Geologia morza – jeden z działów nauk o Ziemi, koncentrujący się na badaniu środowiska morskiego, w szczególności dna morskiego. Zakres tematyczny tej dyscypliny jest szeroki, jednak ogranicza się do obszarów morskich i ingeruje w strefę lądową wyłącznie wówczas, gdy wymaga tego specyfika prowadzonych badań. Geologia morza posługuje się odrębnymi, specjalistycznymi metodami badawczymi oraz wymaga stosowania specjalnych urządzeń, przyrządów i laboratoriów, niedostępnych lub nieużywanych w innych działach geologii. Cechy te przesądziły o wyodrębnieniu geologii morza jako samodzielnej specjalności.

W zakresie zainteresowań geologii morza znajdują się następujące zagadnienia: sedymentologia – badania współczesnych osadów morskich, analiza budowy geologicznej dna morskiego, badania dynamiki brzegów, rekonstrukcja historii geologicznej mórz.

Historia Jeszcze przed wybuchem II wojny światowej geologia mórz zaczęła kształtować się jako odrębna dyscyplina naukowa w państwach mających rozwiniętą gospodarkę morską. W instytucjach oceanograficznych tworzono specjalistyczne jednostki, takie jak działy czy laboratoria geologii morza, a niekiedy także samodzielne instytuty o tym profilu. Przykładem może być ZSRR, gdzie taki dział działał w strukturach Państwowego Instytutu Oceanograficznego. W USA, w okresie wojny, rozbudowano zaplecze badawcze w Woods Hole Oceanographic Institution (dla Atlantyku) i w Instytucie Oceanografii im. Scrippsów (dla Pacyfiku). W Niemczech już w 1920 roku Senckenbergiańskie Towarzystwo Naukowe powołało stację oceanograficzną zajmującą się m.in. badaniem osadów z rejonu Morza Północnego. W roku 1935 na Uniwersytecie w Kilonii powstała morska stacja geologiczna, później przekształcona w niezależny instytut, prowadzący badania także poza akwenami Morza Północnego i Bałtyku. Wyniki tych prac opublikowano w pięciotomowym opracowaniu Geologie der Meere und Binnengewässer, obejmującym również obszary morskie współczesnej Polski. Rozwój nowej dziedziny akademickiej pociągnął za sobą publikację pierwszych podręczników, wśród których znalazły się: Geologie des Meeresbodens autorstwa K. Andréego, Gieologija moria M.W. Klonowej, Submarine Geology F.P. Sheparda oraz Marine Geology P.H. Kuinena.

W Polsce okresu dwudziestolecia międzywojennego geologia morza nie rozwijała się w sposób systematyczny, głównie z powodu ograniczonego dostępu do wybrzeża. Pojedyncze publikacje miały charakter incydentalny i nie opierały się na strukturach instytucjonalnych ani planowej organizacji. Sytuacja zmieniła się po rozszerzeniu granic morskich, co stworzyło potrzebę prowadzenia regularnych badań odpowiadających również praktycznym wymaganiom. Z czasem tematyką geologii morza zainteresowały się instytucje funkcjonujące na wybrzeżu, w tym Morski Instytut Techniczny, Państwowy Instytut Hydro-Meteorologiczny oraz placówki naukowe w Gdańsku i Gdyni. Skuteczny rozwój tej dziedziny wymagał jednak uporządkowania badań w ramach odpowiednich struktur, ich wzajemnej koordynacji, współpracy z Państwową Służbą Geologiczną oraz wsparcia ze strony władz państwowych.

Zakres badań Sedymentologia

thumb|Badanie dna echosondą Sedymentologia morska zakłada, że dla zrozumienia procesu powstawania dawnych warstw skalnych niezbędne jest zrozumienie, jak obecnie tworzą się osady na dnie mórz i jakie procesy na to wpływają. Techniki badawcze stosowane dla tego segmentu badań geologii morza ciągle się rozwijają: stosowane są sondy rdzeniowe, umożliwiające pobór nienaruszonych próbek z dużych głębokości, co pozwala odtworzyć historię sedymentacji i powiązać ją z geologią przyległych lądów. Uzupełnieniem są podwodne zdjęcia oraz pomiary rzeźby dna prowadzone echosondami, które automatycznie rejestrują dane podczas rejsu. Różnice w odbiciu fal akustycznych przez różne rodzaje osadów pozwalają na szybkie sporządzanie map pokrycia dennego i jego ukształtowania. Mapy te mają zastosowanie nie tylko w badaniach naukowych, ale też w praktyce – m.in. w działaniach wojskowych, nawigacji i rybołówstwie.

Analiza budowy geologicznej dna morskiego Analiza geologicznej budowy dna morskiego obejmuje zarówno współczesne osady, jak i starsze formacje skalne znajdujące się pod nimi. Badania te dostarczają wiedzy o strukturze i rozwoju skorupy ziemskiej oraz o warunkach geologicznych poszczególnych regionów. Rozpoznanie głębszych struktur wymaga zaawansowanych metod (głównie geofizycznych). Grawimetria pozwala na ocenę rozkładu gęstości skał na podstawie zmian siły ciężkości, a sejsmika refleksyjna umożliwia obrazowanie układu warstw pod dnem morskim na podstawie odbicia fal sejsmicznych. Stosuje się również wiercenia.

Badania dynamiki brzegów Dynamika brzegów morskich to procesy zachodzące tam, gdzie morze styka się z lądem, obejmujące erozję i akumulację. Ich przebieg zależy od takich czynników, jak np. budowa geologiczna i falowanie. Erozja powoduje cofanie się brzegu w miejscach, gdzie są mało odporne osady (np. gliny). Z kolei morze jednocześnie przenosi i odkłada materiały, tworząc mierzeje, kosy czy mielizny, które mogą utrudniać żeglugę. Z tego względu badania tych procesów są ważne dla planowania inwestycji przybrzeżnych, np. umocnień czy portów. Wymagają długotrwałych obserwacji linii brzegowej i dna na obszarze do około 10 km. W tym celu stosuje się pobór próbek osadów i zakłada stałe punkty pomiarowe w miejscach zagrożonych erozją lub zamuleniem. Wykorzystuje się też nurkowanie w celu bezpośrednich obserwacji dna do 20 m głębokości. Z drugiej strony budowle morskie zmieniają warunki naturalne, dlatego przed ich budową konieczne jest modelowanie wpływu na środowisko przy pomocy zespołowych badań geologów i inżynierów.

Rekonstrukcja historii geologicznej mórz Geologia morza obejmuje analizę genezy i ewolucji basenów morskich lub ich fragmentów. Są to zagadnienia typowo geologiczne, osadzone w szerszym kontekście tektonicznym i paleogeograficznym. Przykładem jest historia Bałtyku, która formalnie zaczyna się od powstania Bałtyckiego Jeziora Lodowego, w rzeczywistości jednak jej początki sięgają wcześniejszych etapów rozwoju geologicznego tego fragmentu skorupy ziemskiej.

Przypisy

Bibliografia

Kategoria:Działy geologii