الثقب الأزرق

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
الحفرة الزرقاء العظيمة ، تقع بالقرب من لايتهاوس ريف ، بليز
حفرة دين الزرقاء ، لونغ آيلاند، جزر البهاما
حفرة واتلينغ الزرقاء، جزيرة سان سلفادور ، جزر البهاما

الحفرة الزرقاء هي كهف بحري كبير أو حفرة انهيارية ، مفتوحة على السطح، وتتشكل في ضفة أو جزيرة تتكون من صخور كربونية ( حجر جيري أو شعاب مرجانية ). تحتوي الحفر الزرقاء عادةً على مياه متأثرة بالمد والجزر، ذات تركيب كيميائي عذب أو بحري أو مختلط. تمتد هذه الحفر تحت مستوى سطح البحر في معظم أعماقها، وقد توفر الوصول إلى ممرات كهفية مغمورة. [ 1 ] من الأمثلة المعروفة: الحفرة الزرقاء في دهب بالبحر الأحمر ، وحفرة التنين في بحر الصين الجنوبي ، وفي منطقة البحر الكاريبي : الحفرة الزرقاء الكبرى وحفرة دين الزرقاء .

تتميز الثقوب الزرقاء عن الكهوف الجوفية (سينوتات) بأن الأخيرة عبارة عن فراغات داخلية تحتوي عادة على مياه جوفية عذبة بدلاً من مياه البحر .

وصف

تُعرف الحفر الزرقاء بأنها منخفضات دائرية الشكل تقريبًا ذات جدران شديدة الانحدار، وقد سُميت بهذا الاسم نظرًا للتباين الشديد بين زرقة المياه العميقة الداكنة فيها ولون المياه الضحلة المحيطة بها. تتميز هذه الحفر بضعف دوران المياه فيها، وغالبًا ما تكون خالية من الأكسجين تحت عمق معين؛ هذه البيئة غير مواتية لمعظم الكائنات البحرية، ولكنها مع ذلك قادرة على دعم أعداد كبيرة من البكتيريا . [ 2 ] ينتج اللون الأزرق الداكن عن شفافية المياه العالية وبياض رمال الكربونات الناصع . يُعد الضوء الأزرق الجزء الأكثر ثباتًا من الطيف؛ أما الأجزاء الأخرى من الطيف - الأحمر والأصفر والأخضر - فتُمتص أثناء مرورها عبر الماء، بينما يتمكن الضوء الأزرق من الوصول إلى الرمال البيضاء والعودة عند انعكاسه.

أعمق حفرة زرقاء في العالم هي حفرة تام جا الزرقاء في خليج تشيتومال ، قبالة البحر الكاريبي ، والتي اكتُشف عمقها بأكثر من 420 مترًا (1380 قدمًا) في عام 2024. [ 3 ] وتأتي في المرتبة الثانية حفرة التنين ، أو لونغدونغ، في بحر الصين الجنوبي بعمق 300.89 مترًا (987 قدمًا) ، [ 4 ] بينما تحتل حفرة دين الزرقاء المرتبة الثالثة بعمق 202 مترًا (663 قدمًا) ، وتقع في خليج غرب مدينة كلارنس في جزيرة لونغ آيلاند ، جزر البهاما . أما الحفر الزرقاء الأخرى، فيبلغ عمقها حوالي نصف ذلك، أي ما بين 100 و120 مترًا (330-390 قدمًا) . يتراوح قطر المدخل العلوي عادةً من 25-35 مترًا (82-115 قدمًا) (حفرة دين الزرقاء) إلى 300 متر (980 قدمًا) ( الحفرة الزرقاء الكبرى في بليز).      

تقع أكبر حفرة زرقاء على الإطلاق (مع الأخذ في الاعتبار العمق والعرض) على بعد 100 كيلومتر من ساحل بليز. يبلغ عرض الحفرة الزرقاء الكبرى 300 متر وعمقها 125 متراً. [ 5 ]

تشكيل

تشكلت الثقوب الزرقاء خلال العصور الجليدية الماضية ، عندما كان مستوى سطح البحر أقل بمقدار 100-120 مترًا (330-390 قدمًا) من مستواه الحالي. [ 6 ] خلال تلك الفترات، تعرضت التكوينات لنفس عوامل التعرية الناتجة عن الأمطار والتجوية الكيميائية الشائعة في جميع المناطق الغنية بالحجر الجيري . انتهت هذه العملية بمجرد ارتفاع مستوى سطح البحر في نهاية العصر الجليدي. 

تحتوي معظم الحفر الزرقاء على كلٍ من المياه العذبة والمالحة. ويُعرف سطح الفصل الملحي بأنه السطح الفاصل بين المياه العذبة والمالحة في هذه الحفر، حيث يحدث تفاعل تآكلي يُؤدي إلى تآكل الصخور. [ 7 ] وبمرور الوقت، يُمكن أن يُؤدي ذلك إلى تكوين ممرات جانبية، أو "أذرع" أفقية، تمتد من الكهف العمودي. وقد تكون هذه الممرات الجانبية طويلة جدًا؛ على سبيل المثال، يزيد طولها عن 600 متر (2000 قدم) كما هو الحال في حفرة منشرة الخشب في جزر البهاما. 

تتشكل الثقوب الزرقاء بفعل عمليات الكارست ، وتتطلب تضاريس محددة . فالصخور مثل الحجر الجيري والجبس والرخام قابلة للذوبان، ويؤدي ذوبانها إلى تكوين ممرات وأنظمة كهفية تحت الأرض. هذه العملية، بالإضافة إلى تكوين الدولين، تسمح بتشكل الثقوب الزرقاء. كانت الدولين في الأصل منخفضات مغلقة تشكلت نتيجة ذوبان الصخور السطحية أو انهيارها في فراغ تحت الأرض.

تتشكل معظم الثقوب الزرقاء من خلال هذه العمليات، على الرغم من أن بعضها لا يُظهر أي علامات على وجود ممرات أو أنظمة كهفية كما هو متوقع عادةً من عمليات الكارست والدولين. يشير هذا إلى أن بعض الثقوب الزرقاء قد تكون ناجمة عن عمليات أخرى مثل تطور الشعاب المرجانية العمودية. [ 8 ]

بعض الثقوب الزرقاء لا تخضع لعمليات الكارست أو الدولومات أثناء تكوينها. تتشكل هذه الثقوب من خلال ذوبان وانهيار الصخور الأساسية، [ 9 ] وتتأثر عادةً بقوى المد والجزر ، وذوبان الكربونات، وتقلبات مستوى سطح البحر، أو وجود الكربونات المتكونة في مرحلة التكوين المبكر . [ 9 ]

حدوث

توجد الثقوب الزرقاء عادة على منصات كربوناتية ضحلة ، كما هو الحال في جزر البهاما ، وكذلك في شبه جزيرة يوكاتان وحولها ، مثل الثقب الأزرق الكبير في لايت هاوس ريف أتول، بليز .

تُسمى العديد من أحواض الينابيع العميقة التي تشكلت بفعل عمليات الكارست وتقع في الداخل أيضًا بالثقوب الزرقاء، على سبيل المثال الثقب الأزرق في كاستاليا ، أوهايو .

تنوع

تم اكتشاف العديد من الأحافير المختلفة التي تشير إلى أنواع الكائنات الحية التي كانت تعيش في الثقوب الزرقاء. كما لوحظ وجود كائنات حية أخرى، مثل الكائنات البحرية والأحافير البحرية؛ فقد عُثر على أحافير التماسيح والسلاحف ، [ 10 ] على سبيل المثال، في الثقوب الزرقاء. كما عُثر على أنواع مهمة من مستعمرات البكتيريا في هذه الثقوب. ونظرًا لظروف الثقب الأزرق، تُجبر هذه البكتيريا على العيش على مركبات الكبريت مثل كبريتيد الهيدروجين ، وهي مواد سامة لمعظم الكائنات الحية. [ 6 ] وقد أسهمت هذه البكتيريا الخاصة في فهمنا العميق لكيمياء وبيولوجيا الحياة الميكروبية.

تتميز الثقوب الزرقاء بتنوع هائل من الكائنات الدقيقة، إذ تُنشئ مسارات بيوجيوكيميائية تُكوّن بيئة فريدة ومتنوعة داخلها. في الطبقة السطحية، يجب أن تكون مستويات الأكسجين، والكربون العضوي الذائب ، والكربون العضوي الجسيمي ، والكلوروفيل منخفضة لكي تتمكن البكتيريا الزرقاء من التنفس. [ 11 ] ومع ازدياد العمق، تُنشئ العديد من فروع الكائنات الدقيقة وفروعها الفرعية بيئات متخصصة بناءً على التركيب الكيميائي وتوافر العناصر الغذائية في ذلك العمق. [ 11 ]

تتبع الكائنات الدقيقة، بما فيها المنخربات والكائنات القاعية الصغيرة والديدان الأسطوانية ، هذا النمط التنظيمي، وتستوطن مناطق عمود الماء التي تتوفر فيها العناصر الغذائية التي تعتمد عليها بكثرة. وتتحمل الديدان الأسطوانية، وهي في الغالب كائنات تتغذى على الفتات العضوي غير الانتقائية ، الظروف اللاهوائية في قاع الحفر الزرقاء، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة حيث لا تستطيع الأنواع الأخرى البقاء. وتزدهر في أعماق الحفر الزرقاء نظرًا لوفرة المواد العضوية التي تترسب هناك. وبالمثل، تستوطن المنخربات الأعماق السفلية، بل ويزداد تنوعها مع العمق. أما الكائنات القاعية الصغيرة فلا تستطيع البقاء على قيد الحياة في ظل تركيز الكبريتيد العالي الموجود في الأعماق، وتبقى في الطبقات السطحية للحفر الزرقاء. وبشكل عام، يكون تنوع جميع أشكال الحياة في الحفر الزرقاء أكبر بمرتين إلى ثلاث مرات من المناطق المتنوعة الأخرى في المحيط، بما في ذلك البيئات الساحلية والعميقة . وعندما يكون تنوع الكائنات الدقيقة أكبر، يُتوقع زيادة متناسبة في الكائنات الأكبر حجمًا وتنوعها.

الترسيب

يُعدّ تراكم الرواسب سمةً مميزةً للثقوب الزرقاء، حيث يحدث الترسيب في مركزها لا على أطرافها. [ 12 ] وتساهم أنواعٌ عديدةٌ من الرواسب في حفظ الأحافير والسجلات المناخية. ومن أهم الرواسب التي تتراكم وتُشكّل طبقاتٍ في الثقوب الزرقاء: السابروبيل ، والخث الفتاتي ، والمارل البحيري . ويمكن العثور على الأحافير الدقيقة ضمن هذه الطبقات.

أظهرت عينات الرواسب المأخوذة من ثلاث حفر زرقاء في جزر البهاما أنه مع ازدياد العمق، وُجدت كميات أكبر من السابروبيل، والفتات، والخث العذب، والمارل البحيري. وعلى عمق حوالي 150 سم من عينة الرواسب، عُثر على  أحافير دقيقة للخشب، والطحالب الكارية ، والهيدروبيداي .

كيمياء

تختلف التركيبة الكيميائية للثقوب الزرقاء اختلافًا كبيرًا تبعًا لكيفية تكوّنها. تحتوي جميع الثقوب الزرقاء على طبقة من المياه العذبة على السطح، وتزداد ملوحتها مع ازدياد العمق. ويُظهر العديد منها طبقات فاصلة بين الكثافة والملوحة، تُشبه تلك الموجودة في المحيط المحيط بها. [ 13 ] تُعدّ العديد من الثقوب الزرقاء مصائد رائعة للرواسب، حيث يمكنها حفظ سجلات مناخية وأحفورية تعود إلى ذروة العصر الجليدي الأخير . [ 12 ] ويعود سبب قدرة الثقوب الزرقاء على حفظ هذه السجلات إلى المياه القاعية الخالية من الأكسجين التي تحتويها معظمها. ويمكن استخدام نظائر الهيدروجين والأكسجين المستقرة للمساعدة في تحديد مصدر المياه داخل الثقوب الزرقاء. وقد اكتشف العلماء أن العديد منها يحتوي على مصادر مياه مالحة، سواءً كانت مياه نيزكية أو بحرية. [ 9 ] ويُمكّن تحديد مصدر المياه في هذه الأعمدة العلماء من معرفة مدى تأثرها بالمد والجزر. [ 9 ] وتتراوح ملوحة معظم الثقوب الزرقاء من المياه العذبة إلى شديدة الملوحة . كما تسمح القنوات والممرات بدخول المياه قليلة الملوحة أيضًا. عندما يتم العثور على نفس النظائر للأيونات الرئيسية في الثقوب الزرقاء وفي المحيط المحيط بها، يمكن الاستنتاج أن هذه الثقوب الزرقاء تتأثر بالمد والجزر ولها مصدر مياه بحرية، ومع ذلك، إذا كانت النظائر مشابهة لتلك الموجودة في العدسات النيزكية، فإن المصدر نيزكي. [ 9 ]

الرحلات الاستكشافية

يتطلب استكشاف الثقوب الزرقاء مستوىً عالياً من الكفاءة ومعدات مناسبة للعمق ومساحة الاختراق. في عام ٢٠٠٩، انطلق فريق من العلماء لدراسة سبعة من هذه الثقوب الزرقاء في جزر البهاما. [ ١٤ ] ومن خلال أكثر من ١٥٠ غطسة، بحث العلماء، بقيادة كيث تينكر، في البكتيريا القادرة على العيش في بيئات خالية من الأكسجين. [ ١٤ ] وقد مكّنهم ذلك من الربط بين هذه الدراسة ومجالات أخرى مثل علم الأحياء الفلكي، حيث تزدهر الكائنات الحية في غياب الأكسجين وضوء الشمس.

في عام ٢٠١٨، انطلق فريق آخر من العلماء لاستكشاف الحفرة الزرقاء العظيمة في بليز باستخدام غواصتين مجهزتين بأحدث التقنيات. وكان من أبرز الإنجازات العلمية لهذه الرحلة الاستكشافية أول خريطة ثلاثية الأبعاد لباطنها. [ ٥ ] وقد رصد الباحثون معالم مثل الصواعد والهوابط ، وطبقة كبريتيد الهيدروجين، وتفاصيل أخرى لا يمكن رؤيتها عادةً بالعين المجردة.

في إطار دراسة استمرت ثلاث سنوات، انطلق فريق من العلماء في مايو وسبتمبر 2019 لاستكشاف حفرة زرقاء تُعرف باسم " حفرة العنبر " تقع على بُعد 30 ميلاً قبالة سواحل ساراسوتا، فلوريدا . شارك في هذه الرحلة الاستكشافية باحثون من مختبر موت مارين ، وجامعة فلوريدا أتلانتيك، وهاربور برانش ، ومعهد جورجيا للتكنولوجيا ، وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، ومكتب استكشاف المحيطات التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). جمعت الرحلة معلومات حول الحياة البحرية حول الحفرة وداخلها، وتكوين مياه البحر، ورواسب قاع الحفرة. ومن المقرر تنظيم رحلة استكشافية لاحقة في أغسطس 2020 إلى حفرة زرقاء أعمق تُعرف باسم " الموزة الخضراء " قبالة سواحل فلوريدا. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]

على النقيض من الرحلات الاستكشافية الناجحة العديدة التي أُنجزت، لقي العديد من المستكشفين حتفهم في محاولاتهم للوصول إلى قاع الحفرة الزرقاء. تُعرف الحفرة الزرقاء في البحر الأحمر، الواقعة في مصر، باسم "مقبرة الغواصين" لأن ما لا يقل عن 40 غواصًا لقوا حتفهم هناك. [ 18 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ميلروي، جيه إي، كارو، جيه إل، ومور، إيه آي، (1995)، الثقوب الزرقاء: التعريف والتكوين: الكربونات والمتبخرات ، المجلد 10، العدد 2، ص 225.
  2. ↑ سجادي، ماس (2014). السبب الحقيقي . مطبوعات بالبوا. ISBN 978-1-4525-9599-3.
  3. ^ السيريكا هويرتا، خوان كارلوس. رييس ميندوزا، أوسكار ف؛ سانشيز سانشيز، جوان أ؛ ألفاريز ليجوريتا، تيريزا؛ كاريلو، لورا (2024). "السجلات الحديثة للملامح الحرارية الملحية وعمق المياه في تام جا بلو هول (خليج شيتومال، المكسيك)" . الحدود في العلوم البحرية . 11 . دوى : 10.3389/fmars.2024.1387235 . ردمك 2296-7745 . 
  4. ↑ ستيفاني باباس (27 يوليو 2016). "أعمق ثقب أزرق في العالم يقع في بحر الصين الجنوبي" . لايف ساينس.
  5. 1 2 شارع فرانشيسكا (8 أكتوبر 2019). "تقارير من قاع الحفرة الزرقاء في بليز" . شبكة سي إن إن الإخبارية.
  6. 1 2 ديف موشر (3 فبراير 2012). "اكتشاف أشكال حياة جديدة في الثقوب الزرقاء - أدلة على وجود حياة في محيطات غريبة؟" . ناشيونال جيوغرافيك. مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2019.
  7. ↑ ديفوتور (7 يوليو 2019). "8 من أكثر الثقوب الزرقاء إثارة في العالم" . كوكب كاريزماتيك.
  8. ↑ ويروول، كارل-هاينز؛ تشو، تشونغ رونغ؛ كولينز، ليندسي ب.؛ هاتشر، بروس ج. (يناير 2006). "أصل هياكل الثقوب الزرقاء في الشعاب المرجانية: جزر هوتمان أبرولوس، غرب أستراليا". مجلة أبحاث السواحل . 221 : 202-208 . doi : 10.2112/05a-0015.1 . ISSN 0749-0208 . S2CID 131414364 .  
  9. 1 2 3 4 5 سميث، ميغان إي؛ وين، جوناثان جي؛ شاربينغ، روبرت جي؛ مور، إيفان دبليو؛ غاري، جيمس آر؛ أوناك، بوغدان بي. (26 نوفمبر 2020). "مصدر المياه الجوفية المالحة في الحفر الزرقاء المتأثرة بالمد والجزر في جزيرة سان سلفادور، جزر البهاما". مجلة الهيدروجيولوجيا . 29 (1): 429-441 . doi : 10.1007/s10040-020-02266-z . ISSN 1431-2174 . S2CID 227165038 .  
  10. ↑ كين، كاثي (3 ديسمبر 2007). "قد تُقدّم الأحافير المستخرجة من الحفرة الزرقاء في جزر البهاما أدلةً على الحياة المبكرة" . جامعة فلوريدا . مؤرشف من الأصل في 14 يناير 2014. تم الاطلاع عليه في 24 أبريل 2016 .
  11. 1 2 هو، بيكينغ؛ شيه، لينبينج؛ تشانغ، زويلي؛ لي، جيانغ؛ لين، شيو تشنغ؛ بو، شينمينغ؛ يوان، تشاو؛ تيان، زيوين؛ لي جي (2020-04-06). "التنوع الميكروبي والإمكانات الأيضية في الثقب الأزرق سانشا يونغل الطبقي في بحر الصين الجنوبي" . التقارير العلمية . 10 (1): 5949. بيب كود : 2020NatSR..10.5949H . دوى : 10.1038/s41598-020-62411-2 . ISSN 2045-2322 . بمك 7136235 . بميد 32249806 .   
  12. 1 2 فان هينجستوم، بيتر؛ وينكلر، تايلر؛ تامالافاج، آن؛ سوليفان، ريتشارد؛ ليتل، شونا؛ ماكدونالد، دانا؛ دونيلي، جيفري؛ ألبوري، نانسي (2020). "ترسيب الهولوسين في حفرة زرقاء محاطة بمسطحات مد وجزر كربونية في جزر البهاما: العمليات الذاتية مقابل العمليات الخارجية" . الجيولوجيا البحرية . 419 106051. Bibcode : 2020MGeol.419j6051V . doi : 10.1016/j.margeo.2019.106051 . S2CID 210620656 – عبر مجموعة Elsevier SD Complete Freedom Collection [SCCMFC]. 
  13. ↑ غونزاليس، بريت سي؛ إيليف، توماس إم؛ ماكالادي، جينيفر إل؛ شابردوث، إيرين؛ كاكوك، برايان (نوفمبر 2011). "بؤر ميكروبية في الثقوب الزرقاء الأنشيلينية: اكتشافات أولية من جزر البهاما" . هيدروبيولوجيا . 677 (1): 149-156 . doi : 10.1007/s10750-011-0932-9 . ISSN 0018-8158 . S2CID 6616006 .  
  14. 1 2 تود هنتر، أندرو (أغسطس 2010). "أسرار عميقة مظلمة" . ناشيونال جيوغرافيك . مؤرشف من الأصل في 28 يناير 2017. تم الاطلاع عليه في 29 أكتوبر 2019 .
  15. ↑ دوكريل، بيتر (21 يوليو 2020). "باحثون ينطلقون لاستكشاف "الحفرة الزرقاء" الغامضة المخفية قبالة سواحل فلوريدا" . ساينس أليرت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2020 .
  16. ↑ "علماء ينطلقون في رحلة إلى "الأعماق" لاستكشاف الثقوب الزرقاء" . أبحاث واستكشاف المحيطات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2020 .
  17. ↑ ديلبرت، كارولين (22 يوليو 2020). "لماذا يغامر الغواصون بالتوغل في أعماق ثقب أزرق محير؟" . مجلة بوبيولار ميكانيكس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 يوليو 2020 .
  18. ↑ أليسون ماير (8 يناير 2014). "الثقوب الزرقاء: رحلة إلى المياه الخفية في العالم" . أطلس أوبسكورا.

للمزيد من القراءة