التاريخ أصوات الهم "القاتل وولادة" الأوقيانوغرافيا

لم تكن الرحلة مسعى عفويا، بل كانت نتيجة تخطيط دقيق من قبل الجمعية الملكية في لندن والأدميرالي البريطاني، وتشارلز فيل تومسون، وهو من اسكتلنديي الطبيعة، يقود الفريق العلمي، وكانت السفينة نفسها مجهزة بأحدث المختبرات، ومعدات دحرة، وأجهزة سبر، وكان الطاقم يضم ضباطا بحريين، وحفارين، وعينات مصممة من العلماء الذين سيقضون سنوات طويلة.

ما حققه الـ 1000 يوم في البحر هو معيار للاستكشاف العلمي الواسع النطاق، تقارير البعثة المنشورة ركضت إلى 50 مجلداً، استغرقت 19 عاماً لإكمالها، وأرست هذه المجلدات الأساس لكل فرع من فروع علوم المحيطات يتبعها.

The State of Ocean Science Before the Expedition

وفي منتصف القرن التاسع عشر، كان المحيط مفهوما بالدرجة الأولى من خلال عدسة الملاحة والبيولوجيا البحرية التي تقتصر على المياه الضحلة، وكان الملاحون يعرفون تيارات السطح وأنماط الرياح التي تحمل سفنهم، ولكن الأعماق كانت مسألة أخرى، وكان الاعتقاد العلمي السائد أن المحيط العميق الذي يقل عن 300 هوم - أي نحو 550 مترا - منطقة ركودية لا حياة لها، وهذا الافتراض المعروف بضوعها للظلام.

وقد بدأت عدة بعثات مبكرة في تحدي هذه الفكرة، وقد قامت بعثة الرصد HMS ] Lightning) ودائرة إدارة الشؤون الإنسانية بمسح البوربين في الستينات، بقيادة وايفيل تومسون أيضا، بتجفيف الكائنات الحية من أعماق أكثر من 600 متر، وكانت هذه النتائج موضع خلاف.

وقد قامت الحكومة البريطانية بتمويل البعثة لأسباب عملية جزئيا، حيث توسعت شبكة التلغراف العالمية وأصبحت الكابلات تحت سطح البحر هياكل أساسية حرجة، وتحتاج شركات الكابلات إلى بيانات موثوقة عن طبوغرافيا قاع البحار وأنواع الرواسب ودرجات حرارة المياه، وستوفر هذه البيانات Challenger، إلى جانب إجراء دراسة استقصائية منهجية لأوضاع المحيطات في جميع أنحاء العالم.

The Voyage in Detail

الطريق والمدة

غادرت شركة HMS Challenger ميناء بورتسموث في 21 كانون الأول/ديسمبر 1872، وبحرت السفينة جنوبا على طول ساحل المحيط الأطلسي في أفريقيا، وحاصرت رأس الأمل الحسن، وعبرت المحيط الجنوبي، ومن هناك، زارت البعثة منطقة أنتاركتيكا وأستراليا ونيوزيلندا وجزر المحيط الهادئ الكثيرة، ثم عبرت السفينة كيب هورن في 18 أيار/مايو الماضي، ثم عبرت المحيط الأطلسي مرة أخرى.

وتغطي الرحلة كل حوض بحري رئيسي باستثناء المنطقة القطبية الشمالية، وخلال 365 محطة، توقفت فيها العلماء عن إبداء الملاحظات وجمع العينات - وقيس الطاقم العمق ودرجة الحرارة وكيمياء المياه، كما جرفت قاع البحر وغرقت عمود المياه للمضارب البيولوجية.

Life on Board the Challenger]

وقد واجه الفريق العلمي ظروفاً صعبة، وكانت السفينة مكتظة، وكان العمل ثابتاً، وعندما وصلت Challenger] إلى محطة لأخذ العينات، سيقوم الطاقم بنشر خطوط للسبر وأجهزة احتكارية، وهي عمليات يمكن أن تستغرق ساعات، ثم عمل العلماء في وقت متأخر من الليل، وحافظوا على العينات، وتسجيل الملاحظات، وإعداد عينات لشحن المنازل.

وكانت المرافق الموجودة على متنها مختبر للكيمياء، ومختبر بيولوجي، وغرفة مظلمة لللوحات الفوتوغرافية، وكانت السفينة تحمل أميال من الحبل والأسلاك من أجل السبر والتجفيف، وكذلك مئات من الأطقم الزجاجية، والكحول من أجل الحفاظ عليها، والأدوات المتخصصة اللازمة للعمل في أعماق البحار، وكان أحد أجهزة الاستنشاق جهازا لقياس الصوت أكثر من الابتكارات التقليدية

عمليات الكشف الرئيسية عن التجارب

"الكشف عن "مطعم "ماريانا

وقد قامت البعثة بأول عملية دقيقة لمعرفة ما هو معروف الآن باسم " شجرة ماريانا " ، وهي أعمق جزء من محيطات العالم، وفي المحطة 225، جنوب غرب غوام، قيست المجموعة عمق 184 8 مترا - وهو سجل لن يكسر منذ عقود، وقد أدى هذا الاستنتاج وحده إلى تحويل النظرة العلمية إلى قاع المحيط.

التنوع البيولوجي البحري في الهضاب

The mission collected over 4,700 new species of marine life. Before the Challenger, scientists knew maybe 10 percent of the species that would eventually be cataloged from the expion. Among the most significant finds were deep-sea crustaceans, echinoderms, and fish that had evolved in the cold, dark, high-pressly existence of a permanentzo

وقد قامت العينات البيولوجية التي جمعت أثناء الرحلة بملأ المتاحف بأكملها، وهي لا تزال تدرس اليوم، وقد أتاحت التطورات في تسلسل الحمض النووي والمورفولوجيا المقارنة للباحثين الحديثين إعادة النظر في العينات Challenger]، والعينات غير الخفية إلى علماء القرن التاسع عشر.

موجزات لكيمياء المحيطات والدرجة الحرارة

وقد أخذ الفريق Challenger ] قياسات منهجية لدرجات حرارة المحيطات في أعماق مختلفة، واكتشفوا أن المحيط مطبق - أكثر دفئاً على السطح، وأكثر برودة أدناه، كما وثقوا التوزيع العالمي للتيارات السطحية والعميقة، ومن أهم الميراث في هذا العمل الاعتراف بأن تداول المحيطات هو نظام عالمي، مدفوعاً باختلافات في درجة الحرارة والملوحة.

وقد كشف التحليل الكيميائي لعينات مياه البحر أن كيميائيات المحيطات تختلف بعمق وموقع، ووثقت البعثة وجود الأكسجين المذوب وثاني أكسيد الكربون وأملاح مختلفة في أعماق مختلفة، وكانت هذه الملامح الكيميائية من بين أوائل المشاهد التي تبين أن المحيط ليس جسما موحدا من المياه، بل نظاما مطبقا به مناطق كيميائية متميزة.

سطح البحر والرسوم

وقد أعدت البعثة خرائط مفصلة لمنطقة المحيط، تكشف عن وجود جسور وسط المحيط، وسهول الهضبة، وخنادق عميقة، كما جمع الطاقم عينات من الرواسب من قاع البحر، وتصنيفها حسب التركيبة والمنشأ، واكتشفوا أن قاع المحيط العميق مشمول بغرامة، مثل الرواسب التي تشكلت من بقايا الكائنات البحرية المجهرية، وهذه الرواسب.

الأثر على العلم والمجتمع

The Birth of Modern Oceanography

The Challenger) " expion is widely considered the event that established oceanography as a formal scientific discipline. Before the voyage, studies of the ocean were fragmented across biology, geology, chemistry, and physics. The Challenger brought all these fields coordinated in a single

كما أثبتت البعثة قيمة الاستكشاف العلمي الواسع النطاق الذي تموله الحكومة، وأظهرت أن المسائل المعقدة المتعلقة بالعالم الطبيعي تتطلب موارد تتجاوز ما يمكن لأي فرد أو مؤسسة أن توفره، وستتبع هذا النموذج مؤسسات أوقيانوغرافية لاحقة، بما في ذلك مؤسسة علم المحيطات ومؤسسة وودز هول الأوقيانوغرافية.

Climate Science and Ocean Circulation

ولا تزال بيانات درجة الحرارة والملوحة التي جمعتها Challenger] تحمل أهمية لعلوم المناخ اليوم، ويستخدم الباحثون الحديثون القياسات التاريخية كخط أساس يقارن عليه ظروف المحيطات المعاصرة. وقد أدمجت مجموعة البيانات المتعلقة بالأشعة الحرارية في قواعد البيانات العالمية لعلوم المحيطات، حيث توفر أحد أوائل المؤشرات.

فعلى سبيل المثال، استخدمت دراسة عام 2012 نشرت في كتابات البحوث الجيوفيزيائية ] Challenger بيانات درجات الحرارة لإظهار أن المحيط العميق قد دفأ بشكل ملحوظ على مدى القرن الماضي، وقدّم هذا الاستنتاج أدلة مباشرة على تغلّب الحرارة البشرية البشرية في المحيط الداخلي.

حفظ الطبيعة البحرية والتنوع البيولوجي

إن مجموعات المواد البيولوجية التي تجمعها البعثة توفر سجلا تاريخيا للتنوع البيولوجي البحري الذي لا يقدر بثمن بالنسبة لجهود الحفظ، ويمكن للعلماء الحديثين مقارنة الأنواع التي وجدتها Challenger ] مع الأنواع الموجودة في نفس المواقع اليوم، وتكشف هذه المقارنات عن التغيرات في توزيع الأنواع، ووفرة، وتكوين المجتمعات المحلية - وهي تغيرات كثيرا ما ترتبط بتغير المناخ، والإفراط في الصيد، وتدمير الموئل.

وتستخدم منظمات مثل الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة ] و المراكز الوطنية للمعلومات البيئية بيانات تاريخية من بعثات مثل Challenger] لإبلاغ تقييماتها للنظم الإيكولوجية البحرية والأنواع البحرية.

Legacy and Modern Oceanography

التطورات التكنولوجية في مجال استكشاف المحيطات

وكانت الأساليب التي استخدمتها Challenger ] الرحلة بدائية بالمعايير الحديثة، وقد تم الصيد بواسطة وزن رئيسي على حبل أو سلك، وكان الحفر عملية بطيئة وناشطة لا يمكن إلا أن تُعين قاع البحر مباشرة تحت السفينة، ولكن البعثة أثبتت أن الاستكشاف المنهجي للمحيط العميق ممكن، وأنها ألهمت تطويرها.

اليوم، يستخدم علماء المحيطات السونار، والمركبات التي تعمل عن بعد، والمركبات ذاتيا تحت الماء، وأجهزة التأشيرات الساتلية لدراسة المحيطات، وقد كشفت هذه التكنولوجيات عن قاع البحار بتفصيل مذهل، وكشفت نظما إيكولوجية جديدة للهدف الحراري، وسمحت للعلماء برصد المحيط العالمي في الوقت الحقيقي، ومع ذلك فإن الأسئلة الأساسية التي تدفع علم المحيطات الحديث - أسئلة عن دور المحيطات في المناخ وتوزيع الحياة.

وتستمر مؤسسات مثل وودز هول مؤسسة الأوقيانوغرافية ] و مؤسسة علم المحيطات في تقليد استكشاف المحيطات على نطاق واسع، وهي تدير سفن بحث مجهزة بمختبرات متقدمة ومجسّسات متطورة.() وتقضي هذه السفن، مثل