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    Aqua marina

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    Aqua marina

    Etymology

    aqua- combination element or prefix meaning "water," from L. aqua "water," cognate with P.Gmc. *akhwo, source of O.E. ea "river," Goth. ahua "river, waters," O.N. Ægir, name of the sea-god, O.E. ieg "island;" all from PIE *akwa- "water" (cf. Skt. ap "water," Hitt. akwanzi "they drink," Lith. uppe "a river").

    from L. aqua marina "sea water," from aqua "water" + marina, fem. of marinus "of the sea."

    Family

    Traditional name

    Italian: acqua di mare
    English: sea water

    German: Meerwasser

    Used parts

    Quinton's plasma: sea water drawn off the coast of Dieppe in sterilized containers).
    Mother Solution Q

    Classification

    Minerals; Inorganic; More Inorganic Compounds

    Keywords

    sea
    water
    sepia-like
    natrum-like

    Original proving

    There is an old symptomatology established by Wesselhoeft in 1871, and described by Allen and by Clarke.
    A recent proving was carried out in 1962-63 by Sankaran of Bombay with a double blind on six provers and two controls, using 30C for two weeks and recording symptoms for one month.

    Description of the substance

    Clear colourless liquid with saline taste. Collected about 10 km away from the sea - shore and about 2 m below surface in sterile glass containers. Contains 8.51 g/l of sodium. 0.405 g/l of sulphate and traces of bromides and of iodides. It is alkaline to litmus.

    Ocean is the great body of water that covers more than 70 per cent of the earth's surface.  People also call it the sea.  The ocean contains 97 per cent of all the water on the earth.  

    The ocean provides us with many things.  It is far more than a place for swimming, boating, and other recreation.  The ocean serves as a source of food, energy, and minerals.  Ships use the ocean to carry cargo between continents.  But above all else, the sea helps keep the earth's climate healthful by regulating the air temperature and by supplying the moisture for rainfall.  If there were no ocean, life could not exist on our planet.  

    The bottom of the ocean has features as varied as those on land.  Huge plains spread out across the ocean floor, and long mountain chains rise toward the surface.  Volcanoes erupt from the ocean bottom, and deep valleys cut through the floor.  

    The ocean is a fascinating place that we have only begun to understand.

    The waters of the ocean form one great connected body often called the world ocean or the global ocean.  
    The word sea also means the ocean in general.

    The world ocean contains about 97 per cent of all the water on the earth.  Most of the remaining water is frozen in glaciers and icecaps.  The rest is in lakes and rivers, underground, and in the air.  
    Most of the ocean lies in the Southern Hemisphere: the Southern Hemisphere consists of about 80 per cent ocean, and the Northern Hemisphere about 60 per cent.  

    The Pacific Ocean is the largest ocean by far.  It covers about 70 million square miles (181 million square kilometers) nearly a third of the earth's surface.  The Pacific contains about half the water in the world ocean and could hold all the continents.
    The Atlantic Ocean covers about 36 million square miles (94 million square kilometers), not including the waters of the Arctic.  
    The Indian Ocean has an area of about 29 million square miles (74 million square kilometers).  

    The world ocean has an average depth of 12,200 feet (3,730 meters), but parts of the ocean plunge much deeper.  The deepest areas occur in trenches long, narrow valleys on the sea floor.  The deepest known spot is in the Mariana Trench in the western Pacific Ocean, near the island of Guam.  It lies 36,198 feet (11,033 meters) below sea level.  If the world's highest mountain, 29,028-foot (8,848-meter) Mount Everest, were placed in that spot, more than 1 mile (1.6 kilometers) of water would cover the mountaintop.  

    The Pacific is the deepest ocean, with an average depth of 12,900 feet (3,940 meters).  The Atlantic is the shallowest ocean, averaging 11,700 feet (3,580 meters) deep.  Its deepest known point, 28,374 feet (8,648 meters) below the surface, lies in the Puerto Rico Trench.  The Indian Ocean averages 12,600 feet (3,840 meters) deep.  Its deepest known spot plunges 23,376 feet (7,125 meters) below sea level in the Java Trench.  

    The surface temperature of the ocean varies from about 28 ∞F. (-2 ∞C) near the North and South poles to about 86 ∞F. (30 ∞C) near the equator.  In the polar regions, the surface seawater freezes.  The western tropical Pacific has the warmest surface water.  Ocean currents affect the surface temperature.  As the currents move about in the ocean, they carry warm tropical water toward the poles.  Other ocean movements bring colder, deeper water up to the surface and so lower the surface water temperature.  

    Ocean temperature also varies with depth.  In general, the temperature falls as the depth increases.  The warm surface waters extend to depths of about 500 feet (150 meters) in the tropics, and about 1,000 feet (300 meters) in the subtropics.  Below the surface waters, the temperature drops rapidly, forming a layer called the thermocline.  The thermocline varies in thickness, from about 1,000 feet (300 meters) to 3,000 feet (910 meters).  Below the thermocline, the water cools more slowly.  Close to the deep-sea floor, the temperature of the ocean ranges between 34∞ and 39 ∞F. (1∞ and 4 ∞C).  

    Composition: every natural element can be found in the waters of the ocean.  But the ocean is especially known for its salts.  Seawater contains, on the average, about 31/2 per cent salts.  Six elements account for 99 per cent of the ocean's salinity (saltiness).  
    They are, in order of amount:
    chloride,
    sodium,
    sulfur (as sulfate),
    magnesium,
    calcium,
    potassium.  
    Most of the salty material in the sea consists of the compound sodium chloride, or ordinary table salt.  

    Many salts in the ocean come chiefly from the wearing away of rocks on land.  As rocks break down, rivers carry the salts and other material the rocks consist of to the ocean.  Material released by volcanoes and undersea springs also contributes salts to the ocean.  Evaporation and precipitation further affect the ocean's salinity.  Evaporation removes fresh water from the ocean surface, leaving behind the salts.  Evaporation is high in subtropical areas, and so the surface waters are especially salty in those areas.  Precipitation returns fresh water to the ocean.  Precipitation is greater than evaporation near the equator, making surface waters less salty there.  Rivers also bring fresh water to the ocean, which lowers the salinity of seawater near river mouths.

    The ocean provides-or can provide-many major resources.  They include (1) food, (2) energy, (3) minerals, and (4) medicines.  

    Food from the ocean consists mainly of fish and shellfish.  The worldwide commercial fish and shellfish catch from the ocean totals about 200 billion pounds (90 billion kilograms) annually.  Most of the catch comes from coastal waters.  People eat about 60 per cent of the fish and shellfish directly.  Processors use the rest of the catch to make such products as fish oil and fish meal, which is added to livestock feed and pet food.  

    The world's fishing fleets harvest many kinds of fish and shellfish.  The chief kinds include anchovies, cod, haddock, herring, lobsters, mackerel, oysters, sardines, shrimp, and tuna.  The fishing industry also is harvesting unfamiliar types of seafood and developing new products and markets for the catch.  For example, krill, a small shrimplike animal found in cold ocean waters, already provides high-protein food for people.  Surimi, a fish product developed in Japan, can be made into imitation crab, lobster, scallop, and shrimp.  Processors use hake and some other types of fish not traditionally eaten as food to make a protein powder.  In addition, the market for such animals as squids is growing.  

    Seaweeds also serve as a source of food, in addition to having industrial uses.  Kelp, a large, brown variety, is one of the most important seaweeds.  Kelp contains many vitamins and such minerals as iodine and potassium.  However, its chief value is as a source of algin, a thickening substance used in making ice cream, salad dressing, cosmetics, and many other products.  

    People are increasingly farming the ocean much as they farm the land.  Fish farming, also called aquaculture or mariculture, has been practiced for thousands of years in China and some other Asian countries.  Its use has been growing in Western countries since the 1960's.  Fish farmers raise fish, shellfish, and seaweeds near ocean shores as well as in ponds.  They use special methods to make the animals and seaweeds grow faster and larger than they would in the wild.  Fish hatcheries, a related industry, produce healthy young salmon and other young fish for release into the ocean.  

    Energy from the ocean has several forms.  Petroleum and natural gas are the ocean's most valuable energy resources.  Offshore wells tap deposits of oil and gas beneath the sea floor.  In the late 1980's, offshore wells produced about 25 per cent of the world's oil and about 20 per cent of the world's gas.  Scientists estimate that 3 trillion barrels of oil lie undiscovered beneath the ocean.  Equally huge amounts of untapped gas accompany the oil.  As gas and oil reserves on land are used up or become too difficult and expensive to obtain, finding and recovering undersea deposits will become increasingly important.  See GAS (Producing gas); PETROLEUM (Offshore drilling).  

    The ocean tides also provide energy.  Tidal power facilities use the energy in the rise and fall of the tides to produce electricity.  The first tidal power plant opened in 1966 on the Rance River near St.-Malo, France.  Plants on a bay near the city of Murmansk in Russia and on the Annapolis River in the Canadian province of Nova Scotia also use tidal power to generate electricity.  See ENERGY SUPPLY (Tidal energy).  

    Minerals recovered from the ocean include sand and gravel mined from the sea floor and used to make construction materials.  Some sands also have value because they are rich in phosphorite and other chemicals.  Seawater itself contains such important minerals as bromide, manganese, and salt.  The minerals can be removed by letting the seawater evaporate in large shallow basins under sunlight.  The evaporation leaves the minerals behind.  Other methods to remove minerals from seawater include chemical and electrochemical processes.  

    The mineral wealth of the ocean extends to the deep-sea floor.  Deposits near undersea hot springs contain copper, iron, and zinc.  But mining the ores would be expensive and difficult, and the techniques must still be developed.  Manganese deposits lie on the ocean bottom in lumps called nodules.  The nodules also contain cobalt, copper, and nickel.  Scientists are trying to develop ways to gather the nodules and bring them to the surface.  Possible gathering techniques include using buckets that run on conveyor belts between a ship and the sea floor and operating a device that works like a giant vacuum cleaner.  

    Medicines have been produced from many forms of marine life.  For example, plantlike organisms called red algae provide an anticoagulant, a drug that keeps blood from clotting.  A species of marine snail produces a substance that relaxes muscles.  Sea life has also been valuable in medical research.  The blood of horseshoe crabs contains a substance used to test for various infections.  The substance can also be used to determine the purity of many drugs.  Researchers study giant nerve cells from lobsters, squids, and marine worms to learn more about nerve functions in people.  

    Other products from the ocean include coral, pearls, and shells used in jewelry.  Sponges from the ocean bottom have higher quality than synthetic sponges.  In many dry areas near seacoasts, people desalinate (remove the salt from) seawater to produce fresh water.  

    As an influence on climate.  The ocean helps keep the earth's environment healthful.  The ocean's great size and the slowness of water to change temperature have a steadying influence on the temperature of the atmosphere.  In summer, the ocean stores excess heat from the sun.  In winter, when the sunlight is weaker, the ocean releases the stored heat into the air.  Circulation of the ocean waters also affects air temperatures.  Currents carry excess heat of tropical waters toward the poles, thereby cooling the tropics and warming the polar regions.  

    The ocean is the source of most of the precipitation that falls to the earth.  The sun's heat evaporates water from the ocean surface.  The water rises as invisible vapor and forms clouds as it cools.  It then falls back to the earth as hail, rain, sleet, or snow.  

    As a vast highway.  The ocean has been a highway for trade since people built the first ships thousands of years ago.  Today, transportation--especially of heavy and bulky products-remains an important use of the ocean.

    Life in the ocean

    An incredible variety of living things reside in the ocean.  Marine life ranges in size from microscopic one-celled organisms to the blue whale, which may measure up to 100 feet (30 meters) long.  Ocean plants and plantlike organisms use sunlight and the minerals in the water to grow.  Sea animals eat these organisms and one another.  Marine plants and plantlike organisms can live only in the sunlit surface waters of the ocean, which is called the photic zone.  The photic zone extends only about 330 feet (100 meters) below the surface.  Beyond that point, the light is insufficient to support plants and plantlike organisms in the sea.  Animals, however, live throughout the ocean, from the surface waters to the greatest depths.  

    All ocean life can be divided into three groups.  These groups are (1) the plankton, (2) the nekton, and (3) the benthos.  

    The plankton consists of plantlike organisms and animals that drift with the ocean currents.  They have very little ability to move through the water on their own.  Most of them cannot be seen without a microscope.  The plantlike organisms of the plankton form the phytoplankton, and include such simple organisms as diatoms and other algae.  The animals of the plankton form the zooplankton.  Some minute types of bacteria are included in the plankton.  

    The phytoplankton consists of several kinds of plantlike organisms.  Most have only one cell.  The phytoplankton floats in the photic zone, where the organisms obtain sunlight and nutrients.  Although the organisms generally drift about, some kinds have long, whiplike parts called flagella that enable them to swim.  The phytoplankton serves as food for the zooplankton and for some larger marine animals.  

    The most numerous members of the phytoplankton are diatoms and dinoflagellates.  A diatom consists of one cell enclosed in a hard, glasslike shell made of opal.  Diatoms live mainly in the colder regions of the ocean.  Some even live within sea ice.  Most dinoflagellates also are one-celled organisms.  They generally live in more tropical regions.  A dinoflagellate has two flagella it can use to move in a swirling motion.  Some species of dinoflagellates produce powerful poisons.  When such species become plentiful, they may discolor the water and create a red tide that kills sea animals (see RED TIDE).  Other kinds of phytoplankton include coccolithophores and silicoflagellates.  

    The zooplankton consists of many kinds of animals, ranging from one-celled organisms to jellyfish up to 6 feet (1.8 meters) wide.  The animals live in surface and deep waters of the ocean.  Some planktonic animals float about freely throughout their lives.  The rest spend only the early part of their lives as plankton.  As adults, some become strong swimmers and join the nekton.  Others settle to the sea floor or attach themselves to it and become part of the benthos.  

    Crustaceans make up about 70 per cent of all planktonic animals.  A crustacean has jointed legs, and a shell called an exoskeleton covers its body.  Copepods are the most numerous crustaceans.  Krill, which are also crustaceans, serve as food for fish, sea birds, seals, squids, and whales in the waters surrounding Antarctica.  Other animals of the plankton include arrowworms and sea snails.  

    The nekton consists of animals that can swim freely in the sea.  They are strong swimmers and include fish, squids, and marine mammals.  Most species of nektonic animals live near the sea surface, where food is plentiful.  But many other animals of the nekton live in the deep ocean.  

    Fish are the most important animals of the nekton.  About 13,300 kinds of fish live in the ocean.  They differ greatly in size and shape.  The smallest fish, a goby with the scientific name Trimmatom nanus, lives in the Indian Ocean.  It grows to about 2/5 inch (1 centimeter) long.  The largest fish, the whale shark, measures as much as 40 feet (12 meters) long.  Such fish as the tuna and the mackerel have streamlined bodies that enable them to move rapidly through the water in search of food.  Other fish, such as cod and flounder, have burrowing whiskers or flat bodies that help them feed along the ocean bottom.  Many fish of the deeper parts of the ocean have light-producing organs that may help attract prey.  Such fish include deep-sea anglers and lanternfish.  

    Squids are free-swimming mollusks (animals with soft, boneless bodies) that have 10 arms.  Related animals include octopuses and cuttlefish.  Squids live in surface and deep waters.  The animals may measure from less than 1 foot (0.3 meter) to as much as 60 feet (18 meters) long, including the arms.  A squid moves backward through the water in a jetlike action by forcing water through a tube that lies beneath its head.  

    Nektonic mammals include dugongs, manatees, porpoises, and whales, all of which remain in the ocean for their entire lives.  Other marine mammals, such as sea lions, sea otters, seals, and walruses, also spend time on land.  

    The benthos is made up of marine organisms that live on or near the sea floor.  Animals of the benthos may burrow in the ocean floor, attach themselves to the bottom, or crawl or swim about within the bottom waters.  Where sunlight can reach the sea floor, the benthos includes plants and plantlike organisms, such as kelp and sea grass, which become anchored to the bottom.  Among the common animals that live on the sea floor are clams, crabs, lobsters, starfish, and several types of worms.  Some fish have features specially suited for life on the ocean floor.  For example, halibut and sole, which lie flat on the bottom, have both eyes on the side of the head facing up.  

    Most bottom-dwelling creatures are part of the plankton and drift with the currents during the early stages of their development.  They then sink to the sea floor where, as adults, they become part of the benthos.  Such animals include barnacles, clams, corals, oysters, and various snails and worms.  

    The food cycle in the sea begins with the phytoplankton.  In a process called photosynthesis, the organisms of the phytoplankton use sunlight, carbon dioxide, water, and nutrients in the water to produce food (see PHOTOSYNTHESIS).  Certain animals of the zooplankton eat the phytoplankton.  Those animals, in turn, become food for other members of the zooplankton or for fish and other animals of the nekton.  

    After ocean animals die, they begin to sink.  Before most dead animals sink very far, they are eaten by creatures dwelling at lower depths.  Animals begin to decay as soon as they die.  In addition, animals give off waste products.  The waste products--and dead animals that are not eaten--are broken down into mineral salts by bacteria.  Rising currents carry the minerals to the surface, where the phytoplankton use them to make food, thus completing the food cycle.  

    In the late 1970's, oceanographers discovered vents in the deep-sea floor from which hot water flows.  The scientists learned that the vents support thriving communities of marine life.  However, the food cycle in the vent communities is not based on phytoplankton.  Instead, certain forms of bacteria serve as the food base.  In a process called chemosynthesis, the bacteria use chemicals in the hot water to grow and reproduce.  Other organisms then feed on the bacteria.

    How the ocean moves

    The waters of the ocean move constantly.  Ocean currents course through the sea like giant rivers.  Winds and earthquakes create waves across the surface of the ocean.  Even the gravitational pull of the moon and sun causes movement, producing the daily rise and fall of the tides.  

    Currents.  Two types of circulation create the currents in the ocean.  They are (1) wind-driven circulation and (2) thermohaline circulation.  

    Wind-driven circulation results from the wind blowing on the ocean surface.  The wind sets the surface waters into motion as currents.  The currents generally flow horizontally--that is, parallel to the earth's surface.  The wind mainly affects only the upper 330 to 660 feet (100 to 200 meters) of water.  However, the flow of wind-driven currents may extend to depths of 3,300 feet (1,000 meters) or more.  

    Wind-driven currents move in enormous circular patterns called gyres.  The gyres flow clockwise in the subtropics of the Northern Hemisphere and counterclockwise in the subtropics of the Southern Hemisphere.  Several conditions influence the direction of wind-driven currents and make them form the gyres.  The earth's wind systems drive the currents in an easterly or westerly direction (see WIND).  On the other hand, the continents direct the flow toward the north or south.  The earth's rotation further causes the currents' circular paths.  Major wind-driven currents include the North and South Equatorial currents, the California Current, the Canary Current, the Gulf Stream, the Japan Current, the Labrador Current, and the Peru Current.  The Antarctic Circumpolar Current, also called the West Wind Drift, is the strongest current in the ocean and the only one that circles the earth.  See the map in the Ocean article in the print version of The World Book Encyclopedia for the location of the major currents.  

    In some areas, upwelling occurs when winds cause surface waters near the coast to move offshore.  Colder, deeper waters, which are rich in nutrients, then rise to the surface near the coast.  The upwelling of deeper waters provides nutrients for the growth of tiny plantlike organisms, which fish and other sea animals eat.  Upwelling areas have great numbers of fish and, in fact, yield half of the world's fish catch.  Important upwelling regions include the coasts of Peru and northwestern Africa.  Other areas where upwelling occurs lie along the equator and around Antarctica.  Winds may also cause a downwelling, or sinking, of surface waters.  Downwelling regions lack nutrients, and they support little marine life.  

    Thermohaline circulation produces great vertical currents that flow from the surface to the ocean bottom and back.  The currents largely result from differences in water temperature and salinity.  The currents move sluggishly from the polar regions, along the sea floor, and back to the surface.  In the polar regions, the surface waters become colder and saltier.  Being colder and saltier makes these waters heavier, and they sink toward the ocean bottom.  The cold bottom waters then spread out slowly toward the equator.  They gradually flow back toward the surface and replace the surface waters that sink.  

    Waves.  In an ocean wave, water moves up and down.  No forward motion of water occurs as the wave goes through the water.  The action of an ocean wave resembles the waves you can make in a rope that is tied to a tree.  When you shake the free end of the rope, waves run along it.  But the rope itself does not move forward.  When an ocean wave reaches land, however, it starts to drag on the bottom.  Then the water also moves.  See WAVES.  

    The wind causes most ocean waves, from small ripples to giant hurricane waves more than 100 feet (30 meters) high.  It makes the familiar lapping waves seen at the beach or from a ship.  The size of such waves depends on wind speed, on how long the wind blows, and on how far it blows over the ocean.  As the wind continues to blow out at sea, the waves grow to their greatest size and then break.  The breaking waves are called whitecaps.  After the wind stops, the waves continue to move over the ocean surface and can travel great distances from where they originated.  They become smoother and longer.  Finally, the waves reach the shoreline, where they break and form the surf.  

    The action of ocean waves changes the shoreline.  Waves cut away sloping land and leave steep cliffs.  They break up exposed rocks and form beaches.  The movement of the waves and currents shapes beaches and builds up sand bars along the shore.  Waves also carry beach sand away, particularly during storms when the waves are high and choppy.  

    Another type of wave results from sudden movements of the sea floor that are usually caused by earthquakes.  Scientists call such waves tsunamis.  Some people call these waves tidal waves, though the tide does not cause them.  On the surface of the open ocean, tsunamis can barely be seen.  The waves measure only about 1 inch (2.5 centimeters) high.  But they can travel as fast as 600 miles (970 kilometers) per hour.  As they approach a coast, they slow down and may pile up to a tremendous height, causing great damage along the coast.  Tsunamis have destroyed large towns and drowned hundreds of people.  Most tsunamis strike land areas in or bordering the Pacific Ocean.  Fortunately, scientists can predict how fast a tsunami is moving and warn people in its path.  See TSUNAMI.  

    Tides are the rhythmic rise and fall of the ocean waters.  Every day, the water slowly rises along the shoreline for about six hours.  Then it slowly falls back for about six hours.  Tides are caused chiefly by the gravitational pull of the moon on the earth.  The pull is strongest on the side of the earth facing the moon.  The moon's gravity pulls up the water directly below it, forming a high tide at that point.  In addition, the earth's rotation, which tends to make water fly away from the earth's surface, causes water to pile up slightly on the side opposite the moon.  At any one time, the moon's gravity therefore produces two bulges, or high tide areas, on the ocean.  

    The sun's gravitational pull also affects the ocean.  But the distance between the sun and the earth is much greater than that between the moon and the earth.  As a result, the sun causes tides only about half as high as those caused by the moon.  The gravitational pull of the moon and sun combine during the full moon and new moon.  At such times, the sun, moon, and earth are in a straight line.  The tides then rise higher and fall lower than usual.  They are called spring tides.  When the moon is in its first and third quarters, the sun and moon are at right angles to each other.  The resulting tides do not rise or fall as much as usual.  They are called neap tides.

    L’Elemento

    Il mare copre il 71% della superficie terrestre.

    Il fondo marino è ricoperto praticamente ovunque da sedimenti, distinti genericamente in Terrigeni e Pelagici:
    I Terrigeni, di provenienza continentale, sono sabbie, lime ed argille. Queste ultime assumono particolare importanza nella sottrazione di ioni, specie metalli pesanti, portati in soluzione dai fiumi. In seguito tali ioni vengono vengono adsorbiti e sedimentano insieme alle argille.
    Gli ioni di potassio risultano più concentrati nei sedimenti rispetto all’acqua, mentre gli ioni di sodio prevalgono nell’acqua piuttosto che nei sedimenti.
    I sedimenti Pelagici sono essenzialmente gusci di organismi o residui minerali provenienti dal disfacimento di organismi. E' possibile rinvenire, inoltre, elementi di origine cosmica (polveri di meteoriti) o ceneri vulcaniche.
    Le polveri cosmiche sono prevalentemente costituite da Ferro, Manganese e Nichel.
    La composizione dei sedimenti è di differente origine.
    Si distinguono componenti litogenici (d’origine terrestre o cosmica) costituiti da granuli di quarzo o colloidi; componenti biogenci, minerali (calcarei o silicici provenineti da gusci di vari organismi o di parti di alghe) o organici (idrocarburi, grassi, amminoacidi derivati dalla demolizione della sostanza organicizzata; componenti idrogenici,  precipitati di sostanze presenti in soluzione, sostanze ferromanganesifere, glauconiti, fosforiti.
    Fondamentalmente si distinguono fondi di sedimenti calcarei, silicei e di argille rosse di natura silicea ma contenenti anche Alluminio, Rame, Nichel, Cobalto, Vanadio, Zirconio e terre rare. In composizione non costante si trovano pure noduli di Manganese e di Fosforite che, oltre al Fosforo contengono interessanti quantità di Zirconio.
     
    La salinità dell'acqua marina varia da bacino a bacino lasciando, però, in buona approssimazione, inalterati i reciproci rapporti tra i vari costituenti. Come se l’acqua di mare fosse un’unica soluzione con gradi di concentrazione localmente differenti.
    Tra gli elementi disciolti nell'acqua e quelli presenti tra i sedimenti del fondo esistono pure delle relazioni per cui nella descrizione delle caratteristiche chimiche dell'oceano non si può prescindere da quelle dei sedimenti del fondo.
    La salinità deriva da un processo di selezione  di ioni provenienti dal discioglimento e dilavamento delle rocce, per il quale si è determinato un arricchimento relativo di taluni ioni e da un depauperamento di altri ioni adsorbiti dai sedimenti.
    Si ha ragione di ritenere che tutti gli elementi naturali si trovino disciolti o dispersi nell’acqua di mare.

    Gli elementi presenti nell'acqua di mare vengono divisi, in base alla loro abbondanza relativa in costituenti maggiori, intermedi e microcomponenti, trascurando ovviamente l’Idrogeno ed l’Ossigeno che sono presenti nell’acqua.
    I maggiori sono 8: Cloro, Sodio, Magnesio, Zolfo, Calcio, Potassio, Bromo, Carbonio.
    Gli intermedi sono: Stronzio, Boro, Ossigeno, Silicio, Fluoro, Argo, Azoto, Litio, Rubidio, Fosforo, Iodio.
    I microcomponenti vanno dal Bario fino all’Oro: Ba, In, Zn, Fe, Al, Mo, Se, Sg, Cu, As, U, Ni, V, Mn, ... Au.

    E’ interessante osservare che al variare della salinità i rapporti raciproci tra gli 8  costituenti principali restano costanti.

    Per quanto concerne le specifiche caratteristiche degli elementi si considerano i costituenti principali, i sali nutritivi, gli oligoelementi ed i gas disciolti.
    I sali nutritivi, indispensabili  per la vita negli oceani, sono composti del Fosforo, dell’Azoto, del Silicio e sono disciolti nell'oceano in quantità piccole e variabili da zona a zona. Sono determinanti per la vita nel mare in quanto sono la base delle sintesi organiche.
    I sali nutritivi vengono consumati negli strati oceanici superiori dove è attiva la fotosintesi. Dopo la morte degli organismi , con la demolizione della sostanza organica, i sali si ricostituiscono mano a mano in profondità ad opera di batteri ed enzimi.

    Gli organismi necessitano di 3 elementi fondamentali per la formazione della sostanza organica:
    Il carbonio è disciolto sotto forma di Anidride Carbonica e  si trova in quantità illimitata.
    L’Azoto è abbastanza abbondante.
    Il Fosforo è determinante per la vita, infatti  la sua concentrazione definisce il potere ambientale di una massa di acqua.
    Negli organismi marini il Carbonio, Azoto e Fosforo restano fra di loro in rapporto costante di 106 : 16 : 1

    Azoto e Fosforo restano costanti e con bassa concentrazione nelle prima decine di metri di profondità, la concentrazione sale, quindi, fino a raggiungere un massimo sui 1000 m. per poi decrescere e restare quasi costante verso il fondo.

    L’andamento della Silice è costante: dopo la risalita della concentrazione verso la profondità di 1000 m. si osserva generalmente un valore costante.

    Gli oligoelementi si trovano in taccia nell'acqua di mare tanto che per la loro presenza non viene praticamente modificata la salinità o la densità dell'acqua.
    La loro presenza è però fondamentale per gli organismi marini, molte alghe ad esempio fissano il Lantanio mentre altre lo Iodio,  il Vanadio viene concentrato dalle Ascidie e molti coralli hanno speciali elettività per l'Argento.

    I gas disciolti sono rappresentati principalmente dall' Ossigeno, Azoto, Anidride Carbonica, Argo.
    Nell'acqua di mare il rapporto Azoto/Ossigeno è circa 2/1 contro i 4/1 dell' aria.
    Le temperature più freddee le basse salinità favoriscono la soluzione dei gas nell'acqua di mare.
    La solubilità dipende in maniera rilevante dall'entità della superficie assorbente, una superficie agitata o spumosa favorisce il contatto tra l'aria e l'acqua. L' Ossigeno è importantissimo per la vita del mare e le zone subpolari sono considerate quali sorgenti di tale gas, proprio per le loro condizioni di agitazione che favoriscono un maggiore assorbimento di Ossigeno rispetto ai mari caldi. Le correnti provvedono poi a trasportare il gas ovunque negli oceani.
    L’Ossigeno viene consumato dagli organismi marini nel loro ciclo vitale; in notevole parte è però prodotto negli strati più superficiali, che ospitano il fitoplancton, nei processi di fotosintesi.
    L' Azoto viene utilizzato da alcuni microorganismi per sintesi organiche (batteri nitrificanti)
    L’Anidride Carbonica passa facilmente in soluzione nel mare e l'oceano rappresenta una specie di equilibratore della quantità di Anidride Carbonica dell'atmosfera.

    Sia nel mare che sul fondo si trova anche la sostanza organica, in genere in concentrazioni assai deboli nell'acqua dove viene più facilmente demolita fino al livello inorganico, mentre si trova in quantità maggiore nei sedimenti specialmente sotto forma di Lignina, Cellulosa, Sostanze Umiche , Idrocarburi, Aminoacidi e Lipidi.


    Caratteristiche fisiche

    Il colore azzurro della superficie del mare è dovuto all'assorbimento delle radiazioni rosse della luce.
    L’80% della luce viene assorbito nei primi 10 m. di profondità, solo una modesta loce blu penetra al di sotto dei 200 m.

    L’acqua del mare è in continuo circolo per l’evaporazione dalla superficie e le addizioni derivanti dalla pioggia e dai fiumi.
    A causa dell’ salinità l’acqua di mare congela a -1,9° e solo dopo prolungata azione delle temperature più basse. Il congelamento superficiale, con il cambiamento di stato, riduce l’effetto termico dell’abbassamento di temperatura e protegge tutta la massa d’acqua da eccessivi raffreddamenti. Al contrario della temperatura dell’aria, che si abbassa progressivamente, quella del mare resta costante al punto di congelamento e si produce solo un inspessimento dello strato congelato.
    In maniera analoga le temperature eccessivamente elevate fanno sì aumentare la temperatura del mare, ma in maniera proporzionalmente minore, dato che l’aumentare della temperatura favorisce l’evaporazione. Questo fenomeno, sottraendo calore, tende a diminuire la temperatura superficiale.
    L’acqua del mare è in continuo movimento le cui pricipali cause, oltre ai moti di marea, sono il vento e le differentti temperature e densità delle masse acquee.
    Il calore del sole è responsabile, in ultima analisi, della circolazione negli oceani, generando i venti ed il riscaldamento della masse d’acqua.
    Il mare è anche un ottimo conduttore di energia acustica, la velocità del suono aumenta con la temperatura e con la salinità.


    La vita nel mare

    La sostanziale differenza tra i Vegetali e gli Animali è che mentre i Vegetali sono dei Costruttori di materia vivente, gli Animali consumano questa stessa materia.
    E' quindi indispensabile, affinché gli animali possano sopravvivere, che la biomassa dei vegetali sulla terra sia di gran lunga superiore a quella degli animali.

    I vegetali utilizzano energia radiante ed assumono sostanza inorganiche in soluzione e gassose.
    Gli animali utilizzano sostanzialmente energia chimica derivata da ossidazioni organiche, ingeriscono alimenti di origine animale o vegetale o batteri. Il loro materiale di riserva non contiene mai amidi, inoltre la parete delle cellule animali non è mai cellulosica.

    Non può esser valido pensare, come tempo fa, che gli animali si distinguano dai vegetali perché dotati di movimento e di sensibilità. Infatti il movimento e la sensibilità sono proprietà generali del protoplasma ed alcuni organismi animali, come le spugne ed alcuni Cnidari vivono fissi al substrato e non sono capaci di movimento più di quanto non lo sia una pianta, infatti in passato vennero denominati Zoofiti.

    Gli animali, grazie alla presenza di strutture specializzate, sono capaci di compiere attivamente una scelta per la realizzazione dei processi biologici che sono fondamentali alla fine della conservazione della specie e della conservazione dell'individuo.
    Al contrario i vegetali non hanno facoltà di scelta, se non estremamente limitata, e devono dipendere da fattori ad essi totalmente estranei e dal caso favorevole, sia per la riproduzione sessuale, sia per impiantarsi nella nicchia ecologica adatta e non possono sottrarsi ai nemici od alle condizioni ambientali avverse.


    La vita ha avuto origine dal mare, lì si è diffusa e gradualmente si è poi estesa sulle terre emerse che offrivano una varietà di ambienti di gran lunga più numerosi che non nel mare.
    Sono così derivati adattamenti svariatissimi che sono il risultato di fatti selettivi e che pongono di volta in volta gli organismi nelle migliori condizioni per sfruttare le diverse caratteristiche dell'ambiente in cui essi vivono e per affrontare con successo la competizione con altri organismi.

    La conservazione della vita è garantita da:
    1) possibilità di costruire un nuovo protoplasma per l'accrescimento e la       sostituzione di quello esistente.
    2) possibilità di produrre energia ottenuta nel corso di processi catabolici.
    3) possibilità di stabilire rapporti con l'ambiente fisico e biotico circostante in modo da realizzare al meglio la condizione 1 e 2.
    4) possibilità di sottrarsi ai pericoli.
    5) possibiltà di mettere in atto efficaci meccanismi riproduttivi.
    6) possibilità di curare la prole in modo da favorirne lo sviluppo.

    Gli animali acquatici, oltre ad essere zoofagi, fitofagi o saprofagi, utilizzano un'altra ricchissima fonte di cibo che è costituita da microrganismi che si sviluppano in modo sterminato nell'ambiente acquatico, soprattutto in quello marino.

    Poiché la vita ha avuto origine nel mare e l'evoluzione animale si è sviluppata per lungo tempo in questo ambiente, la respirazione nelle sue manifestazioni più complesse è attuata mediante l'utilizzazione dell'ossigeno disciolto nell'acqua. Molti animali acquatici, infatti, non hanno sviluppato organi particolari per la respirazione ed in essi gli scambi gassosi avvengono attraverso tutte le cellule bagnate dall'acqua, in molti animali è l'epiderma deputato agli scambi gassosi.
    Quando gli animali hanno conquistato le terre emerse, il problema dell'assunzione di ossigeno direttamente dall'aria ha rappresentato un momento critico nella evoluzione animale ed in ogni caso gli organi respiratori non sono più costruiti da estroflessioni cutanee (ideali per organi che devono essere bagnati da acqua circolante), ma da invaginazioni a parete interna.

    L'irritabilità è una delle caratteristiche generali del protoplasma, caratteristica di ogni cellula. Il più alto grado di specializzazione si osserva, però, nel tessuto muscolare ed in quello nervoso. La comparsa di un sistema nervoso, recettoriale e di uno muscolare, deputato al movimento, ha permesso agli animali di liberarsi dalla schiavitù della fissazione al substrato e di spostarsi nell'ambiente in cui vivono.
    Per alcuni animali acquatici la microfagia è un meccanismo adattativo fondamentale in quanto permette di una nutrizione che non necessita di spostamenti per la ricerca del cibo. Va inoltre tenuto presente che la condizione sessile è possibile solo nell'acqua, non solo per la nutrizione microfagica, ma soprattutto perché l'ambiente delle terre emerse è troppo ostile per permettere lo sviluppo di forme di vita incapaci di muoversi.

    Neli Poriferi non si sono mai differenziati elementi muscolari o nervosi, infatti i poriferi sono tutti acquatici.
    I primi Metazoi che presentano una muscolatura ed un sistema nervoso sono gli Cnidari, nei quali la muscolatura è scarsamente sviluppata e il sistema nervoso si presenta sotto forma di una rete diffusa.

    I primi elementi nervosi differenziatisi sono dei fotorecettori, presenti anche come semplici macchie oculari e compaiono già negli Cnidari.

    In molti animali acquatici i gameti vengono emessi nell'acqua dove possono incontarsi, ma questo processo non può realizzarsi negli animali che vivono all'asciutto  in quanto richiederebbe una perdita eccessiva di gameti, per questo motivo tutti gli animali terrestri, ed anche alcuni acquatici hanno perfezionato il sistema della inseminazione interna.

    Anche i meccanismi adattativi che assicurano la nascita e la crescita di un nuovo organismo sono alquanto diversi in molti animali marini.
    L'embrione ha bisogno di nutrirsi fin dai primissimi istanti di vita e le prime cellule che si formano utilizzanoi il materiale nutritivo di riserva (vitello) presente nell'uovo.
    Se il vitello è scarso l'embrione abbandona l'uovo molto precocemente ed allo stato di larva in quanto non c'è tempo per raggiungere una forma simile a quella dell'adulto.
    Il grande vantaggio della larva è che può condurre una vita indipendente ma questo è possibile solo nell'acqua in quanto la larva è troppo delicata per sopportare le oscillazioni climatiche che hanno luogo sulle terre emerse anche nel giro di poche ore; fuori dall'acqua la larva sarebbe inesorabilmente soggetta a disseccamento non avendo ancora formato le adeguate strutture di rivestimento.
    Per potere conquistare le terre emerse gli animali hanno dovuto sviluppare adattamenti particolari che hanno permesso al nuovo essere di spingere più avanti il suo sviluppo senza dovere trarre subito dal mondo esterno gli alimenti necessari alla vita dell'embrione.

    Negli animali terrestri, però, sono necessari determinati comportamenti materni per proteggere la prole.
    Negli animali ovipari la cura della prole ha infatti luogo soltanto nei casi in cui le uova non vengano abbandonate dalla madre, ma vengano da essa curate o sorvegliate (spesso con la collaborazione del padre). Così avviene ad esempio negli uccelli, in molti pesci e negli insetti sociali.

    La viviparità è senz'altro il migliore sistema biologico in quanto assicura all'embrione alimenti adeguati e non costituiti da un'unica riserva senza possibilità di nuovi apporti.
    La viviparità  è in grado di assicurare:
    Condizioni ambientali perfette: il corpo materno.
    Protezione più sicura dai predatori e dalle intemperie in quanto la madre si sottrae alle avversità anche per la propria salvezza.
    Un completo sviluppo embrionale e post-embrionale.
    Infine è più probabile che si perfezionino comportamenti materni atti a proteggere la prole anche dopo la nascita.

    Tradizionalmente le discipline del comportamento, dell’ecologia, della biologia di poplazione e dell’evoluzione sono state studiate separatamente. La loro integrazione, avvenuta negli anni ‘70, ha permesso un nuovo approccio, forse meglio descritto come ecologia del comportamento.
    Invece di ridurre le risposte degli animali ad una serie di riflessi congeniti, con minimo apprendimento attraverso essi, fu data importanza all’intero comportamento degli individui. Gli animali non vengono così considerati come semplici automi che rispondono a stimoli ambientali o interni in modo prefissato, ma sono ritenuti capaci di decisioni e di risposte a problemi incontrati. Le soluzioni raggiunte permettono loro di sopravvivere e riprodursi. Si pensa che un individuo si comporti in modo da alzare al massimo grado il successo riproduttivo proprio  e dei suoi parenti.
    Molte prove sulle quali fu basata la teoria del comportamento sono state reinterpretate alla luce di questa nuova sintesi, le spiegazioni meccanicistiche e rigide riducono il comportamento ad una seri di risposte fisse a particolari stimoli. La risposta di un animale dipende dal patrimonio genetico dell’individuo insieme a contatti passati con il particolare problema proposto dall’ambiente. Per le popolazioni che sono spravvissute a quella singola esperienza ci sono possibilità che esse trasmettano tale predisposizione genetica a trattare il problema.

    Due temi unificano il nuovo approccio di base: l’osservare il comportamento degli animali come insieme e non come frammenti isolati di un comportamento ed il riconoscere un elemento di scelta piuttosto che interpretare il comportamento in termini di risposte scontate.