گرمای پنهان در اعماق دریا؛ چرا تصاویر ماهواره‌ای همه تغییرات اقیانوس را نشان نمی‌دهند؟
فرزانه جعفری همبری، توانانیوز ـ اقیانوس‌ها در برابر تغییرات اقلیمی واکنش‌هایی نشان می‌دهند که همیشه از سطح آب قابل مشاهده نیستند. امواج گرمای دریایی، یعنی دوره‌هایی که دمای آب دریا...
فرزانه جعفری همبری، توانانیوز ـ اقیانوس‌ها در برابر تغییرات اقلیمی واکنش‌هایی نشان می‌دهند که همیشه از سطح آب قابل مشاهده نیستند. امواج گرمای دریایی، یعنی دوره‌هایی که دمای آب دریا به‌طور غیرمعمول بالا می‌رود، می‌توانند ساختار اکوسیستم‌های دریایی را تغییر دهند. اما نکته مهم این است که واکنش زیستی به گرم‌شدن آب ممکن است در لایه‌هایی رخ دهد که ماهواره‌ها به‌تنهایی قادر به آشکارسازی کامل آن نیستند.
پژوهشی که در ۱۳ اکتبر ۲۰۲۶ منتشر شد، نشان می‌دهد بررسی هم‌زمان داده‌های ماهواره‌ای و اندازه‌گیری‌های مستقیم زیر سطح آب، تصویر دقیق‌تری از واکنش اقیانوس به گرما ارائه می‌دهد.
دریای شمال؛ تغییراتی فراتر از سطح آب
در جریان یک موج گرمای دریایی شدید در ژوئن ۲۰۲۳، پژوهشگران در بخش شمال‌غربی دریای شمال از یک شناور زیرآبی خودکار به نام گلایدر اقیانوسی استفاده کردند. این وسیله در لایه‌های مختلف آب حرکت می‌کند و اطلاعاتی درباره شرایط محیطی و تغییرات زیستی ثبت می‌کند.
تصاویر ماهواره‌ای افزایش کوتاه‌مدتی در فیتوپلانکتون‌های نزدیک سطح آب نشان می‌دادند؛ اما داده‌های گلایدر از افزایش شدیدتر و ماندگارتری در فیتوپلانکتون‌ها در عمق آب حکایت داشتند.
این تفاوت نشان می‌دهد که مشاهده سطح دریا همیشه برای شناخت کامل واکنش اکوسیستم کافی نیست. ممکن است تغییرات مهم زیستی در عمقی رخ دهند که از دید سنجش‌ازدور معمولی پنهان می‌مانند.
فیتوپلانکتون‌ها چرا اهمیت دارند؟
فیتوپلانکتون‌ها موجودات بسیار ریز و عمدتاً فتوسنتزکننده‌ای هستند که در آب‌های دریا زندگی می‌کنند. این موجودات با استفاده از نور خورشید، مواد غذایی و دی‌اکسیدکربن، مواد آلی تولید می‌کنند و پایه بخش مهمی از زنجیره غذایی دریایی را تشکیل می‌دهند.
زئوپلانکتون‌ها، بسیاری از ماهیان و دیگر موجودات دریایی به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم به این تولیدکنندگان کوچک وابسته‌اند. به همین دلیل، تغییر در میزان رشد یا پراکنش فیتوپلانکتون‌ها می‌تواند بر دسترسی به غذا در سطوح بالاتر زنجیره غذایی اثر بگذارد.
بااین‌حال، افزایش فیتوپلانکتون‌ها لزوماً به معنای بهبود وضعیت اکوسیستم نیست. پیامد آن به نوع گونه‌ها، مواد غذایی موجود، عمق رشد، مدت تغییر و شرایط محیطی بستگی دارد.
ارتباط امواج گرمای دریایی با حیات زیر آب
امواج گرمای دریایی می‌توانند شرایط فیزیکی و زیستی آب را تغییر دهند. افزایش دما بر لایه‌بندی آب، اختلاط عمودی، دسترسی موجودات به مواد غذایی و توزیع گونه‌ها اثر می‌گذارد.
وقتی آب‌های سطحی گرم‌تر می‌شوند، اختلاف دمای میان لایه‌ها ممکن است اختلاط آب را محدود کند. این وضعیت می‌تواند انتقال مواد مغذی از لایه‌های عمیق‌تر به سطح را تغییر دهد. البته واکنش فیتوپلانکتون‌ها در همه مناطق یکسان نیست و به شرایط محلی و ویژگی‌های هر گونه بستگی دارد.
در مطالعه دریای شمال، یافته اصلی این بود که تغییرات فیتوپلانکتونی در عمق آب، از آنچه تصاویر ماهواره‌ای سطح دریا نشان می‌دادند، شدیدتر و ماندگارتر بود. این نتیجه اهمیت بررسی ساختار عمودی اقیانوس را برجسته می‌کند.
چرا ماهواره‌ها به‌تنهایی کافی نیستند؟
ماهواره‌ها ابزار ارزشمندی برای بررسی گسترده و پیوسته اقیانوس‌ها هستند. آن‌ها می‌توانند اطلاعاتی درباره دمای سطح آب، رنگ اقیانوس و برخی شاخص‌های مرتبط با فیتوپلانکتون‌ها فراهم کنند.
اما سیگنال‌های ماهواره‌ای عمدتاً از لایه‌های نزدیک سطح آب به دست می‌آیند و لزوماً بازتاب‌دهنده شرایط تمام ستون آب نیستند. کدورت آب، عمق نفوذ نور، ویژگی‌های زیستی و پراکنش موجودات در عمق نیز بر تفسیر داده‌ها اثر می‌گذارند.
به همین دلیل، ترکیب مشاهدات ماهواره‌ای با شناورهای خودکار، حسگرهای دریایی و نمونه‌برداری مستقیم می‌تواند شناخت دقیق‌تری از تغییرات اقیانوس ایجاد کند.
کاربردهای جغرافیایی و مدیریتی پژوهش
این یافته‌ها برای جغرافیای طبیعی، اقیانوس‌شناسی و مدیریت منابع دریایی اهمیت دارند. شناسایی تغییرات زیستی در عمق آب می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا آثار امواج گرمای دریایی را بهتر ارزیابی کنند و درباره تغییرات احتمالی زنجیره غذایی، بهره‌وری زیستی و وضعیت زیستگاه‌های دریایی شناخت بیشتری به دست آورند.
همچنین، تلفیق داده‌های ماهواره‌ای و مشاهدات زیرآبی در سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی می‌تواند نقشه‌های دقیق‌تری از پراکنش تغییرات محیطی تولید کند. چنین نقشه‌هایی برای مقایسه مناطق مختلف، شناسایی نقاط حساس و پایش بلندمدت اکوسیستم‌های دریایی کاربرد دارند.
البته این پژوهش به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که همه امواج گرمای دریایی در سراسر جهان چنین واکنشی ایجاد می‌کنند؛ برای تعمیم نتیجه، به مشاهدات بیشتر در مناطق و شرایط متفاوت نیاز است.
جمع‌بندی
گرم‌شدن دریاها تنها به افزایش دمای سطح آب محدود نمی‌شود؛ واکنش‌های زیستی مهمی ممکن است در عمق اقیانوس رخ دهند و در تصاویر ماهواره‌ای به‌طور کامل دیده نشوند. پژوهش دریای شمال نشان می‌دهد که اتکا به یک نوع داده می‌تواند بخشی از تغییرات اکوسیستم را پنهان نگه دارد.
برای شناخت بهتر آثار تغییرات اقلیمی بر اقیانوس‌ها، لازم است سنجش‌ازدور با اندازه‌گیری‌های مستقیم زیر آب ترکیب شود. این رویکرد می‌تواند درک ما از واکنش زنجیره غذایی دریایی به گرما را بهبود بخشد و مبنای دقیق‌تری برای پایش و مدیریت اکوسیستم‌های دریایی فراهم کند.
منابع
۱. مرکز ملی اقیانوس‌شناسی بریتانیا؛ گزارش پژوهش مربوط به موج گرمای دریایی و واکنش فیتوپلانکتون‌ها در دریای شمال، اکتبر ۲۰۲۶.
۲. مجله علمی Communications Earth & Environment؛ پژوهش درباره تغییرات فیتوپلانکتونی زیر سطح آب در جریان موج گرمای دریایی دریای شمال.