التيارات الصاعدة الساحلية وديناميكيات الجرف القاري

على طول بعض السواحل التي تهب عليها الرياح، تُدفع المياه السطحية بعيدًا عن الشاطئ وتحل محلها مياه باردة غنية بالمغذيات من الأسفل، مما يغذي بعضًا من أكثر النظم البيئية البحرية ومصايد الأسماك إنتاجية على وجه الأرض.

Definition

التيارات الصاعدة الساحلية هي صعود المياه العميقة الباردة والغنية بالمغذيات إلى السطح بالقرب من السواحل بفعل الرياح؛ وديناميكيات الجرف القاري هي دراسة التيارات، وعمليات الخلط والتبادل التي تحكم الدوران فوق الجروف القارية.

Scope

يغطي هذا الموضوع ديناميكيات إيكمان (Ekman) المدفوعة بالرياح والتي تنتج التيارات الصاعدة الساحلية، وأنظمة التيارات الصاعدة الرئيسية للحدود الشرقية، ودوران الجروف القارية وجبهاتها، وموسمية التيارات الصاعدة وتقلباتها، والإنتاجية البيولوجية العالية ومصايد الأسماك التي تدعمها التيارات الصاعدة.

Core questions

• كيف تدفع الرياح الساحلية وتأثير كوريوليس (Coriolis) التيارات الصاعدة الساحلية؟
• أين ومتى تحدث أنظمة التيارات الصاعدة الرئيسية؟
• ما الذي يحكم دوران الجروف القارية وجبهاتها وتبادلها؟
• لماذا تجعل التيارات الصاعدة بعض السواحل منتجة بشكل استثنائي؟

Key theories

التيارات الصاعدة الساحلية المدفوعة بإيكمان (Ekman)

تدفع الرياح الساحلية نقل إيكمان (Ekman transport) بعيدًا عن الشاطئ في الطبقة السطحية، ويؤدي حفظ الكتلة إلى صعود المياه الباردة الغنية بالمغذيات لتحل محلها بالقرب من الساحل.

التحكم من الأسفل إلى الأعلى في إنتاجية التيارات الصاعدة

تغذي المغذيات التي توفرها التيارات الصاعدة إنتاجًا أوليًا مكثفًا ينتشر عبر سلاسل غذائية قصيرة، مما يفسر سبب دعم أنظمة التيارات الصاعدة للحدود الشرقية لأكبر مصايد الأسماك في العالم.

Mechanisms

تدفع الرياح التي تهب على طول الساحل المياه السطحية بعيدًا عن الشاطئ من خلال نقل إيكمان (Ekman transport)؛ وللحفاظ على الكتلة، ترتفع المياه الأعمق على طول الساحل، حاملة معها مياهًا باردة محملة بالمغذيات إلى المنطقة المضاءة بنور الشمس. تغذي هذه المغذيات ازدهار العوالق النباتية التي تدعم الأسماك الوفيرة، بينما تنظم تيارات الجرف القاري، والجبهات، والتضاريس الدوران الناتج والتبادل مع المحيط المفتوح.

Clinical relevance

تنتج أنظمة التيارات الصاعدة مثل تلك الموجودة قبالة بيرو، وكاليفورنيا، وشمال غرب إفريقيا، وبنغويلا حصة كبيرة من صيد الأسماك العالمي، لذا فإن تقلباتها المدفوعة بظاهرة النينيو وتغير المناخ لها عواقب اقتصادية كبيرة؛ كما يمكن أن تجلب التيارات الصاعدة مياهًا منخفضة الأكسجين وحمضية إلى الجروف القارية، مما يجهد النظم البيئية.

History

أرست نظرية إيكمان (Ekman) للنقل المدفوع بالرياح (1905) وعمل سفيردروب (Sverdrup) على تيار كاليفورنيا الأساس لفهم التيارات الصاعدة الساحلية؛ وقامت برامج لاحقة بتحديد أنظمة التيارات الصاعدة للحدود الشرقية في العالم كميًا، ومن خلال أعمال مثل عمل باكون (Bakun)، تم فحص كيف يمكن للرياح المتغيرة أن تكثف التيارات الصاعدة في ظل تغير المناخ.

Key figures

• Vagn Walfrid Ekman
• Harald Sverdrup
• Andrew Bakun

Seminal works

• talley2011
• mann2006

Frequently asked questions

لماذا تتسبب الرياح التي تهب على طول الساحل في ارتفاع المياه الباردة؟

يحرف تأثير كوريوليس (Coriolis) المياه السطحية المدفوعة بالرياح بعيدًا عن الساحل، لذا يجب أن ترتفع المياه الأعمق والأكثر برودة لتحل محلها، وهي عملية تسمى التيارات الصاعدة الساحلية.

كيف تؤثر ظاهرة النينيو على التيارات الصاعدة الساحلية؟

خلال ظاهرة النينيو، تضعف الرياح التجارية وتتعمق الطبقة الحرارية (thermocline) قبالة شرق المحيط الهادئ، لذا تجلب التيارات الصاعدة مياهًا أكثر دفئًا وفقيرة بالمغذيات، مما يقلل بشكل حاد من الإنتاجية ويضر بمصايد الأسماك مثل سمك الأنشوجة البيروفي.