الجرف القاري

الجرف القاري هو جزء من قارة مغمور تحت منطقة من المياه الضحلة نسبياً، تُعرف باسم بحر الجرف . وقد انكشفت معظم هذه الجروف نتيجة انخفاض مستوى سطح البحر خلال العصور الجليدية . ويُعرف الجرف المحيط بجزيرة باسم " الجرف الجزري ".

تتألف الحافة القارية ، الواقعة بين الجرف القاري والسهل السحيق ، من منحدر قاري شديد الانحدار، محاطًا بالهضبة القارية الأكثر انبساطًا ، حيث تتدفق الرواسب من القارة أعلاه إلى أسفل المنحدر وتتراكم على شكل كومة من الرواسب عند قاعدته. وتمتد هذه الحافة لمسافة تصل إلى 500  كيلومتر (310  أميال) من المنحدر، وتتكون من رواسب سميكة ترسبت بفعل تيارات العكارة من الجرف والمنحدر. ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويبلغ انحدار الهضبة القارية مستوى متوسطًا بين انحدار المنحدر والجرف.

بموجب اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار ، تم إعطاء اسم الجرف القاري تعريفًا قانونيًا على أنه امتداد قاع البحر المجاور لشواطئ دولة معينة ينتمي إليها.

ينتهي الجرف القاري عادةً عند نقطة انحدار متزايد ^{[ 3 ]} (تُسمى حافة الجرف ). قاع البحر أسفل هذه الحافة هو المنحدر القاري . ^{[ 4 ]} أسفل المنحدر يقع المرتفع القاري ، الذي يندمج في النهاية مع قاع المحيط العميق، السهل السحيق . ^{[ 5 ]} يُعد كل من الجرف القاري والمنحدر القاري جزءًا من الهامش القاري . ^{[ 6 ]}

تنقسم منطقة الجرف القاري عادةً إلى الجرف القاري الداخلي ، والجرف القاري الأوسط ، والجرف القاري الخارجي ، ^{[ 7 ]} ولكل منها خصائصها الجيومورفولوجية ^{[ 8 ] [ 9 ]} وخصائصها البيولوجية البحرية . ^{[ 10 ]}

يتغير طابع الجرف القاري بشكل جذري عند حافته، حيث يبدأ المنحدر القاري. وباستثناءات قليلة، تقع حافة الجرف على عمق موحد بشكل ملحوظ يبلغ حوالي 140 مترًا (460 قدمًا) ؛ ومن المرجح أن يكون هذا سمة مميزة للعصور الجليدية الماضية، عندما كان مستوى سطح البحر أقل مما هو عليه الآن. ^{[ 11 ]}  

المنحدر القاري أكثر انحدارًا بكثير من الجرف القاري؛ إذ يبلغ متوسط ​​زاوية انحداره 3 درجات، لكنها قد تنخفض إلى درجة واحدة أو ترتفع إلى 10 درجات. ^{[ 12 ] [ 11 ]} غالبًا ما يقطع المنحدر أخاديد بحرية . لم تكن الآليات الفيزيائية المسؤولة عن تكوين هذه الأخاديد مفهومة جيدًا حتى ستينيات القرن العشرين. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

تغطي الجروف القارية مساحة تبلغ حوالي 27 مليون كيلومتر ^مربع (10 ملايين ميل مربع)، أي ما يعادل حوالي 7% من مساحة سطح المحيطات. ^{[ 15 ]} ويختلف عرض الجرف القاري اختلافًا كبيرًا، فليس من النادر أن تخلو منطقة ما من الجرف تقريبًا، لا سيما عندما تغوص الحافة الأمامية لصفيحة محيطية متقدمة تحت القشرة القارية في منطقة اندساس بحرية مثل تلك الموجودة قبالة سواحل تشيلي أو الساحل الغربي لسومطرة .

يمتد أكبر جرف قاري، وهو الجرف السيبيري في المحيط المتجمد الشمالي ، إلى عرض 1500 كيلومتر (930 ميلًا) . ويقع بحر الصين الجنوبي فوق منطقة واسعة أخرى من الجرف القاري، وهي جرف سوندا ، الذي يربط بورنيو وسومطرة وجاوة بالبر الآسيوي. ومن المسطحات المائية الأخرى المعروفة التي تعلو الجروف القارية بحر الشمال والخليج العربي . ويبلغ متوسط ​​عرض الجروف القارية حوالي 80 كيلومترًا (50 ميلًا) . كما يختلف عمق الجرف، ولكنه يقتصر عمومًا على المياه الضحلة التي يقل عمقها عن 100 متر (330 قدمًا) . ^{[ 16 ]} وعادةً ما يكون انحدار الجرف منخفضًا جدًا، في حدود 0.5 درجة؛ كما أن الارتفاع الرأسي ضئيل للغاية، إذ يقل عن 20 مترًا (66 قدمًا) . ^{[ 17 ]}       

على الرغم من أن الجرف القاري يُعتبر منطقة جغرافية طبيعية في المحيط ، إلا أنه ليس جزءًا من حوض المحيط العميق نفسه، بل هو جزء من هوامش القارة المغمورة بالمياه. ^{[ 18 ]} تتميز الهوامش القارية السلبية ، مثل معظم سواحل المحيط الأطلسي ، بجروف واسعة وضحلة، تتكون من أوتاد رسوبية سميكة ناتجة عن التعرية الطويلة لقارة مجاورة. أما الهوامش القارية النشطة ، فتتميز بجروف ضيقة ومنحدرة نسبيًا، نتيجة للزلازل المتكررة التي تنقل الرواسب إلى أعماق البحار. ^{[ 19 ]}

تُغطى الجروف القارية برواسب أرضية المنشأ ، أي تلك الناتجة عن تآكل القارات. ومع ذلك، فإن نسبة ضئيلة من هذه الرواسب مصدرها الأنهار الجارية؛ إذ تُشكل الرواسب المتبقية ، التي ترسبت خلال العصر الجليدي الأخير عندما كان مستوى سطح البحر أقل بمقدار 100-120 مترًا مما هو عليه الآن، ما بين 60 و70% من الرواسب الموجودة على الجروف القارية في العالم . ^{[ 21 ] [ 11 ]}

تصبح الرواسب عادةً أدقّ كلما ابتعدنا عن الساحل؛ فالرمل يقتصر على المياه الضحلة المضطربة بفعل الأمواج، بينما يترسب الطمي والطين في المياه العميقة الهادئة بعيدًا عن الشاطئ. ^{[ 22 ]} تتراكم هذه الرواسب بمعدل 15-40 سنتيمترًا (5.9-15.7 بوصة) كل ألف عام، أي أسرع بكثير من رواسب أعماق البحار . ^{[ 23 ]} 

تُعرف "بحار الجرف القاري" بأنها مياه المحيط الواقعة على الجرف القاري. وتتحكم في حركتها التأثيرات المشتركة للمد والجزر ، وقوة الرياح، والمياه قليلة الملوحة المتكونة من تدفقات الأنهار ( مناطق تأثير المياه العذبة ). غالبًا ما تكون هذه المناطق غنية بيولوجيًا نظرًا للاختلاط الناتج عن المياه الضحلة وسرعة التيارات العالية. على الرغم من أنها لا تغطي سوى 8% تقريبًا من مساحة سطح المحيطات على الأرض، ^{[ 20 ]} فإن بحار الجرف القاري تدعم ما بين 15 و20% من الإنتاجية الأولية العالمية . ^{[ 24 ]}

في بحار الجرف القاري المعتدلة، توجد ثلاثة أنظمة محيطية مميزة، نتيجة للتفاعل بين التسخين السطحي، وتدرجات الطفو الجانبية (بسبب تدفق الأنهار)، والخلط المضطرب الناتج عن المد والجزر، وبدرجة أقل عن الرياح. ^{[ 25 ]}

• في المياه الضحلة ذات المد والجزر الأقوى وبعيدًا عن مصبات الأنهار، يتغلب اضطراب المد والجزر على تأثير التسخين السطحي، ويبقى عمود الماء مختلطًا جيدًا طوال الدورة الموسمية بأكملها.
• في المقابل، في المياه العميقة، تسود ظاهرة التسخين السطحي في فصل الصيف، مما يؤدي إلى تكوين طبقات موسمية مع طبقة سطحية دافئة تعلو المياه العميقة المعزولة. ^{[ 26 ]}

(يتم فصل الأنظمة المختلطة جيدًا والأنظمة ذات الطبقات الموسمية بواسطة سمات مستمرة تسمى جبهات الخلط المدية.) ^{[ 27 ]}

• يوجد نظام ثالث يربط مصبات الأنهار بالبحار القارية، وهو مناطق تأثير المياه العذبة (ROFIs)، حيث تلتقي مصبات الأنهار بالبحار القارية، كما هو الحال في منطقة خليج ليفربول في البحر الأيرلندي ومنطقة مصب نهر الراين في بحر الشمال . هنا، يمكن أن يختلف التطبق الحراري على فترات زمنية تتراوح من دورة المد والجزر نصف اليومية إلى دورة المد والجزر الربيعية-الربيعية، وذلك نتيجة لعملية تُعرف باسم "الإجهاد المدّي". ^{[ 28 ]} في حين أن بحر الشمال والبحر الأيرلندي من أكثر البحار القارية دراسةً، ^{[ 29 ]} إلا أنهما لا يمثلان بالضرورة جميع البحار القارية، إذ توجد مجموعة واسعة من السلوكيات التي يمكن ملاحظتها.

تُهيمن أنظمة الأنهار الرئيسية، بما فيها نهرا الغانج والسند ، على بحار الجرف القاري في المحيط الهندي . ^{[ 30 ]} أما بحار الجرف القاري حول نيوزيلندا فهي معقدة بسبب هضاب زيلانديا المغمورة ^التي تُشكّل هضابًا واسعة. ^{[ 31 ]} وتتأثر بحار الجرف القاري حول القارة القطبية الجنوبية وسواحل المحيط المتجمد الشمالي بتكوّن الجليد البحري والبولينيا . ^[ 32 ^]

توجد أدلة تشير إلى أن تغيرات الرياح والأمطار والتيارات المحيطية الإقليمية في محيط دافئ تؤثر على بعض البحار القارية. ^{[ 33 ]} ويقوم باحثون من نيو إنجلاند بدراسة ظواهر الفيضانات الساحلية المرتبطة بتيارات تُعرف باسم تيارات حافة الجرف القاري على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة. ^{[ 34 ]} وقد ساهم تحسين جمع البيانات عبر أنظمة الرصد المحيطي المتكاملة في مناطق البحار القارية في إمكانية تحديد هذه التغيرات. ^{[ 35 ]}

تزخر الجروف القارية بالحياة بفضل ضوء الشمس المتوفر في المياه الضحلة، على عكس صحراء المحيطات السحيقة الخالية من الحياة . يشكل عمود الماء (البيئة البحرية) في الجرف القاري المنطقة الساحلية ، بينما تشكل منطقة قاع البحر (المنطقة تحت المدية ) المنطقة تحت المدية . ^{[ 36 ]} تشكل الجروف أقل من 10% من المحيط، وتشير تقديرات تقريبية إلى أن حوالي 30% فقط من قاع البحر في الجرف القاري يتلقى ما يكفي من ضوء الشمس للسماح بعملية التمثيل الضوئي القاعي. ^{[ 37 ]}

على الرغم من أن الرفوف القارية عادة ما تكون خصبة، إلا أنه إذا سادت ظروف نقص الأكسجين أثناء الترسيب، فقد تصبح الرواسب على مر الزمن الجيولوجي مصادر للوقود الأحفوري . ^{[ 38 ] [ 39 ]}

يُعدّ الجرف القاري الجزء الأكثر فهماً من قاع المحيط، نظراً لسهولة الوصول إليه نسبياً. وتتركز معظم عمليات الاستغلال التجاري للبحر، مثل التنقيب البحري واستخراج الخامات المعدنية وغير المعدنية والهيدروكربونات ، على الجرف القاري.

تتمتع الدول البحرية الموقعة على اتفاقية الجرف القاري ، التي وضعتها لجنة القانون الدولي التابعة للأمم المتحدة عام 1958، بحقوق سيادية على جروفها القارية حتى عمق 100 متر (330 قدمًا)، أو حتى مسافة تُعتبر فيها المياه صالحة لاستغلال الموارد. وقد حلت جزئيًا محل هذه الاتفاقية اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار لعام 1982. ^{[ 40 ]} أنشأت اتفاقية 1982 المنطقة الاقتصادية الخالصة التي تمتد لمسافة 200 ميل بحري (370 كيلومترًا؛ 230 ميلًا) ، بالإضافة إلى حقوق الجرف القاري للدول التي تمتد جروفها القارية الفعلية إلى ما وراء هذه المسافة.    

يختلف التعريف القانوني للجرف القاري اختلافًا كبيرًا عن التعريف الجيولوجي. تنص اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار على أن الجرف يمتد إلى حدود الهامش القاري ، على ألا يقل عن 200 ميل بحري (370 كم؛ 230 ميلًا) ولا يزيد عن 350 ميلًا بحريًا (650 كم؛ 400 ميل) من خط الأساس . وبالتالي، فإن الجزر البركانية المأهولة، مثل جزر الكناري ، التي لا تمتلك جرفًا قاريًا فعليًا، تتمتع مع ذلك بجرف قاري قانوني، بينما لا تمتلك الجزر غير المأهولة أي جرف.      

• خط الأساس
• جزيرة قارية
• الجرف القاري للبرازيل
• مضخة الجرف القاري
• منطقة اقتصادية خالصة
• المياه الدولية
• جسر بري
• الجرف القاري الخارجي
• هامش سلبي
• منطقة تأثير المياه العذبة
• المياه الإقليمية

• أتكينسون، لاري ب.؛ لي، توماس ن.؛ بلانتون، جاكسون أ.؛ تشاندلر، ويليام س. (30 مايو 1983). "مناخ مياه الجرف القاري لجنوب شرق الولايات المتحدة" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطات . 88 (C8): 4705-4718 . Bibcode : 1983JGR....88.4705A . doi : 10.1029/JC088iC08p04705 .
• دي هاس، هينك؛ فان ويرينج، تجيرد سي؛ دي ستيجتر ، هينكو (مارس 2002). “الكربون العضوي في البحار الرفوفية: المصارف أو المصادر والعمليات والمنتجات”. أبحاث الجرف القاري . 22 (5): 691– 717. بيب كود : 2002CSR ....22..691D . دوى : 10.1016/S0278-4343(01)00093-0 .
• "كسر الرف - الجيولوجيا" . موسوعة بريتانيكا .
• فيغيريدو، ألبرتو جارسيا؛ باتشيكو، كارلوس إدواردو بيريرا؛ دي فاسكونسيلوس، سيرجيو كادينا؛ دا سيلفا، فابيانو تافاريس (2016). “جيومورفولوجية الجرف القاري وعلم الرواسب”. الجيولوجيا والجيومورفولوجيا : 13– 31. دوى : 10.1016/B978-85-352-8444-7.50009-3 . رقم ISBN 9788535284447.
• جاتوسو، جان بيير؛ جنتيلي، ب.؛ دوارتي، س.م.؛ كلييباس، ج.أ.؛ ميدلبيرغ، ج.ج.؛ أنطوان، د. (2006). "توافر الضوء في المحيط الساحلي: تأثيره على توزيع الكائنات الحية القاعية الضوئية ومساهمتها في الإنتاج الأولي" . علوم الأرض الحيوية . 3 (4). الاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض: 489-513 . Bibcode : 2006BGeo....3..489G . doi : 10.5194/bg-3-489-2006 . hdl : 20.500.11937/23744 . S2CID 13715554. hal-00330315 . تاريخ الاسترجاع: 1 يوليو 2021 . 
• غروس، إم. غرانت (1972). علم المحيطات: نظرة على الأرض . إنجلوود كليفس: برنتيس هول. ISBN 978-0-13-629659-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2016 .
• غيهو، ك.؛ بولتون، ج.؛ هارلي، ج.؛ واكلين، س.؛ أوديا، إ.؛ هولت، ج. (يناير 2018). "نمذجة البحار الجرفية لشمال غرب أوروبا على نطاق كيلومتري: استكشاف التباين المكاني والزماني للمد والجزر الداخلي: نمذجة الجرف القاري الأطلسي الأوروبي". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطات . 123 (1): 688-707 . doi : 10.1002/2017JC012960 . hdl : 11336/100068 .
• هان، وي تشينغ؛ مكرياري، جوليان ب. (15 يناير 2001). "نمذجة توزيعات الملوحة في المحيط الهندي" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطات . 106 (C1): 859-877 . Bibcode : 2001JGR...106..859H . doi : 10.1029/2000JC000316 .
• هاريس، بي تي؛ ماكميلان-لور، إم؛ روب، جيه؛ بيكر، إي كيه (يونيو 2014). "جيومورفولوجيا المحيطات". الجيولوجيا البحرية . 352 : 4-24 . Bibcode : 2014MGeol.352....4H . doi : 10.1016/j.margeo.2014.01.011 .
• جاكسون، جوليا أ.، محررة. (1997). معجم الجيولوجيا (  الطبعة الرابعة). الإسكندرية، فرجينيا: المعهد الجيولوجي الأمريكي. ISBN 0922152349.
• مونتيرو-سيرا، إغناسي؛ إدواردز، مارتن؛ جينر، مارتن ج. (يناير 2015). "ارتفاع درجة حرارة البحار الضحلة يدفع نحو تحول مجتمعات الأسماك السطحية الأوروبية إلى بيئات شبه استوائية". بيولوجيا التغير العالمي . 21 (1): 144-153 . Bibcode : 2015GCBio..21..144M . doi : 10.1111/gcb.12747 . hdl : 1983/998db387-360a-49fb-8745-dc2e8a574c42 . PMID 25230844. S2CID 25834528 .  
• مورلي، سيمون أ.؛ بارنز، ديفيد ك. أ.؛ دان، مايكل ج. (17 يناير 2019). "التنبؤ بالأنواع التي ستنجح في البحار القطبية المتأثرة بتغير المناخ" . مجلة فرونتيرز إن مارين ساينس . 5 : 507. Bibcode : 2019FrMaS...5..507M . doi : 10.3389/fmars.2018.00507 .
• مولبرت، خوسيه هـ؛ آشا، مارسيلو؛ ميانزان، هيرميس. غيريرو، راؤول؛ ريتا، راؤول؛ براغا، إليزابيث س.؛ جارسيا، فيرجينيا جبل؛ بيراساتيغي، أليخاندرو؛ جوميز-إراش، مونيكا؛ راميريز ، فرناندو (يوليو 2008). “الخصائص البيولوجية والفيزيائية والكيميائية في منطقة الجرف شبه الاستوائية في الجرف القاري الأطلسي الجنوبي”. أبحاث الجرف القاري . 28 (13): 1662–1673 . بيب كود : 2008CSR....28.1662M . دوى : 10.1016/j.csr.2007.08.011 .
• أوكالاهان، جوان؛ ستيفنز، كريج؛ روفان، مونينيا ؛ كورنيليسن، كريس؛ ساتون، فيليب؛ جاريت، سالي؛ جيورلي، جياكومو؛ سميث، روبرت أو.؛ ​​كوري، كيم آي.؛ سواندا، سوتارا إتش.؛ ويليامز، مايكل؛ بوين، ميليسا؛ فرنانديز، دينيس؛ فينيل، روس؛ نايت، بنجامين آر.؛ بارتر، بول؛ ماكومب، بيتر؛ أوليفر، ميغان؛ ليفينغستون، ماري؛ تيلير، بيير؛ ميسنر، آنا؛ بروير، مايك؛ غال، مارك؛ نودر، سكوت دي.؛ ديسيما، مويرا؛ سوزا، جواو؛ فورسين-فاسكيز، أيتانا؛ جاردينر، سارة؛ بول-بيرك، كورا؛ تشيسويل، ستيفن؛ روبرتس، جيم؛ هايدن، بارب ؛ بيجز، باري؛ ماكدونالد، هيلين (26 مارس 2019). "تطوير نظام متكامل لرصد المحيطات في نيوزيلندا" . مجلة فرونتيرز إن مارين ساينس . 6 : 143. Bibcode : 2019FrMaS...6..143O . doi : 10.3389/fmars.2019.00143 . hdl : 10289/16618 .
• بينيت، بول ر. (2003). مدخل إلى علم المحيطات . بوسطن: جونز وبارتليت ليرنينج. ISBN 978-0-7637-2136-7تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 يناير 2016 .
• ستيفنز، كريغ ل.؛ أوكالاهان، جوان م.؛ تشيسويل، ستيفن م.؛ هادفيلد، مارك ج. (2 يناير 2021). "علم المحيطات الفيزيائي لبحار الجرف القاري لنيوزيلندا/أوتياروا - مراجعة" . مجلة نيوزيلندا لأبحاث البحار والمياه العذبة . 55 (1): 6-45 . Bibcode : 2021NZJMF..55....6S . doi : 10.1080/00288330.2019.1588746 .
• تايسون، آر. في.؛ بيرسون، تي. إتش. (1991). "نقص الأكسجين في الجرف القاري الحديث والقديم: نظرة عامة". الجمعية الجيولوجية، لندن، منشورات خاصة . 58 (1): 1-24 . Bibcode : 1991GSLSP..58....1T . doi : 10.1144/GSL.SP.1991.058.01.01 . S2CID 140633845 . 
• " سلسلة المعاهدات - اتفاقية الجرف القاري، 1958" (ملف PDF) . الأمم المتحدة . 29 أبريل 1958. تاريخ الاطلاع: 13 يناير 2016 .
• ويلنر، جيه إس؛ هيروي، دي سي؛ أندرسون، جيه بي (أبريل 2006). "قناع الموت للغطاء الجليدي في القطب الجنوبي: مقارنة بين السمات الجيومورفولوجية الجليدية عبر الجرف القاري". علم شكل الأرض . 75 ( 1-2 ): 157-171 . Bibcode : 2006Geomo..75..157W . doi : 10.1016/j.geomorph.2005.05.015 .

• مكتب البحوث البحرية: المناطق المحيطية: الهامش القاري والمرتفع
• برنامج الرف التابع لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة
• خريطة العالم لشركة GEBCO لعام 2014
• آنا كافنار، المساءلة ولجنة حدود الجرف القاري: تحديد من يملك قاع المحيط