استخدام الأختام لتتبع تيارات المحيط

إن المناطق المحيطة بالجرف الجليدي في القارة القطبية الجنوبية غير متاحة للعلماء الذين يسعون إلى جمع البيانات حول التغيرات في التيارات والملوحة ودرجة الحرارة. وقد وجد الباحثون طريقة فريدة لتعزيز البيانات التي يتم جمعها عن بعد والبيانات الميدانية حول ظروف المحيط في هذه المناطق من خلال تجهيز الفقمة بأجهزة استشعار.

توجد أنواع مختلفة من الفقمة التي تبحث عن الطعام في المحيط الجنوبي والمحيط المتجمد الشمالي. وتغوص هذه الفقمة إلى أعماق كبيرة تحت الجليد البحري المتجمد والجرف الجليدي.

سلوك البحث عن الطعام لفقمة ويديل

على سبيل المثال، من المعروف أن فقمة ويديل تغوص إلى أعماق تصل إلى 600 متر (حوالي 2000 قدم) بحثًا عن الطعام من قاع المحيط. ويشمل ذلك الروبيان والقشريات والأسماك والأخطبوط والحبار.

تستغل فقمة ويديل الجليد السريع، وهو الجليد الملتصق بالشاطئ، من خلال إنشاء فتحات للتنفس. تسمح هذه الفتحات في الجليد البحري للفقمة بالغوص عميقًا تحت الجليد للبحث عن الطعام. يوفر هذا الجليد أيضًا منصة مستقرة للراحة والاحتماء من الحيوانات المفترسة.

من خلال ربط أجهزة استشعار حيوانية برؤوس الفقمة، يستطيع العلماء جمع بيانات عن تيارات المحيطات وكذلك قياسات الكلوروفيل. تقيس أجهزة قياس الكلوروفيل كمية العوالق النباتية في مياه المحيطات.

يتم وضع علامات على الفقمة أثناء موسم التزاوج حيث يسهل الوصول إليها عندما تصل إلى الشاطئ. يتم تثبيت العلامات بالغراء وتبقى على الفقمة حتى موسم طرح الريش حيث يؤدي تساقط الفراء إلى إزاحة العلامة.

تتبع سلوك الفقمة في الجبهات دون المتوسطة الحجم في المحيطات

وتقدم البيانات التي تم جمعها خلال فترة العام الواحد للباحثين رؤى ليس فقط حول ظروف المحيط ولكن أيضًا حول كيفية تأثير هذه الظروف على سلوك الفقمة. تصطاد بعض الفقمة، مثل فقمة الفيل، في مناطق المحيط المعروفة باسم الجبهات دون المتوسطة الحجم. وهذه الجبهات هي حيث تحرك الحركة الرأسية لمياه المحيط العناصر الغذائية وتصبح أرضًا تغذية لهذه الفقمة.

منذ أكثر من عشرين عامًا، يقوم العلماء بوضع علامات على الفقمة في جزر كيرغولين في القارة القطبية الجنوبية لدراسة سلوكها كجزء من برنامج فرنسي يُعرف باسم SO-MEMO (نظام المراقبة – الثدييات كعينات من بيئة المحيط). في عام 2014، بدأوا في استخدام جهاز استشعار جديد يسجل كل غوصة، مما أدى إلى مجموعة بيانات محيطية مفصلة للغاية.

دراسة حالة: فهم التيار المحيطي القطبي الجنوبي

في إحدى الدراسات، قامت العالمة ليا سيجلمان من مختبر الدفع النفاث وفريقها من الباحثين بوضع علامة على أنثى فقمة الفيل الجنوبية لفهم أفضل لكيفية نقل المحيط للحرارة بين طبقاته العليا والسفلى. يتم استخدام البيانات لتعزيز فهمنا للتيار القطبي الجنوبي، وهو تيار محيطي رئيسي يربط بين المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والمحيط الهندي. يلعب هذا التيار دورًا مهمًا في تبادل الحرارة بين هذه المحيطات. ومع ذلك، فإن طبيعته المضطربة وتكوين الدوامات (دوامات الماء) تجعل دراسته أمرًا صعبًا.

قام فقمة فيل مزودة بجهاز استشعار متخصص بجمع البيانات على مدى ثلاثة أشهر، لمسافة 3520 ميلاً (5665 كيلومترًا) عبر مياه التيار القطبي الجنوبي. ووصلت غطسات الفقمة، التي بلغ مجموعها 6942 غطسة، إلى أعماق تتراوح بين 550 إلى 1090 ياردة يوميًا، مما وفر بيانات مستمرة عن حركة الحرارة الرأسية داخل المحيط.

تمكن الباحثون من جمع معلومات أكثر دقة حول حركة الحرارة داخل هذا التيار. وعلى عكس النماذج السابقة التي تشير إلى انتقال الحرارة من السطح إلى داخل المحيط، أشارت البيانات التي تم جمعها من هذا الفيل البحري إلى أن هذه الجبهات تحمل الحرارة من الداخل إلى السطح.

رؤى المحيط من خلال أبحاث وسم الفقمة

إن المعلومات التي تم الحصول عليها من دراسات وسم الفقمة لا تعمل فقط على تحسين معرفة الباحثين بالنظم البيئية البحرية، بل تعمل أيضًا على تحسين نماذج المناخ من خلال الكشف عن تعقيدات نقل الحرارة داخل التيارات المحيطية. لقد سمح وسم الفقمة بجمع بيانات مفصلة عن التيارات والملوحة ودرجة الحرارة ومستويات العوالق النباتية أثناء غوص هذه الثدييات البحرية بعيدًا تحت سطح المحيطات القطبية الجنوبية.

مراجع

دوف، ل. (2024، 25 يوليو). يساعد وضع علامات على الفقمة باستخدام أجهزة استشعار العلماء على تتبع التيارات المحيطية وتغير المناخ. المحادثة.

سيجلمان، إل. وأوتول، إم. وفليكساس، إم. وريفير، بي. وكلاين، بي. (2019). تعمل الجبهات المحيطية دون المتوسطة الحجم كنقطة ساخنة بيولوجية لفيل البحر الجنوبي. التقارير العلمية, 9(1)، 5588. DOI: 10.1038/s41598-019-42117-w

سيجلمان، إل.، كلاين، بي.، ريفيير، بي.، طومسون، إيه إف، توريس، إتش إس، فليكساس، إم، & مينيمينليس، دي (2020). تعزيز النقل الحراري التصاعدي على جبهات المحيط العميقة دون المتوسطة. علوم الطبيعة والجيولوجيا, 13(1)، 50-55.

سميث، إي. (2019، 2 مايو). البيانات باستخدام الزعانف؟ دراسة المحيط من وجهة نظر الفقمة. علوم ناسا.

مقالات لها صلة