آب ژرف‌اقیانوس

آب ژرف‌اقیانوس[۱] (انگلیسی: Deep ocean water، به اختصار DOW) نامی برای آب‌های سرد و شور موجود در ژرف‌دریا است که از ۲۰۰ متر (۶۶۰ فوت) زیر سطح اقیانوس‌های زمین شروع می‌شود. آب اقیانوس از نظر دما و شوری متفاوت است. آب گرم سطحی معمولاً شورتر از آب‌های سردتر عمیق یا قطبی است.[۲] در مناطق قطبی زمین، لایه‌های بالایی آب اقیانوس سرد و شیرین هستند.[۳] آب ژرف‌اقیانوس حدود ۹۰٪ از حجم اقیانوس‌ها را تشکیل می‌دهد. آب ژرف‌اقیانوس دمای بسیار یکنواختی دارد، حدود ۰–۳ درجه سلسیوس (۳۲–۳۷ درجه فارنهایت) و شوری آن حدود ۳٫۵٪ یا آنطور که اقیانوس‌شناسان می‌گویند، ۳۵‰ (قسمت در هزار) است.[۴] این لایه‌ها به دلیل دوری از تماس با اتمسفر و عدم تابش مستقیم نور، دارای ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و زیستی متمایزی از آب‌های سطحی هستند و بخش اعظم حجم آب‌های آزاد جهان را تشکیل می‌دهند.

در مکان‌های تخصصی، مانند آزمایشگاه انرژی طبیعی هاوایی، آب اقیانوس از عمق تقریبی ۹۰۰ متر (۳۰۰۰ فوت) برای کاربردهای تحقیقاتی، تجاری و فعالیت‌های پیش از تجارت به سطح زمین پمپ می‌شود. DOW معمولاً برای توصیف آب اقیانوس در اعماق زیر دمایی کافی برای ایجاد اختلاف قابل اندازه‌گیری در دمای آب استفاده می‌شود.

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی

آب‌های ژرف‌اقیانوس عموماً با خصوصیات زیر شناخته می‌شوند:

  • دمای بسیار پایین: دمای این آب‌ها به‌طور پایدار بین ۱ تا ۴ درجه سلسیوس قرار دارد.
  • خلوص و پاکیزگی بالا: به دلیل دوری از آلودگی‌های صنعتی، رواناب‌های ساحلی و عدم نفوذ پاتوژن‌های سطحی، بسیار خالص و زلال هستند.
  • غنی از مواد مغذی: مقادیر فراوانی از مواد مغذی غیرآلی مانند نیتروژن (نیترات)، فسفر (فسفات) و سیلیکا در این آب‌ها وجود دارد؛ زیرا این عناصر حاصل از تجزیه بقایای جانداران دریایی هستند که به اعماق سقوط کرده‌اند و مصرف‌کننده‌ای (مانند فیتوپلانکتون‌ها به دلیل نبود نور) برای جذب آن‌ها وجود ندارد.
  • پایداری فصلی: ویژگی‌های این آب‌ها برخلاف آب‌های سطحی، وابسته به تغییرات فصول یا نوسانات جوی نبوده و در تمام طول سال تقریباً ثابت می‌ماند.

خاستگاه و گردش

این آب‌ها عمدتاً از طریق گردش دماشوری (کمربند نقاله بزرگ اقیانوسی) شکل می‌گیرند. در نواحی قطبی، با سرد شدن شدید آب سطحی و تشکیل یخ‌های دریایی، شوری و در نتیجه چگالی آب مجاور افزایش یافته و به اعماق اقیانوس فرومی‌رود. این توده‌های متراکم و سرد به آرامی در طول سده‌ها در سراسر بسترهای اقیانوسی جهان به گردش درمی‌آیند.

کاربردها و بهره‌برداری اقتصادی

بهره‌برداری از آب‌های عمیق اقیانوس به عنوان یک منبع تجدیدپذیر پاک و پایدار در سال‌های اخیر توسعه چشمگیری داشته است:

تبدیل انرژی گرمایی اقیانوس

فناوری تبدیل انرژی گرمایی اقیانوس (OTEC) از اختلاف دمای قابل‌توجه میان آب‌های گرم سطحی (حدود ۲۵ درجه) و آب‌های بسیار سرد ژرف (حدود ۴ درجه) برای به حرکت درآوردن توربین‌ها و تولید انرژی پاک و الکتریسیته استفاده می‌کند.

سامانه‌های سرمایش آب دریا

سامانه‌های سرمایش آب دریا (SWAC) از سرمای طبیعی آب‌های ژرف برای سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان‌ها، هتل‌ها و فرودگاه‌های ساحلی استفاده مستقیم می‌کنند. این روش مصرف انرژی سامانه‌های خنک‌کننده را تا ۸۰ تا ۹۰ درصد کاهش می‌دهد.

آبزی‌پروری و کشاورزی

به دلیل پاکی و غنای بالای مواد معدنی، این آب‌ها برای پرورش گونه‌های خاصی از جلبک‌ها، آبزیان سردابی و همچنین خنک‌کاری خاک در کشاورزی گلخانه‌ای مناطق گرمسیری به کار می‌روند.

صنایع غذایی و تولید آب معدنی

شیرین‌سازی و بطری‌کردن آب ژرف‌اقیانوس به عنوان آب آشامیدنی پریمیوم غنی از مواد معدنی که بازارهای پررونقی به ویژه در شرق آسیا (مانند ژاپن و تایوان) ایجاد کرده است.

کشاورزی بستر سرد

یک کاربرد غیرمستقیم بالقوه از آب سرد اقیانوس، «کشاورزی در بستر سرد» است. در طول عملیات چگالش یا تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس، آب به دمای محیط نمی‌رسد، زیرا برای عملی شدن این فرایندها، شیب دمایی خاصی لازم است؛ بنابراین، آبی که از این عملیات خارج می‌شود، هنوز سردتر از محیط اطراف است و با عبور این آب از لوله‌های زیرزمینی و در نتیجه خنک کردن خاک کشاورزی، می‌توان از آن بهره بیشتری برد. این امر تبخیر را کاهش می‌دهد و حتی باعث می‌شود آب از جو متراکم شود.[۵] این امر امکان تولید محصولات کشاورزی را در جایی که معمولاً محصولات زراعی قادر به رشد نیستند، فراهم می‌کند. این تکنیک گاهی به‌عنوان «کشاورزی سرد»[۶] یا «کشاورزی بستر سرد» شناخته می‌شود.[۷]

جستارهای وابسته

منابع

  1. ↑ «حوضهٔ ژرف‌اقیانوس» [اقیانوس‌شناسی] هم‌ارزِ «deep-ocean basin»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. دفتر هشتم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۷۸-۶۰۰-۶۱۴۳-۰۸-۸ (ذیل سرواژهٔ حوضهٔ ژرف‌اقیانوس){{cite book}}: نگهداری یادکرد:پی‌نوشت (رده)
  2. ↑ "Ocean Stratification". The Climate System. انتشارات دانشگاه کلمبیا. Archived from the original on 29 March 2020. Retrieved 2015-09-22.
  3. ↑ "The Hidden Meltdown of Greenland". NASA Science News. ناسا. 27 August 2015. Retrieved 2023-11-27.
  4. ↑ "Temperature of Ocean Water". سازمان دانشگاهی پژوهش‌های جوی. Archived from the original on 2010-03-27. Retrieved 2012-09-05.
  5. ↑ "Energinat - DOW Technologies - Cold Agriculture". www.energinat.com. Archived from the original on 29 January 2016. Retrieved 14 July 2016.
  6. ↑ "West Hawaii Tech Pau Hana". Archived from the original on 2022-01-31. Retrieved 2016-07-14.
  7. ↑ "What is OTEC". OTEC News. the OTEC foundation. 30 September 2011. Archived from the original on 23 February 2020. Retrieved 14 July 2016.