هل لرغاوى البحر فائدة؟

تتكسر امواج البحر عندما تصبح المياة ضحلة وتشعر بوجود الأرض تحتها. كما انها تتكسر فى عرض البحر عندما يربو ارتفاع الامواج على 1/7 طولها الموجى. وعلى أي حال فعند تكسرها فأنها تتحول الى رغاوى وفقاعات. ويقدر العلماء أن  3% حتى 4% من سطح البحار مغطى دائما بالرغاوى عند اي لحظة من الزمن! وهذه  النسبة هائلة جدا! فاذا تخيلنا اننا وضعنا هذه الفقاعات و الرغاوى بجوار بعضها فسوف تقترب مساحتها من  مساحة قارة  امريكا الشمالية! لكن هل هذه المساحة الهائلة السريعة الزوال بلا فائدة للحياة على كوكبنا؟ لكى نجيب على هذا السؤال دعونا نستعرض بعض الامور.

تعزى ظاهرة الفقاعات المائية الى ظاهرة التوتر السطحى مصاحبة بامتزاج الهواء بالماء. ونحن فى حياتنا العادية نعرف خلط الهواء بالماء بثلاثة طرق: الطريق الاول هو الطريق الميكانيكى حيث اننا باستخدام مضارب يدوية او ميكانيكية نستطيع مزج الهواء بالسوائل كما نخفق الحليب لنحصل على القشدة. وهذه هى الالية المستخدمة فى صناعة عن الفقاعات فى موج البحر. حيث أن الامواج المضطربة المتكسرة وقطرات الماء اللتى تتحرك بشكل عشوائى تخفق جزيئات الهواء معها وتحبسها بداخلها.  أما  الطريق الثانى فهو الطريق الكيمائى. ومثال له استخدام الخميرة لخبز المعجنات و الحلويات!. حيث ينتج التفاعل الكيميائى للخميرة غاز ثانى اكسيد الكربون اللذى يبقى محبوسا بداخل العجينة ويسبب انتفاخها دليل اتمام نضجها. أما الطريق الثالث فهو الضغط ونستخدم ذلك فى المشروبات الغازية حيث يتم ضغط نسبة من الصودا بداخل السوائل المعدة للشرب. وعندما يأتى الوقت ونفتح القنينة او العلبة يقل الضغط و نلاحظ تكون الفقاعات فى السائل.

اذن الفقاعات اللتى تتكون فى البحر هى ناتجة عن الخلط الميكانيكى. لكن مع ذلك فان هناك شئ ما يبدو ناقصا. فنحن ندعك ايدينا تحت صنبور الماء ولكننا لا نرى الفقاعات. لكن الأمر يختلف بشدة عندما نضع على ايدينا شئ من الصابون فهنا نلاحظ الفقاعات بكثرة ولفترة اطول! وفى حقيقة الأمر فان الصابون لا يصنع الفقاعات ولكنه عامل مسهل لظهورها. فماهو السر فى ذلك؟

فقاعة صابون

فقاعة صابون

يمكننا بشكل مبسط جدا جدا وبدون الدخول فى تفاصيل معقدة ان نقول ان المواد  المرغية كالصابون و غيرها تكسب جدارن الفقاعة شحنات كهربائية من نفس النوع. فتبقى متنافرة ولذلك تحافظ جداران الفقاعة على قوامها ولا تنهار سريعا. وقد يصل عمر الفقاعات بهذه الطريقة الى دقيقة كاملة أو ما شابه ذلك.

لكن مافائدة كل ذلك لحياتنا كما يلمح عنوان الموضوع؟ حسنا دعونا نترك هذه النقطة ونتعرض لمشكلة اخرى تبدو لا علاقه لها بالفقاعات وهى تتعلق بمياه الامطار. كان اول من درس مياة الامطار بطريقة علمية هو جون دالتون  John Dalton وهو اول من اكتشف ان مياة الامطار تحتوى على نسب قليلة من الملح. وطبعا هذا لا يفاجئنا لاننا نعلم ان المصدر الرئيسى لمياة الامطار هى مياة البحار والمحيطات المالحة. ولكن فى دراسة متاخرة للينوزلندي دين Dean استطاع تقديم وصفة طريفة لتركيب لتر من مياه الامطار. حيث جاء فى وصفته التالى:
اخلط 0.5 ميللجم من مياة البحر المالحة مع 4 ميللجم بلانكتون وطحالب مجففة مع 1 لتر من الماء المقطر لنحصل على لتر من مياة الامطار!

وهنا يظهرالسؤال: لكن من اين تصل البلانكنتون و الطحالب الجافة تلك الكائنات العضوية الى مياة الامطار؟ وخصوصا ان النسبة اللتى تظهر بها فى مياة الامطار عالية جدا واعلى حتى من النسبة اللتى تتوافر بها فى البحار والمحيطات؟!

مبدأيا فان البلانكتون والطحالب تتركزان عند سطح البحر حيث تكون قريبة من ضوء الشمس اللذى تستطيع ان تستغله فى انتاج الطاقة. لكن كيف يمكن ان تصل هذه الكائنات العضوية الى مياة الامطار؟ فعندما يتبخر الماء لاشك انه يترك هذه الكائنات العضوية خلفه؟

هنا يقدم عالم المحيطات فيرين ماكنتاير Ferren MacIntyre تصور مفاجئ للألية اللتى تصل بها الطحالب والبلانكتون الى مياة الامطار. وهنا تلعب رغاوى البحر دورا هاما فى ذلك!

لكن بداية من الطريف ان نشير ان هناك مساعدة اتت من ميدان اخر وهو ميدان صناعة الكاميرات السريعة التصوير. ففى خلال هذا المضمار اهتم المصورون ربما عن طريق الصدفة بتصوير ماذا يحدث لفقاعات الماء وكيف تتفجر وتنتهى بعد انتهاء عمرها القصير.

كيف تصل الطحالب الى مياة الامطار  المجففة

كيف تصل الطحالب الى مياة الامطار المجففة

الملاحظ ان اول مايبدأ فى الضعف فى الفقاعات هو نصفها العلوى فبتأثير الجاذبية الارضية يبدأ جزء من ماء نصف الفقاعة العلوى فى التسرب  فيضعف ويدق جدارها العلوى. فاول ماتفقد الفقاعة يكون نصفها العلوى. اذن يبقى نصف الفقاعة السفلى بشكله النصف كروى. وهنا مرة اخرى تظهر قوة التوتر السطحى اللتى تجذب اجزاء الفقاعة الى اعلى وتتصرف الفقاعة كانها قطعة مطاط مشدودة. اذن تتصرف الفقاعة كأنها نبلة صغيرة وتتخطى مستوى الاتزان عند سطح البحر ثم تتحول الى قطرة ماء تستطيع ان تقفز حتى الى مسافة 30 سم الى اعلى!. وهنا تصل قطرة الماء بما تحويه من طحالب وبلانكتون الى الهواء. ثم يتوافر بالطبع الوقت الكافى لكى يتبخر الماء مخلفا البلانكتون والطحالب.

هذه العملية البسيطة مسئولة عن وصول الاطنان من المركبات العضوية الى مياة الامطار فى العام مما يساهم فى رفع خصوبة الاراضى اللتى تسقط فوقها بشكل هائل جدا ومما يؤثر بشكل كبير جدا على دورة الحياة الطبيعية فوق كوكب الأرض.