أثر تحقّق المحيطات على عمليات المسح الهيدروغرافي وتفسير البيانات

تدهور المواد السكنية والمنظمين

وقد أصبحت مياه البحر في حدود ٧,٨-٨,٠ متآكلة بالفعل بالنسبة لكثير من الفلزات والبوليمرات، ولكن مع هبوط الهيدروجيني إلى ٧,٦ أو أقل - وهو سيناريو يتوقع أن يحدث لبعض المناطق الساحلية بحلول عام ٢١٠٠ - ارتفاع معدل التآكل وازدهار البوليمرات، ولا يزال التيتانيوم وبعض المحارم الصلبة الخفية مقاوما نسبيا، ولكن الموصلات الكهربائية أعلى وأسرعت في صيانة الآلات والمقدسات

كيف يُمكن التضحية بـ "السرعة الصوتية" و "سنر"

ولعل أهم أثر على العمليات الهيدروغرافية هو تغيير السرعة الصوتية في مياه البحر - البارامترات الأساسية لجميع أساليب المسح الصوتي، من أجهزة الصوت ذات الحزمة الواحدة إلى السونار المتعدد الحزم والمواصفات الفرعية للقاع - وتتوقف سرعة الصوت بالدرجة الأولى على درجة الحرارة والملوحة والضغط، ولكن تركيز ثاني أكسيد الكربون المذاب يؤثر أيضاً تأثيراً ثانوياً من خلال التغيرات في كثافة الجسم وقابليته للضغط.

التغيرات في موجز السرعة الصوتية

فزيادة الحموضة تتحول إلى التوازن بين البكربونات والأيون الكربونية، الذي يؤثر على الناموسيات السائبة للمياه البحرية، وعلى الرغم من أن الأثر المباشر ضئيل - على أساس 0.1 إلى 0.3 م/م لكل وحدة من وحدات الصحة العامة - فإنه قد يتراكم على عمود المياه ويمكن أن يُحدث قياسات أعمق التحيز من جانب عدة سمات في المياه العميقة، والأهم من ذلك أن نماذج الحمض تتفاعل مع أنماط الاحترار والفرز.

الآثار المترتبة على قياس الأشعة المتعددة الشعاعات

ويجب أن تصحح أجهزة الصوت المتعددة الحزمة في وجه المتحول وفي جميع أنحاء عمود المياه لتصحيحها من أجل إعادة صدى الشعاع، وإذا لم يعكس الشكل المستخدم في المعالجة ظروف الحموضة الحالية، فإن التبديل الناتج يمكن أن يشوه - لا سيما في المياه العميقة التي يكون فيها رصيف الأشعة أكثر وضوحاً، وبالنسبة لرسم خرائط السمات في قاع البحر التي تنطوي على تسامح عمودي يتراوح بين 0.1 و0.5 ملي (حسبها في المتوسط بالنسبة إلى المعايير الهيدروغرافية للمنظمة الهيدروغرافية الدولية [1]

تفسير البيانات تحت تشبيه المحيطات المتغيرة

وبالإضافة إلى أداء المعدات والأداء السوناري، فإن تحمض المحيطات يعقِّد تفسير العديد من القياسات الهيدروغرافية، ويجب أن تُبطل برامج الرصد الطويلة الأجل التي تهدف إلى كشف الاتجاهات في مورفولوجيا قاع البحار، أو تصقل طوابير المياه، أو دورات علم الأحياء الكيميائية الكيميائية، آثار التحمض الناجمة عن التقلبات الطبيعية.

قياسات الكيمياء الكربونية

وعندما تشمل الدراسات الاستقصائية الهيدروغرافية الاستطلاعية عينات المياه للكربون غير العضوي المذوب أو الكلي للكلينات، فإن البارامترات الحاسوبية - مثل ثاني أكسيد الكربون، والهيدروجيني، والتشبع الأراغوني - حساسة للتغييرات في نظام الكربون، ونظرا لأن المحيطات تستوعب متغيرات ثاني أكسيد الكربون، فإن القدرة العازلة على خفض مياه البحر، مما يعني أن الأخطاء الصغيرة في القياس (مثلا، فترة التصحيح)

Biased Bathymetric Change Detection

إن عمليات المسح المتعددة الأبعاد المتكررة في نفس المنطقة - على سبيل المثال، لرصد نقل الرواسب أو مخاطر الانحلال الأرضي الغواص - تعتمد على الافتراض بأن بيئة السرعة السليمة متسقة بين المناطق الصاخبة، وإذا تحول التركيب الكيميائي لعمود المياه بما يكفي لتغيير المسار الصوتي، فإن التغييرات الظاهرية في عمق بضعة سنتيمتر قد تُساء فهمها على أنها تغيرات مورفية حقيقية.

الاتجاهات المستقبلية: تكييف الممارسات الهيدروغرافية

ويتطلب التصدي لأثر تحمض المحيطات نهجا متعدد الجوانب يولد هندسة الاستشعار، واستيعاب البيانات، والتسويات التشغيلية، وقد استجابت الأوساط الهيدروغرافية بالفعل للابتكارات في مجال علوم المواد وتطوير الخوارزميات.

تطوير تكنولوجيات الاستشعار المقاوم للمقاومين

وتبذل جهود حالياً للاستعاضة عن الكهرومونات الكهرمائية الزجاجية بأجهزة تحويل ذات تأثيرات ميدانية متينة أو انتقائية، وأجهزة الاستشعار البصرية الأقل عرضة للانجراف وأكثر قوة في الظروف التآكلية، ويمكن لهذه أجهزة الاستشعار التالية أن تعمل باستمرار لمدة أشهر مع الحد الأدنى من التصحيح، مما يؤدي إلى تحسين موثوقية منابر الرصد المستقلة [FT]