موجی که نباید وجود داشته باشد؛ ثبت پدیده نادر اقیانوسی توسط موجسواران استرالیایی
چند روز پیش ویدئویی در فضای مجازی دستبهدست شد که حتی اقیانوسشناسان باسابقه را هم شگفتزده کرد. شاید تا حالا تصور میکردید موجهای دریا همیشه به صورت خطی یا نهایتاً در اثر طوفانهای بزرگ به ساحل میکوبند و فرآیندی پیشبینیپذیر دارند. اما در این نوشته میخواهیم با هم پدیدهای را تماشا کنیم که عملاً شبیه به یک انفجار مهیب در دل آب است؛ جایی که چهار موج غولپیکر از چهار جهت مختلف به یک نقطه میرسند و ستونی از آب را به ارتفاع یک ساختمان چند طبقه به آسمان پرتاب میکنند. در این پست با هم میبینیم که چطور گروهی از جوانان ماجراجوی استرالیایی توانستند این پدیده باورنکردنی را ثبت کنند.
برخورد مرگبار آبها در یک نقطه کور
ماجرا از این قرار است که تیمی از موجسواران (bodyboarding) استرالیایی در جریان فیلمبرداری برای یک مستند ورزشی مستقل، به موجی برخوردند که از نظر ظاهری غیرممکن به نظر میرسید. در این پدیده اقیانوسی نادر، چهار موج مجزا به طور همزمان در یک حفره بیضیشکل به هم میرسند. این نقطه تلاقی باعث ایجاد نوعی اثر توپ هیدرولیکی میشود که حجم عظیمی از آب را با شتابی باورنکردنی به سمت بالا شلیک میکند. شدت این پرتاب به قدری زیاد است که اگر موجود آبزی نگونبختی در آن لحظه در آن نقطه حضور داشته باشد، ممکن است دهها متر به هوا پرتاب شود.
کریس وایت (Chris White) عکاس و مستندساز این پروژه، اولین بار چند سال پیش به طور اتفاقی با این پدیده مواجه شده بود. او در آن زمان فقط یک دوربین عکاسی ساده به همراه داشت و عکسی که ثبت کرد به قدری عجیب و متقارن بود که وقتی آن را در شبکههای اجتماعی منتشر کرد، بسیاری از کاربران ادعا کردند تصویر جعلی است و با نرمافزارهای ویرایش عکس آینهای شده است. همین موضوع باعث شد که او پس از سالها دوباره با یک پهپاد و تجهیزات کاملتر به همان نقطه بازگردد تا ثابت کند این پدیده کاملاً واقعی است.
احیای یک پروژه قدیمی و کشف دوباره هیدرودینامیک صخرهها
وایت برای ثبت این تصاویر پروژه قدیمی خود را که در سال ۲۰۰۰ با نوارهای کاست قدیمی آغاز شده بود، دوباره زنده کرد. او به همراه تصویربردار پهپاد خود، بن آلن (Ben Allen)، به محلی رفتند که موقعیت دقیق جغرافیایی آن را به دلایل امنیتی فاش نکردهاند. بازگشت به این نقطه تنها بر اساس حافظه بصری و علائم طبیعی صخرهها انجام شد. آنها متوجه شدند این انفجار آبی فراتر از برخورد ساده دو موج است؛ در واقع دو موج عظیم ۱۲ فوتی از سمت دریا با دو موج برگشتی حاصل از برخورد به دیواره ساحلی (backwash) تلاقی میکنند.
این چهار نیرو درست در بالای یک صخره کمعمق زیر آب به هم میرسند. کانالکشی طبیعی صخرهها باعث میشود آب در یک لحظه به داخل کشیده شده و سپس مانند یک گلوله خمپاره به سمت آسمان شلیک شود. تیم تصویربرداری بارها مجبور شد پهپاد خود را برای جلوگیری از سقوط ناشی از پاشش مستقیم آب به ارتفاع بالاتری هدایت کند. هیجان شدید گروه در لحظه ثبت این برخوردها نشاندهنده عظمت و وحشتناکی این رویداد طبیعی است که کمتر انسانی شانس تماشای آن را از نزدیک داشته است.
چرا جزییات جغرافیایی این پدیده فاش نمیشود؟
با اینکه تصاویر ثبت شده بسیار جذاب هستند، تیم سازنده به شدت از افشای محل دقیق این صخره خودداری میکند. به گفته کریس وایت، جریانهای کششی و قدرت انفجاری این نقطه به قدری خطرناک است که اگر یک ورزشکار آماتور یا حتی حرفهای تلاش کند روی این موجها سوار شود، احتمال مرگ یا جراحت شدید او بسیار بالا خواهد بود. نیروی عمودی که از پایین به بالا وارد میشود میتواند تختههای سواری را در هم بشکند و فرد را به صخرههای تیز کف دریا بکوبد.
آنها قصد دارند در آینده تحقیقات بیشتری روی رفتار این امواج در فصول مختلف انجام دهند و با تجهیزات ایمنی پیشرفتهتر به این منطقه بازگردند. پدیده برخورد امواج تداخل سازنده (constructive interference) در فیزیک امواج شناخته شده است، اما بروز آن با این دقت هندسی و در ابعادی چنین بزرگ، نیازمند شرایط خاص ژئومورفولوژی کف دریا و زاویه دقیق وزش بادهای اقیانوسی است که به ندرت در یک نقطه جغرافیایی با هم هماهنگ میشوند.
بررسی فیزیک امواج متلاقی و پدیده تداخل سازنده
برای درک بهتر اینکه چرا این موج نباید به طور عادی وجود داشته باشد، باید به سراغ قوانین مکانیک سیالات برویم. در فیزیک دریا، وقتی دو یا چند موج با فازهای مشابه به یکدیگر میرسند، دامنههای آنها با هم جمع میشود. این پدیده به عنوان تداخل سازنده شناخته میشود. در بیشتر سواحل جهان، امواج به صورت موازی به ساحل میرسند و پس از برخورد، انرژی خود را از دست میدهند. اما در این نقطه خاص، ساختار نیمهدایرهای و قیفمانند صخرههای زیر آب مانند یک عدسی نوری عمل میکند که انرژی امواج متفرق را در یک نقطه کانونی متمرکز میسازد.
هنگامی که جریان برگشتی آب از سمت خشکی با امواج تازه نفس ورودی برخورد میکند، آب راهی برای فرار به طرفین ندارد. از آنجا که بستر صخرهای زیرین غیرقابل نفوذ و بسیار نزدیک به سطح است، تنها مسیر هدایت این حجم عظیم از انرژی هیدرولیکی به سمت بالا خواهد بود. این شلیک عمودی آب دقیقاً مشابه رفتاری است که در زمان انفجارهای زیر آب رخ میدهد، با این تفاوت که در اینجا هیچ ماده منفجرهای در کار نیست و منبع انرژی صرفاً بادهای دوردست اقیانوسی است که به توده آب شتاب دادهاند.
خطرات پنهان صخرههای کمعمق برای کاشفان اقیانوس
کشف چنین نقاطی همواره با وسوسه بزرگی برای جامعه ورزشهای هیجانی همراه است. موجسواران همیشه به دنبال مرزهای جدید و تجربههای مرگبارتر هستند. با این حال، خطری که در این نقطه خاص وجود دارد، غیرقابل پیشبینی بودن مطلق آن است. در موجسواری معمولی، ورزشکار مسیر حرکت موج را میبیند و سرعت خود را با آن تنظیم میکند، اما در این نقطه تلاقی، امواج ناگهان ظاهر میشوند و زمان واکنش انسان بسیار کمتر از سرعت انفجار آب است.
علاوه بر این، حضور صخرههای مرجانی یا سنگی در عمق بسیار کم به این معنی است که هرگونه سقوط آزاد از ارتفاع چند متری پس از پرتاب شدن با آب، میتواند منجر به برخورد مستقیم با بستر سخت دریا شود. این منطقه از نظر اقیانوسی یک تله مرگبار به شمار میرود و به همین دلیل است که حتی مستندسازان باسابقه نیز ترجیح میدهند به جای نزدیک شدن به آب، از فاصله ایمن و با کمک فناوریهای پروازی به ثبت این شاهکار طبیعی بپردازند.
چگونه ساختار زمینشناسی کف دریا این پدیده را ممکن میسازد؟
شاید بپرسید چرا این اتفاق در سواحل ماسهای معمولی رخ نمیدهد؟ پاسخ در پایداری و شکل هندسی بستر دریا نهفته است. سواحل ماسهای مدام تغییر شکل میدهند؛ طوفانها ماسهها را جابهجا میکنند و شکل بستر هر روز تغییر میکند. اما در مناطقی با صخرههای آتشفشانی یا مرجانی سخت، بستر دریا طی هزاران سال ثابت باقی میماند. این ثبات باعث میشود که اگر زوایای صخرهها برای هدایت امواج مناسب باشد، این پدیده در هر بار هجوم امواج بزرگ تکرار شود.
در واقع صخره زیر آب در این منطقه مانند یک کاسه یا بازتابدهنده سهموی عمل میکند. امواجی که از اقیانوس آزاد میآیند پس از برخورد به لبههای این کاسه صخرهای تغییر جهت داده و به سمت مرکز کاسه هدایت میشوند. در همین حال، موج برگشتی از دیواره ساحلی نیز درست در مرکز این کاسه با امواج ورودی ملاقات میکند. این هماهنگی کامل زمانی رخ میدهد که طول موج امواج ورودی با ابعاد هندسی صخره همخوانی داشته باشد؛ ویژگی نادری که این نقطه کور جغرافیایی را به یکی از شگفتیهای ناشناخته طبیعت تبدیل کرده است.
تاثیرات زیستمحیطی موضعی ناشی از انفجارهای هیدرولیکی
یکی از جنبههای جالب توجه این پدیده، تاثیر آن بر زیستگاههای محلی پیرامون صخره است. تکانههای شدید ناشی از تلاقی امواج باعث میشود اکسیژنرسانی به آب در این منطقه به شدت افزایش یابد که این خود میتواند برای برخی از گونههای گیاهی آبزی مفید باشد. با این حال، شدت فیزیکی برخوردها به این معنی است که موجودات بزرگتر نظیر ماهیها و پستانداران کوچک دریایی از حضور در این نقطه کور اجتناب میکنند، زیرا فشار ناگهانی آب میتواند به سیستمهای حسی و اندامهای داخلی آنها آسیب جدی وارد کند.
این تلاقیهای مکرر همچنین باعث فرسایش شدید صخرههای زیرین میشود. در بلندمدت، همین نیروی عظیمی که این موج عجیب را خلق میکند، با تراشیدن و تغییر شکل صخرهها در نهایت باعث نابودی خود این پدیده خواهد شد. با تخریب تدریجی کاسه صخرهای و افزایش عمق آب در نقطه تلاقی، انرژی امواج دیگر به صورت عمودی متمرکز نخواهد شد و این موج سرکش نیز مانند بسیاری از پدیدههای ناپایدار طبیعت، روزی به تاریخ خواهد پیوست.
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!
مطالب مرتبط
