تيارات المحيط وأثرها على البيئة

ما هي تيارات المحيط؟

تشير تيارات المحيطات إلى الحركة أو التدفق الثابت لمياه المحيط السطحية في الاتجاه السائد، حيث تعمل قوى مختلفة على مياه المحيطات مما يجعلها تتحرك، وتشمل الرياح ودرجة الحرارة وكسر الأمواج وفي المد والجزر وقوات الجوفية في بعض الأحيان مثل الزلازل.
تيارات المحيط: هي عبارة عن حركة مياه المحيطات بسبب الجاذبية والأرض الدوارة (تأثير كوريوليس) وكثافة المياه والشمس والرياح، تحدد القوى المختلفة حجم تيارات المحيطات وسرعتها وشكلها، ويمكن للمياه إما أن تتحرك أفقياً – تُعرف بالتيارات أو عموديًا، كما أن تيارات المحيط مسؤولة عن انتقال الحرارة والتغيرات في التنوع البيولوجي ومناخ الكوكب.

ما هي أنواع التيارات المحيطية؟

• التيارات الأفقية:
  1. التيارات السطحية: هي التيارات التي تحدث في الطبقة العليا من المحيط والتي تحركها الرياح بشكل أساسي، وهي تؤثر على المياه في أعالي 300 متر من المحيط، حيث تعكس التيارات الدوران الواسع النطاق للهواء والذي ينتج في الغالب عن التسخين غير المتكافئ لسطح الكوكب بواسطة الشمس، وبالتالي تشكل التيارات أنظمة دوارة في وسط أنظمة المحيط تسمى الدوامات، كما أن التيارات السطحية مسؤولة عن إعادة توزيع الحرارة على نطاق الكوكب.
  2. تيارات المياه العميقة: على عكس التيارات السطحية التي تحدث على السطح العلوي للمحيط تحدث تيارات المياه العميقة في أعماق المحيط، نظرًا لأنها تحدث بعيدًا عن السطح فإنها لا تتأثر بالرياح، ومع ذلك فإنها تنشأ نتيجة للاختلاف في كثافة مياه المحيط ويتم التحكم فيها من خلال درجة الحرارة ومحتوى الملح في الماء.
  
• التيارات العمودية:
  1. التيارات المتصاعدة(upwelling): التيارات المتصاعدة هي التيارات التي تتحرك من أعماق المحيط متجهة نحو السطح، وهي مسؤولة عن جلب المواد العضوية من أسفل المحيط نحو سطحه، على سبيل المثال فإن العناصر الغذائية تتصاعد لأعلى مما يساعد بعض الحياة البحرية، حيث يمكن رؤيته عند حدوث هزات أرضية أو زلازل على السطح تحت المحيط وتدفع الأمواج لأعلى.
  في القارة القطبية الجنوبية تضخ التيارات المرتفعة النيتروجين والفوسفات من أعماق البحار لتكاثر الطحالب والنباتات الأخرى، مما يؤدي إلى أن تؤكل العوالق من قبل القشريات التي تسمى الكريل، والتي بدورها تأكلها طيور البطريق والطيور البحرية والفقمات وحيتان البالين وهي أكبر الحيوانات على وجه الأرض.
  2. نزول المياه: هذه هي التيارات التي تنقل المواد من سطح المحيط نحو قاعها، حيث يمكن دفع المياه السطحية إلى أسفل بفعل ضغط الماء عندما تتقارب التيارات أو تدفع الرياح المحيط إلى خط الساحل، من المهم أن الأكسجين المذاب في الرواسب والماء أدناه سوف يتم استخدامه بسرعة بسبب تحلل المواد العضوية.
  بالإضافة إلى ذلك ستتحكم البكتيريا اللاهوائية في التحلل، مما يساهم في تراكم كبريتيد الهيدروجين ولن ينجو سوى عدد قليل من الحيوانات القاعية في مثل هذه الظروف السامة.
  

ما هي أسباب تيارات المحيط؟

• التدفئة الشمسية: تتسبب التدفئة الشمسية في تمدد الماء، يبلغ ارتفاع المياه حول خط الاستواء 8 سم تقريبًا عنها في خطوط العرض الوسطى، حيث يتسبب في انحدار طفيف في الماء ويتدفق إلى أسفل المنحدرات، كما يتدفق الماء الدافئ نحو المناطق القطبية الباردة ويتدفق الماء البارد نحو المناطق الاستوائية الأكثر دفئًا.
  
• الريح: الرياح هي المسؤولة عن التيارات المحيطية؛ لأنها تهب الماء على السطح مسببة التيارات، كما أنها هي المسؤولة عن التيارات السطحية مثل مياه المحيطات وتوزيعها على أساس الكثافة ودرجة الحرارة.
  
• الجاذبية: تميل الجاذبية إلى سحب الأشياء نحو سطح الأرض، فعندما تهب الرياح من مياه المحيط يتراكم الماء في اتجاه الريح، لذلك تسحب الجاذبية الماء إلى أسفل “التل” مقابل تدرج الضغط.
  
• ملوحة الماء: عندما يتحرك الماء نحو القطبين يبرد ويتجمد في الجليد تاركًا وراءه نسبة من الملح، يجعل الماء الأساسي أكثر ملوحة مما يجعله أكثر كثافة، حيث تغرق المياه الباردة والأكثر ملوحة وكثافة في قاع المحيط ويتم استبدالها بالمياه السطحية في هذه العملية.
  
• درجة الحرارة: يميل الماء الدافئ إلى البقاء على سطح المحيط، فعندما يتحرك الماء الأكثر كثافة وملوحة باتجاه خط الاستواء، حيث يكون أكثر دفئًا، حتى يسخن ويصبح أقل كثافة ويصعد إلى سطح المحيط، مما يؤدي إلى ارتفاع منسوب المياه.
  
• تأثير كوريوليس: يشير تأثير كوريوليس إلى دوران الأرض، حيث أنها تنتج قوى على جميع الأجسام التي تتحرك بالنسبة إلى الأرض، ونظرًا لأن الأرض كروية فإن القوى محسوسة بشكل كبير عند القطبين وعلى الأقل عند خط الاستواء، ينتج عن تأثير كوريوليس أيضًا اتجاه الرياح المتغير، حيث تتحرك الرياح والتيارات في نصف الكرة الشمالي نحو اليمين، بينما تنحرف التيارات في نصف الكرة الجنوبي إلى اليسار.
  
• الزلازل تحت الماء: يمكن أن تؤدي الزلازل إلى تيارات المحيط وتحريك كتل من المياه إلى الداخل، ويمكن أن تؤدي الزلازل أيضًا إلى تحركات منحدر للرواسب المشبعة بالمياه مما يؤدي إلى تيارات تعكر قوية.
  

تأثيرات تيارات المحيط:

• تؤدي إلى هطول الأمطار: تؤدي التيارات الدافئة إلى التبخر الذي يتحول إلى مطر على المناطق الساحلية، فعلى سبيل المثال يجلب North Atlantic Drift هطول الأمطار إلى الأجزاء الغربية من أوروبا مما يؤدي إلى هطول أمطار على مدار العام.
  
• لا تؤدي التيارات الباردة إلى ظهور رياح محملة بالرطوبة وبالتالي لا تهطل الأمطار في المناطق الساحلية، حيث تتسبب الظروف في حدوث تصحر في المناطق الساحلية المتأثرة مثل صحراء كالاهاري وباتاغونيا بسبب تيارات بنغيلا الباردة وفوكلاند على التوالي.
  
• قد تكون بعض التيارات قوية جدًا وتنتهي بتدمير العوالق، على سبيل المثال يدمر النينيو حاليًا العوالق على طول سواحل بيرو، كما أنه يجلب معه العديد من الأمراض التي تقتل الأسماك.
  
• تساعد في استمرارية الحياة: ففي القارة القطبية الجنوبية تضخ التيارات القوية المتصاعدة النيتروجين والفوسفات من أعماق البحار إلى أزهار الطحالب والنباتات الأخرى، تؤكل العوالق بواسطة القشريات التي تسمى الكريل، حيث يقوم الكريل بدوره بتغذية طيور البطريق والطيور البحرية والفقمات وحيتان البالين وهي أكبر الحيوانات على وجه الأرض.
  
• توفر الوقت والتكاليف: تذهب تيارات المحيط إلى المعرفة المتقدمة للتيارات من قبل البحارة، فعندما تكون التيارات في مصلحتهم يمكنهم الوصول إلى وجهاتهم في الوقت المناسب ويمكنهم أيضًا توفير وقت الشحن وتكاليف الوقود.
  
• يمكن أن تؤدي إلى الوفيات: يمكن أن تؤدي التيارات المحيطية أيضًا إلى وفيات وتدمير الممتلكات إذا كانت قوية بما يكفي للتغلب على السفن في المحيط، بالطبع للقيام بذلك يجب أن تكون قوية جدًا وربما تكون مصحوبة بهزات أو برق ولكن في النهاية يمكن أن تؤدي إلى نتائج كارثية.
  

ما هي أهمية تيارات المحيط؟

• ضبط المناخ: تيارات المحيط مسؤولة عن تحريك الحرارة من خط الاستواء باتجاه القطبين، وعلى هذا النحو فإنها تحافظ على النظام الطبيعي وتوازن المناخ.
  
• حرجة للحياة البحرية: تعتمد الحياة البحرية بشكل كبير على التوازن الناتج عن المحيط وتحافظ عليه التيارات البحرية، حيث تحمل بعض التيارات المغذيات والكائنات الغذائية وتغذي النباتات والحيوانات التي تعتمد عليها، كما أنها تحمل الخلايا الإنجابية وحياة المحيطات إلى أماكن جديدة، وأفضل مثال على ذلك السلاحف البحرية التي تضع بيضها في الرمال على طول شواطئ المحيط ومن ثم تحمل التيارات المحيطية الصغار في الماء.
  
• تشتت أشكال الحياة: تيارات المحيط مهمة أيضًا لأنها تشتت العديد من أشكال الحياة، على سبيل المثال دورة حياة ثعبان السمك الأوروبي مستدامة للغاية وتتأثر بتيارات المحيط.
  
• النقل من قبل البشر: يعتمد البشر على التيارات البحرية لتحريك بعض سفنهم البحرية مثل القوارب على الماء، حيث تعد التيارات مهمة أيضًا لأنها تساعد على رسو القوارب وفكها وتسريع ممرات الشحن والحفاظ على سلامة السفن خاصة في الممرات المائية الضيقة، كما يمكن أن يساعد اتجاه التيارات في مهام البحث والإنقاذ بالإضافة إلى عمليات تنظيف الكوارث البيئية.