لماذا يستكشف المحيط؟
المحيط يمثل مصدراً للغذاء، والطاقة والمعادن، والأدوية. كما أنه مهم باعتباره وسيلة للنقل والتجارة. ويوفر وسيلة استجمام في شكل رحلات بحرية وصيد وسباحة ونشاطات أخرى. ويؤثر نشاطا المحيط والغلاف الجوي بعضهما على بعض ويؤثران في الطقس والمناخ. وبما أننا نعتمد على المحيط في أشياء عديدة جدًّا، لذا يجب علينا أن نكتشف جميع ما يمكننا كشفه عن المحيط. وباكتشافنا وفهمنا للمحيط، يمكننا أن نستخدم موارده الطبيعية بحكمة.
الفِلبْ رصيف عائم يحمل الأجهزة (على اليمين) ينزلق عبر المياه مثل سفينة عادية. وعندما تمتلئ الخزانات الموجودة على طول هيكلها بالماء تغطس مقدمة السفينة. وبعد ذلك، ترتفع مؤخرة السفينة رأسيا، وتصبح معملاً ثابتا لبحوث المحيطات (على اليسار)
أدوات الاستكشاف
ولكي نفهم المحيط بصورة أفضل، يجب على العلماء جمع معلومات عن مسلكه. والأدوات التي يستخدمها علماء البحار في مساعيهم لاستكشاف المحيط تشمل:
1- سفن الأبحاث
2- غواصات الأبحاث المسماة الغواصات المختبرية (الغطاسة)
3- الأقمار الصناعية
4- الحواسيب.
سفن الأبحاث
سفن خاصة يتراوح طولها بين 30 و90م، وبها مختبر واسع يستطيع العلماء العمل فيه وهم في البحر. ويسافر علماء البحار في مراكب بحثية للقيام بملاحظات وقياسات. وربما يبقون لعدة أسابيع أو شهور في رحلة واحدة، وغالبًا ما يعملون في بحار هائجة وفي مواقع بعيدة.
ويستخدم علماء البحار أنواعًا عديدة من الآلات على سفن الأبحاث، ويستخدمون آلات تصوير تحت الماء لتصوير قاع البحر. وترسل الأجهزة الإلكترونية موجات صوتية لتسجيل صدى الأصوات من قاع البحر. ويعطي صدى التسجيلات معلومات عن عمق البحر. وأعظم هذه الآلات قوة تسجل صدى الصوت من عمق داخل قشرة الأرض. ويحلل العلماء التسجيلات للتعرف على تركيب قشرة الأرض. ويستخدم علماء المحيطات أيضًا أجهزة خاصة لتجميع عينات لماء البحر من أعماق مختلفة، ثم يقيسون درجات الحرارة والملوحة، وبعض الخصائص الأخرى لعينات ماء البحر. وتسحب شباك الصيد خلف سفينة الأبحاث جامعة عينات من الكائنات البحرية للدراسة، ويستعمل علماء البحار أيضًا عددًا من الأجهزة الطافية. وعلى سبيل المثال، يتكون مرسى السفينة من هلب، وعوامة متصلين بحبل سميك، ويمكن وضع العوامة على سطح المحيط أو عند عمق معين. ويقوم العلماء بربط أجهزة مختلفة في مكان خاص من حبل المرسى السميك. كما تقيس بعض الأجهزة اتجاه تيارات المحيط وسرعتها عند أعماق مختلفة. وتسجل أجهزة أخرى درجة حرارة الماء وملوحته. وربما يبقى مرسى السفينة في البحر لعدة سنين قبل أن تجمع سفينة الأبحاث الأجهزة والمعلومات التي بداخلها.
الغواصة المختبرية ألفن تستطيع حمل فريق من العلماء إلى قاع المحيط ليأخذ صورًا ضوئية، ويجمع العينات
وتشمل الأجهزة الطافية الأخرى العوامات (الطافيات) التي تنجرف مع تيارات المحيط السطحية، وتقوم بجمع المعلومات الرئيسية الخاصة عن دوران مياه المحيط. كما تسجل أيضاً ضغط الهواء، أو درجات حرارة المياه السطحية. وتنقل إلى العلماء عبر الأقمار الصناعية الحائمة في الفضاء. ويمكن لبعض العوامات أن تنجرف مع التيارات تحت سطح المحيط. ويستعمل علماء البحار سفنًا خاصة تحتوي على أجهزة ومعدات لحفر أعماق بعيدة داخل قاع المحيط. ويمكن أن تنتزع أجهزة الحفر عينات لبية من الرواسب والصخور الصلبة من تحت قعر البحر.ويمكن أن تزود العينات اللبيّة العلماء بمعلومات مهمة عن العمر الجيولوجي والتركيب المعدني وتطور قعر المحيط أو نشأته.
الغواصات المختبرية
يمكنها أن تنزل إلى أعماق المحيط، وهي تُمَكِّن العلماء من مشاهدة معالم موجودة على قعر المحيط ربما تغفلها الأجهزة الأخرى المدلاة في المحيط من سفن الأبحاث على السطح. والغواصات المختبرية المأهولة مثل الغواصتان الأمريكيتان المعروفتان باسم ألفن، والسلحفاة المائية يمكن أن تحمل طاقمًا من البحارة. ويقوم الطاقم بعمليات التصوير، وإرسال ذراع ميكانيكية خارج المركبة لجمع العينات،ونصب أجهزة خارج المركبة، أما الغواصات غير المطقّمة، أي التي لا تحمل طاقمًا من البحارة، وتحتوي على آلات تصوير تلفازية، فيتحكم العلماء في تشغيلها من سفينة الأبحاث التي تكون على سطح البحر. وفي عام 1985م، استخدم العلماء غواصتين غير مطقمتين، إحداهما أمريكية اسمها أرجو، والأخرى فرنسية اسمها سار، للبحث عن حطام سفينة التيتانك، وهي باخرة ركاب إنجليزية من عابرات المحيط، كانت قد غرقت عام 1912م في المحيط الأطلسي. وتحمل الغواصات المختبرية كذلك غواصين للنزول إلى أعماق المحيط حيث يخرجون منها لدراسة البيئة المحيطية مباشرة.
الأقمار الصناعية
تنقل المعلومات من العوامات والأجهزة الأخرى في البحر إلى علماء المحيطات على الشاطىء. كما تعطي فكرة عامة عن المساحات الشاسعة للبحر من مواقعها المرتفعة فوق الأرض. ومن خلال صور الأقمار الصناعية، يمكن مشاهدة توزيع الجليد البحري وانتشار بقع النفط، وتشكيلات السحب فوق المحيط.
ويمكن أن تُستخدم الأقمار الصناعية أيضًا في رسم خرائط توضح توزيع درجات الحرارة ولون سطح المحيط، ومساعدة العلماء في دراسة الاختلافات اليومية في مسارات تيارات المحيط وأنظمتها. ويعتمد علماء المحيطات بدرجة متزايدة على الأقمار الصناعية التي تزودهم بقدر كبير من المعلومات في زمن أكثر سرعة مما تفعله سفن الأبحاث.
الحواسيب
تمكن علماء المحيطات من جمع معلومات هائلة كانوا يحصلون عليها يوميًّا من الأقمار الصناعية ومن الأجهزة الموجودة على سفن الأبحاث وتحليلها. ويستخدم العلماء أيضًا الحواسيب لابتكار نماذج تمثيلات رياضية توضح حركة وتركيب المحيط. ويدرس العلماء هذه النماذج لفهم سلوك المحيط والتنبؤ بتأثيره في البيئة.
الاكتشافات
صور الأقمار الصناعية يمكن أن تعطي معلومات عن درجات حرارة المياه السطحية ونظام اتجاهات التيارات بالمحيط. يوضح الشكل صورة لقمر صناعي، ويمثل فيها اللونان الأحمر والبرتقالي أعلى درجات الحرارة، بينما يوضح اللونان الأزرق والبنفسجي أدناها. ويرى تيار الخليج (يسار)كنهر أحمر، بعيدًا عن سواحل أمريكا الشمالية
يكتشف علماء المحيطات باستمرار حقائق جديدة ومهمة عن المحيط. وقد حدث في عام 1977م أكثر الاكتشافات إثارة، عندما وجد العلماء فوهة ساخنة في قاع المحيط بالقرب من جزر جلاباجوس في شرقي المحيط الهادئ. وتبع ذلك اكتشاف فوهات مماثلة خاصة في شرقي المحيط الهادئ. وتحدث الفوهات الساخنة على طول الهضاب الوسطى في المحيط، حيث يزداد اتساع قاع البحر عند أعماق تتراوح بين 2,500 و3,500 م تقريبًا. وتتدفق من هذه الفوهات مياه حارة تحتوي على معادن مثل النحاس، والحديد، والزنك. وتترسب هذه المعادن حول الفوهات عندما تتلاقى المياه الحارة مع مياه البحر الباردة، ويكون شكل هذه الرواسب كالمداخن التي تتدفق من خلالها المياه الحارة. ووجود الحديد يسبب قتامة الماء، ولذلك يظهر دخان أسود كأنما يصعد من المداخن، ولهذا السبب، غالبًا ما تسمى الفوهات الساخنة المداخن السوداء.
وتدعم الفوهات الحارة مجتمعات كبيرة من كائنات الحياة البحرية الغريبة. وتستخدم بعض الأنواع من البكتيريا موادّ كيميائية موجودة في المياه الحارة لكي تنمو وتتكاثر. وتصلح البكتيريا كأساس لسلسلة الغذاء الذي تعيش عليه المجتمعات المختلفة للحياة البحرية. وهناك أشكال أخرى للحياة البحرية توجد بالقرب من الفوهات الحارة، تشمل حيوانات المحار الملزمي التي يصل طولها إلى حوالي 30 سم، وأيضًا الديدان الأنبوبية العملاقة، ذوات اللون الأحمر الزاهي، الأسطوانية الشكل، وطولها حوالي 3,7م. وقد اكتشف العلماء أيضًا أصنافًا متنوعة من سرطان البحر، والأسماك والروبيان، وحيوانات أخرى في مجتمعات الفوهات الحارة. وقبل ذلك، كانت معظم هذه الحيوانات أصنافًا غير معروفة في الحياة البحرية.
ويستنتج علماء المحيطات أيضًا اكتشافات حينما يستخدمون أدوات وطرقًا جديدة للموضوعات المألوفة للبحث. على سبيل المثال، ساعد استخدام الأقمار الصناعية والحواسيب في زيادة فهم العلماء لموضوع إلنينو، وهي ظاهرة بحرية تحدث في فترات تتراوح بين عامين وسبعة أعوام. وخلال إلنينو يتدفق تيار دافئ في اتجاه الجنوب على امتداد الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية، يدفئ مياه سواحل الإكوادور وبيرو التي تكون عادة باردة. ويشير المصطلح إلنينو أيضًا إلى التيار نفسه. وتقتل تدفئة مياه المحيط العديد من الأسماك، والطيور البحرية، وتسبب ضررًا اقتصاديًّا لكلٍّ من الإكوادور وبيرو.
واعتبرت إلنينو لعدة سنوات ظاهرة محلية فقط . لكن في أواخر ستينيات القرن العشرين الميلادي، لاحظ العلماء وجود صلة وثيقة بين ظاهرتي إلنينو والتغير في نظام الرياح عبر جميع أنحاء المحيط الهادئ الاستوائي. واستخدم العلماء هذه المعلومات ولأول مرة عام 1975م للتنبؤ بحدوث إلنينو. أدى التغير في نظام الرياح عامي 1982م، 1983م عبر المحيط الهادئ الاستوائي إلى حدوث إلنينو عالي القوة بشكل خاص تأثرت به مناطق عديدة من العالم نتيجة سقوط الأمطار. على سبيل المثال، حدث جفاف في أستراليا وإندونيسيا، بينما أغرقت الفيضانات مناطق كثيرة من أمريكا الجنوبية. ومازال علماء المحيطات يدرسون بصفة مستمرة ظاهرة إلنينو. وسوف يفيد التقدم في مقدرتهم على التنبؤ بهذه الظاهرة أقطارًا عديدة في أنحاء العالم.
مشكلات المحيط
تسرب النفط ينتج في هذه الحالة من حادثة لناقلة نفط. وهو من الأمثلة المعروفة لتلوث مياه المحيط. ويؤدي التسرب إلى تلوث المياه وشواطئ البحر قاتلاً كائنات البحر واليابسة
تلوث المحيط
تدخل الملوثات (المواد التي تؤدي إلى التلوث) إلى المحيط عن طريق الحوادث، والإهمال والإلقاء المتعمد للمهملات (النفايات والفضلات والقمامة). ويستطيع المحيط امتصاص بعض أنواع الملوثات بكميات معينة، وذلك بسبب حجمه الكبير، والعمليات الكيميائية والطبيعية التي تحدث بداخله. ولكن معظم الناس يستمرون في إلقاء ملوثات أكثر فأكثر في البحر. ولن يستطيع المحيط امتصاص جميع هذه الملوثات. ويمدنا المحيط بكثير من المواد الضرورية، كما يساعد في إبقاء بيئتنا صحية. لذلك أصبح مهمًّا جدًّا أن نعمل للتحكم في ظاهرة تلوث المحيط.
الزيت أو النفط
الزيت مصدر رئيسي لتلوث المحيط، ويحدث معظم تلوث المحيط بالزيت المتسرب إليه من اليابسة أو في الأنهار التي تستخدم لنقل النفط. ويتسرب الزيت أيضًا إلى المحيط بطرق طبيعية من الشقوق الموجودة في قاع البحر. وينشأ عن ناقلات النفط وحوادث آباره في البحار نسبة صغيرة من تلوث المحيط بالزيت، وربما تكون تأثيراته مصحوبة بكوارث خطيرة. وقد وقعت في يونيو 1979م، أكبر حادثة لتسرب الزيت في العالم عندما انفجرت بئر للنفط بعيدًا عن الساحل الشرقي للمكسيك، إذ تسرب حوالي 490 مليون لتر من الزيت. ووقع أيضًا في مارس 1978م، أكثر الحوادث خطورة لتسرب الزيت من ناقلة للنفط جنحت بعيدًا عن الساحل الفرنسي، مما أدى إلى تسرب 257 مليون لتر من الزيت. كما وقع في مارس 1989م تسرب هائل للزيت عندما جنحت ناقلة للنفط في ألاسكا بالولايات المتحدة، وتسرب منها حوالي 42 مليون لتر من الزيت. وقد وقع أكبر تسرب للزيت في العالم عندما فتح النظام العراقي آبار النفط الكويتية التي تدفق منها 950 مليون لتر من الزيت إلى الخليج العربي أثناء حرب الخليج الثانية عام 1991م. وتنشأ عن الكميات الكبيرة للزيت كتل تشبه القطران تلوث الشواطئ، والمناطق الساحلية الأخرى. ويُكَوِّن النفط طبقة رقيقة من الزيت على الأسماك، والطيور، والثدييات البحرية، ويؤدي ذلك إلى موت عدد كبير من هذه الكائنات.
ابتكر العلماء والمهندسون طرقًا متعددة لتنظيف بقع الزيت. وتتضمن إحدى هذه الطرق وضع حلقة من الأجهزة الطافية حول بقعة الزيت لمنع انتشارها. وبعد ذلك تقوم المضخات أو الكاسحات بتجميع الزيت الذي يطفو على سطح الماء. ويمكن استرجاع الزيت مرة أخرى بوساطة ألواح رقيقة، أو رش جزئيات دقيقة من مواد لها قابلية لامتصاص الزيت من سطح المحيط. ويمكن أيضًا إزالة بقع الزيت وتنظيف المياه بوساطة حرق النفط، ولكن هذه الطريقة تلوث الهواء. وتساعد المنظفات الصناعية في تكسير بقع الزيت، ولكنها تتسبب في أضرار إضافية للحياة البحرية.
دفن النفايات بالمحيط المقصود به الإلقاء المتعمد للنفايات والمخلفات. والقمامة في المحيط مصدر رئيسي لتلوثه. وتشمل هذه المواد النفايات الصناعية، ومياه المجاري. وتلقي الصناعات المختلفة بالمواد الكيميائية والمواد الحيوانية والنباتية وملوثات أخرى في المحيط. كما تنقل شبكات الصرف الصحي الفضلات البشرية، ومخلفات عمليات الطحن، والمياه التي تستعمل لأغراض الاستحمام، والغسيل إلى البحر. وتنقي محطات معالجة النفايات مياه المجاري لإزالة المواد السامة، ولكن معظم المياه المعالجة تظل محتوية على كثير من المواد الضارة بالمحيط. وفي ثمانينيات القرن العشرين، كانت الدول الصناعية بالعالم تدفن كل عام البليونات من الأطنان المترية من النفايات بالمحيط. لكن في عام 1988م، أصدرت الولايات المتحدة قانونًا بتحريم إلقاء النفايات أو دفنها بالمحيط وذلك اعتباراً من عام 1992م.
وتلقي مصانع المواد البلاستيكية في المحيط مجموعة خاصة من الملوثات التي تنتج عنها أضرار مدمرة لأن هذه المواد لا تتفتت بسهولة. وتأكل الطيور البحرية، والسلاحف والفقمات والحيتان وبعض الحيوانات الأخرى الشباك البلاستيكية والشنط ومواد التغليف، مما يتسبب في موتها، نتيجة لانسداد جهازها الهضمي. كما تلوث الأقراص البلاستيكية الصغيرة مياه المحيط. وتتميز هذه الأقراص عادة بأنها تطفو على سطح الماء، وينتج عن ذلك تغير في الظروف البيئية لحياة الكائنات المجهرية التي تعيش على سطح المحيط.الأمم المتحدة للاتفاق على معاهدة تحدّد ملكية البحر. وفي عام 1982م، توصلت الأمم المتحدة إلى الموافقة على معاهدة خاصة بشأن نظام القانون الخاص بالبحار لحماية المصالح الاقتصادية والبيئية للدول التي تقع حدودها على شواطئ البحار. بينما سمحت هذه المعاهدة بحُرية الملاحة لسفن جميع البلاد الأخرى.
تضمنت بنود هذه المعاهدة تطبيق النصوص الواردة بها على منطقة المياه الإقليمية التي تدخل ضمن حدود كل دولة لمسافة 12 ميلاً بحريًّا (22 كم) من شواطئ البلاد التي تقع سواحلها على البحر. وتمتد المنطقة الاقتصادية الخالصة (المطلقة) في معظم الأحوال إلى200 ميل بحري (370كم) بعد منطقة المياه الإقليمية للدولة. وكل قطر يقع على شاطئ البحر، حتى لو كان جزيرة واحدة، له الحق في السيطرة الكاملة على موارده الطبيعية والقيام بالأبحاث المختلفة في المنطقة الاقتصادية المقصورة. وتعرف المساحة المتبقية من المحيط بأعالي البحار، وليس لأي دولة في العالم الحق في الإعلان عن ملكيتها لأي جزء من مناطق أعالي البحار. وعلى الرغم من ذلك، فإن منطقة أعالي البحار تخضع لاتفاقيات دولية مختلفة تنظم مناطق صيد الأسماك وطرقه، وكذلك تحديد كميات السمك التي تجمعها سفن الصيد.
وعلى الرغم من أن عديدًا من الدول يطبق قانون معاهدة البحار، إلا أن المعاهدة لن تصبح من الناحية الرسمية نافذة المفعول إلا بعد موافقة 60 دولة على الأقل. وفي عام 1990م، صدقت 45 دولة فقط على المعاهدة. وفي عام 1994م، صدقت أكثر من 60 دولة على المعاهدة ومن ثم أصبحت نافذة المفعول. وكانت الولايات المتحدة قد اعترضت في البداية على المعاهدة لأنها ترى أن المعاهدة لا تحمي بدرجة كافية مصالح الصناعات الخاصة بعمليات التعدين لاستخراج المعادن من المياه العميقة في البحر. ولكنها تؤيد المنطقة الاقتصادية المقصورة (المطلقة). وفي عام 1983م، أعلنت موافقتها على مسافة 200 ميل بحري لتلك المنطقة.
علم المحيطات
وفي ثمانينيات القرن العشرين، كانت المصانع تلقي كل عام حوالي 6,4 بليون كجم من المواد البلاستيكية في المحيط. ويشمل هذا الرقم أيضًا فضلات المواد البلاستيكية التي تلقيها البواخر وسفن صيد الأسماك. وفي ديسمبر عام 1988م، بدأ تنفيذ معاهدة دولية تحرّم التخلص من المواد البلاستيكية التي كانت تلقيها البواخر والسفن الأخرى في المحيط. وصدّقت على هذه المعاهدة بريطانيا، وروسيا، والولايات المتحدة، وعدة دول أخرى.
علماء جيولوجيا البحار يدرسون الرواسب والمعالم السطحية لقاع المحيط. ويفحص هؤلاء العلماء العينات اللبية للرواسب والصخور الصلبة التي يتم الحصول عليها بحفر قاع البحر.
من يمتلك المحيط
لقد أصبح هذا السؤال على درجة كبيرة من الأهمية، إذ تأكدت جميع أقطار العالم أنه يمكن استغلال الثروة السمكية، والموارد الأخرى الموجودة بالمحيط. كما توجد رواسب معدنية ذات قيمة كبيرة في قعر البحر وتحت سطحه. وتعاونت لجان مختلفة بالمنظمة الدولية في يمكن دراسة المحيط بعدة طرق. وينقسم علم المحيطات إلى عدة تخصصات. فيدرس علماء فيزياء المحيط الأمواج، والمد والجزر، والتيارات، وتأثيرات المحيط والغلاف الجوي بعضها على بعض. ويختص علماء كيمياء المحيط بدراسة الخواص المختلفة للمواد الكيميائية في مياه البحر، والتفاعلات الكيميائية التي تحدث في المحيط. ويقوم علماء جيولوجيا البحار وعلماء جيوفيزياء البحار بتحليل الشكل والتركيب المعدني لقاع المحيط، وأيضًا القوى التي شكلت هذا القاع. ويدرس علماء جيولوجيا البحار أساسًا الرواسب والمعالم السطحية لقاع المحيط. ويختص علماء جيوفيزياء البحار بدراسة القشرة المحيطية العميقة. ويدرس علماء الأحياء البحرية وعلماء أحياء البحار الحياة البحرية من البكتيريا المجهرية إلى الثدييات البحرية الكبيرة. ويصمم مهندسو المحيط أدوات، وأجهزة محيطية تستخدم في بحوث المحيط، ويقومون بتطوير الطرق للحصول على الثروات المعدنية، والموارد الأخرى من البحر.
إعداد : أمانى إسماعيل
المصدر :
