أسباب عدم اختلاط مياه المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ
تتعدد الأسباب التي تؤدي إلى عدم اختلاط مياه المحيط الأطلسي مع المحيط الهادئ، ومن أبرز هذه الأسباب ما يلي:
الكثافة
يتكون المحيط الأطلسي من قسمين رئيسيين: القسم الشمالي الذي يتميز بمياهه الأكثر دفئاً وملوحة، والقسم الجنوبي الذي تمتاز مياهه بالبرودة وكثافتها العالية. بالمثل، ينقسم المحيط الهادئ إلى قسم شمالي تتسم مياهه بقلة الملوحة والكثافة نتيجة هطول الأمطار الموسمية، وقسم جنوبي قرب القطب الجنوبي حيث تكون المياه باردة وملوحتها منخفضة بسبب انخفاض درجات التبخر. من المفترض أن تكون المياه الدافئة أقل كثافة من المياه الباردة، والمياه العذبة أقل كثافة من المياه المالحة، ومع ذلك فإن الفوارق في الكثافة بين المحيطين ليست كافية لتطفو مياه أحدهما فوق الآخر، لكن في نفس الوقت هي كافية لمنع اختلاطهما.
درجة الملوحة
تعتمد درجة الملوحة بشكل مباشر على الدورة الهيدرولوجية (دورة المياه في الطبيعة)، حيث أن زيادة التبخر تؤدي إلى هطول الأمطار الموسمية التي تقلل من الملوحة. بينما يعتبر انخفاض التبخر العامل الذي يحافظ على عذوبة المياه وقلتها في المناطق الباردة. ونظرًا للاختلاف في درجة الملوحة بين المحيطين، فإن اختلاط مياههما يصبح مستحيلاً.
التركيب الكيميائي
تحمل الأنهار الجليدية الذائبة من القطب الشمالي الكثير من الرواسب والطين والمعادن مثل الحديد، وقد تؤدي إلى زيادة ملوحة المياه وتغيير التركيب الكيميائي لها أثناء تدفقها. كما قد تسهم التغيرات المناخية في التعرض لظواهر مثل الأمطار الحمضية أو تلوث المياه السطحية، مما يؤدي إلى تغييرات في التركيب الكيميائي للمياه في كلا المحيطين.
قوة التوتر السطحي
تتولد قوة التوتر السطحي نتيجة للتفاعلات بين جزيئات المادة الواحدة. ومع اختلاف الكثافة بين المحيطين، يختلف شدة هذه القوة مما يسهم في منع الاختلاط بين مياههما.
قوة كوريوليس
تؤثر قوة كوريوليس بشكل كبير على حركة مياه المحيطات، حيث تتحرك التيارات البحرية في النصف الشمالي من الكرة الأرضية في اتجاه عقارب الساعة، بينما تكون حركة التيارات في النصف الجنوبي بعكس اتجاه عقارب الساعة. وعندما يتعارض اتجاه المياه القادمة من المحيط الأطلسي شمالاً مع تلك القادمة من المحيط الهادئ جنوباً، يصبح عدم اختلاط المياه أمراً لا مفر منه.
ظاهرة الهالوكلين
عند تلاقي مياه المحيط الهادئ الباردة ذات الكثافة والملوحة المنخفضتين مع مياه المحيط الأطلسي الدافئة والمالحة وغزيرة الكثافة، تمر مياه المحيط الهادئ خلال مياه المحيط الأطلسي ولا تطفو عليها. ينتج عن هذا تواجد طبقة ضبابية عمودية تتكون بسبب اختلاف لون المياه العذبة عن المياه المالحة، بالإضافة إلى تغييرات في انكسار الضوء بين الحدين العذب والمالح، وعرف هذا الأمر بظاهرة الهالوكلين (Thermohaline Circulation).
محيطات وبحار أخرى تشهد ظاهرة عدم اختلاط المياه
تتواجد هذه الظاهرة في عدد من المحيطات والبحار، ومنها:
- بحر الشمال وبحر البلطيق.
- البحر الأبيض المتوسط والمحيط الأطلسي.