اطلاعات اولیه

کره زمین از نظر آنکه دمای سطحی آن به قدری است که وجود آب را در هر سه حالت مایع ، جامد و گاز امکان‌پذیر می‌کند، در میان سیارات منظومه شمسی ، سیاره‌ای غیر عادی است. از این گذشته ، تا آنجا که می‌دانیم، کره زمین تنها جرم منظومه شمسی است که در آن اقیانوس‌هایی وجود دارد. در واقع ، بهتر این بود که گفته شود اقیانوس ، زیرا اقیانوس‌های آرام ، اطلس ، هند ، منجمد شمالی و منجمد جنوبی اقیانوس یکپارچه‌ای هستند پر از آب شور ، و می‌توان قاره‌های اروپا ، آسیا ، آفریقا و آمریکا و خشکیهای کوچکتری مانند قطب جنوب و استرالیا را جزیره‌های این اقیانوس یکپارچه پنداشت.

مشخصات اقیانوس یکپارچه

واقعیت‌های مربوط به این اقیانوس یکپارچه بسیار جالب‌توجه است. مساحت کل این اقیانوس 363 میلیون کیلومتر مربع است و بیشتر از 70 در صد سطح کره زمین را پوشانیده است. حجم این اقیانوس با توجه به اینکه عمق متوسط اقیانوسها 7/3 کیلومتر است، در حدود 1340 میلیون کیلومتر مکعب است. یعنی برابر با 15/0 حجم کل سیاره زمین است. این اقیانوس در برگیرنده 2/97 درصد H₂O زمین است و چون در هر سال 3300000 کیلومترمکعب از آب اقیانوس تبخیر می‌شود و سپس به صورت باران یا برف بر زمین می‌بارد، در نتیجه چنین بارشهایی در حدود 8250000 کیلومترمکعب آب شیرین در زیر قاره‌ها و در حدود 1250000 کیلومتر آب شیرین در دریاچه‌ها و رودخانه‌ها گرد آمده است.

اهمیت اقیانوس

اقیانوس اهمیت ویژه‌ای در حیات دارد. تقریبا مسلم است که نخستین صورتهای حیات در اقیانوس‌ها ظاهر شده است و از لحاظ کمیت محض ، هنوز هم قسمت اعظم حیات در اقیانوس‌ها است. حیات در روی زمین محدود به چند مترمربع از سطح زمین است، (اگر چه پرندگان و سرنشینان هواپیماها گاهی از این حد و مرز بیرون می‌روند) و حال آنکه حیات در اقیانوس‌ها سراسر اقیانوس را تا اعماق 15 کیلومتری و در بعضی نقاط تا اعماق بیشتر ، اشغال می‌کند.

آگاهی انسان در مورد اقیانوس‌ها

آگاهی‌های انسان درباره اقیانوس‌ها ، و به خصوص کف آنها ، تا سالهای اخیر به همان اندازه آگاهیهای او از سیاره‌های دیگر بوده است. حتی آنچه امروزه اخترشناسان درباره سطح ماه می‌دانند، بیشتر از دانسته‌های زمین شناسان درباره سطح زیر اقیانوس‌های زمین است.

اقیانوس‌نگاران اولیه

اقیانوس شناسی (Oceanography) جدید را ماتیو فونتین موری (Mathew Fontaine Maury) ، افسر نیروی دریایی آمریکا ، کشف کرد. وی در آغاز سی سالگی ، در حادثه‌ای ناگوار پای خود را از دست داد. اما این حادثه ناگوار به نفع بشریت تمام شد. پس از این حادثه بود که موری متصدی انبار نقشه‌ها و وسایل نقشه‌برداری شد و کوشش خود را صرف نقشه‌برداری از جریانهای اقیانوس‌ها کرد.

موری پیشقدم همکاریهای بین المللی در مطالعات مربوط به اقیانوس شد و در کنفرانس تاریخی بین‌المللی که در سال 1853 در بروکسل تشکیل شد، چهره‌ای موثر بود. نخستین کتاب درسی خود را درباره اقیانوس‌نگاری ، به نام جغرافیای فیزیکی دریا ، در سال 1955 منتشر کرد. (فرهنگستان علوم دریایی در آناپولیس (Annapolis مرکز ایالت مریلند در آمریکا) به افتخار کارهای بزرگ وی به "قصر موری" (Maury Hall) ملقب شد.

(جریان کرومول

بعد از موری ، جریانهای اقیانوسی به طور کامل نقشه‌برداری شدند. این جریانها به وسیله اثر کوریولیس در اقیانوس‌های نیمکره شمالی دوایر عظیمی ‌در جهت حرکت عقربه‌های ساعت طی می‌کنند و در اقیانوس‌های نیمکره جنوبی دوایر عظیمی‌ در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌پیمایند. جریانی که در امتداد خط استوا حرکت می‌کند، تحت تاثیر اثر کوریولیس قرار نمی‌گیرد و ممکن است مسیری مستقیم طی کند. چنین جریان مستقیمی‌ در اقیانوس آرام واقع است و چندین کیلومتر در امتداد استوا به طرف مشرق طی می‌کند. این جریان به افتخار کاشف آن ، تونزند کرومول (Townsend Cromwell) ، اقیانوس شناس آمریکایی ، جریان کرومول نامیده شده است.

آیا اعماق اقیانوس‌ها ، آرام است؟

اقیانوس‌نگارها جریانهای کندی را در اعماق اقیانوس‌ها کشف کرده‌اند. دلایل غیر مستقیمی‌ نشان می‌دهد که اعماق اقیانوس‌ها نمی‌تواند آرام باشد. یکی از این دلایل این است که موجودات بالای دریا ، پیوسته کانیهای غذایی ، یعنی فسفاتها و نیتراتها ، را مصرف می‌کنند و پس از مرگ ، این مواد را با پیکر خود به اعماق دریا می‌برند. اگر جریانی وجود نداشت تا این مواد را دوباره به سطح دریا بیاورد، سطح دریا از وجود این کانیها تهی می‌شد.

دلیل دیگر آن است که اگر جریانهایی برای انتقال اکسیژن وجود نداشت، اکسیژنی که از هوا جذب می‌شد، نمی‌توانست به اعماق دریا نفوذ کند و در نتیجه بر اثر کاهش مقدار اکسیژن ، ادامه حیات در اعماق دریا امکان‌پذیر نبود. در واقع ، معلوم شده است که اکسیژن در عمیق‌ترین نقاط دریا نیز دارای غلظت مناسبی است. وجود اکسیژن در این نقاط فقط با این تصور قابل توضیح است که در اقیانوس مناطقی وجود دارد که آبهای سطحی سرشار از اکسیژن را به طرف پایین می‌کشد. علت پیدایش این جریانهای قائم اختلاف دماست.

آب سطحی اقیانوس در نواحی قطبی سرد می‌شود و بنابراین به طرف پایین کشیده می‌شود. این جریان دائمی ‌آبی که به پایین کشیده می‌شود، در سراسر بستر اقیانوس انتشار می‌یابد. بنابراین ، حتی در مناطق استوایی ، آب اعماق اقیانوس بسیار سرد و دمای آن نزدیک نقطه انجماد است. آب سرد اعماق اقیانوس عاقبت به طرف سطح آب بالا می‌آید، زیرا جای دیگر برای رفتن ندارد. آب ، پس از آنکه دوباره به سطح اقیانوس رسید، گرم و به طرف قطب شمال یا قطب جنوب کشیده می‌شود و در آنجا دوباره به طرف پایین کشانده می‌شود.

حیات در اعماق دریا

شگفت‌انگیز است که در عمق دریا نیز حیات وجود دارد. تقریبا تا یک قرن پیش تصور می‌شد که حیات در اقیانوس‌ها محدود به مناطق سطحی آنها است. مدیترانه ، مرکز اصلی تمدن متمادی ، در واقع در قسمتهای بسیار عمیق نسبتا عاری از حیات است، اما اگر چه این دریا نیمه کویر ، یعنی گرم و کم اکسیژن است. ادوارد فوربر (Edward Forber) ، طبیعی‌دان انگلیسی ، در دهه 1840 از عمق 2100 متری آن توانست ستاره دریایی زنده به دست آورد.

سپس معلوم شد که کابل تلگرافی که در سال 1860 از کف دریای مدیترانه از عمق 1600 متری گذرانده بودند، از مرجانها و گونه‌های دیگر پوشانده شده است. دنیای زندگی زیر آبی به هیچ وجه منطقه وهم‌آور سکوت نیست. هیدروفون (Hidrophen یا گوشی زیر آبی) در سالهای اخیر نشان داده است که صداهای تیک تیک ، خرخر ، ناله و صداهای دیگر موجودات دریایی به قدری زیاد است که سرسام‌آورتر از شلوغترین مکانهای روی خشکی است.

منابع جدید کانی

با دست یافتن آدمی‌ به پایین‌ترین عمق دریا ، منبع جدید و با ارزشی از مواد کانی ممکن است، به دست آید. ظاهرا در مناطق وسیعی از بستر اقیانوس آرام منابعی سرشار از منگنز و مقادیر قابل توجهی کبالت ، نیکل و مس پراکنده است

 

دانشمندان درصدد تولید انرژی از اعماق دریا   گروهی از دانشمندان کرهجنوبی راه جدیدی برای تولید انرژی از ذخایر هیدرات گاز طبیعی موجود در اعماق دریا ابداع کردهاند که همزمان موجب ذخیرهسازی و انباشته شدن گاز "دیاکسید کربن" در اعماق دریا میشود. به گزارش شانا به نقل از پایگاه اینترنتی روزنامه "کره تایمز"، پروفسور لی هیون سرپرست این گروه از موسسه علوم و فناوری کره جنوبی اعلام کرد: هیدرات گاز طبیعی به دلیل کارایی و فراوانی آن به عنوان یک منبع انرژی برای آینده مورد نظر قرار گرفته است. وی خاطرنشان کرد: دشواری موجود در زمینه جداسازی و استخراج هیدرات گاز طبیعی که به طور عمده در حاشیههای مناطق فلات قاره در اعماق دریا وجود دارد، مانع اصلی فراروی استفاده از این منبع انرژی خواهد بود. لی افزود: با این حال ما راهی برای جانشینی و معاوضه کردن این گاز سودمند با گاز زیانآور دی اکسید کربن پیدا کردهایم ، به این معنا که با ابداع این فناوری با یک تیر دو نشان میزنیم؛ از یک سو از ذخایر هیدرات گاز طبیعی استفاده میکنیم و از سوی دیگر مکانی برای ذخیره و انباشتن گاز دیاکسید کربن ایجاد می کنیم. وی گفت: دی اکسید کربن به منافذ صخرههای موجود در اعماق دریا نفوذ میکند و موجب خارج شدن هیدرات گاز طبیعی از این مکانها میشود. وی افزود: به گمان ما ، این شیوه جا به جایی شیوه سودمندی است زیرا ضمن استخراج ماده ارزشمند هیدرات گاز طبیعی ، کمترین آسیب را به اکوسیستم دریایی وارد میکند. این دانشمند کرهای یادآور شد که طبق برآوردهای او، حجم کل هیدرات گاز طبیعی در حدود دو برابر انرژی موجود در ذخایر فسیلی است. لی در عین حال پیش بینی کرد که استفاده تجاری از این شیوه مدتی به طول میانجامد زیرا مسائل دیگری نیز باید در نظر گرفته شود. گروه تحت سرپرستی لی آوریل گذشته (فروردین - اردیبهشت) نیز راهی برای ذخیرهسازی گاز هیدروژن پیدا و توجه محافل علمی را جلب کرد. این در حالی است که از هیدروژن به عنوان منبعی برای تامین انرژی در آینده یاد میشود. به گزارش شانا ، گاز زیانآور دیاکسید کربن که از مصرف سوختهای فسیلی تولید میشود، به عنوان یکی از عوامل اصلی تغییرات آب و هوایی و گرم شدن زمین شناخته شده است و دانشمندان همواره برای یافتن راهی به منظور محبوس کردن و انباشتن این گاز و جلوگیری از انتشار آن در فضا ، تلاش کردهاند.  آگاهی انسان در مورد اقیانوس‌ها    آگاهی‌های انسان درباره اقیانوس‌ها ، و به خصوص کف آنها ، تا سالهای اخیر به همان اندازه آگاهیهای او از سیاره‌های دیگر بوده است. حتی آنچه امروزه اخترشناسان درباره سطح ماه می‌دانند، بیشتر از دانسته‌های زمین شناسان درباره سطح زیر اقیانوس‌های زمین است. اقیانوس‌نگاران اولیه : اقیانوس شناسی (Oceanography) جدید را ماتیو فونتین موری (Mathew Fontaine Maury) ، افسر نیروی دریایی آمریکا ، کشف کرد. وی در آغاز سی سالگی ، در حادثه‌ای ناگوار پای خود را از دست داد. اما این حادثه ناگوار به نفع بشریت تمام شد. پس از این حادثه بود که موری متصدی انبار نقشه‌ها و وسایل نقشه‌برداری شد و کوشش خود را صرف نقشه‌برداری از جریانهای اقیانوس‌ها کرد.موری پیشقدم همکاریهای بین المللی در مطالعات مربوط به اقیانوس شد و در کنفرانس تاریخی بین‌المللی که در سال 1853 در بروکسل تشکیل شد، چهره‌ای موثر بود. نخستین کتاب درسی خود را درباره اقیانوس‌نگاری ، به نام جغرافیای فیزیکی دریا ، در سال 1955 منتشر کرد. فرهنگستان علوم دریایی در آناپولیس (Annapolis مرکز ایالت مریلند در آمریکا) به افتخار کارهای بزرگ وی به "قصر موری" (Maury Hall) ملقب شد. جریان کرومول : بعد از موری ، جریانهای اقیانوسی به طور کامل نقشه‌برداری شدند. این جریانها به وسیله اثر کوریولیس در اقیانوس‌های نیمکره شمالی دوایر عظیمی ‌در جهت حرکت عقربه‌های ساعت طی می‌کنند و در اقیانوس‌های نیمکره جنوبی دوایر عظیمی‌ در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌پیمایند. جریانی که در امتداد خط استوا حرکت می‌کند، تحت تاثیر اثر کوریولیس قرار نمی‌گیرد و ممکن است مسیری مستقیم طی کند. چنین جریان مستقیمی‌ در اقیانوس آرام واقع است و چندین کیلومتر در امتداد استوا به طرف مشرق طی می‌کند. این جریان به افتخار کاشف آن ، تونزند کرومول (Townsend Cromwell) ، اقیانوس شناس آمریکایی ، جریان کرومول نامیده شده است. آیا اعماق اقیانوس‌ها ، آرام است؟ اقیانوس‌نگارها جریانهای کندی را در اعماق اقیانوس‌ها کشف کرده‌اند. دلایل غیر مستقیمی‌ نشان می‌دهد که اعماق اقیانوس‌ها نمی‌تواند آرام باشد. یکی از این دلایل این است که موجودات بالای دریا ، پیوسته کانیهای غذایی ، یعنی فسفاتها و نیتراتها ، را مصرف می‌کنند و پس از مرگ ، این مواد را با پیکر خود به اعماق دریا می‌برند. اگر جریانی وجود نداشت تا این مواد را دوباره به سطح دریا بیاورد، سطح دریا از وجود این کانیها تهی می‌شد. دلیل دیگر آن است که اگر جریانهایی برای انتقال اکسیژن وجود نداشت، اکسیژنی که از هوا جذب می‌شد، نمی‌توانست به اعماق دریا نفوذ کند و در نتیجه بر اثر کاهش مقدار اکسیژن ، ادامه حیات در اعماق دریا امکان‌پذیر نبود. در واقع ، معلوم شده است که اکسیژن در عمیق‌ترین نقاط دریا نیز دارای غلظت مناسبی است. وجود اکسیژن در این نقاط فقط با این تصور قابل توضیح است که در اقیانوس مناطقی وجود دارد که آبهای سطحی سرشار از اکسیژن را به طرف پایین می‌کشد. علت پیدایش این جریانهای قائم اختلاف دماست. آب سطحی اقیانوس در نواحی قطبی سرد می‌شود و بنابراین به طرف پایین کشیده می‌شود. این جریان دائمی ‌آبی که به پایین کشیده می‌شود، در سراسر بستر اقیانوس انتشار می‌یابد. بنابراین ، حتی در مناطق استوایی ، آب اعماق اقیانوس بسیار سرد و دمای آن نزدیک نقطه انجماد است. آب سرد اعماق اقیانوس عاقبت به طرف سطح آب بالا می‌آید، زیرا جای دیگر برای رفتن ندارد. آب ، پس از آنکه دوباره به سطح اقیانوس رسید، گرم و به طرف قطب شمال یا قطب جنوب کشیده می‌شود و در آنجا دوباره به طرف پایین کشانده می‌شود. حیات در اعماق دریا : شگفت‌انگیز است که در عمق دریا نیز حیات وجود دارد. تقریبا تا یک قرن پیش تصور می‌شد که حیات در اقیانوس‌ها محدود به مناطق سطحی آنها است. مدیترانه ، مرکز اصلی تمدن متمادی ، در واقع در قسمتهای بسیار عمیق نسبتا عاری از حیات است، اما اگر چه این دریا نیمه کویر ، یعنی گرم و کم اکسیژن است. ادوارد فوربر (Edward Forber) ، طبیعی‌دان انگلیسی ، در دهه 1840 از عمق 2100 متری آن توانست ستاره دریایی زنده به دست آورد. سپس معلوم شد که کابل تلگرافی که در سال 1860 از کف دریای مدیترانه از عمق 1600 متری گذرانده بودند، از مرجانها و گونه‌های دیگر پوشانده شده است. دنیای زندگی زیر آبی به هیچ وجه منطقه وهم‌آور سکوت نیست. هیدروفون (hydrophone یا گوشی زیر آبی) در سالهای اخیر نشان داده است که صداهای تیک تیک ، خرخر ، ناله و صداهای دیگر موجودات دریایی به قدری زیاد است که سرسام‌آورتر از شلوغترین مکانهای روی خشکی است. منابع جدید کانی : با دست یافتن آدمی‌ به پایین‌ترین عمق دریا ، منبع جدید و با ارزشی از مواد کانی ممکن است، به دست آید. ظاهرا در مناطق وسیعی از بستر اقیانوس آرام منابعی سرشار از منگنز و مقادیر قابل توجهی کبالت ، نیکل و مس پراکنده است.