Các bước phát triển của ngành Hải dương học

Thời gian dài từ thời cổ đại đến thời đại phát minh địa lý vĩ đạilà thời tiền sử của ngành Đại dương học. Đặc điểm của thời gian này là giới thiệu những vùng biển đã được đi qua lại. Những nhà hàng hải tiên phong thời này là dân gốc Polynexia, Mã Lai, Crit, Ai Cập và Phi Nhi Kia. Họ đã có những khái niệm về hình dạng địa lý những vùng biển quen thuộc cùng với gió và dòng chảy.

Những tài liệu đầu tiên chép tay và bản đồ về biển của người Hy Lạp và Rôm (Italia ngày nay). Họ lập nên tập kết quả về phân bố nước và đất trên trái đất và viết về nhiều hiện tượng vật lý ở biển. Gerodot (thế kỷ V trước công nguyên), Posidoni (thế kỷ V trước công nguyên), Plinhi bố (năm đầu sau công nguyên) đã miêu tả dao động thuỷ triều nước biển và tự tìm quan hệ của chúng với vị trí mặt trăng và trái đất. Aristotel chỉ ra sự khác biệt giữa nhiệt độ nước biển tầng mặt và tầng sâu. Như vậy các nhà khoa học cổ đại đã biết phần nào về địa lý và tính chất vật lý của đại dương, biển.

Thời trung cổ người Ả Rập đã thực hiện những chuyến hàng hải đến Trung Quốc và Ấn Độ, dân Nóc-ma-nhi đến Greenlandia và bờ vùng Đông Bắc châu Mỹ, dân Nga đến biển Ba ren , Karxcoie. Họ đã mở rộng tầm nhìn địa lý của thời này nhưng chưa có biến chuyển về ngành nghiên cứu biển như Hải dương học so với thời cổ đại.

Thời đại phát minh địa lý vĩ đạidính liền với giai đoạn lịch sử đầu tiên trong nhận biết về thế giới đại dương - (Giai đoạn 1) Giai đoạn tìm kiếm(thế kỷ 15 - bắt đầu thế kỷ 18). Đặc trưng cho giai đoạn này là tàu bè đi không phương hướng với mục đích chính là tìm kiếm đất mới và mục đích buôn bán, thương mại. Những khái niệm mới về biển, đại dương và địa hình thu được cùng với chuyến tàu đi. Các nhà hàng hải Bồ Đào Nha phát hiện ra dòng chảy Ca-na-ra, Gvi-ney, Ben-gen trong Đại Tây Dương. Năm 1513 ông Alminos - người Tây Ban Nha đầu tiên thông báo về dòng Golstrim. Cristofor Columb đã tiến hành quan sát trên dòng chảy giữa đại dương và dòng Bắc Passat. Tàu bơi ven bờ Đại Tây Dương châu Mỹ tìm thấy dòng Bra-xin và Gvi-an.

Giai đoạn 2 - thời gian đầu thế kỷ 18 đến những năm 70 của thế kỷ 19, đây là giai đoạn nghiên cứu và khảo sát đại dương thế giới. Trong thời gian này đã tiến hành nhiều chuyến khảo sát biển, đại dương đặc biệt. Thành phần đoàn thám hiểm đi biển bao gồm cả các nhà bác học thực nghiệm khoa học tự nhiên. Những kết quả đáng kể đầu tiên mang lại là của nhà thám hiểm như Be-ring (năm 1728) và Be-ring cùng Chi-ri-cov (năm 1741) trên vùng biển Bắc Thái Bình Dương. Kết quả tương đối nhiều của ba chuyến khảo sát vòng quanh đại dương thế giơí của J.Cuca (1768 - 1779). Nhiều kết quả mới về vùng Tây Thái Bình Dương đem đến từ chuyến đi của Bu-gen-vin (1768) và La-pe-ru-za (1785 - 1788). Vào những năm 1803 - 1806 Kru-zen-stern và Li-si-an-ski đầu tiên xác định được nhiệt độ và trọng lượng riêng của nước biển tại các độ sâu khác nhau. Len-xo (1823 - 1826) - người đầu tiên xác định được hướng chuyển động nước sâu lạnh về phía xích đạo, nước ấm mặt về phía ngược lại. Trong giai đoạn này các thông tin về biển trước được chi tiết hóa và khẳng định lại. Lo-mo-no-xop (1760) đề nghị thực hiện phân loại băng đá đại dương và sơ đồ dòng chảy trên các đại dương. Mar-si-li (1725) cho xuất bản “Lịch sử vật lý biển” và đây được coi là ấn phẩm đầu về vật lý hải dương viết về nhiệt độ, trọng lượng riêng, màu sắc nước biển, về địa hình đáy và trầm tích biển. Mo-ri (1848) cho xuất bản “Tập bản đồ gió và dòng chảy” cho các vùng trục giao thông hàng hải. For-gam-mer (1865) lần đầu tiên xác định tương đối chính xác các thành phần muối nước biển.

Giai đoạn ba - từ những năm 70 của thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20, tiến hành khảo sát thám hiểm, nghiên cứu đại dương áp dụng những phương pháp nghiên cứu của ngành khoa học Hải dương học. Đầu tiên những nghiên cứu mang phong cách miêu tả - tức là thu thập số liệu thực tế và một phần nào giải thích các hiện tược quan trắc thấy. Chuyến thám hiểm Hải dương học đầu tiên của các nhà khoa học Anh (1872-1876) dùng tầu Challenger nghiên cứu quan trắc tổng thể tại 362 trạm nước sâu trên khắp Đại Tây Dương, Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương. Khối lượng kết quả rất vĩ đại và đã được 70 nhà khoa học nghiên cứu trong vòng 20 năm. Kết quả khoa học thu được mang lại rất nhiều điều lý thú và bổ ích. Dit-mar tìm thấy sự ổn định không thay đổi của các thành phần muối nước biển. Me-rey và Re-na đưa ra phân loại trầm tích đáy biển. Ngoài ra trong thời gian thám hiểm cũng tìm thấy sự sống ở độ sâu 5000m.

Giai đoạn bốn - giai đoạn phát triển bậc cao của ngành Hải dương học, đó là thời kỳ nghiên cứu chi tiết các đại dương và biển (thời gian đại chiến thế giới thứ nhất và thứ hai). Đặc trưng cho giai đoạn này nghiên cứu một cách có hệ thống. Các công trình đáng kể mang lại do tầu Na Uy “Mode” (1918 - 1920) dọc bờ các biển Bắc từ Na Uy đến Aliaska (Mỹ) và tầu “Dana” (1921 - 1922) trên Bắc Đại Tây Dương. Tàu Đức “Meteor” (1925 - 1937) đã thực hiện đo đạc hệ thống thường kỳ tại 14 mặt cắt của Đại Tây Dương và cho biết khái niệm tương đối chính xác về cấu trúc không gian các khối nước và sự hoàn lưu của chúng. Trong giai đoạn này các nhà Hải dương học đã chỉ ra các qui luật quan trọng về phát triển của các quá trình vật lý, hoá học, sinh học và địa chất diễn ra trong nước đại dương và vùng trên kề bờ, đáy và cả khí quyển trên biển.

Giai đoạn năm - hiện nay, tập trung vào nghiên cứu vấn đề, chuyên môn cụ thể các biển đại dương. Đó là nghiên cứu bằng phương pháp thám hiểm tổng hợp, thí nghiệm và lý thuyết cho từng vấn đề lớn như dòng chảy, thủy triều, sóng, băng đá biển, âm học biển… Và trên thế giới đã xây dựng nhiều tàu biển chuyên nghiên cứu khoa học và thường xuyên quan trắc thời tiết biển trên đại dương thế giới. Thời gian này đã có rất nhiều phát minh Hải dương học. Những năm 60 phát hiện ra dòng chảy ngược nước sâu xích đạo. Crom-well (Mỹ) tại vùng xích đạo Thái Bình Dương, phía dòng Nam Passat đã tìm thấy dòng nước có kích thước (cao 300m và rộng 300km) hướng sang Đông có vận tốc 150 cm/s. Đó chính là dòng Cromwell. Trong thời kỳ này phát hiện ra dòng Lomonoxop, Atilo-Gvian, Angola. Một phát hiện quan trọng như trong khí quyển đó là các xoáy Sinoptrên biển và ngoài đại dương. Và cũng xác định đước lớp mỏng bề mặt, kênh âm dưới nước, vũng và mô đáy biển.

Trong thời kỳ này cũng bắt đầu sôi động các phát hiện về sinh học biển. Nhất là sự sinh sống dưới sâu. Đóng góp lớn trong lĩnh vực này là Kusto (Pháp). Gần đây đang phát triển ngành Hải dương học nghề cá phục vụ đánh bắt xa bờ và nuôi trồng thủy sản biển..

Nước Việt Nam ta đang còn trong giai đoạn tìm tòi và học hỏi thế giới về ngành Hải dương học. Thiết nghĩ chúng ta rất cần có đội ngũ chuyên nghiệp các nhà hải dương học để mang lại nhiều lợi ích từ biển cho toàn xã hội.