تپه های شنی کویر «نفس می کشند»! – خبری نیست


باد بر روی تپه می وزد و در نتیجه یک عدم تعادل در فشار محلی ایجاد می کند که به معنای واقعی کلمه هوا را وارد شن می کند؛ “بنابراین ماسه مانند یک موجود زنده نفس می کشد.” این فرآیند “تنفس” در واقع می تواند بخشی از چیزی باشد که به میکروب‌ها اجازه می‌دهد در اعماق تپه‌های شنی زنده بمانند، حتی زمانی که آب مایع در دسترس نیست.

در یک کشف علمی شگفت‌انگیز، دانشمندان اخیراً فرآیندی را ثبت کردند که نشان می‌دهد تپه‌های شنی صحرا به طور منظم مقادیر کمی بخار آب را استنشاق و بازدم می‌کنند.
بیابان‌های شنی بی‌پایانی که بخش زیادی از خاورمیانه و شمال آفریقا را پوشانده‌اند، به طور طبیعی به عنوان مکان‌های «مرده» در مبارزه با زندگی دیده می‌شوند، اما یک دستاورد علمی شگفت‌انگیز اخیراً نشان داد که این نه تنها درست است. حتی این تپه‌ها در واقع زنده هستند و نفس می‌کشند.

دانشمندان می گویند چشم انداز بیابان آنقدر که به نظر می رسد بی جان نیست. نه تنها دریاهای وسیع تپه های شنی می توانند رشد کنند، حرکت کنند و با یکدیگر تعامل داشته باشند، بلکه یک مطالعه جدید نشان می دهد که آنها حتی می توانند “نفس بکشند”. به عبارت دیگر، با استفاده از یک کاوشگر فوق حساس که طراحی و ساخت آن دهه ها طول کشید، محققان توانستند تپه های شنی را به طور منظم زیر نظر داشته باشند و در نهایت دریافتند که برآمدگی ها به طور منظم مقادیر کمی بخار آب را استنشاق و بازدم می کنند.

وقتی شن خشک می شود، به دم آن سخت می رسد. اما هنگامی که باد بر سطح تپه می وزد، لایه بالایی را با خود می برد و باعث تغییر سریع رطوبت و فشار سطحی می شود که در نتیجه «امواج ناپدید کننده رطوبت» از اتمسفر فوقانی به جو پایین می ریزد. کاوشگر مورد استفاده برای تشخیص این جریان به قدری به رطوبت حساس است که می تواند قطرات آب را روی یک دانه شن تشخیص دهد. زمانی که این دستگاه بر روی تپه های شنی صحرای قطر فرود آمد، توانست تنها در ۲۰ ثانیه دما، تشعشع و رطوبت اطراف خود را با دقت میلی متری اسکن کند. این اندازه گیری ها هر ۲.۷ دقیقه به مدت دو روز کامل تکرار شد و در نتیجه مقدار زیادی جمع آوری شد.

دانشمندان می گویند ابزار دیگری را نمی شناسند که بتواند تپه های شنی را با چنین وضوح مکانی یا زمانی بالا نظارت کند. همراه با داده‌های مربوط به سرعت و جهت باد، و همچنین دما و رطوبت محیط، نویسندگان رفتار بسیار نازکی از ماسه را در بیابان مشاهده کردند. داده‌ها نشان داد که بخار آب بین دانه‌ها نفوذ می‌کند، برخلاف حرارتی که از طریق دانه‌های ماسه منفرد منتقل می‌شود. بنابراین منافذ تپه های ماسه ای رطوبت را از سطح حمل می کنند و این مسیرها توسط باد ساخته شده و بازسازی می شوند.

تپه های شنی کویر «نفس می کشند»!

مهندس مکانیک مایکل لاج از دانشگاه کرنل توضیح می دهد: “باد در حال وزش تپه است و باعث ایجاد عدم تعادل در فشار محلی می شود که به معنای واقعی کلمه هوا را به داخل ماسه می راند.” بنابراین ماسه مانند یک موجود زنده نفس می کشد. این فرآیند «تنفس» در واقع می‌تواند بخشی از چیزی باشد که به میکروب‌ها اجازه می‌دهد در اعماق تپه‌ها حتی زمانی که آب مایع در دسترس نیست زنده بمانند.

جالب اینجاست که در سطح تپه، کاوشگر تبخیر کمتری از آنچه دانشمندان انتظار داشتند اندازه گیری کرد. برای چنین مناطق بسیار خشک، نفوذ رطوبت از تپه های شنی به جو یک فرآیند شیمیایی نسبتاً کند بود. لاج می گوید: «این اولین بار است که چنین سطوح پایینی از رطوبت اندازه گیری می شود. “حساسیت کاوشگر جدید یک شاهکار فناوری است که به دانشمندان امکان می دهد تا نحوه تبدیل زمین های کشاورزی به بیابان را با دقت بیشتری اندازه گیری کنند، فرآیندی که تغییرات آب و هوایی را تشدید می کند.”

لاج همچنین هشدار می دهد: “اگر ما به زندگی فعلی ادامه دهیم، آینده زمین فقط یک بیابان بزرگ خواهد بود. بنابراین یادگیری بیشتر در مورد نحوه عملکرد بیابان ها می تواند واقعا مفید باشد، نه فقط برای درک بهتر نحوه عملکرد سیاره ما. آشکارسازهایی که می توانند اندازه گیری رطوبت می تواند به شدت در شن و ماسه می تواند به متخصصان کمک کند تا نشانه های نامرئی آب را پیدا کنند، مثلاً در مریخ. مجله تحقیقات ژئوفیزیک: سطح زمین.