در حالی که همه مردم دنیا مشتاقانه منتظر پایان یافتن همه‌گیری ویروس کرونا هستند، استفاده از ماسک نیز برای جلوگیری از انتقال ویروس در بیشتر نقاط جهان کم و بیش اجباری شده است. اگرچه بسیاری از مردم از ماسک استفاده می‌کنند و از توصیه‌های بهداشت عمومی نیز پیروی می‌کنند، اما برخی از افراد توصیه‌ها را جدی نمی‌گیرند و معتقدند که استفاده از ماسک چیزی بر خلاف میل آن‌ها است و به گونه‌ای این عمل به آن‌ها تحمیل شده است. در ادامه این مطلب با آی‌تی‌رسان همراه باشید.

تصمیم‌گیری برای استفاده از ماسک و رعایت یا عدم رعایت فاصله اجتماعی، به عهده خود شخص است، اما آنچه که در پذیرفتن این اقدامات تأثیر می‌گذارد ساده نیست. عوامل دموگرافیکی از جمله سطح درآمد، وابستگی سیاسی و جنسیت همه با این موضوع که افراد ماسک و فاصله اجتماعی را انتخاب می‌کنند، ارتباط دارد.

با این حال، علم روانشناسی می‌تواند به نوعی توضیح دهد که چرا تفاوت‌های رفتاری در استفاده از ماسک و رعایت محدودیت‌ها رخ می‌دهد. تحقیقات گذشته نشان داده است که عوامل روانشناختی مانند درک فرد از خطر و گرایش به رفتار مخاطره‌آمیز بر پایبندی به رفتارهای سلامتی تأثیر می‌گذارد. این مسئله اکنون کاملا در همه‌‌گیری کنونی مشاهده شده است.

یک پژوهش که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است، نشان داده است که تمایل بیشتر افراد به انجام اقدامات مخاطره‌آمیز با استفاده نکردن از ماسک یا حفظ فاصله اجتماعی در ارتباط است. در بخش دیگری از تحقیقات، مشخص شد میزان درک افراد از خطر ابتلا به ویروس کرونا است که باعث می‌شود مردم تصمیم بگیرند فاصله اجتماعی را رعایت کنند یا ماسک بزنند.

همچنین ممکن است یک توضیح روانشناختی بیشتر نیز وجود داشته باشد: پدیده‌ای به نام واکنش روانشناختی. این پدیده اینچنین می‌گوید که مردم به شدت باور دارند که باید آزادی عمل در رفتار خود داشته باشند و وقتی چیزی این آزادی را تهدید کند، دچار احساسات منفی شده و بنابراین برای بازگرداندن آن به حالت اول انگیزه می‌گیرند.

این بدان معناست که وقتی به آن‌ها گفته می‌شود از ماسک استفاده کنند و فاصله اجتماعی را رعایت کنند، برخی از افراد ممکن است فکر کنند که آزادی رفتاری آن‌ها در معرض تهدید قرار گرفته است. سپس خشم و احساسات منفی دیگر به دنبال آن می‌آیند. برای کاهش این احساسات ناراحت‌کننده، این افراد ممکن است سعی کنند با رعایت نکردن توصیه‌ها، به آزادی خود دست پیدا کنند.

مسئله مهم واکنش‌پذیری روانشناختی از همان اوایل در همه‌گیری مورد بحث قرار گرفته بود و اکنون به طور ویژه‌ای در مورد ماسک‌ زدن مورد بررسی قرار گرفته است.

چگونه می‌توان مردم را به استفاده از ماسک تشویق کرد؟

همانطور که روانشناسی می‌تواند به شما توضیح دهد که چرا مردم ممکن است ماسک زدن را نپذیرند، همچنین می‌تواند راهنمایی در مورد نحوه پذیرش مردم به آن‌ها ارائه دهد. از تکنیک‌های مختلف روانشناسی اجتماعی می‌توان برای ترغیب مردم به پیروی از توصیه‌های بهداشتی مانند استفاده از ماسک، رعایت فاصله اجتماعی و ماندن در خانه استفاده کرد.

یکی از روش‌های اصلی متقاعدسازی به تصویر کشیدن رضایت عمومی است. وقتی به مردم نشان می‌دهید که دیگران اینچنین نگرشی دارند (یا ندارند)، آنها بیشتر به سمت انجام یا عدم انجام آن کار متقاعد می‌شوند. دیدن کسی که ماسک زده است احتمال دارد دیگران نیز همین کار را انجام دهند. بنابراین استراتژی‌های متقاعدسازی می‌توانند بر این اطمینان حاصل کنند که مردم استفاده از ماسک را به صورت گسترده درک می‌کنند یا شاید با استفاده مکرر از آن در رسانه‌ها یا اجباری بودن آن در مکان‌های خاص باعث شود برای انجام این کار متقاعد شوند.

همچنین از مطالعات قبلی می‌توان فهمید که افراد اگر واضح، دقیق، ساده و سازگار باشند و به منبع اعتماد داشته باشند، بیشتر از دستورالعمل‌های بهداشت عمومی پیروی می‌کنند.

اما اثربخشی این نوع رویکردهای متناسب با همه برای متقاعدسازی و تغییر رفتار احتمالاً محدود خواهد بود. یافته‌های اولیه در زمینه متقاعدسازی شخصی نشان می‌دهد که تلاش برای رویکردهای اختصاصی برای افراد، بر اساس ترکیبی از ویژگی‌های اصلی آنها (مشخصات روانشناختی آن‌ها)، موثرتر است.

به عنوان مثال، در تحقیق اخیر که درباره چیزی غیر از ویروس کرونا بود، سه مشخصات اصلی شخصیت شناسایی شده است. کسانی که خجالتی‌ترند و از نظر اجتماعی معذب و مضطرب هستند، معمولاً ترغیب می‌شوند تا از دستورات دولت تحت استفاده از ماسک و رعایت فاصه اجتماعی پیروی کنند. این در حالی است که افرادی که بیشتر خود-محور و کنترل‌گر هستند، احساس زیادی برای انجام کاری خلاف اجتماع می‌کنند. آنها گزارش می‌کنند که این افراد کمتر تحت تأثیر دستورات دولت تحت استفاده از ماسک و رعایت فاصه اجتماعی قرار می‌گیرند.

علاوه بر این، افراد گروه سوم افرادی موافق، برون‌گرا و وظیفه‌شناس هستند. این تحقیق اینچنین گزارش می‌دهد که این افراد اگر با آنچه قبلا در برابر حادثه‌ای انجام شده است موافق باشند، ترغیب می‌شوند که کاری را انجام دهند و در صورت تغییر موقعیت، احتمال انجام آن کمتر خواهد بود. این بدان معناست که اگر آنها در گذشته تصمیم گرفته‌اند که استفاده از ماسک تصمیم بدی است، در نتیجه احتمالا در برابر تلاش بعدی دولت و مردم مسئول برای استفاده از ماسک و رعایت فاصه اجتماعی، مقاومت می‌کنند.

مقاله اخیر اینچنین نتیجه گرفت که فریاد زدن بر مردم برای اینکه از ماسک استفاده کنند، اثری ندارد و این تحقیق در مورد متقاعدسازی شخصی این موضوع را تأیید می‌کند. فقط کسانی که در این گروه خجالتی و مضطرب هستند، ممکن است به خوبی به چنین تاکتیکی مستقیم و سنگین پاسخ دهند. یک استراتژی به مراتب بهتر، تلاش برای رویکرد همدلانه‌ای است که به دنبال درک انگیزه‌های مختلف گروه‌های مردم از جمله اینکه آیا واکنش‌پذیری روانشناختی در این راه وجود دارد یا خیر و سپس متناسب با آن اقدامات مختلف را برای افراد تنظیم کنند، باشد.

نوشته نظر روانشناسان درباره افرادی که در دوران همه‌گیری ماسک نمی‌زنند! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

اقیانوس منجمد شمالی با وسعتی بیش از 14 میلیون کیلومتر مربع، کوچکترین و کم‌عمق‌ترین اقیانوس‌های جهان است. این اقیانوس همچنین جزو سردترین اقیانوس‌ها نیز است. سکوی یخ گسترده دریایی در نزدیکی مرکز آن شناور است که در زمستان طولانی، سرد و تاریک منبسط می‌شود و در تابستان منقبض می‌شود، زیرا خورشید در ارتفاع بیشتری در آسمان قرار دارد. هر ساله معمولا در ماه سپتامبر (مهرماه)، پوشش یخ دریا به کمترین سطح خود می‌رسد. آمار آن در سال 2020 معادل 3.74 میلیون کیلومتر مربع بود، که شامل دومین و کوچکترین اندازه‌گیری در 42 سال گذشته بوده و تقریبا نصف اندازه‌ای که در سال 1980 داشته است، شده است. هر ساله با گرم شدن آب و هوا، قطب شمال یخ‌های کمتری را در خود نگه می‌دارد. در ادامه با آی‌تی‌رسان همراه باشید تا دلایل و اثرات تغییرات آب و هوایی بر اقیانوس منجمد شمالی را مشاهده کنید.

اثرات گرم شدن کره زمین در سراسر جهان احساس می‌شود، اما در هیچ کجای کره زمین به اندازه قطب شمال چشمگیر نیستند. قطب شمال دو تا سه برابر سریع‌تر از هر مکان دیگر روی زمین گرم می‌شود و تغییرات گسترده‌ای را در اقیانوس منجمد شمالی، اکوسیستم‌های آن و 4 میلیون نفری که در قطب شمال زندگی می‌کنند‌، آغاز می‌‌کند.

برخی از آنها غیر منتظره هستند. آب گرم‌تر برخی از گونه‌ها را به سمت شمال و به عرض‌های جغرافیایی بالاتر می‌کشاند. یخ نازک‌تر، افراد بیشتری را از طریق قطب شمال با کشتی‌های تفریحی، کشتی‌های باری و کشتی‌های تحقیقاتی حمل می‌کند. یخ و برف تقریباً می‌توانند آب زیر آن از بین ببرند، اما تغییرات آب و هوایی اجازه می‌دهد تا نور بیشتری در آن جاری شود.

نور مصنوعی در شب‌های قطب

نور در قطب شمال بسیار مهم است. جلبک‌هایی که پایه و اساس شبکه غذایی اقیانوس منجمد شمالی را تشکیل می‌دهند، نور خورشید را به قند و چربی تبدیل می‌کنند که در نتیجه ماهی‌ها و در نهایت نهنگ‌ها، خرس‌های قطبی و انسان از آن تغذیه می‌کنند. در عرض‌های جغرافیایی زیاد در قطب شمال در اعماق زمستان، خورشید به مدت 24 ساعت در زیر افق باقی می‌ماند. به آن شب قطبی می‌گویند. در قطب شمال، در یک سال شش ماه روز طول می‌کشد و شب نیز به همان اندازه طولانی خواهد بود.

محققانی که اثرات از دست دادن یخ را مطالعه می‌کردند، رصدخانه ها را در پاییز سال 2006، قبل از یخ‌زدگی فیبورد، در قطب شمال مستقر کردند. هنگامی که نمونه‌برداری در بهار سال 2007 آغاز شد، تقریباً 6 ماه در آنجا مستقر شدند و داده‌ها را در طول شبی طولانی و تلخ قطبی جمع‌آوری کردند.

آنچه آنها تشخیص دادند، باعث شد همه چیز تغییر کند!

زندگی در تاریکی

دانشمندان در آن زمان تصور کردند که شب قطبی پدیده جالبی نیست. آن‌ها می‌گفتند که آن مانند دوره مرده‌ای است که در آن زندگی جریان ندارد و اکوسیستم در یک حالت تاریک و سرد قرار می‌گیرد. انتظار نمی‌رفت که مقدار زیادی از این اندازه‌گیری‌ها انجام شود، بنابراین محققان وقتی داده‌ها را مشاهده کردند، بسیار متعجب شدند و متوجه شدند که جریان زندگی اصلا توقف نمی‌کند!

زئوپلانکتون‌های قطبی یا همان حیوانات ریز میکروسکوپی کوچکی که جلبک می‌خورند، در چیزی به نام مهاجرت عمودی در زیر یخ و در شب‌های قطبی حرکت می‌کنند. موجودات دریایی در تمام اقیانوس‌های جهان این کار را انجام می‌دهند، در طول روز برای پنهان شدن از چشم شکارچیان احتمالی، در تاریکی به عمق آب اقیانوس می‌روند و شب‌ها برای تغذیه روی خشکی و زمین ظاهر می‌شوند.

ارگانیسم‌ها برای این کار از نور به عنوان نشانه استفاده می‌کنند، بنابراین نمی‌توانند در طول شب قطبی به تغذیه نپردازند. در حال حاضر می‌دانیم که شب قطبی شورشی علیه فعالیت‌های اکولوژیکی است. ریتم‌های طبیعی زندگی روزمره در تاریکی همچنان ادامه دارد. صدف‌ها از نظر چرخه‌ای باز و بسته می‌شوند، پرندگان دریایی تقریباً در تاریکی مطلق شکار می‌کنند، میگوهای نامرئی و حلزون‌های دریایی برای تولیدمثل در جنگل‌های دریایی جمع می‌شوند و گونه‌های آب‌های عمیق مانند عروس دریایی در هنگام تاریکی هوا به اندازه کافی تاریک می‌شوند تا از شکارچیان در امان بمانند.

برای بیشتر موجودات فعال در این دوره، ماه، ستاره‌ها و شفق قطبی نشانه‌های مهمی هستند که رفتار آنها را به ویژه در مناطقی از قطب شمال که تحت پوشش یخ دریا نیست، هدایت می‌کند. اما با گرم شدن آب و هوای قطب شمال و افزایش فعالیت‌های انسانی در منطقه، این منابع نور طبیعی در بسیاری از نقاط نامرئی خواهند بود و توسط نور مصنوعی بسیار قوی‌تر از بین می‌روند.

نور مصنوعی

تقریباً یک چهارم کل موجودات زمین در معرض نور مصنوعی پراکنده در شب قرار دارند، زیرا از جو به زمین بازتاب می‌شود. تعداد کمی مکان تاریک باقی مانده است و نور شهرها، خطوط ساحلی، جاده‌ها و کشتی‌ها تا فضای خارج از فضای زمین قابل مشاهده است.

حتی در مناطق کم‌جمعیت قطب شمال، آلودگی نوری قابل‌توجه است. مسیرهای حمل و نقل، اکتشاف نفت و گاز و شیلات با عقب‌نشینی یخ دریا به منطقه گسترش می‌یابد و نور مصنوعی را در شب تاریک قطبی می‌فرستد.

هیچ موجودی فرصت سازگاری مناسب با این تغییرات را نداشته است، تکامل در مقیاس زمانی بسیار طولانی‌تری امکان‌پذیر است. در همین حال، حرکات موزون زمین، ماه و خورشید نشانه‌های خوبی را برای حیوانات قطب شمال طی هزاره‌ها ارائه داده است. بسیاری از رویدادهای بیولوژیکی، مانند مهاجرت، جستجوی غذا و تولید مثل، بسیار قابل پیش‌بینی هستند.

در مطالعه اخیر انجام شده در مجمع‌الجزایر مرتفع قطب شمال سوالبارد، بین سرزمین اصلی نروژ و قطب شمال، مشخص شد که چراغ‌های داخل کشتی تحقیقاتی بر روی ماهی و زئوپلانکتون حداقل 200 متر پایین تأثیر می‌گذارد. موجوداتی که در زیر سطح می‌چرخند و از نفوذ ناگهانی نور آشفته شده‌اند، به طرز چشمگیری واکنش نشان می‌دهند، برخی به سمت پرتو شنا می‌کنند و برخی دیگر با خشونت به اطراف دیگر شنا می‌کنند.

پیش‌بینی تأثیر نور مصنوعی از کشتی‌هایی که اخیرا در قطب شمال بدون یخ حرکت می‌کنند، بر اکوسیستم‌های شب‌های قطب که تاریکی را برای مدت طولانی‌تری از انسان می‌دانند، دشوار است. اینکه چگونه حضور سریع انسان در قطب شمال بر اکوسیستم تأثیر می‌گذارد نگران‌کننده است، اما سوالات ناخوشایندی نیز برای محققان وجود دارد. اگر بسیاری از اطلاعاتی که درباره قطب شمال جمع‌آوری کرده‌ایم، از دانشمندان مستقر در قایق‌هایی با نور روشن بدست آمده باشد، وضعیت اکوسیستم چقدر می‌تواند طبیعی باشد؟

علوم دریایی قطب شمال در حال ورود به سکوهای دوری هستند که بدون هیچ‌گونه نور و اندازه‌گیری نمی‌توانند در تاریکی کامل دوام بیاورند.

جنگل‌های زیر آب

با عقب‌نشینی یخ‌های دریایی از سواحل گرینلند، نروژ، آمریکای شمالی و روسیه، دوره‌های آب‌های آزاد طولانی‌تر می‌شوند و نور بیشتری به کف دریا می‌رسد. ناگهان، اکوسیستم‌های ساحلی که دویست هزار سال زیر یخ پنهان شده‌اند، اکنون دوباره برگشته‌اند. این می‌تواند خبر خوبی برای گیاهان دریایی مانند جلبک دریایی باشد، جلبک‌های دریایی قهوه‌ای بزرگ که در آب سرد با نور و مواد مغذی کافی رشد می‌کنند.

برخی از گونه‌های ماهی دریایی که در کف دریا بوده‌اند و با موج و جریان شناور هستند، می‌توانند تا 50 متر (175 فوت) تقریباً با همان ارتفاع ستون Nelson’s در میدان ترافالگار لندن رشد کنند. اما جلبک دریایی به دلیل سایه ایجاد شده توسط یخ دریا و شستشوی آن بر بستر دریا معمولا از بالاترین عرض‌های جغرافیایی از بین می‌روند. این جنگل‌های سرسبز زیر آب قرار است با کوچک شدن یخ دریا توسعه یافته و رشد کنند. با این حال کلپ‌ها ورود جدیدی به قطب شمال نیستند. آنها زمانی بخشی از رژیم سنتی گرینلند بودند و محققان و کاوشگران قطبی بیش از یک قرن پیش آنها را در سواحل شمالی مشاهده کردند.

برخی از گونه‌های ماهی دریایی ممکن است پس از آخرین عصر یخبندان در سواحل قطب شمال پخش شده باشند. اما بیشتر جنگل‌های دریایی قطب شمال در مقایسه با توده‌های وسیع جلبک دریایی که مانند ساحل‌های کالیفرنیا در آمریکا قرار دارند، کوچکتر و نسبت به تکه‌هایی در آب‌های عمیق‌تر هستند، محدودترند.

شواهد اخیر از نروژ و گرینلند نشان می‌دهد که جنگل‌های دریایی کلپ‌ها در حال گسترش هستند و دامنه‌های آن‌ها را به سمت قطب افزایش می‌دهد. انتظار می‌رود این گیاهان اقیانوس با گرم شدن قطب شمال بزرگتر شده و رشد بیشتری داشته و باعث ایجاد نقاط بیشتری برای زندگی گونه‌ها در اطراف شوند. گستردگی کامل جنگل‌های دریایی کلپ قطب شمال تا حد زیادی دیده و ثبت نشده است، اما مدل‌سازی می‌تواند به تعیین میزان تغییر و رشد آنها از سال 1950 در قطب شمال کمک کند.

حفره جدید کربن

اگرچه جلبک‌های دریایی بزرگ به هر شکل و اندازه‌ای وجود دارند، اما بسیاری از آنها به طرز قابل توجهی شبیه درختان هستند. بدن آنها دارای تنه‌های بلند، مانند تنه درخت اما انعطاف‌پذیرتر است. پوشش گیاهی جنگل کلپ مانند برگ با تیغه‌های مسطح پر شده است، در حالی که پایه‌ها با وصل شدن جلبک دریایی به سنگ‌های زیرین مانند ریشه عمل می‌کنند.

برخی از انواع کلپ‌های دریایی قطب شمال می‌توانند بیش از ده متر رشد کرده و تاج پوششی بزرگ و پیچیده‌ای را به حالت معلق در ستون آب تشکیل دهند که دارای یک طبقه زیر سایه و محافظت شده است. این جنگل‌های دریایی دقیقاً مانند جنگل‌های در خشکی می‌توانند مانند زیستگاه‌ها، مناطق پرورشی و منابع تغذیه‌ای برای بسیاری از حیوانات و ماهیان از جمله ماهی، پولاک، خرچنگ، خرچنگ دریایی و جوجه تیغی دریایی را فراهم ‌کنند.

جلبک دریایی یک پرورش‌دهنده سریع است و کربن را در بافت چرم‌مانند خود ذخیره می‌کند. بنابراین گسترش آنها در قطب شمال برای آب و هوای جهانی چه معنایی دارد؟ پرورش جنگل‌های زیر دریای کلپ مانند احیای جنگل‌ها در خشکی، می‌تواند با هدایت کربن از جو، به کاهش تغییرات آب و هوایی کمک کند.

اگر بخواهیم به چیز بهتری اشاره کنیم، برخی از مواد کلپ از دریچه دریایی قطع شده و از آب‌های کم‌عمق ساحلی خارج می‌شود و به اعماق اقیانوس جایی که به طور موثر از چرخه کربن زمین خارج می‌شود، می‌رود. گسترش جنگل‌های کلپ دریایی در امتداد سواحل قطب شمال زمین می‌تواند به یک حفره برای گرفتن کربن در حال رشدی که توسط انسان با انتشار دی اکسید کربن تولید می‌شود، تبدیل شده و در اعماق دریا نگه داشته شود.

آنچه در دریای قطب شمال اتفاق می‌افتد کاملاً بی‌نظیر است؛ این جنگل‌های اقیانوسی در بیشتر مناطق دیگر جهان وجود دارند. به طور کلی، میزان جهانی جنگل‌های کلپ دریایی به دلیل موج گرما در اقیانوس‌ها، آلودگی، گرم شدن درجه حرارت و شیوع چرنده‌ها مانند جوجه تیغی‌های دریایی روند نزولی دارد.

اصلا جای تعجبی ندارد که همه خبرها خوب نیستند. تجاوز به جنگل‌های دریایی کلپ می‌تواند حیات وحش بی‌نظیر را در قطب شمال از بین ببرد. جلبک‌هایی که زیر یخ زندگی می‌کنند، جایی برای رفتن نخواهند داشت و ممکن است به کلی نابود شوند. گونه‌های دریایی کلپ سازگارتری ممکن است جایگزین ماهی‌های کلپ دریایی قطب شمال مانند Laminaria solidungula شوند. اما جلبک دریایی مجموعه‌ای از گونه‌هاست که با ذوب شدن یخ‌ها بیشتر به اعماق مناطق می‌روند.

تعرض به قطب شمال

میلن اینلت، در شمال جزیره بافین، نوناووت، کانادا، بیش از هر بندر دیگر در قطب شمال کانادا شاهد ترافیک دریایی است. بیشتر روزها در طول دوره آب آزاد، کشتی‌هایی به طول 300 متر بندر مملو از سنگ آهن را از معدن رودخانه ماری در نزدیکی ترک می‌کنند. سالانه بین 71 تا 82 کشتی از این منطقه عبور می‌کنند که بیشتر آنها به بندرهای شمال اروپا می‌روند یا از بندرها به اینجا می‌آیند.

کشتی‌های مسافرتی، کشتی‌های گارد ساحلی، قایق‌های تفریحی، یخ شکن‌های تحقیقاتی، کشتی‌های باری و قایق‌های محکم بادی پر از گردشگر نیز در این منطقه مستقر هستند. گرم شدن بی‌سابقه هوا و کاهش یخ دریا صنایع جدید و سایر فعالیت‌ها را به قطب شمال جذب کرده است. جوامعی مانند Pond Inlet در دو دهه گذشته شاهد سه برابر شدن ترافیک دریایی بوده‌اند.

این کشتی‌ها با حمل انبوهی از مسافران بین‌راهی که از روتردام، هامبورگ، دانکرک و جاهای دیگر سوار می‌شوند، از سراسر جهان به قطب شمال می‌آیند. این گونه‌ها که بعضی از آنها برای مشاهده با چشم غیرمسلح خیلی کوچک هستند، در آب و ماسه پمپاژ شده در مخازن داخل کشتی نگه داشته می‌شوند. آنها همچنین به بدنه و سایر سطوح بیرونی می‌چسبند که آلودگی بیولوژیکی یا بیوفولینگ نامیده می‌شود.

برخی از آنها از سفر به قطب شمال جان سالم به در می‌برند و با تخلیه آب و بارگیری آن در محیط آزاد می‌شوند. کسانی که زنده می‌مانند، ممکن است تخمک، اسپرم یا لارو آزاد کنند.

بسیاری از این موجودات بی‌ضرر هستند، اما برخی ممکن است مهاجمان تازه‌ای باشند که ممکن است آسیب‌زا باشند. تحقیقات در کانادا و نروژ نشان داده است که گونه‌های غیر بومی مهاجم مانند اسب کهر و سرخاب (جانوری که از جنس سخت پوستان است و به سنگ‌های ساحلی و ته کشتی و غیره می‌چسبد و به شکل بلوط است) می‌توانند از حمل و نقل کشتی به قطب شمال زنده بمانند. این امر با توجه به اینکه گونه‌های مهاجم یکی از مهمترین دلایل انقراض در سراسر جهان است، اکوسیستم‌های قطب شمال را به خطر می‌اندازد.

مسیرهای گسترده

نگرانی در مورد گونه‌های مهاجم بسیار فراتر از Pond Inlet رفته است. حدود 4 میلیون نفر در قطب شمال زندگی می‌کنند. بسیاری از آنها در امتداد سواحل مواد مغذی و زیستگاه حیاتی را برای حیوانات گسترده‌ای مانند نوعی ماهی قطب شمال، خوک دریایی، خرس قطبی، نهنگ و میلیون‌ها پرنده مهاجر فراهم می‌کنند.

با گرم شدن آب، فصل حمل و نقل طولانی‌تر می‌شود و مسیرهای جدید مانند گذرگاه شمال غربی و مسیر دریای شمال (در امتداد سواحل قطب شمال روسیه) در حال باز شدن هستند. برخی از محققان انتظار دارند که مسیری در قطب شمال تا اواسط قرن قابل عبور باشد. افزایش ترافیک کشتی تعداد و انواع موجودات منتقل شده به آب‌های قطب شمال را بزرگتر می‌کند و به تدریج شرایط مناسب‌تر احتمال بقای آنها را بهبود می‌بخشد.

پیشگیری، اولین راه برای جلوگیری از ورود گونه‌های مهاجم به قطب شمال است. اکثر کشتی‌ها باید آب کشتی خود را با استفاده از مواد شیمیایی یا فرآیندهای دیگر تصفیه کنند و یا آن را عوض کنند تا حرکت موجودات مضر به مکان‌های جدید محدود شود. طبق دستورالعمل‌ها به کشتی‌ها توصیه می‌شود که از پوشش‌های ویژه‌ای روی بدنه استفاده کرده و آنها را مرتباً تمیز کنند تا از سوخت‌گیری زیستی جلوگیری کنند. اما این اقدامات پیشگیرانه همیشه قابل اعتماد نیستند و تأثیر آنها در محیط‌های سردتر به خوبی درک نشده است.

بهترین روش بعدی، شناسایی سریع مهاجمان پس از ورود آنها است. آن‌ها پس از ورود باید به وسیله ناظران پاکسازی شوند. اما تشخیص زودهنگام نیاز به نظارت گسترده‌ای دارد که می‌تواند در قطب شمال چالش برانگیز باشد. مراقبت از ورود گونه جدید می‌تواند شبیه جستجوی سوزن در انبار کاه باشد‌، اما جوامع شمالی ممکن است راه‌حلی ارائه دهند.

محققان در نروژ، آلاسکا و کانادا راهی را برای آسان‌تر کردن جستجوی گونه‌هایی پیدا کرده‌اند که باعث آسیب به جاهای دیگر شده‌اند و می‌توانند شرایط محیطی قطب شمال را تحمل کنند. نزدیک به دوازده مهاجم شانس زیادی برای تسخیر در قطب شمال کانادا دارند.

در این میان خرچنگ بزرگ قرمز، بومی دریای ژاپن، دریای برینگ و اقیانوس آرام شمالی با سرما سازگار است. این موجود در سال 1960 برای بهبود صنعت ماهیگیری به عمد به دریای بارنتس وارد شد و اکنون در امتداد سواحل نروژ و دریای سفید به جنوب گسترش می‌یابد. این موجود یک شکارچی بزرگ و پرشور است که در کاهش صدف‌های برداشت شده، جوجه تیغی‌های دریایی و دیگر گونه‌های آهسته‌رو نقش دارد. امکان دارد خرچنگ بزرگ قرمز در آب آورده‌شده کشتی‌ها نیز سالم بماند.

نوع دیگری از این موجودات، صدف پیرابند است که بر روی گیاهان آبزی سرسبز در زیستگاه‌های ساحلی می‌چسبد و سنگ‌های برهنه را پشت سر می‌گذارد. همچنین این موجود در سواحل شرقی آمریکای شمالی انگلی ایجاد کرده است که باعث بیماری لکه‌های سیاه در ماهی‌ها می‌شود، و ماهی‌های بالغ را تحت فشار قرار داده و باعث بیماری آن‌ها می‌شود، موجودات نابالغ را بکشد و باعث آسیب روده‌ای به پرندگان و پستانداران که آن‌ها را می‌خورند، می‌شود.

ردیابی بقایای ژنتیکی

اگر این گونه‌های جدید به Pond Inlet وارد شوند، ممکن است بر ماهیان و پستاندارانی که آن‌ها را شکار می‌کنند و می‌خورند، تاثیر بگذارد. پس از چندین سال که تعداد کمی از گونه‌های غیربومی مانند نوعی کرم به نام (Marenzellaria viridis) و آمفیپود ساکن که احتمالا قبلا کشف شده است، اکنون جزو گونه‌های تهاجمی به شمار می‌روند. مشخص شده است که هر دوی این موجودات به چگالی بالا می‌رسند، ویژگی‌های رسوب کف دریا را تغییر می‌دهند و با گونه‌های بومی رقابت می‌کنند.

بافین لند شرکتی است که معدن Mary River را اداره می‌کند. این شرکت اکنون در تلاش است تا تولید سالانه سنگ آهن خود را دو برابر کند. در صورت پیشروی، 176 حامل سنگ معدن در فصل آب‌های آزاد از ورودی میلن عبور می‌کنند.

اگرچه آینده حمل و نقل قطب شمال اکنون نامشخص است، اما این یک روند صعودی است که باید آن را مشاهده کرد. محققان در کانادا در حال کار با شرکای بومی در جوامع با فعالیت حمل و نقل بالا از جمله چرچیل، مانیتوبا، Pond Inlet ،Iqaluit در نوناووت؛ Salluit، کبک و نائین، نیوفاندلند هستند تا یک شبکه نظارت بر گونه‌های مهاجم را ایجاد کنند. یکی از این روش‌ها شامل جمع‌آوری آب و آزمایش آن برای بقایای ژنتیکی از فلس، مدفوع، اسپرم و سایر مواد بیولوژیکی است.

این دی‌ان‌ای محیطی (eDNA) به راحتی جمع می‌شود و می‌تواند به شناسایی موجوداتی کمک کند که گرفتن آنها دشوار است یا فراوانی کمی دارند. این تکنیک همچنین دانش پایه‌ای راجع به تنوع زیستی ساحلی در مناطق دیگر با کشتیرانی بالا، که یک گام اساسی در تشخیص تغییرات آینده است، بهبود یافته است. برخی از گونه‌های غیربومی قبلاً در بندر چرچیل با استفاده از نظارت eDNA و سایر روش‌های نمونه‌گیری از جمله ماهی‌های دریایی، نوعی ماهی رنگین‌کمانی و گونه‌های تهاجمی پاروپا شناسایی شده‌اند.

اکنون اقداماتی برای گسترش شبکه در سراسر قطب شمال به عنوان بخشی از استراتژی شورای گونه‌های مهاجم غیربومی قطب شمال برای کاهش گسترش گونه‌های مهاجم در حال انجام است.

برخی قطب شمال را اغلب خط مقدم بحران آب و هوا می‌نامند و به دلیل سرعت گرمایش، این منطقه درگیر هر نوع تهاجم، از گونه‌های جدید تا مسیرهای حمل و نقل جدید شده است. این نیروها می‌توانند حوضه اقیانوس را به طور کامل بازسازی کنند. قطب شمال سریع‌تر از آنچه دانشمندان بتوانند حتی آن را درک کنند، در حال تغییر است. با این وجود فرصت‌هایی مانند رشد حفره‌های کربنی وجود دارد که می‌تواند به نفع حیات‌وحش و افرادی باشد که در آنجا زندگی می‌کنند. همه تغییرات در جهان در حال گرم شدن کاملا منفی نخواهند بود. در قطب شمال نیز مانند هرجای دیگر‌، برندگان و بازندگانی در این راه وجود خواهد داشت.

نوشته تغییرات آب و هوایی، عامل ورود گونه‌های مهاجم به اقیانوس منجمد شمالی! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

دانشمندان انتظار دارند که میزان انتشارات جهانی در سال 2020 حدود 7 درصد (یا 2.4 میلیارد تن دی اکسید کربن) در مقایسه با سال 2019 کاهش یابد، این میزان کاهش بسیار بی‌سابقه بوده است، البته می‌توان همه‌گیری ویروس کرونا را نیز عاملی در کاهش فعالیت اقتصادی و در نتیجه کاهش انتشارات گازی دانست. در ادامه با آی‌تی‌رسان همراه باشید.

برای بیان این مسئله می‌توان اینچنین اظهار کرد بحران مالی جهانی در سال 2008 شاهد کاهش 1.5 درصدی انتشار جهانی نسبت به سال 2007 بود. میزان کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در سال جاری بیش از چهار برابر بوده است. این یافته‌ها و حذف دی اکسید کربن که به عنوان عامل اصلی ایجاد تغییرات انسانی در آب و هوا است، در مقدار جهانی کربن دیده می‌شود.

این خبر ممکن است خبر خوبی به نظر بیاید، اما نباید از این بابت مطمئن بود چون این مقدار کاهش احتمالا در سال آینده به مقدار اصلی خود بازخواهد گشت. مطالعه اخیر نشان داد که انتشار گازهای گلخانه‌ای در چین در اواخر بهار هنگامی که فعالیت اقتصادی به حالت عادی بازگشت، به بالای سطح سال گذشته رسیده است.

این یافته‌ها در نشست رهبران جهانی اظهار خواهد شد و آن‌ها برای تعهدات خود در قبال اقدامات آب و هوایی پنج ساله توافق‌نامه پاریس نظراتی ارائه می‌دهند. آن‌ها باید از این کاهش عظیم انتشار باید به عنوان یک فرصت منحصر به‌فرد استفاده کنند تا مسیر تاریخی رشد انتشار را برای همیشه منحرف کنند.

انتشار گازهای گلخانه‌ای در همه‌گیری ویروس کرونا

کل انتشار دی اکسید کربن فسیلی جهانی برای سال 2020 معادل 34 میلیارد تن دی اکسید کربن تخمین زده شده است. انتشارات تخمینی در ابتدای دسامبر (آذرماه) حداقل در بخش‌های حمل و نقل کمتر از میزان آنها در دسامبر سال گذشته است. با این حال، از زمان اوج کاهش انتشارات روزانه جهانی به مقدار 17 درصد در اوایل فروردین، میزان تولید گازهای گلخانه‌ای در حال افزایش است.

کاهش انتشار در سال 2020 به ویژه در ایالات متحده (12 درصد) و اتحادیه اروپا (11 درصد) تخمین زده شده بود که در آن انتشارات قبل از همه‌گیری، عمدتا به دلیل کاهش استفاده از زغال سنگ، در حال کم شدن بود.

میزان تولید گازهای گلخانه‌ای از هند 9 درصد کاهش یافته است، این در حالی است که میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای از چین به کمتر یا بالاتر از مقادیر 2019 بازگشته‌اند، تخمین زده شده است که فقط در حدود 1.7 درصد کاهش داشته باشد.

انتشار گازهای گلخانه‌ای استرالیا در اوج قرنطینه همه‌گیری (سه ماهه اسفند تا خرداد 2020) در مقایسه با سه ماهه قبلی 6.2 درصد کمتر بود. بیشترین کاهش در میزان حمل و نقل و انتشار گازهای فراری (انتشاراتی که هنگام استخراج، فرآوری و حمل و نقل سوخت‌های فسیلی آزاد می‌شود) مشاهده شد.

در سطح جهانی، بخش حمل و نقل به ویژه حمل و نقل سطحی (اتومبیل، وانت و کامیون)همچنین بیشترین سهم را در کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای در سال 2020 داشته است. در اوج قرنطینه خانگی ویروس کرونا، میزان معمول انتشار گازهای حمل و نقل در بسیاری از کشورها مانند ایالات متحده و اروپا به نصف کاهش یافت.

در حالی که فعالیت هواپیمایی 75 درصد کاهش یافته بود، با توجه به اینکه این بخش فقط 2.8 درصد از کل انتشارها را به طور متوسط ​​در سال دارد، سهم آن در کاهش کل نسبتاً کم بود. تعداد پروازهای جهانی از هفته اول دسامبر هنوز 45 درصد کاهش داشت.

میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای قبل از وقوع همه‌گیری در حال کاهش یافتن بود!

به طور کلی، انتشار گازهای گلخانه‌ای از سال 1990 به میزان 61 درصد افزایش یافته است. اما سرعت این رشد متفاوت است. در اوایل دهه 1990، به دلیل فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی سابق، سرعت انتشار گازهای گلخانه‌ای کاهش یافت، اما پس از آن در طی دهه 2000 به طور متوسط ​​3 درصد در سال افزایش یافت. این امر تا حدی به دلیل ظهور چین به عنوان یک قدرت اقتصادی بود.

با این وجود در دهه گذشته، سرعت انتشار اخیرا با سرعت کمی کمتر از 1 درصد در سال کاهش یافته بود و میزان انتشار در سال 2019، در مقایسه با سال 2018، رشد چندانی نداشته است.

در کنار این رشد آهسته انتشار گازهای گلخانه‌ای، 24 کشوری وجود دارد که در کنار کاهش انتشار گازهای فسیلی دی اکسید کربن حداقل برای یک دهه، اقتصاد خود را بهبود بخشیده بودند. آن‌ها شامل بسیاری از کشورهای اروپایی مانند دانمارک، انگلیس و اسپانیا و ایالات متحده آمریکا، مکزیک و ژاپن هستند. برای سایر نقاط جهان، انتشار گازهای گلخانه‌ای تا سال 2019 همچنان ادامه داشته است.

فرصتی برای تقویت بلندپروازی

همه‌گیری به همراه سایر روندهای اخیر مانند تصمیمات کشورها به سمت انرژی پاک، ما را بر سر دوراهی قرار داده است: گزینه‌هایی که امروز انتخاب‌ می‌کنیم، ممکن است بر روند انتشارات جهانی تاثیر بگذارد. علاوه بر کاهش سرعت انتشار گازهای گلخانه‌ای در سال های اخیر و کاهش آن در سال جاری، اکنون ده‌ها کشور وجود دارند که متعهد شده‌اند تا اواسط قرن یا کمی بعد از آن به انتشار صفر خالص این گازها برسند.

مهم‌تر از همه این است که اولین کشور (چین)، دوم (ایالات متحده آمریکا)، سوم (اتحادیه اروپا)، ششم (ژاپن) و نهم (کره جنوبی) جزو انتشار دهنده‌های برتر این گازهای گلخانه‌ای بوده‌اند. کشورهای مذکور مسئول بیش از 60 درصد انتشار دی اکسیدکربن فسیل جهانی بوده‌اند. این کشورها تعهدات برای بلندپروازی‌های جدی و الزامات قانونی دارند تا سال 2050 و یا کمی بعد به میزان خالص انتشار صفر گازهای گلخانه‌ای برسند.

تولید زغال سنگ، بزرگترین منبع سوخت فسیلی انتشار دی اکسیدکربن، در سال 2013 به اوج خود رسید. روند کاهشی آن تا امروز ادامه دارد. با این حال، افزایش گاز طبیعی و نفت قسمت عمده‌ای از این کاهش انتشار را نفی می‌کند. با توجه به همه‌گیری، اکنون در سطح فوق‌العاده‌ای از سرمایه‌گذاری اقتصادی هستیم. اگر سرمایه‌گذاری اقتصادی به طور مناسبی هدایت شود، می‌تواند گسترش سریع فناوری‌ها و خدمات را برای ایجاد مسیر صفر خالص انتشار به وجود آورد.

بسیاری از کشورها قبلاً به برنامه‌های طرح بهسازی سبز مانند کره جنوبی و اتحادیه اروپا متعهد شده‌اند، اگرچه پشتیبانی از زیرساخت‌های مبتنی بر گازهای فسیلی همچنان تحت سلطه سرمایه‌گذاری‌ها است. این در حالی است که رهبران جهانی در نشست‌های فردا و آینده فرصتی بهتر از این نخواهند داشت. انتخاب‌هایی که اکنون انجام می‌دهیم ممکن است تأثیر نامتناسبی بر مسیر آینده انتشار گازهای گلخانه‌ای داشته باشند و میزان افزایش دما را به کمتر از 2 درجه رسانده و حفظ کنند.

نوشته میزان جهانی انتشار گازهای گلخانه‌ای در حال حاضر به آمار بی‌سابقه‌ای رسیده است! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

در سال 2018، طرحی به وجود آمد که در آن زمین از بالای قطب جنوب مشاهده می‌شد که برای نشان دادن ماهیت متصل حوضه‌های اقیانوس طراحی شده بود. این دیدگاه به طور طبیعی زندگی افرادی که در نیمکره جنوبی تحت سلطه اقیانوس قرار دارند، را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

اقیانوس جنوبی که اقیانوس قطب جنوب (یا حتی اقیانوس استرال) نیز نامیده می‌شود، مانند هیچ یک از اقیانوس‌های دیگر نیست و از بین آن‌ها بهترین توصیف می‌شود. در ادامه این مطلب با ما، آی‌تی‌رسان، همراه باشید.

ذخیره گرما و کربن

بیایید ابتدا به ظرفیت اقیانوس جنوبی برای ذخیره گرمای اضافی و کربن نگاهی بیندازیم. اقیانوس‌های جهان بیش از 90 درصد گرمای اضافی حاصل از سوزاندن سوخت‌های فسیلی و یک سوم دی اکسید کربن اضافی را به خود اختصاص می‌دهند. تخمین زده می‌شود که اقیانوس جنوبی، 30 درجه سانتیگراد، حدود 75 درصد از این جذب جهانی اقیانوس از گرمای اضافی و حدود 35 درصد از جذب جهانی کربن اضافی را از جو در خود ذخیره کند. این ذخیره اولیه گرما و کربن برای کره زمین است.

اقیانوس جنوبی، تمام حوضه‌های اصلی اقیانوس‌ها، به جز قطب شمال را به هم متصل می‌کند. ارتباط آن جریان قطبی قطب جنوب (ACC) یا همان بزرگترین جریان اقیانوس روی کره زمین است. این جریان بیش از 100 برابر جریان رودخانه‌های موجود در زمین را حمل می‌کند و آب کافی را تا دریاچه انتاریو فقط در عرض چند ساعت پر می‌کند. ترکیبی از بادهای شدید و تقریبا بی‌وقفه از اطراف قطب جنوب جریان و سرعت بالای جریان قطبی قطب جنوب را ایجاد می‌کند.

تداخل جریان‌های جهانی

Roaring Forties ،Furious Fifties و Screaming Sixties همگی نام‌های مشهوری برای وزش بادهای شدید غربی هستند که تقریبا بدون وقفه در سراسر اقیانوس جنوبی می‌وزند و موج‌هایی به همان اندازه چشمگیر ایجاد می‌کنند. این مسئله منجر می‌شود تا اندازه‌گیری سطح اقیانوس دشوار شود.

اما تبادلات گرما و کربن از طریق این رابط پیچیده در سطح جهانی از اهمیت بالایی برخوردار است و اقیانوس‌شناسان ابزارهای خاصی را برای این محیط چالش‌برانگیز طراحی کرده‌اند. برای اینکه بهتر اقیانوس جنوبی را درک کنیم، باید در سه بعد فکر کرد. آب‌هایی که دارای خصوصیات مختلف هستند هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی در گرداب‌ها مخلوط می‌شوند. آب نیمه گرمسیری نسبتاً گرم در جنوب مخلوط می‌شود، آب خنک عمیق اقیانوس اطلس شمالی به سمت بالا می‌رود و توده‌های آب قطبی سردتر به سمت شمال حرکت می‌کنند و دوباره به پایین فرو می‌روند. این کنش متقابل پیچیده توسط باد و به شکل کف دریا هدایت می‌شود.

در شمال، فقط سه گرفتگی عمده وجود دارد: گذرگاه دریک به عرض 850 کیلومتر، زیردریایی کرگولان و فلات کمپبل. در جنوب، جریان قطبی مقابل قطب جنوب قرار می‌گیرد. در اینجا اقیانوس با ترکیب آب نسبتا گرم جریان قطبی قطب جنوب با یخ‌های حاشیه قطب جنوب، نقش حیاتی دیگری در سیستم آب و هوایی جهانی ایفا می‌کند.

ذوب و یخ‌زدگی سالیانه یخ‌های دریا

چرخه سالیانه درست شدن و ذوب یخ‌های دریایی در اطراف قطب جنوب یکی از اصول تعیین‌کننده در کره زمین و یکی از جنبه‌های مهم اهمیت اقیانوس جنوبی است. دو منطقه قطبی از این نظر نمی‌توانند متفاوت باشند.

قطب شمال یک اقیانوس کوچک و عمیق است که توسط خشکی احاطه شده و فقط راه‌های خروجی باریکی دارد. اما قطب جنوب یک سرزمین بزرگ است و دارای یک فلات قاره است که توسط اقیانوس احاطه شده است. هر ساله 15 میلیون کیلومتر مربع از یخ دریا پیشروی کرده و در این آب‌ها عقب‌نشینی می‌کند.

یخ دریای قطب جنوب بر خلاف تغییرات واضح و چشمگیر در شمال، از الگوی‌های کمتری پیروی کرده است. در مقابل یک اقیانوس در حال گرم شدن، در واقع این اقیانوس در حال گسترش به سمت شمال بود تا اینکه در حدود سال 2016، ناگهان شروع به کوچک شدن کرد.

با نگاهی به چرخه سالانه یخ‌های دریای قطب جنوب، ممکن است تصور شود که با سرد شدن و گرم شدن هوا در سال، این یخ‌ها به سادگی گسترش یافته و در محل خود ذوب می‌شوند. اما در حقیقت، بیشتر تولید یخ دریا در آب محصور در یخ اتفاق می‌افتد. کارخانه‌های تولید یخ دریا که در نزدیکی ساحل هستند، با استفاده از بادهای سرد و سریع قطب جنوب که هر دو یخ جدید دریایی را به همان سرعتی که به نظر می‌رسد ایجاد می‌کنند و از بین می‌برند.

این روند باعث می‌شود به گردش جهانی اقیانوس بازگردیم. هنگامی که یخ جدید رشد می‌کند، نمک حاصل از آب دریا که در حال انجماد است فشرده می‌شود و با آب دریا پایین مخلوط می‌شود و سپس آب دریای سردتر و شورتری ایجاد می‌کند که به کف دریا فرو رفته و به سمت شمال تخلیه می‌شود. آب محصور در یخ در واقع مانند یک ایستگاه مترو در سیستم حمل و نقل جهانی است که آب را در قطب‌ها غرق می‌کند، و سپس به سمت شمال جریان می‌یابد تا در چرخه‌ای 1000 ساله به سمت بالا با آب‌های دیگر ترکیب شود.

هیچکدام از سکوهای یخی مانند هم نیستند!

شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان داده است که چگونه سکوهای یخی حاشیه قطب جنوب در طی هزاره‌های گذشته از بین رفته‌اند. از آنجا که این ورقه‌های یخ شناور مستقیماً با اقیانوس برهم کنش دارند، باعث می‌شوند صفحه یخ به آب و هوا حساس شود. گرم شدن اقیانوس و تغییر در منبع آب در تماس با سکوی یخی می‌تواند باعث تغییر آن و به نوبه خود کل صفحه یخ شود. اما همه سکوهای یخی به یک شکل به گرم شدن واکنش نشان نمی‌دهند. برخی از حفره‌های اقیانوس‌ها سرد و به آرامی در حال تکامل یافتن هستند. بقیه سکوهای یخی در واقع به دلیل تأثیر متقابلشان با آب عمیق جریان‌های قطبی گرم توصیف می‌شوند. دیگری اکنون به سرعت در حال تغییر کردن است.

می‌توان بسیاری از فرآیندهای یخ کره را از فضا مشاهده کرد، اما برای درک واقعی اینکه اقیانوس تا چه حد به زیر یخ می‌رسد، باید صدها متر زیر سطح یخ‌ها برویم.

پیش‌بینی آب و هوا مستلزم درک درستی از فرآیندهای جزئی مانند چرخه‌های جزر و مد است که در بازه‌های زمانی کوتاه در مناطقی از کره زمین اتفاق می‌افتد و ما را به کاوش کردن تحریک می‌کند.

مشاهده اقیانوس در عرض جغرافیایی شصت درجه

با چه وسیله‌ای می‌توان از چنین چیز به این بزرگی و طوفانی نمونه گرفت؟ پاسخ این سوال این است که به وسیله ربات‌ها می‌توان این کار را انجام داد.

ماهواره‌ها از دهه 1980 سطح اقیانوس را رصد می‌کنند. این فناوری می‌تواند خصوصیاتی مانند دما و ارتفاع سطح اقیانوس را اندازه‌گیری کند و حتی برای تخمین بهره‌وری بیولوژیکی استفاده شود. اما ماهواره‌ها نمی‌توانند زیر سطح را ببینند. وقتی برنامه تغییر بازی آرگو در دهه 1990 آغاز شد، با ایجاد شبکه‌ای از نگهبانان اقیانوس که در حال حرکت و اندازه‌گیری دما و شوری تا عمق دو کیلومتری بودند، انقلابی در زمین ایجاد شد.

کشتی تحقیقاتی Kaharoa رکورددار بیشترین کاوشگرها در اقیانوس جنوبی است، از جمله آخرین سفر طوفانی که تحت تأثیر ویروس کرونا در جنوب استرالیا و اقیانوس هند انجام شده بود. برنامه آرگو تنها آغاز دوره جدیدی از مشاهده اقیانوس‌ها است. کاوشگرهای آرگو تا عمق 6 کیلومتری اقیانوس وارد می‌شوند تا میزان گرم شدن اقیانوس را تشخیص دهند.

گذشته و آینده اقیانوس جنوبی

زمین همیشه مانند امروز نبوده است. در بعضی مواقع در گذشته این سیاره، اقیانوس جنوبی حتی وجود نداشته است. قاره‌ها و حوضه‌های اقیانوس در موقعیت‌های مختلفی قرار داشتند و سیستم آب و هوایی بسیار متفاوت بود. از دیدگاه تکامل انسان، اقیانوس جنوبی جزء پایدار سیستم آب و هوایی بوده و در معرض نوسانات یخبندان بی‌خطری قرار داشته است. اما چرخه یخبندان طی ده‌ها هزار سال رخ می‌دهد. حدود سه قرن از آغاز انقلاب صنعتی در چشم بهم زدنی گذشته است.

پیش بینی تغییرات آینده در کوتاه‌مدت (مثلاً تا سال 2050) و بلند مدت (تا 2300) به سختی انجام می‌شود. در حالی که در فیزیک نسبتاً واضح است که چه اتفاقی خواهد افتاد و پیش‌بینی زمان وقوع آن چالش‌برانگیزتر است. ابزارهای شبیه‌سازی که باعث می‌شوند اقیانوس، جو و فرآیندهای یخ درست شوند، شامل حفره‌هایی در سکوهای یخی و گرداب‌های اقیانوس هستند. ساخت جدیدترین مدل‌های آب و هوایی، پیشرفت در کارهای شبیه‌سازی شده در اقیانوس جنوبی را نشان می‌دهد. اما یخ دریا چالشی برای شبیه‌سازی به حساب می‌آید.

یخ دریا مانند یک مرز است: یک جامعه تحقیقاتی جهانی که برای درک بهتر نحوه عملکرد این اقیانوس بی‌نظیر در تلاش است داده‌ها را با مدل‌های رایانه‌ای که به سرعت بهبود می‌یابند متصل کند.

زندگی در اقیانوس زیر صفر درجه

در نگاه اول، قطب جنوب محیط نامهربان و تقریباً زمینی بی‌حاصل پوشیده یخ و برف به نظر می‌رسد که دارای پرندگان دریایی و خوک دریایی است. اما با غواصی در زیر سطح اقیانوس، زندگی و اکوسیستم‌های پیچیده‌ای از جلبک‌های تک سلولی و موجودات ریزخارهای کوچک گرفته تا بزرگترین شکارچیان معروفی مانند پنگوئن‌ها، خوک دریایی و نهنگ‌ها می‌توان مشاهده کرد.

اقیانوس جنوبی بیش از 9000 گونه دریایی شناخته شده را در خود جای داده است و اکتشافات و مطالعات بیشتر موارد بیشتری را نشان می‌دهد. مطالعه زندگی موجودات در اقیانوس جنوبی اصلا آسان نیست. ارتفاع موج‌ها بیش از 20 متر است و کوه‌های یخ و یخ دریا در میان آنها وجود دارد. دمای آب اغلب زیر صفر است، آب شیرین در صفر درجه یخ می‌زند، اما آب شور در نزدیکی  منفی 2 درجه یخ می‌زند. اگرچه در این آب غواصی کردن امکان‌پذیر است، اما تحقیقات زیادی در مورد زندگی در اقیانوس جنوبی از طریق نمونه‌گیری از راه دور انجام می‌شود.

دانشمندان علوم دریایی از ابزارهای رباتیک مانند وسایل نقلیه زیر آب از راه دور برای مشاهده و جمع‌آوری نمونه‌ها و پرورش موجودات ساکن در پایین آب استفاده می‌کنند. ما نمونه‌های ژنتیکی را از پستانداران دریایی با شلیک لوله‌های کوچک نمونه‌برداری (مانند سوزن) بدست آورده‌ایم.

همچنین می‌توان اطلاعات گسترده‌تری در مورد تنوع از دی‌ان‌ای محیطی (eDNA) بدست آورد. آثار موجودات زنده از نمونه‌های آب فیلتر شده و با استفاده از ابزارهای ژنتیکی که معمولاً می‌تواند انواع مختلفی از گونه‌ها را داشته باشد، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد.

هر اکتشاف باعث آشکار شدن گونه‌های جدیدی می‌شود؛ برخی از آنها به طور بالقوه دارای ارزش تجاری هستند و همه آنها بخش‌های مهم اکوسیستم اقیانوس جنوبی هستند. دانش ما از تنوع منطقه به سرعت در حال رشد است. با این وجود، اقیانوس جنوبی وسیع است و قسمت عمده‌ای از آن بدون نمونه یا نمونه‌های کم باقی مانده است.

به سوی زنجیره‌های غذایی در زیر آب اقیانوس

در اقیانوس جنوبی، تولید کنندگان اولیه (موجودات زنده در ابتدای زنجیره غذایی) از جلبک‌های تک سلولی مانند دیاتوم‌ها با پوسته‌های ساخته شده از سیلیس تا جلبک‌های بزرگ مانند جلبک دریایی هستند. کلپ و سایر جلبک‌های دریایی بزرگ فقط در جایی زنده می‌مانند که کوه‌های یخ اغلب کف دریا را از بین نبرند. دیاتوم‌ها متنوع هستند و برخی از گونه‌ها در زیر یخ دریا رشد می‌کنند.

جلبک‌های یخی منبع غذایی مهمی برای کریل، سخت پوستان کوچکی هستند که خود بخشی حیاتی از شبکه‌های غذایی اقیانوس جنوبی را تامین می‌کنند.

اقیانوس جنوبی به طرز حیرت‌انگیزی به عنوان مرکز سیستم‌های گرمایی به شمار می‌رود. اقیانوس جنوبی که شامل چگالی عظیمی از سخت پوستان و گیاهان اکینودرم است، انرژی خود را به جای خورشید، از طریق مواد شیمیایی که از پوسته زمین خارج می‌شوند، دریافت می‌کند.

بی‌مهرگان قطب جنوب بیش از 90 درصد گونه‌ها را در اقیانوس جنوبی تشکیل می‌دهند. بیش از 50 درصد آن‌ها منحصر به این اقیانوس است. این بی‌مهرگان اغلب بسیار بزرگتر از بی‌مهرگان موجود در آب‌های گرمتر و شمالی‌تر هستند. این پدیده به عنوان غول‌پیکر قطبی شناخته می‌شود و در بسیاری از گروه‌ها مانند عنکبوت‌های دریایی غول پیکر، اسفنج‌های عظیم و کرم‌هایی بزرگی به اندازه بازو وجود دارد.

هنوز محققان کاملا مطمئن نیستند که چرا بی‌مهرگان قطب جنوب تا این حد بزرگ می‌شوند، اما ممکن است مربوط به سطح اکسیژن بالا، سرعت رشد آهسته یا عدم وجود گروه‌های اصلی درنده مانند کوسه‌ها و خرچنگ‌های براکیوران باشد.

بالاتر از زنجیره غذایی

در زنجیره غذایی دریایی، کریل قطب جنوب بین تولیدکنندگان اولیه جلبک و شکارچیان برجسته که همیشه با قطب جنوب در ارتباط است، شنا می‌کند. نهنگ‌های بالن انرژی زیادی را از کریل‌های انبوه (10000 تا 30000 حیوان جداگانه در هر متر مکعب) به دست می‌آورند، و رگه های صورتی رنگ در پنگوئن و خوک‌های دریایی نشان می‌دهد که آنها نیز به این سخت‌پوستان خوشمزه علاقه‌مند هستند.

ماهی و سفالوپود (ماهی مرکب و هشت پا) در اقیانوس جنوبی رشد می‌کنند و غذای پستانداران دریایی مانند فیل‌های دریایی را فراهم می‌کنند. بعضی از گونه‌های ماهی به خوبی با آب‌های سرد غنی از اکسیژن سازگار هستند و دیگر گلبول‌های قرمز تولید نمی‌کنند، بلکه در عوض پروتئین‌های ضد انجماد در خون آنها تولید می‌کنند تا به آنها در زنده ماندن در آب‌های زیر صفر درجه کمک کند.

محافظت از محیط‌های دریایی

مسلما خشن‌ترین شکارچیان در اقیانوس جنوبی، ما، انسان‌ها، هستیم. قطب جنوب ممکن است دور باشد، اما در حدود 200 سال پس از کشف آن، دریاهای اطراف قطب جنوب به شدت توسط انسان‌ها مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. ابتدا گونه‌های خوک‌های دریایی و سپس نهنگ‌ها را تا مرز نابودی سوق دادیم. حتی پنگوئن‌ها نیز برای روغن بدنشان شکار شدند.

اخیرا ماهی و کریل (که به عنوان مکمل‌های غذایی از آب صید می‌شود) جزو اهداف اصلی صید مردم بوده‌ است و در نتیجه جمعیت برخی از گونه‌ها به شدت کاهش یافته است. وقتی تأثیرات غیر مستقیم بیشتری مانند گرم شدن اقیانوس و اسیدی شدن با ماهیگیری ترکیب شود، این می‌تواند منجر به کاهش جمعیت کریل‌ها شود، که به نوبه خود منجر به کاهش تعداد شکارچیان برجسته مانند نهنگ‌ها خواهد شد. تعیین مقرراتی برای ماهیگیری در اقیانوس جنوبی دشوار است؛ زیرا این آب‌ها متعلق به هیچ یک از ملت‌ها نیستند. برای کمک به مدیریت تأثیر شیلات، سهمیه‌هایی برای محدود کردن صید تعیین شده است که توسط کمیسیون حفاظت از منابع زندگی دریایی قطب جنوب (CCAMLR)  مدیریت می‌شوند.

این نهاد بین‌المللی همچنین در تلاش است تا مناطق حفاظت شده دریایی بیشتری را ایجاد کند. بدون این تلاش‌ها برای مدیریت صید، می‌توان از بخش‌های مهم شبکه غذایی (مانند کریل) تا حدی بهره‌برداری کرد که این اکوسیستم‌ها از بین بروند.

تغییر محیط به معنای تغییر اکوسیستم است!

سالانه بیش از 21000 گردشگر و دانشمند از قطب جنوب بازدید می‌کنند و به طرز بدی باعث آلودگی، بیماری‌ها و وجود گونه‌های مهاجم می‌شوند. برای مدیریت تأثیرات انسانی بر اکوسیستم قطب جنوب و کمک به مذاکرات سیاسی، پیمان قطب جنوب از 23 ژوئن 1961 لازم‌الاجرا شد. این پیمان کلیه فعالیت‌های قطب جنوب در دمای 60 درجه سانتیگراد را تنظیم می‌کند و شامل پروتکلی برای حفاظت از محیط‌زیست است. تأثیرات تغییرات آب و هوایی جهانی و اسیدی شدن اقیانوس‌ها با گرم شدن درجه حرارت اقیانوس‌ها، کاهش یخ‌های دریا و فروپاشی سکوهای یخی، در اقیانوس جنوبی مشهود است.

تحقیقات نشان می‌دهد که حتی اقیانوس جنوبی دور نیز از سایر اتفاقات جهانی دور نبوده است؛ گرم شدن زمین، آلودگی پلاستیک و گونه‌های غیربومی به آب‌های قطب جنوب نیز راه پیدا کرده است. تراکم جلبک دریایی شناور از خارج قطب جنوب باعث شده است تا موجوداتی از مناطق دیگر از اقیانوس جنوبی عبور کرده و به سواحل قطب جنوب برسند. در حال حاضر، به نظر نمی‌رسد که آنها بتوانند در آب و هوای شدید قطب جنوب زنده بمانند، اما این مسئله ممکن است با گرم شدن هوا تغییر کند.

گونه‌های جدیدی که به قطب جنوب نقل مکان کرده‌اند، فشار زیادی به گیاهان و حیوانات منحصر به‌فرد قطب جنوب وارد می‌کنند. هر چند که همه آن نابودی و تاریکی نیست. طی چندین دهه از زمان اجرایی شدن معاهده قطب جنوب، ما مشاهده کرده‌ایم که ملت‌ها می‌توانند با هم همکاری کنند تا چالش‌های پیش‌روی قطب جنوب را حل کنند. یک نمونه ایجاد مناطق حفاظت شده دریایی قطب جنوب(MPA)  است. در این سطح از همکاری بین‌المللی نه تنها باید به حل مشکلات آینده اقیانوس جنوبی امیدوار باشیم، بلکه حل چالش‌های اساسی دیگری که جهان با آنها روبرو است، نیز بسیار مهم است.

نوشته چرا وجود اقیانوس قطب جنوب بسیار برای کره زمین حیاتی است؟! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

در سال 2018، طرحی به وجود آمد که در آن زمین از بالای قطب جنوب مشاهده می‌شد که برای نشان دادن ماهیت متصل حوضه‌های اقیانوس طراحی شده بود. این دیدگاه به طور طبیعی زندگی افرادی که در نیمکره جنوبی تحت سلطه اقیانوس قرار دارند، را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

اقیانوس جنوبی که اقیانوس قطب جنوب (یا حتی اقیانوس استرال) نیز نامیده می‌شود، مانند هیچ یک از اقیانوس‌های دیگر نیست و از بین آن‌ها بهترین توصیف می‌شود. در ادامه این مطلب با ما، آی‌تی‌رسان، همراه باشید.

ذخیره گرما و کربن

بیایید ابتدا به ظرفیت اقیانوس جنوبی برای ذخیره گرمای اضافی و کربن نگاهی بیندازیم. اقیانوس‌های جهان بیش از 90 درصد گرمای اضافی حاصل از سوزاندن سوخت‌های فسیلی و یک سوم دی اکسید کربن اضافی را به خود اختصاص می‌دهند. تخمین زده می‌شود که اقیانوس جنوبی، 30 درجه سانتیگراد، حدود 75 درصد از این جذب جهانی اقیانوس از گرمای اضافی و حدود 35 درصد از جذب جهانی کربن اضافی را از جو در خود ذخیره کند. این ذخیره اولیه گرما و کربن برای کره زمین است.

اقیانوس جنوبی، تمام حوضه‌های اصلی اقیانوس‌ها، به جز قطب شمال را به هم متصل می‌کند. ارتباط آن جریان قطبی قطب جنوب (ACC) یا همان بزرگترین جریان اقیانوس روی کره زمین است. این جریان بیش از 100 برابر جریان رودخانه‌های موجود در زمین را حمل می‌کند و آب کافی را تا دریاچه انتاریو فقط در عرض چند ساعت پر می‌کند. ترکیبی از بادهای شدید و تقریبا بی‌وقفه از اطراف قطب جنوب جریان و سرعت بالای جریان قطبی قطب جنوب را ایجاد می‌کند.

تداخل جریان‌های جهانی

Roaring Forties ،Furious Fifties و Screaming Sixties همگی نام‌های مشهوری برای وزش بادهای شدید غربی هستند که تقریبا بدون وقفه در سراسر اقیانوس جنوبی می‌وزند و موج‌هایی به همان اندازه چشمگیر ایجاد می‌کنند. این مسئله منجر می‌شود تا اندازه‌گیری سطح اقیانوس دشوار شود.

اما تبادلات گرما و کربن از طریق این رابط پیچیده در سطح جهانی از اهمیت بالایی برخوردار است و اقیانوس‌شناسان ابزارهای خاصی را برای این محیط چالش‌برانگیز طراحی کرده‌اند. برای اینکه بهتر اقیانوس جنوبی را درک کنیم، باید در سه بعد فکر کرد. آب‌هایی که دارای خصوصیات مختلف هستند هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی در گرداب‌ها مخلوط می‌شوند. آب نیمه گرمسیری نسبتاً گرم در جنوب مخلوط می‌شود، آب خنک عمیق اقیانوس اطلس شمالی به سمت بالا می‌رود و توده‌های آب قطبی سردتر به سمت شمال حرکت می‌کنند و دوباره به پایین فرو می‌روند. این کنش متقابل پیچیده توسط باد و به شکل کف دریا هدایت می‌شود.

در شمال، فقط سه گرفتگی عمده وجود دارد: گذرگاه دریک به عرض 850 کیلومتر، زیردریایی کرگولان و فلات کمپبل. در جنوب، جریان قطبی مقابل قطب جنوب قرار می‌گیرد. در اینجا اقیانوس با ترکیب آب نسبتا گرم جریان قطبی قطب جنوب با یخ‌های حاشیه قطب جنوب، نقش حیاتی دیگری در سیستم آب و هوایی جهانی ایفا می‌کند.

ذوب و یخ‌زدگی سالیانه یخ‌های دریا

چرخه سالیانه درست شدن و ذوب یخ‌های دریایی در اطراف قطب جنوب یکی از اصول تعیین‌کننده در کره زمین و یکی از جنبه‌های مهم اهمیت اقیانوس جنوبی است. دو منطقه قطبی از این نظر نمی‌توانند متفاوت باشند.

قطب شمال یک اقیانوس کوچک و عمیق است که توسط خشکی احاطه شده و فقط راه‌های خروجی باریکی دارد. اما قطب جنوب یک سرزمین بزرگ است و دارای یک فلات قاره است که توسط اقیانوس احاطه شده است. هر ساله 15 میلیون کیلومتر مربع از یخ دریا پیشروی کرده و در این آب‌ها عقب‌نشینی می‌کند.

یخ دریای قطب جنوب بر خلاف تغییرات واضح و چشمگیر در شمال، از الگوی‌های کمتری پیروی کرده است. در مقابل یک اقیانوس در حال گرم شدن، در واقع این اقیانوس در حال گسترش به سمت شمال بود تا اینکه در حدود سال 2016، ناگهان شروع به کوچک شدن کرد.

با نگاهی به چرخه سالانه یخ‌های دریای قطب جنوب، ممکن است تصور شود که با سرد شدن و گرم شدن هوا در سال، این یخ‌ها به سادگی گسترش یافته و در محل خود ذوب می‌شوند. اما در حقیقت، بیشتر تولید یخ دریا در آب محصور در یخ اتفاق می‌افتد. کارخانه‌های تولید یخ دریا که در نزدیکی ساحل هستند، با استفاده از بادهای سرد و سریع قطب جنوب که هر دو یخ جدید دریایی را به همان سرعتی که به نظر می‌رسد ایجاد می‌کنند و از بین می‌برند.

این روند باعث می‌شود به گردش جهانی اقیانوس بازگردیم. هنگامی که یخ جدید رشد می‌کند، نمک حاصل از آب دریا که در حال انجماد است فشرده می‌شود و با آب دریا پایین مخلوط می‌شود و سپس آب دریای سردتر و شورتری ایجاد می‌کند که به کف دریا فرو رفته و به سمت شمال تخلیه می‌شود. آب محصور در یخ در واقع مانند یک ایستگاه مترو در سیستم حمل و نقل جهانی است که آب را در قطب‌ها غرق می‌کند، و سپس به سمت شمال جریان می‌یابد تا در چرخه‌ای 1000 ساله به سمت بالا با آب‌های دیگر ترکیب شود.

هیچکدام از سکوهای یخی مانند هم نیستند!

شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان داده است که چگونه سکوهای یخی حاشیه قطب جنوب در طی هزاره‌های گذشته از بین رفته‌اند. از آنجا که این ورقه‌های یخ شناور مستقیماً با اقیانوس برهم کنش دارند، باعث می‌شوند صفحه یخ به آب و هوا حساس شود. گرم شدن اقیانوس و تغییر در منبع آب در تماس با سکوی یخی می‌تواند باعث تغییر آن و به نوبه خود کل صفحه یخ شود. اما همه سکوهای یخی به یک شکل به گرم شدن واکنش نشان نمی‌دهند. برخی از حفره‌های اقیانوس‌ها سرد و به آرامی در حال تکامل یافتن هستند. بقیه سکوهای یخی در واقع به دلیل تأثیر متقابلشان با آب عمیق جریان‌های قطبی گرم توصیف می‌شوند. دیگری اکنون به سرعت در حال تغییر کردن است.

می‌توان بسیاری از فرآیندهای یخ کره را از فضا مشاهده کرد، اما برای درک واقعی اینکه اقیانوس تا چه حد به زیر یخ می‌رسد، باید صدها متر زیر سطح یخ‌ها برویم.

پیش‌بینی آب و هوا مستلزم درک درستی از فرآیندهای جزئی مانند چرخه‌های جزر و مد است که در بازه‌های زمانی کوتاه در مناطقی از کره زمین اتفاق می‌افتد و ما را به کاوش کردن تحریک می‌کند.

مشاهده اقیانوس در عرض جغرافیایی شصت درجه

با چه وسیله‌ای می‌توان از چنین چیز به این بزرگی و طوفانی نمونه گرفت؟ پاسخ این سوال این است که به وسیله ربات‌ها می‌توان این کار را انجام داد.

ماهواره‌ها از دهه 1980 سطح اقیانوس را رصد می‌کنند. این فناوری می‌تواند خصوصیاتی مانند دما و ارتفاع سطح اقیانوس را اندازه‌گیری کند و حتی برای تخمین بهره‌وری بیولوژیکی استفاده شود. اما ماهواره‌ها نمی‌توانند زیر سطح را ببینند. وقتی برنامه تغییر بازی آرگو در دهه 1990 آغاز شد، با ایجاد شبکه‌ای از نگهبانان اقیانوس که در حال حرکت و اندازه‌گیری دما و شوری تا عمق دو کیلومتری بودند، انقلابی در زمین ایجاد شد.

کشتی تحقیقاتی Kaharoa رکورددار بیشترین کاوشگرها در اقیانوس جنوبی است، از جمله آخرین سفر طوفانی که تحت تأثیر ویروس کرونا در جنوب استرالیا و اقیانوس هند انجام شده بود. برنامه آرگو تنها آغاز دوره جدیدی از مشاهده اقیانوس‌ها است. کاوشگرهای آرگو تا عمق 6 کیلومتری اقیانوس وارد می‌شوند تا میزان گرم شدن اقیانوس را تشخیص دهند.

گذشته و آینده اقیانوس جنوبی

زمین همیشه مانند امروز نبوده است. در بعضی مواقع در گذشته این سیاره، اقیانوس جنوبی حتی وجود نداشته است. قاره‌ها و حوضه‌های اقیانوس در موقعیت‌های مختلفی قرار داشتند و سیستم آب و هوایی بسیار متفاوت بود. از دیدگاه تکامل انسان، اقیانوس جنوبی جزء پایدار سیستم آب و هوایی بوده و در معرض نوسانات یخبندان بی‌خطری قرار داشته است. اما چرخه یخبندان طی ده‌ها هزار سال رخ می‌دهد. حدود سه قرن از آغاز انقلاب صنعتی در چشم بهم زدنی گذشته است.

پیش بینی تغییرات آینده در کوتاه‌مدت (مثلاً تا سال 2050) و بلند مدت (تا 2300) به سختی انجام می‌شود. در حالی که در فیزیک نسبتاً واضح است که چه اتفاقی خواهد افتاد و پیش‌بینی زمان وقوع آن چالش‌برانگیزتر است. ابزارهای شبیه‌سازی که باعث می‌شوند اقیانوس، جو و فرآیندهای یخ درست شوند، شامل حفره‌هایی در سکوهای یخی و گرداب‌های اقیانوس هستند. ساخت جدیدترین مدل‌های آب و هوایی، پیشرفت در کارهای شبیه‌سازی شده در اقیانوس جنوبی را نشان می‌دهد. اما یخ دریا چالشی برای شبیه‌سازی به حساب می‌آید.

یخ دریا مانند یک مرز است: یک جامعه تحقیقاتی جهانی که برای درک بهتر نحوه عملکرد این اقیانوس بی‌نظیر در تلاش است داده‌ها را با مدل‌های رایانه‌ای که به سرعت بهبود می‌یابند متصل کند.

زندگی در اقیانوس زیر صفر درجه

در نگاه اول، قطب جنوب محیط نامهربان و تقریباً زمینی بی‌حاصل پوشیده یخ و برف به نظر می‌رسد که دارای پرندگان دریایی و خوک دریایی است. اما با غواصی در زیر سطح اقیانوس، زندگی و اکوسیستم‌های پیچیده‌ای از جلبک‌های تک سلولی و موجودات ریزخارهای کوچک گرفته تا بزرگترین شکارچیان معروفی مانند پنگوئن‌ها، خوک دریایی و نهنگ‌ها می‌توان مشاهده کرد.

اقیانوس جنوبی بیش از 9000 گونه دریایی شناخته شده را در خود جای داده است و اکتشافات و مطالعات بیشتر موارد بیشتری را نشان می‌دهد. مطالعه زندگی موجودات در اقیانوس جنوبی اصلا آسان نیست. ارتفاع موج‌ها بیش از 20 متر است و کوه‌های یخ و یخ دریا در میان آنها وجود دارد. دمای آب اغلب زیر صفر است، آب شیرین در صفر درجه یخ می‌زند، اما آب شور در نزدیکی  منفی 2 درجه یخ می‌زند. اگرچه در این آب غواصی کردن امکان‌پذیر است، اما تحقیقات زیادی در مورد زندگی در اقیانوس جنوبی از طریق نمونه‌گیری از راه دور انجام می‌شود.

دانشمندان علوم دریایی از ابزارهای رباتیک مانند وسایل نقلیه زیر آب از راه دور برای مشاهده و جمع‌آوری نمونه‌ها و پرورش موجودات ساکن در پایین آب استفاده می‌کنند. ما نمونه‌های ژنتیکی را از پستانداران دریایی با شلیک لوله‌های کوچک نمونه‌برداری (مانند سوزن) بدست آورده‌ایم.

همچنین می‌توان اطلاعات گسترده‌تری در مورد تنوع از دی‌ان‌ای محیطی (eDNA) بدست آورد. آثار موجودات زنده از نمونه‌های آب فیلتر شده و با استفاده از ابزارهای ژنتیکی که معمولاً می‌تواند انواع مختلفی از گونه‌ها را داشته باشد، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد.

هر اکتشاف باعث آشکار شدن گونه‌های جدیدی می‌شود؛ برخی از آنها به طور بالقوه دارای ارزش تجاری هستند و همه آنها بخش‌های مهم اکوسیستم اقیانوس جنوبی هستند. دانش ما از تنوع منطقه به سرعت در حال رشد است. با این وجود، اقیانوس جنوبی وسیع است و قسمت عمده‌ای از آن بدون نمونه یا نمونه‌های کم باقی مانده است.

به سوی زنجیره‌های غذایی در زیر آب اقیانوس

در اقیانوس جنوبی، تولید کنندگان اولیه (موجودات زنده در ابتدای زنجیره غذایی) از جلبک‌های تک سلولی مانند دیاتوم‌ها با پوسته‌های ساخته شده از سیلیس تا جلبک‌های بزرگ مانند جلبک دریایی هستند. کلپ و سایر جلبک‌های دریایی بزرگ فقط در جایی زنده می‌مانند که کوه‌های یخ اغلب کف دریا را از بین نبرند. دیاتوم‌ها متنوع هستند و برخی از گونه‌ها در زیر یخ دریا رشد می‌کنند.

جلبک‌های یخی منبع غذایی مهمی برای کریل، سخت پوستان کوچکی هستند که خود بخشی حیاتی از شبکه‌های غذایی اقیانوس جنوبی را تامین می‌کنند.

اقیانوس جنوبی به طرز حیرت‌انگیزی به عنوان مرکز سیستم‌های گرمایی به شمار می‌رود. اقیانوس جنوبی که شامل چگالی عظیمی از سخت پوستان و گیاهان اکینودرم است، انرژی خود را به جای خورشید، از طریق مواد شیمیایی که از پوسته زمین خارج می‌شوند، دریافت می‌کند.

بی‌مهرگان قطب جنوب بیش از 90 درصد گونه‌ها را در اقیانوس جنوبی تشکیل می‌دهند. بیش از 50 درصد آن‌ها منحصر به این اقیانوس است. این بی‌مهرگان اغلب بسیار بزرگتر از بی‌مهرگان موجود در آب‌های گرمتر و شمالی‌تر هستند. این پدیده به عنوان غول‌پیکر قطبی شناخته می‌شود و در بسیاری از گروه‌ها مانند عنکبوت‌های دریایی غول پیکر، اسفنج‌های عظیم و کرم‌هایی بزرگی به اندازه بازو وجود دارد.

هنوز محققان کاملا مطمئن نیستند که چرا بی‌مهرگان قطب جنوب تا این حد بزرگ می‌شوند، اما ممکن است مربوط به سطح اکسیژن بالا، سرعت رشد آهسته یا عدم وجود گروه‌های اصلی درنده مانند کوسه‌ها و خرچنگ‌های براکیوران باشد.

بالاتر از زنجیره غذایی

در زنجیره غذایی دریایی، کریل قطب جنوب بین تولیدکنندگان اولیه جلبک و شکارچیان برجسته که همیشه با قطب جنوب در ارتباط است، شنا می‌کند. نهنگ‌های بالن انرژی زیادی را از کریل‌های انبوه (10000 تا 30000 حیوان جداگانه در هر متر مکعب) به دست می‌آورند، و رگه های صورتی رنگ در پنگوئن و خوک‌های دریایی نشان می‌دهد که آنها نیز به این سخت‌پوستان خوشمزه علاقه‌مند هستند.

ماهی و سفالوپود (ماهی مرکب و هشت پا) در اقیانوس جنوبی رشد می‌کنند و غذای پستانداران دریایی مانند فیل‌های دریایی را فراهم می‌کنند. بعضی از گونه‌های ماهی به خوبی با آب‌های سرد غنی از اکسیژن سازگار هستند و دیگر گلبول‌های قرمز تولید نمی‌کنند، بلکه در عوض پروتئین‌های ضد انجماد در خون آنها تولید می‌کنند تا به آنها در زنده ماندن در آب‌های زیر صفر درجه کمک کند.

محافظت از محیط‌های دریایی

مسلما خشن‌ترین شکارچیان در اقیانوس جنوبی، ما، انسان‌ها، هستیم. قطب جنوب ممکن است دور باشد، اما در حدود 200 سال پس از کشف آن، دریاهای اطراف قطب جنوب به شدت توسط انسان‌ها مورد بهره‌برداری قرار گرفته است. ابتدا گونه‌های خوک‌های دریایی و سپس نهنگ‌ها را تا مرز نابودی سوق دادیم. حتی پنگوئن‌ها نیز برای روغن بدنشان شکار شدند.

اخیرا ماهی و کریل (که به عنوان مکمل‌های غذایی از آب صید می‌شود) جزو اهداف اصلی صید مردم بوده‌ است و در نتیجه جمعیت برخی از گونه‌ها به شدت کاهش یافته است. وقتی تأثیرات غیر مستقیم بیشتری مانند گرم شدن اقیانوس و اسیدی شدن با ماهیگیری ترکیب شود، این می‌تواند منجر به کاهش جمعیت کریل‌ها شود، که به نوبه خود منجر به کاهش تعداد شکارچیان برجسته مانند نهنگ‌ها خواهد شد. تعیین مقرراتی برای ماهیگیری در اقیانوس جنوبی دشوار است؛ زیرا این آب‌ها متعلق به هیچ یک از ملت‌ها نیستند. برای کمک به مدیریت تأثیر شیلات، سهمیه‌هایی برای محدود کردن صید تعیین شده است که توسط کمیسیون حفاظت از منابع زندگی دریایی قطب جنوب (CCAMLR)  مدیریت می‌شوند.

این نهاد بین‌المللی همچنین در تلاش است تا مناطق حفاظت شده دریایی بیشتری را ایجاد کند. بدون این تلاش‌ها برای مدیریت صید، می‌توان از بخش‌های مهم شبکه غذایی (مانند کریل) تا حدی بهره‌برداری کرد که این اکوسیستم‌ها از بین بروند.

تغییر محیط به معنای تغییر اکوسیستم است!

سالانه بیش از 21000 گردشگر و دانشمند از قطب جنوب بازدید می‌کنند و به طرز بدی باعث آلودگی، بیماری‌ها و وجود گونه‌های مهاجم می‌شوند. برای مدیریت تأثیرات انسانی بر اکوسیستم قطب جنوب و کمک به مذاکرات سیاسی، پیمان قطب جنوب از 23 ژوئن 1961 لازم‌الاجرا شد. این پیمان کلیه فعالیت‌های قطب جنوب در دمای 60 درجه سانتیگراد را تنظیم می‌کند و شامل پروتکلی برای حفاظت از محیط‌زیست است. تأثیرات تغییرات آب و هوایی جهانی و اسیدی شدن اقیانوس‌ها با گرم شدن درجه حرارت اقیانوس‌ها، کاهش یخ‌های دریا و فروپاشی سکوهای یخی، در اقیانوس جنوبی مشهود است.

تحقیقات نشان می‌دهد که حتی اقیانوس جنوبی دور نیز از سایر اتفاقات جهانی دور نبوده است؛ گرم شدن زمین، آلودگی پلاستیک و گونه‌های غیربومی به آب‌های قطب جنوب نیز راه پیدا کرده است. تراکم جلبک دریایی شناور از خارج قطب جنوب باعث شده است تا موجوداتی از مناطق دیگر از اقیانوس جنوبی عبور کرده و به سواحل قطب جنوب برسند. در حال حاضر، به نظر نمی‌رسد که آنها بتوانند در آب و هوای شدید قطب جنوب زنده بمانند، اما این مسئله ممکن است با گرم شدن هوا تغییر کند.

گونه‌های جدیدی که به قطب جنوب نقل مکان کرده‌اند، فشار زیادی به گیاهان و حیوانات منحصر به‌فرد قطب جنوب وارد می‌کنند. هر چند که همه آن نابودی و تاریکی نیست. طی چندین دهه از زمان اجرایی شدن معاهده قطب جنوب، ما مشاهده کرده‌ایم که ملت‌ها می‌توانند با هم همکاری کنند تا چالش‌های پیش‌روی قطب جنوب را حل کنند. یک نمونه ایجاد مناطق حفاظت شده دریایی قطب جنوب(MPA)  است. در این سطح از همکاری بین‌المللی نه تنها باید به حل مشکلات آینده اقیانوس جنوبی امیدوار باشیم، بلکه حل چالش‌های اساسی دیگری که جهان با آنها روبرو است، نیز بسیار مهم است.

نوشته چرا وجود اقیانوس قطب جنوب بسیار برای کره زمین حیاتی است؟! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.