أكثر من ثلثي جسم الإنسان يتكون من الماء، لذلك لا عجب إن كان أكثر من 75% من كوكب الأرض يتكون من نفس العنصر ، لذا يطلق عليه الكوكب الأزرق، وهو يتنوع من حيث مصادر الماء، فهناك البحار والأنهار، والمحيطات والتي تشكل النسبة الأكبر من الماء، لذا تخصص علم كامل لدراستها، فما هو علم المحيطات؟
الخلاصة هي إن علم المحيطات هو مجموع من العلوم المتعددة، والتي تتضمن البحوث الأوقيانوغرافية والتي تعني بأخذ عينات من مياه البحر والحياة البحرية للدراسة عن كثب ، والاستشعار عن بعد للعمليات المحيطية بالطائرات والأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض ، واستكشاف قاع البحر عن طريق الحفر في أعماق البحار اكتشاف طبيعة حدوث الزلزالية للقشرة الأرضية تحت قاع المحيط.
إن المعرفة الأكبر بمحيطات العالم تمكن العلماء من التنبؤ بدقة أكبر ببعض الحوادث التي تحدث بشكل يومى، على سبيل المثال ، يمكن معرفة علاقة المحيطات بالطقس والتغيرات المناخية على المدى الطويل وتؤدي هذا أيضًا إلى استغلال موارد الأرض على نحو أكثر فعالية . [2]
كما أن علم المحيطات أمر حيوي لفهم تأثير الملوثات على مياه المحيطات وللحفاظ على جودة مياه المحيطات في مواجهة الطلب البشري المتزايد عليها.
حوالي 70 في المئة من سطح الأرض مغطاة بالمياه ، حوالي 97 في المئة من هذه المياه هي مياه مالحة التي تحيط بكوكب الأرض ، لكن بالنظر إلى حجم المحيطات والتقدم السريع في التكنولوجيا ، لا يبدو أن سيكون هناك نهاية لما يمكن أن يتم اكتشافه في علم المحيطات. [1]
تعريف علم المحيطات
علم المحيطات هو العلم الذي يهتم بدراسة السمات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمحيط ، بما في ذلك التاريخ القديم للمحيطات وحالتها الحالية والمستقبلية.
وقد زاد اهتمام العلماء بهذا الفرع من العلوم البحرية في السنوات الأخيرة خاصة في ظل المتغيرات الحالية، ففي وقت تتعرض فيه المحيطات للتهديد بسبب تغير المناخ وارتفاع مستوى التلوث الذي يسببه البشر سواء من خل التخلص من النفايات أو تعمد قتل وتقليل مساحة المياه ، مما أدى في النهاية إلى تآكل الخطوط الساحلية . [1]
ويؤدى تقلص مساحة المياه إلى تعرض أنواع كاملة من الحياة البحرية لخطر الانقراض ، لذلك يعتقد الباحثين أنه قد يكون فقد آن الأوان للاعتراف أن دور علماء المحيطات أكثر أهمية الآن مما كان عليه في أي وقت مضى.
العلوم التي ترتبط بعلم المحيطات
جميع العلوم الحيوية تترابط معًا، فلا يمكن دراسة علم المحيطات بدون الاستعانة بمجموعة من العلوم الأخرى مثل الكيمياء ، والجيولوجيا ، والأرصاد الجوية ، والبيولوجي ، وغيرها من فروع العلوم الحيوية والإنسانية في دراسة المحيط.
كما أنه في السنوات الأخيرة، أجبرت الدول المتقدمة على الاعتراف بأن هذا العلم من العلوم الهامة بشكل خاص اليوم ، لأن تغير المناخ والتلوث بالإضافة إلى عوامل أخرى تهدد المحيط وحياته البحرية. [1]
علم المحيطات البيولوجي
وعلم المحيطات بحر واسع من العلوم ينقسم إلي أفرع متعددة، واحد منها يُعرف بأنه أحد أفرع علم المحيطات الأكثر أهمية اليوم المعروف باسم علم المحيطات البيولوجي.
ويختص علم المحيطات البيولوجي بدراسة النباتات والحيوانات التي تعيش داخل المحيط أو في البيئة المحيطة به وتفاعلاتها مع البيئة البحرية.
لكن علم المحيطات لا يتعلق فقط بالدراسة والبحث ، إنه يتعلق أيضًا باستخدام هذه المعلومات لمساعدة القادة على اتخاذ اختيارات مناسبة بشأن السياسات التي تؤثر على حالة المحيطات. [2]
تؤثر النتائج العلمية التي يتم استخلاصها من خلال علم المحيطات على الطرق التي يستخدمها البشر في النقل والغذاء والطاقة والمياه ، وغير ذلك الكثير من الاستخدامات المتعددة للمحيطات .
على سبيل المثال ، يعمل الصيادون في حلف شمال غرب المحيط الأطلسي (NAMA) مع علماء المحيطات لفهم أفضل للكيفية التي تؤثر فيها التلوث على الحياة البحرية وتحديدًا على تقليل أعداد الأسماك، وتلوث الكائنات البحرية التي تشكل مخاطر صحية كبيرة على مستهلكي الأسماك ، ويأمل علماء المحيطات و NAMA معًا في استخدام أبحاثهم لإظهار الأسباب والحجج القوية التي ستتحول إلى قوانين هامة وملحة يجب تطبيقها بصرامة ووضع ضوابط تشديد للسيطرة على تلوث.
دراسة أوقيانوغرافية بيولوجية
يقوم الغواص جيريمي ستيوارت بإجراء دراسة أوقيانوغرافية بيولوجية ، وهي دراسة لنباتات وحيوانات المحيط وتفاعلاتها مع البيئة البحرية ، عن طريق شفط أمفيبودس (قشريات تشبه الجمبري) من طوف الجليد.
المادة التي يقوم عليها علم المحيطات
يستكشف علماء المحيطات من جميع أنحاء العالم مجموعة من الموضوعات على نطاق واسع مثل المحيط نفسه. على سبيل المثال ، تحقق فرق من علماء المحيطات عن التأثير القوي ذوبان الجليد البحري و تغيير أنماط التغذية وهجرة الحيتان التي تعيش في المناطق الأكثر برودة في المحيط .
إكسبلورر غابرييل كورادينو ، العالم وزميل التغيير العالمي بجامعة ولاية كارولينا الشمالية لعام 2017 ، المهتم بالنظم الإيكولوجية البحرية ، يقول أن على الرغم من البيئة المحيطة بالمحيطات تصبح أكثر دفئًا إلا أن هذا يهدد حياة مئات الكائنات الحية.
ويدرس Corradino كيف تؤثر التغيرات التي تصيب المحيط على مجموعات من العوالق النباتية المجهرية والأسماك التي تتغذي عليها ، ومن أجل تحقيق من نتيجة هذا البحث العلمي، قام بالعمل بشكل متواصل لمدة 5 أسابيع في خليج المكسيك ، حيث قام بتنقية مياه البحر لالتقاط العوالق النباتية والبروتوزوا – وهي أصغر وأهم جزء من السلسلة الغذائية للبحر.
علم المحيطات يدرس الكائنات الحية
بالطبع ، جزء من علم المحيطات هو الدراسة بشكل متعمق ومتأني للكائنات الحية في البحر.
ويركز أحد فروع علم المحيطات والذي يطلق عليه العلماء بعلم المحيطات الجيولوجي على تكوين قاع البحر وكيف يتغير مع مرور الوقت .
حيث بدأ علماء المحيطات الجيولوجيين في استخدام تقنية GPS الخاصة لرسم خريطة لقاع البحر والتضاريس الأخرى الموجودة تحت الماء .
ويمكن أن يوفر هذا البحث معلومات هامة تؤثر على حياة البشر ، مثل تقديم أبحاث عن كيفية تفسير حدوث النشاط الزلزالي ، الأمر الذي قد يؤدي إلى مزيد من الدقة في التنبؤ بالكوارث الطبيعية مثل الزلزال والتسونامي.
علم المحيطات الفيزيائي والكيميائي
بالإضافة إلى علم المحيطات البيولوجي والجيولوجي ، هناك فرعين رئيسيين آخرين لعلوم البحار ، أحدهما هو علم المحيطات الفيزيائي ، والذي يقوم على دراسة العلاقة التي تحدث بين قاع البحر ، والساحل ، والغلاف الجوي ، والآخر هو علم المحيطات الكيميائي ، والذي يقوم بدراسة التركيب الكيميائي لمياه البحر وكيفية تأثر تلك التركيبة بالطقس والأنشطة البشرية وعوامل أخرى.
الخلاصة هي إن علم المحيطات هو مجموع من العلوم المتعددة، والتي تتضمن البحوث الأوقيانوغرافية والتي تعني بأخذ عينات من مياه البحر والحياة البحرية للدراسة عن كثب ، والاستشعار عن بعد للعمليات المحيطية بالطائرات والأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض ، واستكشاف قاع البحر عن طريق الحفر في أعماق البحار اكتشاف طبيعة حدوث الزلزالية للقشرة الأرضية تحت قاع المحيط.
إن المعرفة الأكبر بمحيطات العالم تمكن العلماء من التنبؤ بدقة أكبر ببعض الحوادث التي تحدث بشكل يومى، على سبيل المثال ، يمكن معرفة علاقة المحيطات بالطقس والتغيرات المناخية على المدى الطويل وتؤدي هذا أيضًا إلى استغلال موارد الأرض على نحو أكثر فعالية . [2]
كما أن علم المحيطات أمر حيوي لفهم تأثير الملوثات على مياه المحيطات وللحفاظ على جودة مياه المحيطات في مواجهة الطلب البشري المتزايد عليها.
حوالي 70 في المئة من سطح الأرض مغطاة بالمياه ، حوالي 97 في المئة من هذه المياه هي مياه مالحة التي تحيط بكوكب الأرض ، لكن بالنظر إلى حجم المحيطات والتقدم السريع في التكنولوجيا ، لا يبدو أن سيكون هناك نهاية لما يمكن أن يتم اكتشافه في علم المحيطات. [1]
تعريف علم المحيطات
علم المحيطات هو العلم الذي يهتم بدراسة السمات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للمحيط ، بما في ذلك التاريخ القديم للمحيطات وحالتها الحالية والمستقبلية.
وقد زاد اهتمام العلماء بهذا الفرع من العلوم البحرية في السنوات الأخيرة خاصة في ظل المتغيرات الحالية، ففي وقت تتعرض فيه المحيطات للتهديد بسبب تغير المناخ وارتفاع مستوى التلوث الذي يسببه البشر سواء من خل التخلص من النفايات أو تعمد قتل وتقليل مساحة المياه ، مما أدى في النهاية إلى تآكل الخطوط الساحلية . [1]
ويؤدى تقلص مساحة المياه إلى تعرض أنواع كاملة من الحياة البحرية لخطر الانقراض ، لذلك يعتقد الباحثين أنه قد يكون فقد آن الأوان للاعتراف أن دور علماء المحيطات أكثر أهمية الآن مما كان عليه في أي وقت مضى.
العلوم التي ترتبط بعلم المحيطات
جميع العلوم الحيوية تترابط معًا، فلا يمكن دراسة علم المحيطات بدون الاستعانة بمجموعة من العلوم الأخرى مثل الكيمياء ، والجيولوجيا ، والأرصاد الجوية ، والبيولوجي ، وغيرها من فروع العلوم الحيوية والإنسانية في دراسة المحيط.
كما أنه في السنوات الأخيرة، أجبرت الدول المتقدمة على الاعتراف بأن هذا العلم من العلوم الهامة بشكل خاص اليوم ، لأن تغير المناخ والتلوث بالإضافة إلى عوامل أخرى تهدد المحيط وحياته البحرية. [1]
علم المحيطات البيولوجي
وعلم المحيطات بحر واسع من العلوم ينقسم إلي أفرع متعددة، واحد منها يُعرف بأنه أحد أفرع علم المحيطات الأكثر أهمية اليوم المعروف باسم علم المحيطات البيولوجي.
ويختص علم المحيطات البيولوجي بدراسة النباتات والحيوانات التي تعيش داخل المحيط أو في البيئة المحيطة به وتفاعلاتها مع البيئة البحرية.
لكن علم المحيطات لا يتعلق فقط بالدراسة والبحث ، إنه يتعلق أيضًا باستخدام هذه المعلومات لمساعدة القادة على اتخاذ اختيارات مناسبة بشأن السياسات التي تؤثر على حالة المحيطات. [2]
تؤثر النتائج العلمية التي يتم استخلاصها من خلال علم المحيطات على الطرق التي يستخدمها البشر في النقل والغذاء والطاقة والمياه ، وغير ذلك الكثير من الاستخدامات المتعددة للمحيطات .
على سبيل المثال ، يعمل الصيادون في حلف شمال غرب المحيط الأطلسي (NAMA) مع علماء المحيطات لفهم أفضل للكيفية التي تؤثر فيها التلوث على الحياة البحرية وتحديدًا على تقليل أعداد الأسماك، وتلوث الكائنات البحرية التي تشكل مخاطر صحية كبيرة على مستهلكي الأسماك ، ويأمل علماء المحيطات و NAMA معًا في استخدام أبحاثهم لإظهار الأسباب والحجج القوية التي ستتحول إلى قوانين هامة وملحة يجب تطبيقها بصرامة ووضع ضوابط تشديد للسيطرة على تلوث.
دراسة أوقيانوغرافية بيولوجية
يقوم الغواص جيريمي ستيوارت بإجراء دراسة أوقيانوغرافية بيولوجية ، وهي دراسة لنباتات وحيوانات المحيط وتفاعلاتها مع البيئة البحرية ، عن طريق شفط أمفيبودس (قشريات تشبه الجمبري) من طوف الجليد.
المادة التي يقوم عليها علم المحيطات
يستكشف علماء المحيطات من جميع أنحاء العالم مجموعة من الموضوعات على نطاق واسع مثل المحيط نفسه. على سبيل المثال ، تحقق فرق من علماء المحيطات عن التأثير القوي ذوبان الجليد البحري و تغيير أنماط التغذية وهجرة الحيتان التي تعيش في المناطق الأكثر برودة في المحيط .
إكسبلورر غابرييل كورادينو ، العالم وزميل التغيير العالمي بجامعة ولاية كارولينا الشمالية لعام 2017 ، المهتم بالنظم الإيكولوجية البحرية ، يقول أن على الرغم من البيئة المحيطة بالمحيطات تصبح أكثر دفئًا إلا أن هذا يهدد حياة مئات الكائنات الحية.
ويدرس Corradino كيف تؤثر التغيرات التي تصيب المحيط على مجموعات من العوالق النباتية المجهرية والأسماك التي تتغذي عليها ، ومن أجل تحقيق من نتيجة هذا البحث العلمي، قام بالعمل بشكل متواصل لمدة 5 أسابيع في خليج المكسيك ، حيث قام بتنقية مياه البحر لالتقاط العوالق النباتية والبروتوزوا – وهي أصغر وأهم جزء من السلسلة الغذائية للبحر.
علم المحيطات يدرس الكائنات الحية
بالطبع ، جزء من علم المحيطات هو الدراسة بشكل متعمق ومتأني للكائنات الحية في البحر.
ويركز أحد فروع علم المحيطات والذي يطلق عليه العلماء بعلم المحيطات الجيولوجي على تكوين قاع البحر وكيف يتغير مع مرور الوقت .
حيث بدأ علماء المحيطات الجيولوجيين في استخدام تقنية GPS الخاصة لرسم خريطة لقاع البحر والتضاريس الأخرى الموجودة تحت الماء .
ويمكن أن يوفر هذا البحث معلومات هامة تؤثر على حياة البشر ، مثل تقديم أبحاث عن كيفية تفسير حدوث النشاط الزلزالي ، الأمر الذي قد يؤدي إلى مزيد من الدقة في التنبؤ بالكوارث الطبيعية مثل الزلزال والتسونامي.
علم المحيطات الفيزيائي والكيميائي
بالإضافة إلى علم المحيطات البيولوجي والجيولوجي ، هناك فرعين رئيسيين آخرين لعلوم البحار ، أحدهما هو علم المحيطات الفيزيائي ، والذي يقوم على دراسة العلاقة التي تحدث بين قاع البحر ، والساحل ، والغلاف الجوي ، والآخر هو علم المحيطات الكيميائي ، والذي يقوم بدراسة التركيب الكيميائي لمياه البحر وكيفية تأثر تلك التركيبة بالطقس والأنشطة البشرية وعوامل أخرى.
