لماذا تُعنى "مُسالة المحيط" أكثر من أن تعتقد

إن ملوحة المحيطات هي مفارقة أساسية في نظام الأرض تؤثر تأثيرا مباشرا على الديناميات المناخية، والإيكولوجيا البحرية، ودورات المياه العالمية، وفي حين أن الملوحة كثيرا ما تغفل في المناقشات العامة بشأن تغير المناخ، فإنها تعمل كعامل رئيسي في تداول المحيطات وتساعد على تنظيم توزيع الحرارة عبر الكوكب، وتتفهم كيف تتفاوت تركيزات الملح وتغير الوقت، وهي أمور أساسية للتنبؤ بالأوضاع المناخية في المستقبل، وإدارة مصائد الأسماك، وحماية المجتمعات الساحلية.

ما هي سلامة المحيط؟

وتشير ملوحة المحيطات إلى التركيز الكلي للأملاح المذوبة في مياه البحر، والملح الغالب هو كلوريد الصوديوم (ناكل)، الذي يمثل نحو 85 في المائة من الصلبات المذوبة، ولكن مياه البحر تحتوي أيضا على كميات كبيرة من المغنيسيوم، والكالسيوم، والبطاطس، والأيون الكبريتية، ويعبر عن السمة في معظمها في وحدات ملوحة عملية (PSUt) أو أجزاء كبيرة من المليونات.

فالملح ليس ملكا ثابتا، بل إنه يتغير استجابة للتوازن بين مدخلات المياه العذبة والنواتج في سطح المحيط، ويزيل التخريب المياه النقية، ويترك الملح وراءه ويرفع الملوحة، ويحتاج التهطال، وهروب الأنهار، وذوبان المياه العذبة، ويخفض ملوحة المياه، ويخلق هذا التفاعل أنماطا متميزة من التذبذبذب في جميع أنحاء العالم، من أجسام دون أرضية إلى حد كبير.

العوامل التي تؤدي إلى تغيير أسعار الصرف

عدة عمليات مترابطة تحكم توزيع الملح في محيطات العالم فهم هذه العوامل هو مفتاح تفسير التغيرات الملاحظة والتنبؤ بالاتجاهات المستقبلية

التهرب والتأمل

ويُعدّ التوازن الصافي بين التهرب والتهطال السيطرة الغالبة على ملوحة سطح الأرض، وفي المناطق شبه المدارية التي يكون فيها التسخين الشمسي شديداً، ويعزز التداول في الغلاف الجوي ظروفاً جافة، ويتجاوز التبخر كثيراً التهطال، مما يخلق سمة ملوحة واسعة النطاق، مثل المناطق التي تُحدث فيها تباينات في سطح المحيط، حيث يمكن أن تتجاوز الحدود 37 جزءاً من المليونات.

تدفق مياه الأمطار إلى الداخل وإزالتها

وتسلم المياه الجوفية المياه العذبة إلى المحيطات الساحلية، مما يقلل بدرجة كبيرة من الملوحة في المصب وبحار الجرف، وتخلق نظما نهرية كبرى مثل الأمازون والكونغو وغانغس - برامابوترا سباكا شاسعة من المياه ذات الملوحة المنخفضة التي تمتد إلى مئات الكيلومترات البحرية، كما أن تصريف المياه الجوفية في الغواصة يسهم أيضا في المياه العذبة، وإن كان تأثيرها أكثر على مصائد الأسماك المحلية.

تكوين الجليد البحري وميلينغ

وفي المناطق القطبية، تمارس الدورة الموسمية لنمو الجليد البحري والذوبان سيطرة قوية على الملوحة، وعندما تتجمد مياه البحر، يطرد معظم الملح من البلورات الجليدية ويتركز في المياه الأساسية، وهي عملية تسمى رفض الرشوة، وتنتج مياها باردة وكثيفة ومرتفعة الخطورة تغرق وتساعد على تداول أعماق المحيطات، وعندما يذوب الجليد البحري عمودا صيفيا، فإنه يُطلق عليه آثاراً مائية.

المحيطات

إن إحياء تيارات المحيط يعيد توزيع الملوحة من مناطق التهرب الصافي إلى مناطق الانهيار الصافي، على سبيل المثال، يحمل ماء دافئ وملح من شمال الأطلسي إلى بحار الشمال، حيث يؤثر على تكوين المياه العميقة، ويُحدّد الخلط بين الريح والجزر والملح أيضاً التداخل بين الزمن الملوح.

دور الملح في تنظيم المناخ

فالسلامة ليست مجرد أداة تتبع سلبية؛ فهي تشارك بنشاط في نظام المناخ عن طريق مراقبة كثافة مياه البحر، وبالتالي قيادة حركة حرارة البحر، وتتوقف الكثافة على درجة الحرارة والملوحة على السواء، ولكن الملوحة تؤدي دوراً هاماً في خطوط العرض العالية حيث تكون الاختلافات في درجات الحرارة صغيرة، ويمكن أن يؤدي تغير ملوحة 0.1 جزء من المليونية إلى تغيير الكثافة بما يكفي للتأثير على الخلط بين العناصر المائية والماء العميق.

حزام المحافظ العالمي

إن تداول مياه الحرارة، الذي يوصف في كثير من الأحيان بأنه حزام النقل العالمي، هو تداول بطيء عميق المحيط يربط جميع أحواض المحيط الرئيسية، وينقل كميات كبيرة من الحرارة والكربون والمغذيات حول الكوكب، ويقوده التداول إلى غرق المياه الكثيفة في خطوط العرض العالية، ولا سيما في شمال الأطلسي وحول أنتاركتيكا، حيث أن هذه المياه الكثيفة قد زادت كثافة المياه العذبة.

النقل الحراري والمناخ الإقليمي

ويعيد توزيع حرارة الرمل إلى الأعمدة، ويعرض مناخ مناطق كثيرة، ويتأثر قطاع شمال الأطلسي بشكل خاص بتغيرات ملوحة لأن تكوين المياه العميقة هناك يولد كميات كبيرة من الحرارة في الغلاف الجوي، وهذه الحرارة تحافظ على شمال غرب أوروبا أكثر دفئا من غيرها، وإذا انخفضت درجة الحرارة في أوروبا بسبب ارتفاع معدلات التهطال أو ضعف مدخلات القرن المتجمد.

تخزين الكربون وترسيخ المحيطات

كما أن الملح يؤثر على قدرة المحيط على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، وتعتمد قابلية ثاني أكسيد الكربون في مياه البحر على درجة الحرارة والملوحة، مع وجود مياه ملحّة أكثر قدرة على تحمل الكربون غير العضوي المذوب، وتنتقل الكائنات الحية في أعماق البحار هذه الكربون إلى داخل المحيط حيث يمكن أن تظل لمدة قرون إلى آلاف السنين، وبالتالي فإن التغيرات في التوزيع في ملوحة وتداولها تؤثر على كفاءة الضخة البيولوجية.

أنماط الصحة الإقليمية

وتكشف الملاحظات التي أُبديت في العقود العديدة الماضية عن نمط واضح من تغير الملوحة يتسق مع دورة المياه العالمية المكثفة، وتزداد المناطق الملحية للمحيطات دون المدارية ملحا، بينما أصبحت المناطق العذبة من ارتفاع خطوط العرض والمناطق المدارية أكثر طفرة، وهذا التكاثر للتناقضات القائمة هو بالتحديد ما يتوقعه نماذج المناخ بالنسبة لعالم أكثر دفئا، حيث يمكن أن يكون الهواء أكثر رطوبة، مما يؤدي إلى التهرب من مناطق أخرى.

حوض المحيط الأطلسي

وقد شهدت منطقة شمال الأطلسي تغيرات كبيرة في ملوحة المحيط الأطلسي في العقود الأخيرة، وأصبحت طاقات القطب الجنوبي أكثر طفرة، ولا سيما في بحر لابرادور، بسبب زيادة التهطال والثلج، وهذا التجديد ينطوي على إمكانية الحد من تكوين المياه العميقة وإضعاف دائرة التقلبات المتقلبة في المحيط الأطلسي، وفي الوقت نفسه، أصبحت المنطقة دون المدارية الشمالية الأطلسية أكثر ملحا، مما يعكس تزايد التبخر.

المحيط الهادئ والمحيط الهندي

وتظهر منطقة المحيط الهادئ المداري تناقضا قويا بين حوض الداخنة الغربي الطازج ومنطقة ارتفاع خط الاستواء في شرق المحيط، وتعطل أحداث النينيو هذا النمط من خلال تحويل سقوط الأمطار وتيار المحيط، مما يتسبب في حدوث شذوذ في ملوحة يمكن تعقبه كتنبؤات لتقلب المناخ، وفي المحيط الهندي، ترتبط التغيرات الملوحة بقوة نهر الريح وتدفق المياه العذبة من الأنهار الرئيسية.

المحيط الجنوبي والمنطقة القطبية الشمالية

إن المحيط الجنوبي منطقة حرجة للملوحة والمناخ العالميين لأنه الموقع الرئيسي لتشكيل المياه العميقة حول أنتاركتيكا، وهنا، يؤدي الرفض الدقيق أثناء إنتاج الجليد البحري إلى توليد مياه كثيفة تغرق وتغذي المحيط الهزلي، كما أن تدفّق المياه العذبة وزيادة مدخلاتها من قذيفة الجليد المذوبة تغذي طبقة السطح، مما قد يقلل من تكوين مياه القوس القطبية الجنوبية.

أثر الشوائب على الحياة البحرية

وقد تطورت الكائنات البحرية إلى العمل في نطاقات ملوحة محددة، والكثير منها حساس حتى إزاء التغيرات المتواضعة، حيث تؤثر الملح على النسيج، والطفولة، والإنجاب، وتنمية اليرقات، وعندما تنحرف الملوحة عن المستويات المثلى، تتعرض الكائنات العضوية للإجهاد الفيزيولوجي، مما يمكن أن يقلل من النمو، ويزيد من الوفيات، ويغير تكوين المجتمع.

الشعاب المرجانية والنظم الإيكولوجية الساحلية

وتسود الشعاب المرجانية من بين أكثر النظم الإيكولوجية حساسية للإجهاد الملوحة، وتتمتع الشعاب المرجانية والطحالب التخصيبية فيها بتساهل ضيق إزاء تغير ملوحة المياه، ويمكن أن يؤدي التعرض المطول للملوحة المنخفضة إلى التبيض والوفاة، كما أن الشعاب التي تقع قرب أفواه الأنهار أو في المناطق التي تساقط فيها الأمطار الغزيرة، كما أن مدخلات المياه العذبة تقل عن احتياجات ملونة محددة،

الأسماك ومصائد الأسماك

فالكوان والرعي والسالمون كلها تتأثر بتدرجات الملوحة في مراحل حياتها المبكرة، وفي بحر الشمال، ترتبط التغيرات في الملوحة بالتحولات في توزيع الأرصدة السمكية، حيث أن الأنواع المارة والمارة تتحول إلى أنماط موائلها المثلى، حيث أن الكائنات التي تعتمد على الإسوارينية، مثل الحيوانات المهددة بالهرمونات، قد ارتبطت بالتحولات في توزيع الأرصدة السمكية.

Plankton and the Marine Food Web

فالهيتو بلانكتون، وهو قاعدة شبكة الأغذية البحرية، حساسة للملوحة لأنها تؤثر على توازنها الفموي وعلى مغذياتها، ولبعض الأنواع المختلفة صورة ملوحة مختلفة، وبالتالي فإن التغيرات في الملوحة الإقليمية يمكن أن تؤدي إلى تغيير تكوين المجتمعات المحلية في المحيط وتوقيت الازدهار، مما يؤدي إلى آثار مسببة للاختلال على كوكب الأرض، وعلى مستويات اليرق والتفاوت العالي.

رصد سلامة المحيطات: الأدوات والتكنولوجيات

إن الرصد الدقيق والمستمر للملوحة في المحيطات أمر أساسي لكشف الإشارات المناخية، وإثبات النماذج، ووضع السياسات التي تسترشد بها، وقد شهد العقدان الماضيان تقدما ملحوظا في القدرة على المراقبة، مدفوعا ببرامج دولية وتكنولوجيات جديدة.

"أرجو فلات آرراي"

وقد أدى برنامج آرغو، الذي بدأ في أوائل العقد الأول من القرن الماضي، إلى ثورة قدرتنا على قياس درجة الحرارة والملوحة في جميع أنحاء المحيط العالمي، حيث تطفو آرغو على عمق، وتتجه دوريا إلى السطح لقياس مدى الانسياب (الذي يعطي ملوحة)، ودرجات الحرارة، والضغط، إذ يعمل أكثر من 800 3 عائمة في الوقت الراهن، وتوفر صورا من أعلى 000 متر كل 10 أيام، وقد مكّنت مجموعة البيانات هذه من اكتشاف اتجاهات ملوحة في ظل حل غير مسبة.

الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل

وقد وسعت بعثتان ساتليتان نطاق قياسات الملوحة إلى نطاق عالمي: بعثة الوكالة الفضائية الأوروبية لرطوبة التربة وسُلّ المحيطات، التي أطلقت في عام 2009، وبعثة المياه الجوفية/الشبكة البحرية الوطنية، التي تُوفّر في الفترة من عام 2011 إلى عام 2015، وهي تُقيس درجة الحرارة اللامعة لسطح البحر في الترددات المجهرية البعيدة المدى، والتي تتسم بالحساسية إزاء الملوحة.

المركبات ذاتية الصنع والمهجّرات

وتتزايد استخدام مركبات المياه الجوفية ذاتياً ومرتفعات المحيطات لقياس الملوحة في مناطق معينة ذات أهمية، مثل المناطق الساحلية المرتفعة، والثلج، والمضائق، ويمكن لهذه المنصات أن تعمل لأسابيع إلى أشهر، وتوفر أجهزة تحويل ذات استبانة عالية تحل السمات الأمامية والمناورات، وتستفيد المزروعات بشكل خاص من رصد الملوحة في المحيطات القطبية، حيث تساعد على الحد من إمكانية الوصول إلى السفن والمنتجات الساتلية.

الاتجاهات المستقبلية في بحوث السلوانية

وعلى الرغم من التقدم الكبير، لا تزال هناك أسئلة هامة بشأن دور الملوحة في نظام المناخ وكيفية استجابته للاحترار المستمر، وهناك عدة أولويات بحثية تنبثق عن العقد القادم.

سلامة المحيطات العميقة وتخزين الحرارة

وتتركز معظم عمليات الملوحة في المحيط العلوي، ولا يزال المحيط العميق دون 000 2 متر يعاني من ضعف العينة، ومع ذلك فهو خزان ضخم من الملح والحرارة، ففهم تبادل الملح بين المحيطين العلوي والعمق أمر حاسم لإغلاق الميزانية العالمية للمياه وللتنبؤ بتغير المناخ في الأجل الطويل، ويجري نشر عوامات جديدة من منطقة أرغو العميقة التي يمكن أن تصل إلى 000 6 متر لمعالجة هذه الفجوة.

أنشطة الملح والطفولة

والعلاقة بين الملوحة والظواهر الجوية البالغة الشدة مثل الأعاصير والجفاف والفيضانات هي مجال جديد من مجالات البحث، حيث أن الملح يضيق المحيط العلوي ويؤثر على عمق طبقة مختلطة، مما يؤثر على الكثافة المحتملة للأعاصير المدارية، ويمكن أن تخفض حدة الأعاصير من الأنهار الرئيسية، بينما يمكن لطبقات الحاجز الساليني أن تعززها.

التحسينات النموذجية

ولا تزال نماذج المناخ تحسن تمثيلها لعمليات المحيطات، ولكن التحيزات في أنماط الملوحة مستمرة، إذ أن العديد من النماذج تحاكي الحالة السيئة للتحلية وتقلبها بدقة محدودة، ولا سيما في المناطق المدارية والعبوات المرتفعة، ويُعتبر الحد من هذه التحيزات أمرا أساسيا للتوقعات الموثوقة للمناخ في المستقبل، وارتفاع مستوى سطح البحر، وتغير النظم الإيكولوجية، ويساعد استيعاب البيانات التي تُحدث تنبؤات ملوحة من الأرجو والسواتل على تحسين

خاتمة

إن ملوحة المحيطات أكثر بكثير من مجرد قدر من المحتوى الملحي، وهي عنصر دينامي نشط في نظام الأرض الذي يُشكل تيارات المحيطات، وينظم النقل الحر، ويؤثر على بيولوجيا البحار، ويترك التوسع المستمر في دورة المياه العالمية، مدفوعا بمناخ اختياري مُحترف، بصمات واضحة في سجلات ملوحة المحيطات، وهذه التغييرات لها آثار عميقة على استقرار تداول الرخامولين، وشرط أساسي لسلامة البحر.