دانش دریا
وبلاگ اختصاصی مهندسین منیره و مائده السادات هاشمی مطلقدانش دریا
وبلاگ اختصاصی مهندسین منیره و مائده السادات هاشمی مطلقاقیانوس ها
اقیانوس ها و دریاها مجموعه واحدی تشکیل می دهند که به دنیای اقیانوس ها موسوم است.
کلیاتی درباره دریاها و اقیانوس‌هازمین سیاره آب است. پوسته زمین بیش از 4 میلیارد سال پیش به حالت جامد درآمده است و سپس در اثر آتشفشان، آب از درون زمین استخراج و در حوزه‌های اقیانوسی جمع شده است. تقریبا 71% سطح زمین با آب اقیانوسها پوشیده شده است و عمق متوسط اقیانوسها حدود 3730 متر است. در موقعیت های گوناگون، تنها بخش اندکی از آب زمین در جو موجود است و آب در دریاچه‌ها و پوشش‌های یخ باقی می‌ماند. تقریبا تمام آب در اقیانوس، که تأثیر عظیمی در زندگی ما دارد، باقی می‌ماند.
با این تعریف چنین به نظر میرسد که اگر قرار باشد نام با مسمائی برای سیاره خود انتخاب نمائیم، «کره‌آبی» خیلی مناسبتر است تا کره خاکی یا کره زمین.
از 510 میلیون کیلومتر مربع مساحت کل زمین، بیش از 361 میلیون کیلومتر مربع آنرا آب پوشانیده است. هممانطورکه در بالا هم ذکرشد 71% سطح زمین را دریاها و اقیانوس ها تشکیل داده‌اند و 29% بقیه را که معادل 149 میلیون کیلومتر مربع می‌باشد خشکی‌ها یا قاره ها اشغال کرده‌اند. صرفنظر از آبی که در داخل خلل‌و‌فرج سنگ‌های رسوبی موجود است، 97% از آب آزاد موجود در سیاره زمین را اقیانوسها دربر‌گرفته‌اند. مقدار عظیم ولی ناشناخته‌ای از آب هم درون سنگ‌ها و مواد تشکیل دهنده گوشته وجود دارد که در ترکیب سیلیکاتهای مختلف به کار رفته است.
همانطور‌که می دانیم پهنه‌های وسیع آب را با نام‌های دریا و اقیانوس از هم تفکیک می‌کنند. اقیانوس به پهنه بسیار وسیعی از آب ها اطلاق می‌گردد که در عین حال باید دارای تمام اختصاصات زیر باشد:
-وسعت فوق العاده
-عمق متوسط زیاد
-داشتن ارتباط وسیع با یکدیگر، چه در سطح و چه در عمق
-سواحل متشکل از توده خشکی‌های متعلق به قاره های مختلف.
با در نظر گرفتن شرایط فوق در عصر حاضر فقط 3 اقیانوس می‌توان در سطح زمین تشخیص داد:
1-اقیانوس آرام یا کبیر با وسعت 180 میلیون کیلومتر مربع
2-اقیانوس اطلس با وسعت 106 میلیون کیلومتر مربع
3-اقیانوس هند با وسعت 75 میلیون کیلومتر مربع
دریاها با وسعتی خیلی کمتر، هرگز نمی‌توانند هر 4 خصوصیات فوق را که برای اقیانوسها ذکر گردید، تواماداشته باشند. به عنوان مثال آنچه را که سابقا اقیانوس منجمد شمالی می‌نامیدند، جدیدا دریای قطب شمال نامگذاری کرده‌اند، زیرا این دریا علیرغم وسعت زیاد(14 میلیون کیلومتر مربع)، عمق زیاد و این حقیقت که سواحل آن با قاره‌های اروپا، آسیا و امریکا مجاورت دارد، به خوبی و با ابعاد کافی با اقیانوس اطلس و به خصوص با اقیانوس کبیر، ارتباط ندارد.
انواع دریاها
از دیدگاه جغرافیایی، درمیان دریاها، انواع مختلفی می‌توان تشخیص داد:
1- دریاهای کناری یا حاشیه‌ای:
این نوع دریاها در کناره‌ها و حواشی اقیانوسها قرار دارند و به علت ارتباط کافی با آنها، کم و بیش در تغییرات و تحولات کلی که اقیانوسها متحمل می شوند شرکت می کنند، مانند دریای مانش، دریای عمان، دریای برینگ و غیره...
2- دریاهای مدیترانه‌ای:
این گونه دریاها خیلی بیشتر و عمیق تر از دریاهای نوع اول در خشکی‌ها فرورفته و محاط شده اند. این دریاها گاهی نیز بین خشکی‌های یک قاره و یک مجمع الجزایر محدودمی شوند.
ارتباط اینگونه دریاها با اقیانوس از طریق یک یا چند تنگه باریک با عمقی خیلی کمتر از عمق دریا، انجام می‌گیرد، مانند دریای ژاپن و غیره...
● اشکال مختلف حیات در اقیانوس
گونه های میکروسکوپی زیر دریا از تنوع زیادی برخوردار هستند. در اوایل قرن ۲۱ نقش ویروسها در اکوسیستم دریایی به خوبی شناخته شده است. نقش فیتوپلانکتون ها به عنوان تامین کننده های منابع غذایی در اقیانوس به خوبی مشخص شده است. فیتوپلانکتونها به انواع زیر تقسیم می شوند: سیانوباکتری ها (که به آنها جلبک یا باکتری های سبز- آبی نیز گفته می شود)، انواع جلبکها که عبارت هستند از قرمز، سبز، قهوه ای و دیاتوم های زرد – سبز، دینوفلاژلات ها، ائگلنوئیدها، کوکولیتوفوریت ها، کریپتوموندانس،کلروموندانس، پاریسنوموندانس و سیسلیکوفلاژلات ها.زوپلانکتون ها نمونه های بزرگ تر از فیتوپلانکتون ها هستند و همه گروههای آنها جز انواع میکروسکوپی محسوب نمی شوند. بسیاری از پروتوزوآها زوپلانکتون هستند، مانند دینوفلاژلاتها، زوفلاژلاتها، فرامینیفرها و رادیولارینها.
بسیاری از گونه های جانوری بزرگ تر در ابتدای زندگی به صورت زوپلانکتونها هستند مانند لارو ماهیها یا شکل های اولیه ستاره دریایی. زندگی گیاهی معمولادر مقایسه با زندگی جانوری از تنوع کمتری برخوردار است. بسیاری از قسمتهای کم عمق اقیانوس با گیاهان و جلبک ها پوشیده شده است. جلبکهایی نظیر «Sargassum» و جلبک قهوه ای از این گروه محسوب می شوند. گیاهانی که می توانند در دریا به بقای خود ادامه دهند معمولادر اعماق کم پیدا می شوند مانند علفهای دریایی منطقه بین جزر و مد نیز محیط مناسبی برای زندگی گیاهی است. زندگی گیاهی معمولادر مقایسه با زندگی جانوری از تنوع کمتری برخوردار است. بسیاری از قسمتهای کم عمق اقیانوس با گیاهان و جلبک ها پوشیده شده است.
● سایر گونه های زیستی در اقیانوس
ستاره دریایی و شقایق دریایی، کرم های دریایی،نرم تن صدف دار، اسکوئید و اختاپوس، اسفنج ها، بریوزوآ، اکینودرم ها شامل ستاره دریایی، هستند.
● ماهی ها
ماهیها یکی از بزرگ ترین گروه های جانوری هستند که در سطح زمین وجود دارند و با توجه به اینکه هنوز در محیط های آبی زندگی می کنند نشان می دهد که عوامل زیادی در تکامل آنها مهم هستند. آناتومی ماهیها شامل قلب، اپرکولوم، غدد ترشحی که تولید کننده مخاط هستند، کیسه های شنا، آبشش، لبها و چشمها است. ماهی در شرایط دریا و زیر آب می تواند عمل تنفس انجام دهد زیرا اکسیژن مورد نیاز خود رابا استفاده از آبششهایش از آب دریا دریافت می کند. باله ها به ماهی کمک می کند تا بتواند در محیط آبی پایدار باقی بماند.
ماهی های شناخته شده عبارت هستند از: ساردین، ماهی کولی، ماهی تن، دلقک ماهی و ماهیهایی که در اعماق زیاد به سر می برند شامل هالیبوت، ماهی روغن هستند. ماهی های شکارچی کوسه ها و باراکیودآ میباشند.
● پستانداران دریایی
پنج نوع مختلف پستانداران دریایی وجود دارند. والهای دنداندار که خود شامل والهای Sperm و دلفینها میباشند. همچنین Cetaceans دارای والهای بالن مانند والهای خاکستری، والهای کوهاندار و والهای آبی است.
نهنگ دریایی، گونه انقراض یافته گاو دریایی،سیلها و شیرهای دریایی.خرسهای قطبی (خانواده Ursidae) هم جز پستانداران دریایی محسوب می شوند زیرا از نظر غذایی به دریا وابسته هستند.
● ریفهای مرجانی
یکی از سنگین ترین موجودات اقیانوس، ریفهای مرجانی هستند. ریفها از تنوع زیادی برخوردارند. ریفها هم در آب سرد و هم در آب گرم موجود هستند. ریفهای مناطق حاره اکثرادر آبهای آب گرم موجودند. ریفها از مرجانها و نهشته های آهکی تشکیل می شوند و معمولادر بالای رخنمونهای سنگی در کف بستر اقیانوس قرار دارند. در حال حاضر در زیست شناسی دریایی، ریفها و پدیده ال نینو مورد توجه قرار گرفته است. در سال ۱۹۹۸، ریفهای مرجانی واقعه سفید شدگی برای یکبار در هزار سال متحمل شدند.
این واقعه سبب شد که تعداد زیادی مرجان در سطح جهان به دلیل افزایش ناگهانی دما در سطح دریا از بین رفتند. برخی از ریفها می توانند به شرایط اولیه برگردند، اما دانشمندان معتقد هستند که ۵۸ درصد ریفهای مرجانی در معرض خطر قرار گرفته اند و پیش بینی می شود که با افزایش دمای جهان وضعیت مرجانها نسبت به گذشته وخیم تر شود.
● اقیانوس شناسی زیست شناختی
زیست دریایی یا اقیانوس شناسی زیست شناختی تمام جانوران دریایی، شامل پلانکتونهای میکروسکوپی (از فمتوپلانکتون که حدود ۰.۰۲ میکرومتر هستند تا فیتوپلانکتون ها که تولیدکنندگان اصلی غذای دریا هستند) تا والها که طول بدنشان به ۳۳ متر می رسد، را موردبررسی ومطالعه قرار می دهد. محیط هایی که در این رشته مورد بررسی قرار می گیرند عبارت هستند از لایه های کوچک سطح آب که در آن ارگانیسم ها و اجزا زیستی در سطح بین سطح اقیانوس و اتمسفر قرار گرفته اند تا بخشهای عمیق اقیانوس ها که گاهی اوقات عمق آنها به ۱۰۰۰۰ متر و یا بیشتر هم می رسد. ریفهای مرجانی، مجموعه جلبک های قهوه ای، محیط جزر و مد، محیط های گلی، ماسه ای و سنگی و مناطق پلاژیک اقیانوس مناطقی هستند که در آنها مواد جامد کمتر دیده میشوند.
تعداد زیادی از جمعیت جانوری و گیاهی سطح زمین در اقیانوس زندگی می کنند. با وجودی که اقیانوس ها ۷۱درصد سطح زمین را به خود اختصاص داده اند، در مقایسه با خشکی ۳۰۰ برابر موجودات را در خود جای داده اند. بسیاری ازگونه های اقیانوسی از نظر اقتصادی برای انسان اهمیت دارند مانند ماهی هایی که تامین کننده غذای انسان می باشند. البته باید این نکته را مورد توجه قرار داد، که بین موجوداتی که در اقیانوس و در خشکی زندگی می کنند، رابطه مستقیمی وجود دارد. اطلاعات انسان درباره ارتباط زندگی در دریا با چرخه های مهم مواد مانند چرخه کربن و انتقال انرژی در اکوسیستم در حال گسترش است. با وجود این قسمت های زیادی از اعماق اقیانوس هنوز ناشناخته باقی مانده است.یکی از مطالبی که در زیست شناسی دریایی به کار می رود، اکتشاف و نقشه برداری از چرخه زندگی گونه های مختلف و مکانی که این گونه ها درآن زندگی می کنند، می باشد.
زیست شناسان دریایی تاثیر جریانهای اقیانوسی و جزرومد بر زندگی دریایی اثر میگذارند یا اثر سایر عوامل موجود در اقیانوس را در رشد، پراکندگی و زندگی گونه های دریایی بررسی می کنند. اخیرااز دستگاههایی مانند GPS در برای ثبت بصری وقایع زیر دریا استفاده می شود. دانشمندان مکانهایی را که گونه های مختلف دریایی زندگی می کنند و چرخه های زندگی خود را میگذرانند، مورد بررسی قرار می دهند. برخی از دستگاههایی که در زیر دریا مورد استفاده قرار می گیرند، برای تشخیص کلیه چرخه های زندگی مناسب نیستند، زیرا شرایط کاری در اقیانوس دشوار است.
اگر اقیانوسها نبودند،دمای زمین از 60 درجه هم بیشتر می‌شد
به گزارش ایرنا ، محمد مهدی طهرانچی، در نخستین همایش ملی اقیانوس شناسی گفت: آب به اشکال مختلف همچون رودخانه‌ها، اقیانوسها، دریاها، یخچال‌ها در طبیعت وجود دارد که دائم از شکلی به شکل دیگر در تغییر است و همین روند حیات را میسر می‌سازد.
وی اظهار داشت: 67 درصد مساحت کره زمین را اقیانوسها تشکیل می‌دهند که 78 درصد بارش روی اقیانوسها انجام می‌شود و این منبع آبی منابع آب شیرین را به وجود می‌آورد.
وی ادامه داد: ایران کشوری است که مرزهای آبی زیادی دارد ،بنابراین باید جایگاه دریا و اقیانوسها جزو اولویت‌های دستگاه‌های مرتبط با موضوع باشد که اگر با نگاه علم و فناوری به آن پرداخته شود بدون شک موفق خواهیم بود.
گردش دماشوری
گردش دماشوری در اقیانوسهای جهان
منظور از گردش دَماشوری جریانهای عمده آب در اقیانوسها و دریاها است.
دمای آب و درصد شوری آن، هر دو در چگالی آب و بنابر این در ایجاد گردش و جریان آب در اقیانوسها تأثیر اساسی دارند و گردش آبی که در اثر این دو عامل پدید می‌آید گردش دماشوری نام دارد.
نحوه عملکرد
تمام اقیانوسهای سیاره زمین توسط جریان بزرگی از آب جاری به هم وصل میباشند که نوار نقاله اقیانوسی نامیده می‌شود. توسط همین نوار نقاله است که آب گرم منطقه استوایی اقیانوسها راه شمال را در پیش گرفته تا به گرینلند برسد. آنجا آب به تدریج سرد شده و به اعماق اقیانوس باز می‌گردد تا از طریق بستر آن دوباره به استوا بازگردد. این جریان عظیم آبی در متعادل نگه داشتن دمای زمین بسیار مؤثر است. به کمک همین کمربند آبی است که زمستانهای قطبی گرینلند و سواحل غربی اروپا قابل تحمل می‌شود.
گردش دماشوری و تغییر اقلیم زمین
نوار نقاله اقیانوسی به میزان شوری آب بسیار حساس است. اگر مقدار زیادی آب شیرین به این سیستم تزریق شود، جریان آب شیرین که سبکتر است به مرور که سرد می‌شود از آب شور هم دمای خود سنگین‌تر شده و قبل از رسیدن به گرینلند به کف اقیانوس میرسد و راه بازگشت را در پیش می‌گیرد. بنابراین نقش حساس کمربند اقیانوسی در گرم کردن مناطق قطبی به خوبی ایفا نخواهد شد.
در انتهای آخرین عصر یخبندان و زمانی که هوا کمی گرمتر شده بود، یک دریاچه بزرگ یخی به نام آگاسیز در آمریکای شمالی ذوب شد و به اقیانوس آتلانتیک شمالی ریخت. حدس زده می‌شود که حجم آب شیرین یخ زده این دریاچه به اندازه مجموع حجم تمامی دریاچه‌های امروزی بوده است. این مقدار زیاد آب شیرین در طی زمانی حدود ۱۰ سال حرکت نوار نقاله اقیانوسی را متوقف کرد. بنابراین شمال اروپا کاملاً یخ زد. بیش از هزار سال زمان لازم بود تا آب شیرین تزریق شده به نوار نقاله مرده اقیانوسی پراکنده و مستهلک شود و دوباره جریان بزرگ اقیانوسی به راه افتد.
| جریان‌ها و گردابه‌های اقیانوسی | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جریان‌ها |
| ||||||||||||||
| گردابه‌ها |
| ||||||||||||||
