تيارات المحيط تحت السطحية

التيار المحيطي تحت السطحي هو تيار محيطي يجري أسفل التيارات السطحية. ^{[ 1 ]} ومن الأمثلة عليه التيارات الاستوائية تحت السطحية في المحيطات الهادئ والأطلسي والهندي، وتيار كاليفورنيا تحت السطحي، ^{[ 2 ]} وتيار أغولهاس تحت السطحي، ^{[ 3 ]} والدوران الحراري الملحي العميق في المحيط الأطلسي، والتيارات الجاذبية القاعية قرب القارة القطبية الجنوبية. وتختلف آليات التأثير لهذه الأنواع المختلفة من التيارات تحت السطحية.

أكثر هذه التيارات شيوعًا هو تيار الكثافة ، الذي يتجسد في التيار الحراري الملحي. يعمل تيار الكثافة وفق مبدأ أساسي: يغوص الماء الأكثر كثافة إلى القاع، منفصلًا عن الماء الأقل كثافة، مما يُحدث رد فعل معاكسًا. وهناك عوامل عديدة تتحكم في الكثافة.

يُعدّ أحد عوامل الكثافة فريدًا لدرجة أنه يستحق نوعًا خاصًا به من التيارات، وهو تيار العكارة. ينشأ تيار العكارة عندما تزداد كثافة الماء بفعل الرواسب . يُشبه هذا التيار الانهيار الأرضي تحت الماء. فعندما تزيد الرواسب من كثافة الماء، تتساقط إلى القاع، ثم تتبع شكل الأرض. وبذلك، تتجمع الرواسب داخل التيار من قاع المحيط، الذي بدوره يتجمع منه المزيد، وهكذا. ولأن كمية الرواسب التي يمكن أن تحملها كمية معينة من الماء محدودة، فلا بد من تحميل المزيد من الماء بالرواسب، حتى يتشكل تيار هائل مدمر يجرف منحدرات التلال البحرية. ويُعتقد أن أعماقًا تحت سطح البحر، مثل خندق ماريانا، قد تشكلت جزئيًا بسبب هذه الظاهرة. هناك تأثير إضافي لتيارات العكارة: الصعود. فكل المياه المتدفقة إلى وديان المحيط تُزيح كمية كبيرة من الماء. ولا يوجد لهذه المياه مكان تذهب إليه سوى الصعود. ويتجه تيار الصعود عموديًا تقريبًا. يؤدي ذلك إلى انتشار الكائنات البحرية الغنية بالعناصر الغذائية إلى السطح، مما يغذي بعضًا من أكبر مصائد الأسماك في العالم. كما يساعد هذا التيار أيضًا التيارات الحرارية الملحية على العودة إلى السطح.

ينشأ نوع مختلف تمامًا من التيارات الجوفية نتيجة الاحتكاك مع التيارات السطحية والأجسام. فعندما تدفع الرياح أو أي قوة سطحية أخرى التيارات السطحية إلى الحركة، ينتقل جزء من هذه الحركة إلى التيارات الجوفية. ويُعدّ حلزون إيكمان ، نسبةً إلى فاغن والفريد إيكمان ، المعيارَ الأمثل لهذا الانتقال للطاقة. يعمل حلزون إيكمان على النحو التالي: عندما يتحرك السطح، يرث ما تحت السطح جزءًا من هذه الحركة، وليس كلها. ولكن، وبسبب تأثير كوريوليس ، يتحرك التيار بزاوية 45 درجة إلى يمين التيار السطحي (يسارًا في نصف الكرة الجنوبي). ويكون التيار في الأسفل أبطأ، ويتحرك بزاوية 45 درجة إلى اليمين. وتستمر هذه العملية على النحو نفسه، حتى يصبح التيار، على عمق حوالي 100 متر تحت السطح، يتحرك في الاتجاه المعاكس للتيار السطحي.

أما النوع الأخير من التيارات الجوفية فهو تيار الهبوط ، الذي يحدث عندما تدفع قوى الماء باتجاه عائق ما (مثل صخرة)، مما يؤدي إلى تراكمه هناك. ثم يتدفق الماء الموجود في قاع هذا التراكم بعيدًا عنه، مُحدثًا تيار الهبوط.

تتصادم تيارات جوفية متعددة أحيانًا، مُسببةً أنماطًا موجية غريبة. ومن أبرز هذه الأنماط ظاهرة المايلستروم . الكلمة مشتقة من كلمات نوردية تعني الطحن والتيار. المايلستروم عبارة عن دوامة كبيرة وقوية، عبارة عن كتلة مائية ضخمة تدور نحو الأسفل والداخل باتجاه مركزها. وعادةً ما يكون هذا نتيجة لتيارات المد والجزر.

تؤثر التيارات تحت السطحية بشكل كبير على الحياة على الأرض. فهي تتدفق تحت سطح الماء، مما يجعلها بمنأى نسبيًا عن التأثيرات الخارجية. ولذلك، تعمل هذه التيارات بدقة متناهية، فتساهم في نقل المغذيات، ونقل المياه، وغيرها، كما تؤثر على قاع المحيط والعمليات البحرية.

• علم المحيطات