لماذا لا تختلط المياه عند البرزخ

 لماذا لا تختلط المياه عند البرزخ
 تصميم وفاء المؤذن

ظاهرة التقاء مسطحين مائيين مختلفين في النوع من أكثر الظواهر غرابة، لأنه عبارة عن كمية كبيرة من المياه العذبة مجاورة تماماً لكمية كبيرة من المياه المالحة، ومع ذلك لاتختلط المياه ببعضها، وكأن بينهم جدار شفاف يحافظ على ثبات نوع كلٍّ منهم في مكانه.

ولفهم |ظاهرة البرزخ| لابد من توفر الإجابة عن عدة أسئلة 

ما هي فكرة البرزخ الفاصل بين المياه العذبة والمالحة؟

وما سبب وجوده؟

وهل هذا الفاصل موجود بين المياه العذبة والمياه المالحة فقط، أو موجود بين نوعين متشابهين من المياه؟

وهل هذه الظاهرة موجودة في مكان معين على سطح الأرض، أو منتشرة في أكثر من مكان؟

لو تتبعنا دورة المياه على الأرض لوجدناه كالتالي، الشمس والتي تعتبر المحرك الأساسي لدورة المياه، والتي ستقوم في تسخين المياه المالحة الموجودة في المحيطات، ثم تتحول المياه إلى بخار يتصاعد إلى طبقات الجو العليا على هيئة تيارات هوائية متصاعدة، وثم تتكاثف هذه التيارات والتي ينتج عنها سحب، وهذه السحب تتحرك من مكان إلى آخر على سطح الأرض، و بعدما تصطدم هذه السحب في بعضها تؤدي إلى هطول الأمطار، ثم تعود وتتجمع المياه على سطح الأرض من جديد على شكل أنهار أو بحيرات أو غيرها من مصادر المياه العذبة.

ما هي فكرة البرزخ الفاصل بين المياه العذبة والمالحة

وكل مصدر من مصادر |المياه العذبة| لابد أن يلتقي بمصدر من |المياه المالحة|، والتقاء النهر مع البحر والذي يطلق عليه اسم المصب لا يكون دائماً على شكل انحدار، وليس من الضروري أن يكون النهر في مكان مرتفع والبحر في سهل منخفض، وتسقط مياه الأنهار العذبة في مياه البحر على شكل شلال.

لكن الشائع هو التقاء المياه العذبة مع المالحة التقاء مباشر، ويمكن تشبيهه في حوض للسباحة مستطيل الشكل، والمياه فيه هي موجودة على مستوى ثابت، ومقسومة بخط في المنتصف وعلى يمين الخط يأخذ اللون الأزرق وهذه المياه العذبة، وعلى يسار الخط اللون الأخضر وهذه المياه المالحة، والطرفين على نفس المستوى من الارتفاع، وهذا المثال ينطبق تماماً على ظاهرة التقاء النهر بالبحر، ولكن الاختلاف هو عدم وجود خط أو فاصل يفصل بينهما، أي أن مياه النهر العذبة تجري ملاصقة تماماً لمياه البحر المالحة من دون أي فواصل بينهما، وهذه الظاهرة التي يطلق عليها اسم البرزخ.

والبرزخ تعني في اللغة العربية الحاجز بين شيئين، ولذلك تم استخدامها في وصف |الحاجز المائي| الذي يفصل بين المسطحات المائية. 

ما هو السبب الذي لايسمح للمياه العذبة أن تختلط مع المياه المالحة؟

السبب الذي لايسمح باختلاط مياه المسطحين ببعضهما نتيجة لعدة عوامل

السبب الرئيسي يعود إلى اختلاف نسبة الملوحة بين المسطحين، و بالتالي اختلاف الكثافة.

فإن كثافة المياه المالحة أكبر من كثافة المياه العذبة، حيث تقدر كثافة المياه المالحة في ١.٠٢٥ جرام لكل سنتيمتر مكعب، بينما كثافة المياه العذبة تقدر بكثافة واحد جرام لكل سنتيمتر مكعب، وبالرغم من أن الفرق بينهم ليس كبير ولكن له دور مؤثر وقوي، وكما أن عند البرزخ تطفوا المياه العذبة على سطح المياه المالحة والذي سببه تفاوت الكثافة.

لماذا لا تختلط المياه عند البرزخ؟

 لماذا لا تختلط المياه عند البرزخ
 تصميم وفاء المؤذن

لماذا اختلاف درجة الملوحة تمنع المياه من الاختلاط

إن قمنا بخلط كوب من الماء العذب مع كوب آخر من الماء المالح، سنلاحظ بأنهم يختلطون بشكل طبيعي، ولكن السبب في عدم اختلاط المياه العذبة مع المياه المالحة عند البرزخ يعود لعامل آخر إضافةً إلى اختلاف درجة الكثافة ألا وهو الارتفاع.

كما توصل الباحثون لنتيجة، وهي إذا كان لدينا مسطحين مختلفين بالكثافة والملوحة، وأحدهما ارتفاعه أكثر من الآخر بمسافه تصل إلى ٤٠ ضعف، ففي هذه الحالة ينشأ حاجز مائي يشبه الجدار المائل، ويمتد من أسفل الماء إلى الأعلى، ولا يسمح للمياه المالحة بالعودة باتجاه المياه العذبة والاختلاط معها.

وهذا الحاجز لا يكون خط رفيع، ولكنه يشبه المنطقة الفاصلة بين شيئين مختلفين بالنوع.

أما في حالة وجود المسطحين على نفس الارتفاع، فهذا يؤدي إلى اختلاط المياه مع بعضها البعض.

هل الارتفاع واختلاف الملوحة والكثافة هم السبب فقط في عدم اختلاط المياه ببعضها

لا، لأن أحد العوامل الأخرى التي تساهم في عدم اختلاط المسطحين هي قوة التوتر السطحي.

والتوتر السطحي أو قوة ترابط الجزيئات، وهي قوة بسببها تستطيع جزيئات المادة في التماسك مع بعضها، ولأن كل |مسطح مائي| من المسطحين له قوة توتر سطحي مختلفة فهو يساهم في عدم اختلاط المسطحين مع بعضهم، بالإضافة إلى اختلاف درجة الحرارة بينهم وطول النهر ودرجة الحموضة وكمية العوالق الموجودة في النهر وسرعة التدفق، كل هذه العوامل التي تساهم في منع اختلاط مياه المسطحين مع بعضهم، ويظهر بينهم مايسمى بالبرزخ.

ماهو البرزخ

عند التقاء مسطحين في طرف مياه عذبة والطرف الآخر مياه مالحة، ومنطقة بينهما بسمك معين تسمى بالبرزخ.

والبرزخ يهبط فيه تركيز الملح بشكل تدريجي من مستواه بجهة الماء العذب، وحركة المياه داخله معدومة جداً وأشبه بالمياه الراكدة على عكس حركة المياه للمسطحين الذي يفصل بينهم.

كما أن منطقة البرزخ تمنع أسماك الموجودة في المسطحين من الاختلاط ببعضها، لأن أسماك المياه العذبة لا تستطيع أن تعيش في المياه المالحة، ولا حتى أسماك المياه المالحة لا تسطيع أن تعيش في المياه العذبة، و كما أن المخلوقات التي تعيش في منطقة البرزخ لا تستطيع العيش لا في المياه العذبة ولا في المياه المالحة.

بعض الأماكن لوجود البرزخ

ومن الأماكن التي تحصل فيها ظاهرة البرزخ هي |منطقة اللسان| في محافظة دمياط المصرية، في هذه المنطقة تلتقي مياه نهر النيل العذبة مع مياه البحر الأبيض المتوسط المالحة.

وعند التقاء البحر الأحمر والمحيط الهندي في |مضيق باب المندب|، وعند التقاء مياه البحر الأبيض المتوسط ومياه البحر الأسود في |مضيق البسفور|، والتقاء مياه البحر الأبيض المتوسط مع المحيط الأطلسي عند |مضيق جبل طارق|. 

وكما أن ظاهرة البرزخ لا يقتصر وجودها لتفصل بين مسطحين أحدهما مياهه عذبة والآخر مياهه مالحة، ممكن أن يكون البرزخ الفاصل بين مسطحين مياه الأول عذبة والآخر عذبة، أو مياه الأول مالحة والثاني مالحة، ولكن يشترط توفر كافة العوامل الأخرى، أي أنه ممكن أن نجد فاصل مائي بين البحار مع بعضها والمحيطات مع بعضها والأنهار مع بعضها وبين البحار والمحيطات.

بقلمي: ربا