به مناسبت روز جهانی اقیانوسها به اعماق دنیای زیر آب سفر میكنیم
20 هزار فرسنگ زیر دریا
دریا و موجودات زندهای كه زیر آبها زندگی میكنند به ماهیان رنگارنگ و صخرههای مرجانی كه در بیشتر مستندهای تلویزیونی میبینیم، محدود نیست. این ناحیه پر از تنوع و گوناگونی عمدتا به بخشی از دریا باز میگردد كه در ناحیه نوری یا یوفوتیك (euphotic) قرار دارد. اینجا ناحیهای كمعمق است كه در بخش سطحی بسیار روشن است و هرچه تا عمق ۵۰ تا ۶۰ متری به پایین برویم بهتدریج تاریكتر میشود. بیشتر مرجانها، دلقكماهیها و گلههای ماهیهای زیبا در این ناحیه موسوم به اپیپلاژیك (epipelagic) زندگی میكنند. پس از آن شدت نور تا عمق ۲۰۰ متری كاهش مییابد، اما كماكان در ناحیه نوری دریا قرار داریم. بیشتر اطلاعات ما از دریا و آبزیان ساكن آن مربوط به این ناحیه است.
پس از آن از عمق ۲۰۰ متری وارد ناحیهای به نام دیسفوتیك (dysphotic) میشویم كه نور بهشدت كاهش یافته و اصطلاحا این ناحیه دارای نور شامگاهی یا تاریك -روشن (twilight) است. در این منطقه حضور ماهیان مزوپلاژیك (mesoplagic) مانند فانوسماهیان (Myctophidae) را شاهدیم كه قریب به ۶۵درصد از زیست توده ماهیان در این اعماق را تشكیل میدهند. با نور كمی كه در این ناحیه برقرار است بیشتر آبزیان چشمهای درشت دارند تا بتوانند از كمترین نور در این محیط برای دیدن استفاده كنند و مهاجرتهای روزانه عمقی خود برای شكار زئوپلانكتونها را انجام دهند. شرایط نوری این ناحیه تا عمق هزار متری كماكان برقرار است.
اگر به سفر خود با زیردریایی در اعماق ادامه دهیم، پس از عمق هزار متری وارد ناحیهای از دریا میشویم كه به ناحیه تاریكی (Aphotic) موسوم است. این یعنی از عمق یك كیلومتری دریا به پایین هیچ نوری از خورشید نفوذ نمیكند و موجوداتی كه در پایینتر از عمق هزار متری دریا یعنی جایی كه بیشتر از ۱۰۰ اتمسفر فشار بر آن حاكم است، زندگی میكنند با تاریكی مطلق دست به گریبان هستند. از جمله ماهیان جالب توجهی كه در چنین اعماقی زندگی میكنند قلابچهماهی (Anglerfish) است. این ماهی با استفاده از اندام قلابمانندی كه در آن یك سری از باكتریهای نورزا زندگی میكنند، اندام نورزایی در اختیار دارد كه میتواند موجب تحریك خاصیت نورگرایی بسیاری از آبزیان در این ناحیه از اعماق دریا شود و به این ترتیب آنها را شكار كند.
از عمق هزار تا ۴۰۰۰ متری اقیانوس را ناحیه بتیپلاژیك (Bathyplagic) مینامیم و پس از ۴۰۰۰ متری تا عمق هفت
هشت هزار متری اقیانوس را ناحیه ابیسوپلاژیك (Abysoplagic) مینامیم كه در این نواحی تنوع حیاتی بسیار بسیار كم میشود و جمعیت آبزیان ساكن در آن بهشدت وابسته به تولیدات نواحی سطحی و بقایای موجودات مردهای است كه در اعماق بالاتر آب زندگی كردهاند.
عمیقترین قسمت اقیانوس به نام گودال چلنجر (Challenger Deep) در غرب اقیانوس آرام در ناحیهای به نام درازگودال ماریانا (Mariana Trench) حدود ده هزار و ۹۹۴ متر عمق دارد كه این آخرین عمقی است كه انسان موفق به سفر به آن شده است. در نمونههای برداشت شده از این ناحیه گونههای ویژهای از جانداران با صدف نرم دیده شده است. اما عمیقترین ناحیه اندازهگیریشده در كف درازگودال ماریانا 11 هزار و 34 متر عمق دارد.
بخش بزرگی از تنوع موجودات زنده و ویژگیهای زیستی آنها در اعماق اقیانوس هنوز ناشناخته است. ولی جالب آنكه مطالعات اخیر نشان داده است انبوه زبالههای رهاشده در اقیانوس و حتی پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی كه در نتیجه سبك زندگی انسان در دو سه قرن اخیر و با افزایش مصرف سوختهای فسیلی رقم خورده، نهتنها حیات ساكنان جزایر مرجانی واقع شده در نواحی سطحی دریا را تهدید میكند، بلكه زندگی موجودات زنده كمتر شناختهشده در اعماق اقیانوس را نیز تحتالشعاع قرار داده است. این خطری است كه باعث میشود اقیانوسها را نواحی غیرآسیبپذیری تلقی نكنیم و در حفظ محیط آنها بیش از پیش بكوشیم.
تغییرات فشار و دما با افزایش عمق
همچنان كه در عمق به پیش میرویم بر فشار نیز افزوده میشود. فشار در سطح آبهای آزاد یك اتمسفر است؛ فشاری كه برابر با فشار جاری خون در رگهای بدن ماست و به هیچ وجه احساسش نمیكنیم. اما با وارد شدن به آب و افزایش عمق تا ده متر، بهتدریج این فشار تا ۲ اتمسفر افزایش مییابد. از اینجا به بعد با هر ده متر افزایش عمق، فشار یك اتمسفر افزایش مییابد. مثلا در عمق ۲۰۰ متری آب و در ابتدای ناحیه شامگاهی، فشار آب بالغ بر ۲۱ اتمسفر میشود.
در چنین اعماقی فناوریهای به كار رفته در زیردریاییها قادر به تحمل چنین فشار بالایی است. در نتیجه بدن موجوداتی كه در اعماق پایینتر زندگی میكنند باید سازوكاری داشته باشد تا قادر به تحمل چنین فشارهایی باشد. به این ترتیب بدن آبزیانی كه در اعماق دریا زندگی میكنند باید بتواند از پس مقابله با فشارهای سنگین و جرم تودههای آب در اعماق پایین برآید.
كیسه شنا (Swim bladder) اندامی است كه در بدن ماهیان نقش مهمی در تنظیم فشار آب در اعماق مختلف روی بدن ایفا میكند. در اعماق پایینتر كه فشار آب بیشتر میشود، فشار گاز تزریق شده در كیسه شنا بیشتر میشود تا عضلات و اسكلت بدن ماهی زیر فشار بسیار شدید خرد نشود. این مسأله در مورد ماهیان شكارچی كه با سرعت زیاد در اعماق آب حركت میكنند و پیوسته در معرض تغییر فشار در محیط هستند جدیتر است. آنان باید بتوانند با مكانیسم زیستی پیشرفتهای دائما سیستم مقابله با فشار در بدن خود را تنظیم كنند.
با افزایش عمق در دریا دما نیز كاهش مییابد. روند كاهش دما در ابتدا تدریجی است. در ناحیه سطحی كه نور و اكسیژن و جریانهای آبی برقرار است، در بیشتر بخشها مثلا با هر پنج متر افزایش عمق، دما یك درجه كاهش مییابد. اما در بخشی موسوم به ترموكلاین (Thermocline) در انتهای ناحیه نوری در عمق ۲۰۰ تا هزار متری اقیانوسها معمولا واقع شده است، شیب كاهش دما ناگهان نزولی میشود. در ناحیهای كه ترموكلاین در اوج قرار دارد مثلا با هر یك متر افزایش عمق، یك درجه دما كاهش مییابد. در نهایت دما در اعماق اقیانوس به حدود چهار درجه سانتیگراد نزدیك میشود. از نظر دمایی از عمق حدود هزار تا 4000 متر، اختلاف دما حدود دو تا سه درجه است؛ یعنی ممكن است كاهش دما از پنج درجه به دو تا سه درجه برسد. در صورتی كه در ترموكلاین در عمق هزار متر دما از 20 درجه در طول این مسیر به پنج درجه میرسد.
پس از آن از عمق ۲۰۰ متری وارد ناحیهای به نام دیسفوتیك (dysphotic) میشویم كه نور بهشدت كاهش یافته و اصطلاحا این ناحیه دارای نور شامگاهی یا تاریك -روشن (twilight) است. در این منطقه حضور ماهیان مزوپلاژیك (mesoplagic) مانند فانوسماهیان (Myctophidae) را شاهدیم كه قریب به ۶۵درصد از زیست توده ماهیان در این اعماق را تشكیل میدهند. با نور كمی كه در این ناحیه برقرار است بیشتر آبزیان چشمهای درشت دارند تا بتوانند از كمترین نور در این محیط برای دیدن استفاده كنند و مهاجرتهای روزانه عمقی خود برای شكار زئوپلانكتونها را انجام دهند. شرایط نوری این ناحیه تا عمق هزار متری كماكان برقرار است.
اگر به سفر خود با زیردریایی در اعماق ادامه دهیم، پس از عمق هزار متری وارد ناحیهای از دریا میشویم كه به ناحیه تاریكی (Aphotic) موسوم است. این یعنی از عمق یك كیلومتری دریا به پایین هیچ نوری از خورشید نفوذ نمیكند و موجوداتی كه در پایینتر از عمق هزار متری دریا یعنی جایی كه بیشتر از ۱۰۰ اتمسفر فشار بر آن حاكم است، زندگی میكنند با تاریكی مطلق دست به گریبان هستند. از جمله ماهیان جالب توجهی كه در چنین اعماقی زندگی میكنند قلابچهماهی (Anglerfish) است. این ماهی با استفاده از اندام قلابمانندی كه در آن یك سری از باكتریهای نورزا زندگی میكنند، اندام نورزایی در اختیار دارد كه میتواند موجب تحریك خاصیت نورگرایی بسیاری از آبزیان در این ناحیه از اعماق دریا شود و به این ترتیب آنها را شكار كند.
از عمق هزار تا ۴۰۰۰ متری اقیانوس را ناحیه بتیپلاژیك (Bathyplagic) مینامیم و پس از ۴۰۰۰ متری تا عمق هفت
هشت هزار متری اقیانوس را ناحیه ابیسوپلاژیك (Abysoplagic) مینامیم كه در این نواحی تنوع حیاتی بسیار بسیار كم میشود و جمعیت آبزیان ساكن در آن بهشدت وابسته به تولیدات نواحی سطحی و بقایای موجودات مردهای است كه در اعماق بالاتر آب زندگی كردهاند.
عمیقترین قسمت اقیانوس به نام گودال چلنجر (Challenger Deep) در غرب اقیانوس آرام در ناحیهای به نام درازگودال ماریانا (Mariana Trench) حدود ده هزار و ۹۹۴ متر عمق دارد كه این آخرین عمقی است كه انسان موفق به سفر به آن شده است. در نمونههای برداشت شده از این ناحیه گونههای ویژهای از جانداران با صدف نرم دیده شده است. اما عمیقترین ناحیه اندازهگیریشده در كف درازگودال ماریانا 11 هزار و 34 متر عمق دارد.
بخش بزرگی از تنوع موجودات زنده و ویژگیهای زیستی آنها در اعماق اقیانوس هنوز ناشناخته است. ولی جالب آنكه مطالعات اخیر نشان داده است انبوه زبالههای رهاشده در اقیانوس و حتی پدیده تغییر اقلیم و گرمایش جهانی كه در نتیجه سبك زندگی انسان در دو سه قرن اخیر و با افزایش مصرف سوختهای فسیلی رقم خورده، نهتنها حیات ساكنان جزایر مرجانی واقع شده در نواحی سطحی دریا را تهدید میكند، بلكه زندگی موجودات زنده كمتر شناختهشده در اعماق اقیانوس را نیز تحتالشعاع قرار داده است. این خطری است كه باعث میشود اقیانوسها را نواحی غیرآسیبپذیری تلقی نكنیم و در حفظ محیط آنها بیش از پیش بكوشیم.
تغییرات فشار و دما با افزایش عمق
همچنان كه در عمق به پیش میرویم بر فشار نیز افزوده میشود. فشار در سطح آبهای آزاد یك اتمسفر است؛ فشاری كه برابر با فشار جاری خون در رگهای بدن ماست و به هیچ وجه احساسش نمیكنیم. اما با وارد شدن به آب و افزایش عمق تا ده متر، بهتدریج این فشار تا ۲ اتمسفر افزایش مییابد. از اینجا به بعد با هر ده متر افزایش عمق، فشار یك اتمسفر افزایش مییابد. مثلا در عمق ۲۰۰ متری آب و در ابتدای ناحیه شامگاهی، فشار آب بالغ بر ۲۱ اتمسفر میشود.
در چنین اعماقی فناوریهای به كار رفته در زیردریاییها قادر به تحمل چنین فشار بالایی است. در نتیجه بدن موجوداتی كه در اعماق پایینتر زندگی میكنند باید سازوكاری داشته باشد تا قادر به تحمل چنین فشارهایی باشد. به این ترتیب بدن آبزیانی كه در اعماق دریا زندگی میكنند باید بتواند از پس مقابله با فشارهای سنگین و جرم تودههای آب در اعماق پایین برآید.
كیسه شنا (Swim bladder) اندامی است كه در بدن ماهیان نقش مهمی در تنظیم فشار آب در اعماق مختلف روی بدن ایفا میكند. در اعماق پایینتر كه فشار آب بیشتر میشود، فشار گاز تزریق شده در كیسه شنا بیشتر میشود تا عضلات و اسكلت بدن ماهی زیر فشار بسیار شدید خرد نشود. این مسأله در مورد ماهیان شكارچی كه با سرعت زیاد در اعماق آب حركت میكنند و پیوسته در معرض تغییر فشار در محیط هستند جدیتر است. آنان باید بتوانند با مكانیسم زیستی پیشرفتهای دائما سیستم مقابله با فشار در بدن خود را تنظیم كنند.
با افزایش عمق در دریا دما نیز كاهش مییابد. روند كاهش دما در ابتدا تدریجی است. در ناحیه سطحی كه نور و اكسیژن و جریانهای آبی برقرار است، در بیشتر بخشها مثلا با هر پنج متر افزایش عمق، دما یك درجه كاهش مییابد. اما در بخشی موسوم به ترموكلاین (Thermocline) در انتهای ناحیه نوری در عمق ۲۰۰ تا هزار متری اقیانوسها معمولا واقع شده است، شیب كاهش دما ناگهان نزولی میشود. در ناحیهای كه ترموكلاین در اوج قرار دارد مثلا با هر یك متر افزایش عمق، یك درجه دما كاهش مییابد. در نهایت دما در اعماق اقیانوس به حدود چهار درجه سانتیگراد نزدیك میشود. از نظر دمایی از عمق حدود هزار تا 4000 متر، اختلاف دما حدود دو تا سه درجه است؛ یعنی ممكن است كاهش دما از پنج درجه به دو تا سه درجه برسد. در صورتی كه در ترموكلاین در عمق هزار متر دما از 20 درجه در طول این مسیر به پنج درجه میرسد.
ضمیمه کلیک
