خیزش آب ساحلی و دینامیک فلات قاره

در امتداد برخی سواحل بادخیز، آب سطحی به سمت فراساحل رانده شده و با آب سرد و غنی از مواد مغذی از اعماق جایگزین می‌شود که موجب تغذیه برخی از پربارترین اکوسیستم‌های دریایی و شیلات روی زمین می‌گردد.

Definition

خیزش آب ساحلی (Coastal upwelling) بالا آمدن آب سرد و غنی از مواد مغذی از اعماق به سطح در نزدیکی سواحل است که توسط باد هدایت می‌شود؛ دینامیک فلات قاره (shelf dynamics) مطالعه جریان‌ها، اختلاط و فرآیندهای تبادلی است که گردش آب بر روی فلات قاره را کنترل می‌کند.

Scope

این موضوع شامل دینامیک اکمن ناشی از باد که باعث خیزش آب ساحلی می‌شود، سیستم‌های اصلی خیزش آب در مرزهای شرقی، گردش و جبهه‌های فلات قاره، فصلی بودن و تغییرپذیری خیزش آب، و بهره‌وری بیولوژیکی بالا و شیلاتی که خیزش آب از آن حمایت می‌کند، می‌شود.

Core questions

• چگونه بادهای در امتداد ساحل و اثر کوریولیس باعث خیزش آب ساحلی می‌شوند؟
• سیستم‌های اصلی خیزش آب در کجا و چه زمانی رخ می‌دهند؟
• چه عواملی گردش، جبهه‌ها و تبادل فلات قاره را کنترل می‌کنند؟
• چرا خیزش آب برخی سواحل را فوق‌العاده پربار می‌کند؟

Key theories

خیزش آب ساحلی ناشی از اکمن

باد در امتداد ساحل، انتقال اکمن را در لایه سطحی به سمت فراساحل هدایت می‌کند و حفظ جرم باعث بالا آمدن آب سرد و غنی از مواد مغذی برای جایگزینی آن در نزدیکی ساحل می‌شود.

کنترل از پایین به بالا بر بهره‌وری خیزش آب

مواد مغذی تامین شده توسط خیزش آب، تولید اولیه شدید را تغذیه می‌کنند که در زنجیره‌های غذایی کوتاه به سمت بالا منتشر می‌شود، و این توضیح می‌دهد که چرا سیستم‌های خیزش آب در مرزهای شرقی، بزرگترین شیلات جهان را حفظ می‌کنند.

Mechanisms

بادهایی که در امتداد ساحل می‌وزند، آب سطحی را از طریق انتقال اکمن به سمت فراساحل می‌رانند؛ برای حفظ جرم، آب عمیق‌تر در امتداد ساحل بالا می‌آید و آب سرد و سرشار از مواد مغذی را به منطقه نورگیر می‌آورد. این مواد مغذی باعث شکوفایی فیتوپلانکتون‌ها می‌شوند که از ماهی‌های فراوان حمایت می‌کنند، در حالی که جریان‌های فلات قاره، جبهه‌ها و توپوگرافی، گردش حاصل و تبادل با اقیانوس باز را سازماندهی می‌کنند.

Clinical relevance

سیستم‌های خیزش آب مانند سواحل پرو، کالیفرنیا، شمال غرب آفریقا و بنگوئلا سهم بزرگی از صید جهانی ماهی را تولید می‌کنند، بنابراین تغییرپذیری آن‌ها که توسط ال نینو و تغییرات اقلیمی هدایت می‌شود، پیامدهای اقتصادی عمده‌ای دارد؛ خیزش آب همچنین می‌تواند آب کم‌اکسیژن و اسیدی شده را به فلات قاره بیاورد و به اکوسیستم‌ها فشار وارد کند.

History

نظریه اکمن در مورد انتقال ناشی از باد (۱۹۰۵) و کار اسوردروپ در مورد جریان کالیفرنیا، پایه و اساس درک خیزش آب ساحلی را بنا نهاد؛ برنامه‌های بعدی سیستم‌های خیزش آب در مرزهای شرقی جهان را کمی‌سازی کردند و از طریق کارهایی مانند باکون، بررسی کردند که چگونه تغییر بادها ممکن است خیزش آب را تحت تغییرات اقلیمی تشدید کند.

Key figures

• Vagn Walfrid Ekman
• Harald Sverdrup
• Andrew Bakun

Seminal works

• talley2011
• mann2006

Frequently asked questions

چرا بادهایی که در امتداد ساحل می‌وزند باعث بالا آمدن آب سرد می‌شوند؟

اثر کوریولیس آب سطحی ناشی از باد را از ساحل منحرف می‌کند، بنابراین آب عمیق‌تر و سردتر باید بالا بیاید تا جای آن را بگیرد، فرآیندی که خیزش آب ساحلی نامیده می‌شود.

ال نینو چگونه بر خیزش آب ساحلی تأثیر می‌گذارد؟

در طول ال نینو، بادهای تجاری ضعیف می‌شوند و ترموکلاین در شرق اقیانوس آرام عمیق‌تر می‌شود، بنابراین خیزش آب، آب گرم‌تر و فقیر از مواد مغذی را بالا می‌آورد که به شدت بهره‌وری را کاهش داده و به شیلاتی مانند آنچووی پرو آسیب می‌رساند.