إذا كنت قد طفوت على موجة بحر،
ستعرف أن البحر يتحرك باستمرار.
ابتعد و سترى الصورة الأكبر:
تغطي المياه 71 بالمئة من الأرض،
وتتحرك في تدفق واحد هائل حول الكوكب.
هذا الحزام الناقل العالمي الهائل
لديه العديد من النواقل الحركية المعقدة،
لكن وراء كل ذلك مضخة بسيطة
تحرك المياه حول الأرض.
هذه العملية تدعى بـ"دوران الثيرموهلين"،
وهي تُقاد بمفهوم أساسي:
تدرج التركيز.
لنترك المحيط للحظة
ونتخيل أننا في غرفة فارغة
مع الكثير من علب سردين رومبا
في زاوية واحدة.
شغلهم جميعاً في آن واحد
فتنزلق الآلات نحو الخارج
لتصطدم وتبتعدعن بعضها البعض
حتى تملأ الغرفة بتوزيع متباعد ومتساوي.
تحركت الآلات بشكل عشوائي
حتى حققت التوازن،
المكان الذي يكون فيه تركيز المادة
ينتشر بالتساوي بها.
هذا مايحدث على طول تدرج التركيز،
عندما تنتقل المواد بشكل سلبي من تركيز عالي،
أو متماسك،
إلى تركيز أقل أكثر راحة.
كيف يرتبط هذا بتيارات المحيط ودوران الثيرموهلين؟
"ثيرمو" تعني "حرارة"،
و"هلين" تعني "ملح"
لأن في سيناريو العالم الحقيقي للبحر،
الحرارة والملوحة تدفعان إلى التغير
من تركيزات عالية إلى تركيزات منخفضة.
لنعد بك إلى البحر
لترى كيف يحدث ذلك.
المفاجئة!
لقد تحولت إلى جزيء من المياه السطحية،
بعيداً عن سواحل نيويورك
ومحاطة بزليون جزيئة أخرى.
هنا، تمثل أشعة الشمس منشط
يجعلك أنت وجزيئات الماء الأخرى
تتصارعون ويرتد بعضكم عن البعض الآخر
كما فعلت الـرومباز.
كلما انتشرت أكثر،
تصبح جزيئات الماء أقل تركيزاً
على السطح.
خلال هذه الحركة غير الفعالة،
تتحرك من تركيز أعلى إلى تركيز أقل.
لنعلّق قوانين الفيزياء للحظة،
وندّعي أن الجزيئة خاصتك
يمكن أن تغطس في أعماق الماء.
في هذه الأعماق الباردة،
عدم الحصول على دفء الشمس
يجعل جزيئات الماء تتباطئ،
مما يعني أنها ستبقى ثابتة إلى حد بعيد عند التركيز العالي.
لا تصادم هنا.
لكن محاولة تحرر
من الحالة الضيقة التي هم فيها،
عندها يبدؤون بالصعود
باتجاه السطح حيث الحالة الواسعة.
على هذا النحو تقود الحرارة
حركة جزيئات الماء
من تركيز عالي إلى تركيز منخفض،
حتى يتحقق التوازن.
لكن مياه المحيط تتكون من أكثر من مجرد هيدروجين وأوكسجين.
إضافة إلى ذلك يوجد قدر هائل من أيونات الملح.
مثلك، هذه الأيونات لديها الرغبة نفسها
للحصول على أماكن واسعة.
بينما الشمس تدفئ البحر،
بعض جزيئات الماء المرافقة لك
تتبخر من السطح،
رافعة نسبة الملح على الهيدروجين والماء.
أيونات الملح المزدحمة خلفها
تلاحظ ذلك الانخفاض،
ويبدو أن جزيئات الملح تستمتع بالمساحة الأكبر.
وهكذا يبدأ الغزو،
عندما تبدأ بالهبوط نحو الأسفل في الماء.
في المناطق القطبية،
نرى كيف تؤثر هذه العمليات الصغيرة المحلية
على الحركة العالمية.
في القطب الشمالي والجنوبي،
حيث تزين ألواح الجليد سطح الماء،
يوجد فرق بسيط في الحرارة
بين السطح والأعماق.
كلها باردة جداً.
لكن مختلفة الملوحة،
وفي هذا السيناريو،
هذا ما يسبب الحركة.
هنا، تذيب أشعة الشمس الجليد السطحي،
مودعة حمولة جديدة من جزيئات الماء
في البحر.
هذا لا يزيد القرب
بينك وبين جزيئات الماء الأخرى فحسب،
ويجعلك تتنافس على المسافة أيضاً،
لكنها على العكس تخفف
تركيز أيونات الملح أيضاً.
لذا، كلما اتجهت للأسفل،
على طول تدرج التركيز
ستتجه نحو الحالة الأكثر راحة.
بالنسبة لأيونات الملح، بطريقة ما،
تركيزها الأقل على السطح،
وكأنها إعلان
للجماهير الصاخبة من جزيئات الملح في الاسفل
التي تبدأ بالتجمع.
في كلا المناطق القطبية والمعتدلة،
الحركة غير الفعالة على طول تدرج التركيز،
يمكن أن تحصل على تيار جارِ.
وهذه نقطة البداية
للناقل العالمي
الذي يدعى بـ " دوران الثيرموهلين ".
هكذا فإن المفهوم البسيط
يصبح الآلية الكامنة وراء
واحد من أكبر
وأهم الأنظمة على كوكبنا.
وإذا نظرت حولك،
ستراها تحدث في كل مكان.
أشعل الضوء، وستجدها هناك.
يتحكم تدرج التركيز
بتدفق الكهرباء،
سامحاً للالكترونات المتجمعة معاً في مكان واحد
بالانتقال نحو مساحة من التركيز الأقل.
عندما تفتح القناة،
عندما تضغط المفتاح الكهربائي.
الآن،في الحقيقة، هناك بعض التدرجات تحدت
داخلك بينما أنت تتنفس الهوا إلى رئتيك
جاعلاً الأوكسجين المركز في الهواء
يتحرك سلبياً خارج رئتيك
نحو مجرى الدم.
نحن نعلم أن العالم مليء
بالكثير من المسائل الفيزيائية المعقدة،
لكن أحياناً قد تكون الخطوة الأولى
نحو فهمها بسيطة.
لذا عندما تواجه عظمة
تيارات المحيط،
أو عليك أن تكتشف كيف تعمل الكهرباء،
تذكر أن لا تصاب بالذعر.
فالفهم قد يكون ببساطة ضغط المفتاح الكهربائي.