هومبولت كارنت

تيار هومبولت ، المعروف أيضًا باسم تيار بيرو ، هو تيار محيطي بارد ومنخفض الملوحة يتدفق شمالًا على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية . ^{[ 1 ]} وهو تيار حدودي شرقي يتدفق باتجاه خط الاستواء ، ويمتد لمسافة تتراوح بين 500 و1000 كيلومتر (310-620 ميلًا) قبالة الساحل. سُمي تيار هومبولت نسبةً إلى عالم الطبيعة الألماني ألكسندر فون هومبولت، على الرغم من أن خوسيه دي أكوستا اكتشفه قبل هومبولت بـ250 عامًا. ^{[ 2 ]} في عام 1846، نشر فون هومبولت قياسات لهذا التيار البارد في كتابه "الكون" . ^{[ 1 ]}  

يمتد التيار من جنوب تشيلي (خط العرض 45 جنوبًا تقريبًا ) إلى شمال بيرو (خط العرض 4 جنوبًا تقريبًا )، حيث تتقاطع المياه الباردة الصاعدة مع المياه الاستوائية الدافئة لتشكيل الجبهة الاستوائية . ^{[ 1 ]} تصل درجة حرارة سطح البحر قبالة سواحل بيرو، عند خط العرض 5 جنوبًا تقريبًا ، إلى 16 درجة مئوية (61 درجة فهرنهايت) . ^{[ 3 ]} وهذا أمر غير معتاد في المياه الاستوائية، حيث تتجاوز درجة الحرارة في معظم المناطق الأخرى 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت) . يجلب التيار الصاعد المغذيات إلى السطح، مما يدعم العوالق النباتية ويزيد في نهاية المطاف من الإنتاجية البيولوجية. ^{[ 1 ]}    

يُعد تيار همبولت نظامًا بيئيًا عالي الإنتاجية ، فهو أكثر أنظمة التيارات الحدودية الشرقية إنتاجية. ^{[ 4 ]} ويُساهم بنحو 18-20% من إجمالي صيد الأسماك البحرية في العالم. وتتكون معظم أنواع الأسماك فيه من أسماك سطحية مثل السردين والأنشوجة والماكريل. وتدعم الإنتاجية العالية لهذا النظام موارد مصايد أسماك أخرى مهمة، بالإضافة إلى الثدييات البحرية (مثل الفقمات ذات الأذنين والحيتان ) والطيور البحرية . وبشكل دوري ، يتعطل التيار الصاعد الذي يُحرك إنتاجية النظام بفعل ظاهرة النينيو-التذبذب الجنوبي (ENSO)، وغالبًا ما يكون لذلك آثار اجتماعية واقتصادية كبيرة.

يُؤثر تيار هومبولت بشكل كبير على مناخ تشيلي وبيرو والإكوادور ، مُسبباً انخفاضاً ملحوظاً في درجات الحرارة . كما أنه مسؤول إلى حد كبير عن جفاف صحراء أتاكاما في شمال تشيلي والمناطق الساحلية في بيرو ، فضلاً عن جفاف جنوب الإكوادور. يُبرّد هذا التيار الهواء البحري، مما يجعله غير مُهيئ لتكوين الأمطار (على الرغم من تكوّن السحب والضباب).

تُعدّ الرياح التجارية المحرك الرئيسي لدوران تيار همبولت. ^{[ 1 ]} وينتج التباين في هذا النظام عن التحولات العرضية بين منطقة التقارب المداري والرياح التجارية في الشمال. كما تُسهم التحولات داخل منطقة الضغط المرتفع في جنوب المحيط الهادئ عند خطوط العرض المتوسطة، بالإضافة إلى العواصف الإعصارية وحركة الرياح الغربية الجنوبية جنوبًا، في تغييرات النظام. ويتفاقم التباين الجوي قبالة وسط تشيلي بفعل تفاقم أنظمة الضغط المنخفض الساحلية المحصورة بين طبقة الحدود البحرية والجبال الساحلية. ويبرز هذا بوضوح باتجاه القطب من خط العرض 27 جنوبًا إلى خط العرض 42 جنوبًا . ^{[ 1 ]}

يتدفق تيار همبولت، الذي يشغل الطبقة العليا من المحيط، باتجاه خط الاستواء حاملاً معه مياه سطحية باردة وعذبة من منطقة شبه القطب الجنوبي شمالاً، على طول أطراف الدوامة شبه الاستوائية . ^{[ 1 ]} ينحرف التيار الرئيسي للتيار نحو عرض البحر في جنوب بيرو، بينما يستمر فرع أضعف منه في التدفق باتجاه خط الاستواء. عند خط العرض 18 جنوباً تقريباً ، تبدأ المياه الباردة والعذبة بالاختلاط مع المياه السطحية الدافئة عالية الملوحة لمنطقة شبه القطب الجنوبي. يتسبب هذا التصادم في حدوث اندساسات جزئية . ضمن هذه المنطقة، يتدفق التيار الاستوائي السفلي شرقاً على طول خط الاستواء، مغذياً التيار البيروفي التشيلي السفلي الذي يتحرك باتجاه القطب. ^{[ 1 ]}

قبالة سواحل وسط تشيلي، توجد منطقة انتقالية ساحلية (CTZ) تتميز بطاقة حركية دوامية عالية. ^{[ 1 ]} تُشكّل هذه الطاقة دوامات متوسطة الحجم تمتد لمسافة 600-800 كيلومتر (370-500 ميل) في عرض البحر. تضم المنطقة الانتقالية الساحلية ثلاث مناطق متميزة ضمن حدودها:  

1. تركيزات عالية من الكلوروفيل-أ في مناطق واسعة قبالة سواحل بيرو (10-15 درجة جنوباً)،
2. تركيزات عالية من الكلوروفيل-أ في مناطق واسعة قبالة سواحل تشيلي (30° جنوباً)، و
3. تركيزات عالية من الكلوروفيل-أ في مناطق ضيقة قبالة سواحل شمال تشيلي (مونتيسينو ولانج 2008). توجد تركيزات عالية من الكلوروفيل-أ عمومًا ضمن نطاق 50  كم من الساحل. ^{[ 1 ]}

يُؤدي انحراف فرع نظام تيار همبولت قبالة سواحل بيرو إلى انخفاض التهوية داخل النظام. ^{[ 1 ]} ويُعدّ هذا النقص في التهوية المحرك الرئيسي لمنطقة نقص الأكسجين الشديدة (OMZ) التي تتشكل في الأعماق المتوسطة إلى تحت السطح. في الشمال، يُهوي تيار بيرو المركزي (EUC) منطقة نقص الأكسجين، وفي الجنوب، ينقل تيار بيرو المركزي (PCU) المياه منخفضة الأكسجين جنوبًا باتجاه شمال تشيلي. ^{[ 1 ]} تُعدّ منطقة نقص الأكسجين هذه رابع أكبر منطقة نقص أكسجين دائمة في محيطات العالم، إذ تشغل مساحة تبلغ حوالي 2.18 ± 0.66 مليون كيلومتر ^مكعب . يتركز مركز هذه المنطقة قبالة سواحل بيرو، مما يُشكّل حدًا علويًا ضحلًا يمتد من حوالي 100 متر (330 قدمًا) إلى 600 متر (2000 قدم) . ^{[ 1 ]} ومن العوامل الأخرى التي تُساهم في منطقة نقص الأكسجين غرق وتحلل الموارد الإنتاجية الأولية. ^{[ 3 ]}    

نتيجةً لذلك، تُجبر منطقة الحد الأدنى للأكسجين (OMZ) العديد من الكائنات الحية على البقاء بالقرب من السطح حيث تتوفر المغذيات والأكسجين. ^{[ 3 ]} ويُقيّد وجود منطقة الحد الأدنى للأكسجين الضحلة هجرة العوالق الحيوانية داخل عمود الماء. وبين عمق 0 و600 متر (0-1969 قدمًا) ، تشغل أنواع عديدة من العوالق الحيوانية هذه المساحة داخل منطقة الحد الأدنى للأكسجين. وهذا يسمح بتبادل كبير للكربون بين الطبقة الضوئية ومنطقة الحد الأدنى للأكسجين. وينتقل 75% من إجمالي الكتلة الحيوية للعوالق الحيوانية من وإلى منطقة الحد الأدنى للأكسجين. كما تُشكّل منطقة الحد الأدنى للأكسجين ملاذًا للكائنات الحية التي تستطيع العيش في ظروف نقص الأكسجين . ^{[ 3 ]}  

يُعدّ صعود المياه الساحلية العامل الرئيسي الذي يُسهم في الإنتاجية البيولوجية العالية لتيار همبولت. ^{[ 1 ]} ولا يكون صعود المياه داخل التيار منتظمًا في جميع أنحاء النظام. وينتج عن هذا التيار ثلاثة أنظمة فرعية بارزة لصعود المياه:

1. يحدث الصعود الموسمي في تشيلي فقط خلال فصلي الربيع والصيف، بسبب إزاحة مركز الضغط العالي شبه الاستوائي خلال الفترة من يناير إلى مارس.
2. "ظل" التيارات الصاعدة الأقل إنتاجية، ولكنه لا يزال كبيرًا في شمال تشيلي وجنوب بيرو، و
3. ظاهرة الصعود المائي عالية الإنتاجية على مدار العام في بيرو. ^{[ 1 ]} ينتج ظل الصعود المائي الواقع بين خطي عرض 35° جنوبًا و15° جنوبًا عن اصطدام الدوامة شبه الاستوائية قليلة المغذيات بالساحل، مما يُنشئ منطقة صعود مائي ضيقة ولكنها عالية الإنتاجية. ^{[ 1 ]}

بسبب مناطق التيارات الصاعدة ضمن تيار همبولت، يتميز هذا التيار بتنوع بيولوجي هائل. يُصنف تيار همبولت ضمن الفئة الأولى من النظم البيئية عالية الإنتاجية (>300 غرام كربون/م² ^/ سنة). يحتضن التيار طيفًا واسعًا من الكائنات الحية، بما في ذلك أنواع متعددة من العوالق ، والرخويات ، وقنافذ البحر ، والقشريات ، والأسماك، والثدييات البحرية. ^{[ 1 ]} تبدأ الشبكة الغذائية بالعوالق النباتية ، حيث تُعد ظروف تيار همبولت مثالية لازدهار هذه الكائنات. يُحدث هذا تأثيرًا متسلسلًا يجذب الكائنات الأكبر حجمًا إلى المنطقة.

يُعدّ تيار هومبولت موطنًا لبعض أنجح مصائد الأسماك التجارية في العالم. ^{[ 1 ]} تشمل أهم أنواع الأسماك المصيدة: السردين ، والأنشوجة ، والماكريل ، والهاك ، والحبار . تتوزع ثلاثة مخزونات رئيسية من سمك الأنشوجة بين خطي عرض 4° جنوبًا و42° جنوبًا ضمن نظام تيار هومبولت. تتكون مصائد الأسماك في شمال وسط بيرو بشكل أساسي من مخزون واحد من الأنشوجة. كما يُعدّ السردين والماكريل والبونيتو ​​من المصائد الشائعة، ولكنها ليست بنفس القدر من الانتشار في بيرو. ^{[ 1 ]} يحتضن جنوب بيرو وشمال تشيلي مصائد سردين رئيسية. تشمل المخزونات الشائعة الأخرى: مخزونًا ثانيًا من الأنشوجة، والماكريل ، والتونة ، وسمك أبو سيف . تُعدّ الأنشوجة والماكريل والسردين المخزونات التجارية الرئيسية في وسط تشيلي.

تتواجد أسماك الأنشوجة في المياه الصاعدة حديثًا، بالقرب من الساحل. أما السردين، فيتواجد عادةً في مناطق أبعد عن الشاطئ. ^{[ 1 ]} يلعب الصعود الموسمي للمياه دورًا رئيسيًا في سلوك التكاثر لكل من السردين والأنشوجة. فمن خلال التكاثر في نهاية فصل الشتاء، تتحسن فرص بقاء البيض واليرقات بشكل كبير. ويعود ذلك إلى الصعود المعتدل للمياه، الذي يُقلل من الاضطراب، بالإضافة إلى ضعف تيار إيكمان في عرض البحر. وتشهد هاتان الفصيلتان تحولات في أعدادهما نتيجة لتغيرات المناخ والظواهر البيئية مثل ظاهرة النينيو . ويعود ذلك إلى تغيرات في توافر موائل كل فصيلة. تُعد الأنشوجة عنصرًا هامًا في النظام الغذائي للثدييات البحرية والطيور البحرية والأسماك الكبيرة. وتؤدي التحولات في أعداد هذه الأسماك في نهاية المطاف إلى تحول في معالجة الطاقة داخل نظام تيار هومبولت. ^{[ 1 ]}

يُعدّ سمك الإسقمري الصغير (الجوريل) ثاني أكبر أنواع الأسماك في نظام تيار هومبولت. ^{[ 1 ]} وكما هو الحال مع سمك الأنشوجة في بيرو، يُعتقد أن هذا النوع يتكون من مخزون واحد. يُعتبر الجوريل من الأنواع المتواجدة في مناطق جغرافية متداخلة، أي أنه يوجد داخل وخارج المنطقة الاقتصادية الخالصة التي تمتد لمسافة 200 ميل. وقد أصبح الجوريل مصدرًا مهمًا للصيد في سبعينيات القرن الماضي للتخفيف من الضغط الواقع على مخزون الأنشوجة. إلا أنه خلال ثمانينيات القرن الماضي، انخفض عدد أسماك الجوريل بسبب ضعف التكاثر والصيد الجائر . وفي عام 1998، فُرضت قيود على صيد الجوريل، مما أدى إلى تعافي أعداده. ومنذ عام 2002، يخضع مخزون الجوريل للاستغلال الكامل. ^{[ 1 ]}

بين عامي 1993 و2008، شهدت مصائد سمك النازلي في بيرو انخفاضًا ملحوظًا. ^{[ 1 ]} ويعود ذلك إلى الصيد الجائر، والضغوط البيئية، وانخفاض القدرة التكاثرية. تجاوزت كمية سمك النازلي في تشيلي، التي تم صيدها في وسط وجنوب تشيلي، 100 ألف طن، ثم انخفضت إلى 40 ألف طن في عام 2007. ^{[ 1 ]}

تتأثر إنتاجية نظام تيار هومبولت بشدة بظاهرتي النينيو واللانينا . ^{[ 1 ]} خلال ظاهرة النينيو، يزداد عمق الطبقة الحرارية والمنطقة العليا من منطقة الحد الأدنى للأكسجين إلى أكثر من 600 متر. ويؤدي ذلك إلى فقدان النيتروجين وانخفاض تصدير الكربون. كما تتسبب ظاهرة النينيو في زيادة سرعة التيارات المتجهة نحو القطب. أما في السنوات التي لا تشهد ظاهرة النينيو، فتكون الإنتاجية عالية جدًا نظرًا لارتفاع محتوى المغذيات، وإعادة تدوير النيتروجين من خلال عمليات مثل نزع النيتروجين، وزيادة تصدير الكربون، وإعادة التمعدن. ^{[ 1 ]}

خلال ظاهرة النينيو، تتأثر وفرة الأسماك وتوزيعها بشكل كبير، مما يؤدي غالبًا إلى انهيار المخزون السمكي وتداعيات اجتماعية واقتصادية متتالية. وقد أدت هذه الظاهرة إلى تغيرات متتابعة، حيث حلت أسماك السردين والأنشوجة محل بعضها البعض بشكل دوري كأنواع مهيمنة في النظام البيئي. ويمكن أن يكون لهذه التغيرات في الأنواع عواقب سلبية على صناعة صيد الأسماك واقتصادات الدول التي تصطاد في هذا النظام. شهدت مصايد أسماك الأنشوجة في بيرو ازدهارًا كبيرًا خلال ستينيات القرن الماضي. ^{[ 3 ]} في عام 1970، أفادت التقارير أن المصيد تجاوز 12 مليون طن سنويًا، وهو ما يمثل 20% من المصيد العالمي. وفي عام 1972، حدثت ظاهرة النينيو وتسببت في انهيار أعداد أسماك الأنشوجة. ومع ذلك، شهدت أعداد أسماك السردين زيادة هائلة خلال الخمسة عشر إلى العشرين عامًا التالية. ونتيجة لذلك، نمت مصايد أسماك السردين في ظل هذا التحول المناخي . ^{[ 3 ]}

 تتضمن هذه المقالة مواداً متاحة للعموم من تيار هومبولت . الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) .

• "حماية التنوع البيولوجي في هومبولت معًا" . IW:Learn . 23 نوفمبر 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 نوفمبر 2023 .