من أين أتت تيارات المحيطات؟
لقد وجهت تدفقات المياه في بحار الأرض الملاحين لقرون وشكلت المناخات لفترة أطول. ولكن كيف ظهرت تيارات المحيطات لأول مرة؟
ربما ظهرت هذه التدفقات مع المحيطات الأولى للكوكب ، منذ حوالي 4 إلى 4.5 مليار سنة ، مدفوعة بنفس القوى التي تدفعها اليوم: الرياح ، والمد والجزر ، والاختلافات العالمية في درجة الحرارة والملوحة ، ودوران الكوكب.
وفقًا لـ جامعة هاواي في مانوا (يفتح في علامة تبويب جديدة). وهي تتراوح في الحجم من التيارات الصغيرة بالقرب من الشواطئ إلى التدفقات الممتدة عبر المحيط ، مثل الدوامات الهائلة ، أو الدورات الإهليلجية ، التي تتدفق بين القارات. على سبيل المثال ، في شمال المحيط الأطلسي ، تتدفق المياه غربًا على طول خط الاستواء ، شمالًا بعد الساحل الشرقي للولايات المتحدة في تيار الخليج ، ثم شرقًا على طول القطب الشمالي ، ثم جنوباً بعد أوروبا وأفريقيا باسم تيار الكناري.
الرياح ، التي تعمل بالطاقة الشمسية ، والتيارات السطحية المباشرة ، مثل تلك الموجودة في الدوامات. تؤدي الاختلافات في درجة الحرارة والملوحة بين خط الاستواء وقطبي الأرض إلى توليد تيارات المياه العميقة المعروفة بالدورة الحرارية الملحية (للحرارة بالإضافة إلى الملح). قد يستغرق الأمر ألف عام لإكمال دورة حرارية ملحية عالمية ، جيمس بوتيمرا (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ في جامعة هاواي في معهد Mānoa للجيوفيزياء وعلم الكواكب ، أخبر Live Science. يخلق المد والجزر تيارات أصغر ، بينما يدفع دوران الأرض الدوامات في اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الشمالي وعكس اتجاه عقارب الساعة في نصف الكرة الجنوبي (ما يسمى بتأثير كوريوليس).
بمجرد ظهور المحيطات الأولى على الكوكب ، كانت ستواجه قوى مماثلة ، روجر فو (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ في قسم علوم الأرض والكواكب في جامعة هارفارد ، قال لـ Live Science. لذا ، فإن تأريخ ظهور التيارات يعود إلى توقيت ولادة المحيطات. قال فو: “كان للأرض نفس الأنواع من تدرجات درجات الحرارة في الأيام الأولى كما هو الحال الآن ، لأن خط الاستواء أصبح أكثر سخونة”. “لذلك ، كان من الممكن أن يكون لها تيارات.”
وقال فو إن التقديرات المحافظة تشير إلى أن عمر المحيط يبلغ 3.8 مليار سنة. لكن، بلورات الزركون القديمة في أستراليا تحمل دليلًا على وجود مياه المحيطات منذ 4.4 مليار سنة ، أو حوالي 100 مليون سنة بعد تشكل الأرض. قال فو: “في وقت مبكر جدًا من تاريخ الأرض ، كان لدينا محيطات”.
نفس القوى ، أشكال مختلفة
ومع ذلك ، كان من الممكن أن تكون أنماط التيار البدائي مختلفة جدًا. لقد تغير موقع القارات بشكل كبير ، ومن المحتمل أن تكون جميعها مرتبطة ببعضها البعض في القارات الفائقة في أوقات مختلفة ، مع تكوينات أخرى بينهما. كان من الممكن أن يغير ذلك المسارات التي سلكتها التيارات السطحية ، مع عدم وجود جيب بين العالمين القديم والجديد لتشكيل شمال المحيط الأطلسي ، على سبيل المثال.
قال فو على نطاق زمني يصل إلى مليار سنة ، “ستكون تيارات المحيطات غير معروفة تمامًا ، لأن القارات لم يكن من الممكن التعرف عليها”. قال بوتيمرا إن المواقع القارية المختلفة كانت ستغير تيارات المحيطات العميقة أيضًا ، حيث تتمتع التيارات الحرارية الملحية بمسارات غير محظورة إلى حد كبير من خط الاستواء إلى القطبين ، على سبيل المثال.
وبسبب الوقت الذي تستغرقه القارات في تغيير التكوين بشكل ملحوظ ، فإن التيارات تبدو أبدية على المقاييس الزمنية البشرية. وقال فو إن التيارات الرئيسية اليوم “ربما ظهرت إلى الوجود … منذ ملايين السنين بسبب إعادة ترتيب القارة.”
في الواقع ، تُظهر السجلات التاريخية استمرار تيارات اليوم لفترة طويلة. قال بوتيمرا: “كان بنجامين فرانكلين هو أول من اكتشف تيار الخليج ، لأنه لاحظ عندما جاءت السفن أن هذا التيار … سيأخذهم شمالًا بسرعة كبيرة”. وكان الفايكنج سيختبرون تيار الخليج ».
