الملوحة القديمة

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

الملوحة القديمة (أو الملوحة القديمة) هي ملوحة المحيط العالمي أو حوض المحيط في نقطة معينة من التاريخ الجيولوجي.

أهمية

من خلال مخططات بييروم ، وُجد أن انخفاض ملوحة السوائل المائية يؤدي إلى زيادة قيمة ثوابت توازن نظام ثاني أكسيد الكربون والكربونات (pK*). وهذا يعني أن النسبة النسبية للكربونات إلى ثاني أكسيد الكربون تكون أعلى في السوائل الأكثر ملوحة، مثل مياه البحر ، مقارنةً بالمياه الأقل ملوحة. ومن الأهمية بمكان في علم المناخ القديم ملاحظة أن زيادة الملوحة تُقلل بالتالي من ذوبان ثاني أكسيد الكربون في المحيطات. ونظرًا لوجود انخفاض في مستوى سطح البحر بمقدار 120 مترًا خلال ذروة العصر الجليدي الأخير نتيجة لتكوّن الصفائح الجليدية على نطاق واسع (وهي مياه عذبة فقط)، فإن هذا يُمثل تجزئة كبيرة نحو البحار الأكثر ملوحة خلال العصور الجليدية. وبناءً على ذلك، سيؤدي هذا إلى انبعاث صافٍ لثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي بسبب انخفاض ذوبانه، مما يزيد من تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بمقدار 6.5 بالألف . يُعتقد أن هذا يعوض جزئياً الانخفاض الصافي الذي يتراوح بين 80 و100 بالألف والذي لوحظ خلال العصور الجليدية. [ 1 ] 

التقسيم الطبقي

بالإضافة إلى ذلك، يُعتقد أن التطبق الملحي الواسع النطاق قد يؤدي إلى انخفاض في دوران المحيط المداري (MOC) من خلال إبطاء الدوران الحراري الملحي . ويعني ازدياد التطبق وجود حاجز فعلي أمام انغماس كتل المياه؛ إذ لا تظهر خطوط تساوي الكثافة على السطح، بل تكون موازية له. وفي هذه الحالة، يمكن وصف المحيط بأنه "أقل تهوية"، وقد أشير إلى أن هذا يساهم في إبطاء دوران المحيط المداري.

قياس الملوحة القديمة

قد توجد مؤشرات غير مباشرة للملوحة، ولكن حتى الآن، كانت الطريقة الرئيسية لقياسها هي القياس المباشر للكلور في سوائل المسام . [ 2 ] استخدم أدكينز وآخرون (2002) الكلور في سوائل المسام في عينات لباب الحفر العميق ، مع تقدير العمق القديم من طبقات المرجان المجاورة. تم قياس الكلور بدلاً من الملوحة الصافية لأن الأيونات الرئيسية في مياه البحر لا تتغير بتغير العمق في عمود الرواسب؛ فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي اختزال الكبريتات وتفاعلات الكاتيونات مع الطين إلى تغيير الملوحة الإجمالية، بينما لا يتأثر الكلور بشكل كبير.

الملوحة القديمة خلال ذروة العصر الجليدي الأخير

أظهرت دراسة أدكنز أن ملوحة المياه العالمية ازدادت مع انخفاض مستوى سطح البحر بمقدار 120  مترًا. وبتحليل بيانات نظير الأكسجين -18، وجد الباحثون أيضًا أن المياه العميقة كانت قريبة من نقطة التجمد، مع تجانس أكبر في درجات حرارة مياه المحيطات. في المقابل، كانت التغيرات في الملوحة أكبر بكثير مما هي عليه اليوم. تقع جميع قيم الملوحة الحالية ضمن نطاق 0.5 وحدة ملوحة عملية (psu) من متوسط ​​الملوحة العالمي البالغ 34.7 وحدة ملوحة عملية ، بينما تراوحت قيم الملوحة خلال ذروة العصر الجليدي الأخير بين 35.8 وحدة ملوحة عملية في شمال المحيط الأطلسي و37.1 وحدة ملوحة عملية في المحيط الجنوبي.   

توجد اختلافات ملحوظة في الخصائص الهيدروغرافية بين العصر الجليدي الأخير واليوم. ففي الوقت الحاضر، يُلاحظ أن مياه شمال المحيط الأطلسي العميقة (NADW) أكثر ملوحة من مياه قاع القطب الجنوبي (AABW)، بينما لوحظ في ذروة العصر الجليدي الأخير أن مياه قاع القطب الجنوبي كانت في الواقع أكثر ملوحة؛ أي انعكاس تام. واليوم، تُعزى زيادة ملوحة مياه شمال المحيط الأطلسي العميقة إلى تيار الخليج ؛ مما قد يشير إلى انخفاض التدفق عبر مضيق فلوريدا نتيجة انخفاض مستوى سطح البحر.

ومن الملاحظات الأخرى أن المحيط الجنوبي كان أكثر ملوحةً بكثير خلال العصر الجليدي الأخير مقارنةً باليوم. وهذا أمرٌ مثيرٌ للاهتمام بشكلٍ خاص، نظرًا للأهمية المفترضة للمحيط الجنوبي في تنظيم ديناميكيات المحيطات خلال العصور الجليدية. ويُفترض أن القيمة القصوى البالغة 37.1  وحدة ملوحة عملية (psu) ناتجةٌ عن زيادةٍ في تكوّن الجليد البحري وتصديره. وهذا يُفسّر زيادة الملوحة، ولكنه يُفسّر أيضًا غياب التجزئة النظائرية للأكسجين ؛ إذ يُعتقد أن رفض المحلول الملحي دون تجزئة نظائرية للأكسجين سمةٌ مميزةٌ لتكوّن الجليد البحري.

الدور المتزايد للملوحة

يؤدي وجود المياه القريبة من نقطة التجمد إلى تغيير توازن التأثيرات النسبية لاختلافات الملوحة ودرجة الحرارة على كثافة مياه البحر. ويوضح ذلك في المعادلة التالية:

Δρρ=αΔتي-βΔS{\displaystyle {\frac {\Delta \rho }{\rho }}=\alpha \Delta T-\beta \Delta S}

أينα{\displaystyle \alpha }هو معامل التمدد الحراري وβ{\displaystyle \beta }هو معامل الانكماش الملحي . وعلى وجه الخصوص، النسبةβα{\displaystyle {\frac {\beta }{\alpha }}}يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية. باستخدام درجات الحرارة والملوحة المرصودة في المحيط الحديث،βα{\displaystyle {\frac {\beta }{\alpha }}}يبلغ حوالي 10 أثناء وجوده في LGMβα{\displaystyle {\frac {\beta }{\alpha }}}تشير التقديرات إلى أن النسبة كانت أقرب إلى 25. وبالتالي، فإن الدوران الحراري الملحي الحديث يخضع بشكل أكبر لتأثيرات تباين الكثافة الناتجة عن الاختلافات الحرارية، بينما خلال العصر الجليدي الأخير، كانت المحيطات أكثر حساسية لاختلافات الملوحة بأكثر من الضعف مقارنةً بدرجة الحرارة. وبهذا، يمكن اعتبار الدوران الحراري الملحي أقل "حرارية" وأكثر "ملحية".

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ سيغمان ، د.م.؛ إي.أ. بويل (2000). "التغيرات الجليدية/بين الجليدية في ثاني أكسيد الكربون" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 407 (6806): 859-869 . رمز Bibcode : 2000Natur.407..859S . doi : 10.1038/35038000 . PMID 11057657. S2CID 7136822. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 24 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مايو 2010 .  
  2. ↑ أدكينز، جيه إف؛ ماكنتاير، كيه؛ شراج، دي بي (2002). "ملوحة ودرجة الحرارة ونسبة نظير الأكسجين-18 في أعماق المحيط الجليدي" ( ملف PDF) . مجلة ساينس . 298 (5599): 1769-1773 . رمز Bibcode: 2002Sci...298.1769A . doi : 10.1126/science.1076252 . PMID 12459585. S2CID 9850740. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 19 يوليو 2011. تاريخ الاسترجاع : 17 مايو 2010 .  
  • تاريخ الملوحة.