.

    Embarcaciones de pesca

    Embarcaciones para pesca con líneas. Palangreros. Curricaneros. Cerqueros. Arrastreros. Embarcaciones para la pesca con artes de tiro. Embarcaciones para la pesca con artes de enmalle. Embarcaciones para la pesca con artes de izado. Embarcaciones para la pesca en almadrabas. Rastreros. Embarcaciones para la pesca con nasas. Embarcaciones polivalentes. Otras embarcaciones relacionadas con la pesca.

    Otras actividades relacionadas con la pesca

    Manipulación. Conservación por frío. Conservación por deshidratación. Conservación por esterilización. Transporte. Subproductos de la pesca. Harinas. Aceites. Colas y gelatinas. Fertilizantes. Pieles. Producción pesquera. Puertos pesqueros. Dinámica de poblaciones explotadas. Ordenación pesquera. Economía pesquera.

11. CULTIVOS MARINOS

    Estudio de las principales características propias de la producción acuícola. Así se hace una revisión a los criterios necesarios para escoger un tipo de cultivo frente a otro, se muestran los distintos tipos de cultivo, se estudian las distintas fases de un cultivo integral y se describen las características técnicas de los sistemas de cultivo.

    Introducción a la acuicultura marina

    Definiciones y conceptos básicos. Clasificación de los sistemas de cultivo. Clasificación según las etapas del desarrollo de las especies. Clasificación según tipo de agua. Clasificación según la densidad de organismos de cultivo. Clasificación según el número de especies cultivadas. Clasificación según la ubicación del cultivo. Clasificación según la utilización del agua.

    Selección del cultivo

    Selección del tipo de cultivo. Selección de la especie a cultivar. Selección de la ubicación del cultivo. Limitaciones al desarrollo de los cultivos.

    Principales cultivos marinos

    Cultivo de moluscos. Biología de los moluscos cultivables. Mejillón. Ostra. Abalón u oreja de mar. Cultivo de peces. Biología de los peces cultivables. Salmón. Dorada. Técnicas de cultivo. Generalidades y consideraciones para cada cultivo.

    Reproducción y crecimiento en ambiente controlado

    Estructura de un hatchery. Succión y almacenamiento de agua de mar. Tratamiento del agua de mar. Cultivo de algas unicelulares. Sala de acondicionamiento. Sala de desove y fertilización. Sala de cultivo larval y fijación. Sala de cultivo de postlarvas o semillas. Ubicación y edificación de un hatchery.

    Descripción técnica de los sistemas de cultivo

    Sistemas de cultivo suspendido. Sistema de bastidores. Sistema de bateas. Sistema de jaulas flotantes. Sistema de "long-line". Sistemas de cultivo en tierra. Piscinas de cultivo. Estanques de cultivo.

    Ingeniería y sistemas de cultivo

    Bombas de succión. Equipos de tratamiento de aguas. Filtración de agua. Esterilización del agua. Calentamiento del agua. Equipos para el suministro de aire.

12. NAVEGACIÓN Y TRANSPORTE MARINO

    Esta asignatura hace una revisión a la historia de la navegación y a las visicitudes propias de la navegación actual, haciendo un repaso a las evolución de la tecnología naval. Asimismo se estudia las distintas técnicas de inmersión usadas hoy en día.

    Historia de la navegación

    Los primeros navegantes. Civilizaciones marineras. La colonización indo-pacífica. Los grandes descubrimientos. Apertura de nuevas rutas a la navegación.

    La navegación actual

    Evolución de la tecnología naval. Las grandes rutas de transporte marítimo. Grandes puertos del mundo. Grandes cargueros y transatlánticos. Nuevas embarcaciones.

    La conquista del mar

    Historia de las inmersiones humanas. Técnicas de inmersión. La conquista del fondo del mar. Historia de los sumergibles. Los submarinos. Batiscafos. Robots submarinos. Laboratorios submarinos.

13. RECURSOS MINERALES Y ENERGÉTICOS

    Mediante esta asignatura se pretende que el alumno conozca tanto la naturaleza de los recursos minerales presentes en los fondos marinos como las cuestiones relativas a su extracción. Además, se presentan las distintas posibilidades energéticas que actualmente ofrece el medio marino.

    Recursos minerales del mar

    Marco geológico de los minerales marinos. Zonas geográficas del suelo marino y sus potenciales minerales. Origen de los materiales suministrados a los océanos. Procesos de concentración de metales en el medio marino. Naturaleza, origen y distribución de los depósitos minerales marinos. Depósitos de placer y áridos. Fosforitas. Nódulos de manganeso e incrustaciones. Depósitos hidrotermales y sedimentos metalíferos. Las sales del mar. Exploración de minerales marinos. Extracción de minerales marinos.

    Recursos energéticos marinos

    Formación de petróleo y gas. Migración del petróleo. Generación del gas. Yacimientos petrolíferos en el mar. Exploración y explotación de hidrocarburos en el mar. Plataformas petrolíferas. Perforaciones y producción de hidrocarburos. Transporte de crudo.

    Energías renovables

    Energía de las mareas. Fenómeno de resonancia. Sistemas de diques. Potencial maremotriz en el mundo. Las grandes centrales mareomotrices. Energía de las olas. Potencial de la energía disipada por las olas. Energía maremotérmica. Potencial maremotérmico.

14. CONTAMINACIÓN MARINA

    Se hace una profunda revisión de todos los contaminantes que inciden en el medio marino y las características relacionadas con la toxicidad de los mismos. Así, se estudian los metales pesados, los hidrocarburos, los compuestos radioactivos, los compuestos organoclorados, los vertidos de aguas residuales urbanas, la contaminación térmica y las especies introducidas.

    Contaminación por metales pesados

    Fuentes de metales pesados. Transporte de metales pesados. Clasificación de los metales. Bioacumulación y biomagnificación. Especiación de metales en el medio acuático. Distribución de metales en el medio marino. Toxicidad por metales pesados. Caso particular del mercurio.

    Contaminación por hidrocarburos

    Propiedades fisicoquímicas de los hidrocarburos. Fuentes de petróleo en el océano. Interacciones del petróleo con el agua de mar. Tratamiento de vertidos de crudo. Métodos de recuperación y eliminación. Toxicidad de hidrocarburos. Daños ecológicos de un vertido de petróleo.

    Compuestos organoclorados

    Pesticidas. PCB’s. Dioxinas y furanos. Naturaleza de los compuestos organoclorados. Fuentes de contaminación al océano. Toxicidad en los organismos. Perspectivas futuras.

    Contaminación radiactiva

    Conceptos de química nuclear. Entradas de radiactividad a los océanos. Explosiones nucleares. Reactores nucleares. Vertidos sólidos. Almacenamiento de residuos radiactivos en el mar. Fusión nuclear.

    Contaminación por aguas residuales urbanas

    Parámetros que caracterizan las aguas residuales urbanas. Composición de las aguas residuales. Materia orgánica biodegradable. Microorganismos patógenos. Nutrientes. Metales pesados. Detergentes. Salinidad y pH. Materia particulada. Impacto de las aguas residuales urbanas en el medio marino. Depuración y tratamiento de las aguas residuales.

    Contaminación térmica y por especies exóticas

    Antecedentes históricos. Fuentes de vertidos térmicos al mar. Incidencia de los vertidos térmicos sobre los organismos. Cambio de las propiedades del medio por contaminación térmica. Vias de introducción de especies exóticas. Introducción en sistemas acuáticos. Etapas de la introducción de las especies exóticas vegetales. Problemática de las introducciones. Efectos potenciales de las especies exóticas. Criterios para el reconocimiento de una especie introducida. Ejemplos de introducciones. Control de las especies exóticas.

15. OTRAS INTERACCIONES ENTRE EL HOMBRE Y EL MAR

    Revisión de otras temáticas oceanográficas de interés que han quedado sin explicar en los capítulos anteriores. En concreto se estudia el derecho del mar, la desalinización, los productos naturales marinos, y el cambio climático global.

    El litoral Uso y gestión del litoral

    Situación del litoral a nivel mundial. Urbanización y artificialización del litoral. Vivienda, industria y turismo.

    Desalinización del agua marina

    Tecnologías de desalinización. Procesos de evaporación/ebullición. Desalinización solar. Compresión de vapor. Efecto múltiple. Evaporación súbita. Procesos de membrana. Ósmosis inversa. Electrodiálisis. Otros procesos. Congelación. Intercambio iónico. Formación de hidratos. Extracción con disolventes. Consideraciones energéticas. Consideraciones medioambientales.

    La ley del mar

    Las conferencias internacionales sobre el derecho del mar. La zona de interés económico. El control del fondo del mar. Vigilancia y control de los mares. La práctica regional europea. La doctrina africana sobre el derecho del mar.

    Extracción de productos naturales

    Importancia de la biodiversidad. Extracción de productos naturales de especies marinas. Metabolismo primario y secundario. Metabolitos de origen marino. Actividades biológicas de los metabolitos secundarios. Ecología química. Usos farmacológicos y prácticos de los productos naturales marinos.

    Cambio climático global

    Variables que pueden afectar el clima. Evolución del clima en el pasado. Previsión del cambio climático futuro. Posibles efectos extremos inducidos por el cambio climático global. Efectos en las pesquerías. Incremento del número de huracanes en el océano atlántico. Incremento de las nevadas. Incremento de las sequías. Incremento de las enfermedades. Incremento del nivel del mar. Olas de calor.

2ª PARTE: TRABAJO FINAL O PROYECTO

En el caso de Especialización, Postítulo o Experto, la última fase del Programa se destinará a la elaboración del Trabajo Final o Proyecto, el cual puede realizarse paralelamente al desarrollo de la primera parte si el alumno así lo prefiere.

El objetivo es presentar un documento que exponga el desarrollo totaldel proyecto propuesto, contemplando la posibilidad de su ejecuciónconcreta. El Proyecto debe hacer referencia a algunos de los camposestudiados o a su relación, tanto teórica como aplicada, y respetandosiempre las doctrinas, teorías y disciplinas estipuladas.

Nota: El contenido del programa académico puede estar sometido a ligeras modificaciones, en función de las actualizaciones o de las mejoras efectuadas.