عندما يضرب إعصار الأرض، يمكن أن يكون الدمار مرئيا لسنوات أو حتى عقود. ما هو أقل وضوحا، ولكنه قوي أيضا، تأثير الأعاصير على المحيطات.
وفي دراسة جديدة، أظهر باحثون من خلال القياسات في الوقت الفعلي أن الأعاصير لا تزعج المياه فقط على السطح. ويمكن أيضا دفع الحرارة إلى أعماق المحيط بطرق يمكن أن تحبسها لسنوات وتؤثر في النهاية على مناطق بعيدة عن العاصفة. والحرارة هي العنصر الأساسي في هذه القصة. من المعروف منذ فترة طويلة أن الأعاصير تكتسب طاقتها من درجات حرارة سطح البحر الدافئة. وتساعد هذه الحرارة الهواء الرطب بالقرب من سطح المحيط على الارتفاع مثل منطاد الهواء الساخن وتشكيل سحب أطول من جبل إفرست. وهذا هو السبب في أن الأعاصير تتشكل بشكل عام في المناطق الاستوائية.
وما اكتُشف هو أن الأعاصير تساعد في نهاية المطاف في تدفئة المحيط أيضا، من خلال تعزيز قدرته على امتصاص الحرارة وتخزينها. ويمكن أن يكون لذلك عواقب بعيدة المدى.
وعندما تخلط الأعاصير الحرارة في المحيط، فإن هذه الحرارة لا تطفو على السطح في نفس المكان فقط. وأظهر الباحثون كيف يمكن للموجات تحت الماء التي تنتجها العاصفة أن تدفع الحرارة أربع مرات تقريبا أعمق من الاختلاط وحده، ما يرسلها إلى عمق حيث تكون الحرارة محتجزة بعيدا عن السطح.
ومن هناك، يمكن لتيارات أعماق البحار أن تنقلها آلاف الأميال. ويمكن أن ينتهي الإعصار الذي ينتقل عبر غرب المحيط الهادئ ويضرب الفلبين بتزويد المياه الدافئة التي تسخن ساحل الإكوادور بعد سنوات.
لمدة شهرين في خريف عام 2018، عاش الباحثون على متن سفينة الأبحاث Thomas G. Thompson لتسجيل كيفية استجابة بحر الفلبين لتغير أنماط الطقس. وكعلماء محيطات، يُدرس الخلط المضطرب في المحيطات والأعاصير والعواصف الاستوائية الأخرى التي تولد هذا الاضطراب.
وكانت السماء صافية والرياح هادئة خلال النصف الأول من التجربة. لكن في النصف الثاني، أثارت ثلاثة أعاصير كبرى – كما تُعرف الأعاصير في هذا الجزء من العالم – المحيط.
وسمح هذا التحول بإجراء مقارنة مباشرة بين حركات المحيط مع تأثير العواصف وبدونه.
وقيس اضطراب المحيط بأداة تسمى أداة تعريف البنية المجهرية، والتي تسقط بحرية ما يقرب من 1000 قدم (300 متر) وتستخدم مسبارا مشابها لإبرة الفونوغراف لقياس الحركات المضطربة للمياه.
تخيل المحيط الاستوائي قبل أن يمر إعصار فوقه. توجد على السطح طبقة من الماء الدافئ، أكثر دفئا من 80 درجة فهرنهايت (27 درجة مئوية)، يتم تسخينها بواسطة الشمس وتمتد حوالي 160 قدما (50 مترا) تحت السطح.
ويحافظ الاختلاف في درجات الحرارة بين الطبقات على فصل المياه عن بعضها البعض وغير قادرة فعليا على التأثير على بعضها البعض. ويمكنك التفكير في الأمر مثل التقسيم بين الزيت والخل في زجاجة غير مهزوزة من صلصة السلطة.
وعندما يمر إعصار فوق المحيط الاستوائي، تساعد رياحه القوية في تحريك الحدود بين طبقات المياه، تماما مثل شخص يهز زجاجة صلصة السلطة. في هذه العملية، يتم خلط الماء البارد العميق من الأسفل ويتم خلط الماء السطحي الدافئ إلى الأسفل. ويؤدي هذا إلى تبريد درجات حرارة السطح، ما يسمح للمحيطات بامتصاص الحرارة بشكل أكثر كفاءة من المعتاد في الأيام التي تلي الإعصار.
ولأكثر من عقدين من الزمن، ناقش العلماء ما إذا كانت المياه الدافئة التي تختلط إلى أسفل بفعل الأعاصير يمكن أن تسخن تيارات المحيطات وبالتالي تشكل أنماط المناخ العالمي. وكان جوهر هذا السؤال هو ما إذا كان بإمكان الأعاصير ضخ الحرارة بعمق كاف بحيث تبقى في المحيط لسنوات.
ومن خلال تحليل قياسات المحيطات الجوفية التي تم أخذها قبل وبعد ثلاثة أعاصير، وجد أن الموجات تحت الماء تنقل الحرارة تقريبا أربعة أضعاف في المحيط من الاختلاط المباشر أثناء الإعصار. وهذه الموجات، التي يولدها الإعصار نفسه، تنقل الحرارة بعمق كاف بحيث لا يمكن إطلاقها بسهولة مرة أخرى في الغلاف الجوي.
وبمجرد أن تلتقط تيارات المحيط واسعة النطاق هذه الحرارة، يمكن نقلها إلى أجزاء بعيدة من المحيط.
وربما تدفقت الحرارة التي حققتها الأعاصير في بحر الفلبين إلى سواحل الإكوادور أو كاليفورنيا، وفقا للأنماط الحالية التي تنقل المياه من الغرب إلى الشرق عبر المحيط الهادئ الاستوائي.
وعند هذه النقطة، يمكن خلط الحرارة مرة أخرى مع السطح بمزيج من التيارات الضحلة، والارتفاع الصاعد والخلط المضطرب. وبمجرد اقتراب الحرارة من السطح مرة أخرى، يمكن أن يسخن المناخ المحلي ويؤثر على النظم البيئية.
وعلى سبيل المثال، تعتبر الشعاب المرجانية حساسة بشكل خاص لفترات طويلة من الإجهاد الحراري. أحداث النينيو هي السبب النموذجي وراء ابيضاض المرجان في الإكوادور، لكن الحرارة الزائدة من الأعاصير قد تساهم في إجهاد الشعاب المرجانية وتبييض الشعاب المرجانية بعيدا عن مكان ظهور العواصف.
ومن الممكن أيضا أن تظل الحرارة الزائدة من الأعاصير داخل المحيط لعقود أو أكثر دون العودة إلى السطح. وسيكون لهذا في الواقع تأثير مخفف على تغير المناخ.
ونظرا لأن الأعاصير تعيد توزيع الحرارة من سطح المحيط إلى أعماق أكبر، فيمكنها المساعدة في إبطاء ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض عن طريق الحفاظ على الحرارة في المحيط.
لطالما فكر العلماء في الأعاصير على أنها أحداث متطرفة تغذيها حرارة المحيط وتتشكل بفعل مناخ الأرض. وتضيف النتائج، التي نُشرت في Proceedings of the National Academy of Sciences، بُعدا جديدا لهذه المشكلة من خلال إظهار أن التفاعلات تسير في كلا الاتجاهين – فالأعاصير نفسها لديها القدرة على تسخين المحيط وتشكيل مناخ الأرض.
التقرير من إعداد نويل جوتيريز بريزويلا، مرشح دكتوراه في علم المحيطات الفيزيائية، جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، وسالي وارنر، أستاذ مشارك في علوم المناخ، جامعة برانديز.
