دانشمندان اخیراً نقشه‌ای با وضوح بالا از کف اقیانوس‌ها ارائه داده‌اند که نتایج آن حاکی از کشف تقریباً ۱۰۰ هزار کوه زیرآبی است که پیش‌تر ناشناخته بودند.
دیوید سندول از مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس، که از محققان مشارکت‌کننده در این پروژه است، اعلام کرد که این یافته‌ها به لطف مشاهدات پیشرفته ماهواره‌ای به دست آمده‌اند.
نقش مأموریت SWOT در این پروژه
مأموریت SWOT (سطح آب و توپولوژی اقیانوسی)، که در دسامبر ۲۰۲۲ راه‌اندازی شد، هسته‌ی اصلی جمع‌آوری داده‌های کلیدی برای این تلاش نقشه‌برداری است.
چرا ماهواره‌ها از کشتی‌ها پیشی می‌گیرند؟
محدودیت‌های نقشه‌برداری دریایی با کشتی
نقشه‌برداری از کف اقیانوس با استفاده از کشتی‌ها، زمان‌بر، پرهزینه و نیازمند سوخت است. حتی با بهره‌گیری از فناوری سونار، یک کشتی تنها می‌تواند روزانه بخش کوچکی از بستر دریا را پوشش دهد.
برتری ماهواره SWOT
ماهواره‌هایی مانند SWOT می‌توانند حدود ۹۰٪ از سطح زمین را هر ۲۱ روز یک‌بار پوشش دهند. اگرچه دقت آن‌ها به پای سونار نمی‌رسد، اما با سرعت، وسعت و تکرار بالا این کمبود را جبران می‌کنند.
اهمیت نقشه‌برداری از بستر دریا
فرصت‌های اقتصادی و نظامی
تنها حدود یک‌چهارم از کف اقیانوس تاکنون با سونار نقشه‌برداری شده است. همین شکاف دانشی باعث شده تا دانشمندان به سراغ داده‌های ماهواره‌ای بروند.
به گفته نادیا وینوگرادوا شیفر از ناسا، نقشه‌برداری از بستر دریا در زمینه‌هایی مانند استخراج مواد معدنی کمیاب، بهینه‌سازی مسیرهای دریایی، شناسایی خطرات و عملیات‌های جنگی دریایی اهمیت حیاتی دارد.
کاربردهای عملی نقشه‌های دقیق
این نقشه‌ها برای مسیریابی دریایی، کابل‌کشی زیرآبی و درک بهتر از فرآیندهای اقیانوسی حیاتی هستند.
کوه‌های پنهان در زیر اقیانوس
شناسایی کوه‌های زیرآبی کوچک‌تر
کوه‌های زیرآبی که از کف اقیانوس سر برآورده‌اند اما به سطح آب نمی‌رسند، پیش‌تر اگر ارتفاعی کمتر از ۱۰۰۰ متر داشتند، قابل شناسایی نبودند.
اما نقشه جدید ماهواره‌ای می‌تواند کوه‌هایی با ارتفاع کمتر از نصف این مقدار را هم تشخیص دهد. این نقشه با بررسی برآمدگی‌های کوچک گرانشی روی سطح آب، موقعیت این کوه‌ها را شناسایی می‌کند و شمار کوه‌های شناخته‌شده را از ۴۴ هزار به نزدیک ۱۰۰ هزار افزایش داده است.
فناوری گرانشی پشت نقشه‌ها
این فناوری متکی به گرانش است، نه دوربین. زیرا کوه‌ها و تپه‌های زیرآبی جرم بیشتری نسبت به اطراف خود دارند، نیروی کششی بیشتری به آب وارد می‌کنند و باعث ایجاد برآمدگی‌های بسیار کوچک در سطح آب می‌شوند.
ماهواره SWOT این تغییرات ظریف را ثبت و به نقشه‌هایی دقیق تبدیل می‌کند.
تپه‌های ابیسال؛ زمین‌ساخت‌های فراگیر
فراوان‌ترین شکل زمین روی کره زمین
به گفته یائو یو، تپه‌های ابیسال فراوان‌ترین ساختار زمین‌شناسی هستند و حدود ۷۰٪ کف اقیانوس‌ها را پوشش می‌دهند. این تپه‌ها ساختارهای کوچکی هستند که تغییرات صفحات زمین‌ساختی در طول زمان الگوهایی روی آن‌ها ایجاد کرده‌اند.
وضوح بالا با فناوری ماهواره‌ای
تپه‌هایی که تنها چند کیلومتر عرض دارند، تا پیش از این توسط ماهواره‌ها به خوبی قابل رؤیت نبودند. اما فناوری رادار آلتیمتری هم‌فاز SWOT اکنون جزئیات دقیق‌تری از این ساختارها ارائه می‌دهد.
ارتباط کوه‌های اقیانوسی با جریان‌ها و جزر و مد
نقش در انتقال گرما و مواد مغذی
ساختارهای کف دریا جریان‌های عمیق را هدایت می‌کنند و این جریان‌ها گرما و مواد مغذی را در سراسر کره زمین جابه‌جا می‌کنند.
زمانی که جریان‌ها از روی شیب‌های تند عبور می‌کنند، حیات دریایی در آن نقاط متمرکز می‌شود و مناطق پرتنوع زیستی شکل می‌گیرد.
تحلیل‌های علمی پیشرفته‌تر
دانشمندان در حال بررسی تعامل جریان‌ها، تبادل مواد مغذی و جزر و مد در این مناطق هستند تا تأثیر آن‌ها بر اقلیم و اکوسیستم‌های دریایی را بهتر درک کنند.
حیات در تاریک‌ترین نقاط
پناهگاهی برای زندگی در اعماق
کوه‌ها و تپه‌های زیرآبی، با کاهش سرعت جریان‌ها، به مناطق تجمع مواد مغذی تبدیل می‌شوند. این مکان‌ها به نقطه تجمع پلانکتون‌ها، ماهی‌ها و مرجان‌های آب‌های عمیق تبدیل می‌شوند.
حتی در تاریک‌ترین بخش‌های اقیانوس، این ساختارها مانند آهن‌ربا برای حیات عمل می‌کنند. نقشه‌برداری دقیق از آن‌ها به شناسایی اکوسیستم‌های شکننده‌ای که نیاز به حفاظت دارند کمک می‌کند.
پر کردن شکاف دانشی با SWOT
تبدیل داده‌های سطحی به نقشه‌های عمقی
اگرچه هدف اصلی ماهواره SWOT نقشه‌برداری نیست، اما رادار آلتیمتری آن اندازه‌گیری‌های دقیقی از ارتفاع سطح آب ارائه می‌دهد که با استفاده از آن می‌توان نقشه‌هایی از شکل بستر دریا تهیه کرد.
این اطلاعات به شناسایی مناطقی کمک می‌کند که داده‌های سوناری در آن‌ها هنوز وجود ندارد و به تکمیل پروژه جهانی Seabed 2030 برای نقشه‌برداری کامل از کف اقیانوس‌ها تا پایان دهه جاری کمک می‌کند.
منافع غیرمنتظره نظامی و اقلیمی
استفاده‌های دفاعی و زیست‌محیطی
نقشه‌های دقیق‌تر بستر دریا نه‌تنها برای دانشمندان بلکه برای ارتش‌ها نیز مفید هستند. این داده‌ها در شناسایی زیردریایی‌ها، طراحی استراتژی‌های سونار و تحلیل زمین برای عملیات‌های پنهانی به کار می‌روند.
همچنین، در مدل‌سازی اقلیمی کاربرد دارند. نقشه‌برداری دقیق کف دریا به پژوهشگران کمک می‌کند تا مسیر حرکت گرما در اقیانوس را ردیابی کنند؛ عاملی کلیدی در پیش‌بینی الگوهای بلندمدت آب‌وهوایی و شناسایی مناطق آسیب‌پذیر در برابر افزایش سطح دریا.
آینده نقشه‌برداری اقیانوسی
گام بعدی: تعیین عمق دقیق
دانشمندان قصد دارند عمق دقیق هر یک از این ساختارهای تازه کشف‌شده را اندازه‌گیری کنند. آن‌ها تقریباً تمام اطلاعات قابل استخراج از داده‌های سال اول مأموریت SWOT را دریافت کرده‌اند، که می‌تواند تحولی در پژوهش‌های آینده دریایی ایجاد کند.
با وجود فناوری‌های پیشرفته، پوشش کامل سوناری از اقیانوس‌های زمین همچنان زمان‌بر خواهد بود، اما مأموریت‌هایی مانند SWOT روند این کار را سرعت می‌بخشند و شناخت ما از کف دریا را گسترش می‌دهند.
این مطالعه در نشریه Science منتشر شده است.
