دائره المعارف ارتباطات و تعاملات خدا انسان و جهان از دیدگاه قرآن کریم پیامبر اکرم صلی الله علیه و آله وسلم و اهل بیت عصمت و طهارت علیهم السلام جلد 23

مشخصات کتاب

عنوان و نام پدیدآور: فرخ فال، احمد. - 1337.

دائرةالمعارف ارتباطات و تعاملات خدا، انسان و جهان از دیدگاه قرآن کریم، پیامبر اکرم و اهل بیت عصمت و طهارت / احمد فرخ فال.

مشخصات نشر: قم: ذکری، 1404.

مشخصات ظاهری: 30 ج.

شابک دوره: 978-622-6319-28-7

شابک مجلدات 1:30

ج.1: 978-622-6319-27-1

ج.2: 978-622-6319-29-4

ج.3: 978-622-6319-30-3

ج.4: 978-622-6319-31-7

ج.5: 978-622-6319-32-4

ج.6: 978-622-6319-33-1

ج.7: 978-622-6319-34-8

ج.8: 978-622-6319-35-5

ج.9: 978-622-6319-36-2

ج.10: 978-622-6319-37-9

ج.11: 978-622-6319-38-6

ج.12: 978-622-6319-39-3

ج.13: 978-622-6319-40-9

ج.14: 978-622-6319-41-6

ج.15: 978-622-6319-42-3

ج.16: 978-622-6319-43-0

ج.17: 978-622-6319-44-7

ج.18: 978-622-6319-45-4

ج.19: 978-622-6319-46-1

ج.20: 978-622-6319-47-8

ج.21: 978-622-8438-57-2

ج.22: 978-622-8438-59-7

ج.23: 978-622-8438-58-0

ج.24: 978-622-8438-60-3

ج.25: 978-622-8438-61-0

ج.26: 978-622-8438-62-7

ج.27: 978-622-8438-63-4

ج.28: 978-622-8438-64-1

ج.29: 978-622-8438-65-8

ج.30: 978-622-8438-66-5

فهرست‌نویسی: فیپا

یادداشت: ج.1 - 20: چاپ اول: 1400 (فیپا).

یادداشت: کتابنامه.

مندرجات مجلدات 1:30

ج.1 و 2: ارتباطات الهی و عالم هستی

ج.3: ارتباطات و تعاملات انبیاء

ج.4 - 6: ارتباطات و تعاملات ائمه اهل بیت و اولیاء

ج.7 و 8: ارتباطات و تعاملات انسان با خداوند

ج.9: ارتباطات و تعاملات زن و شوهر

ج.10: ارتباطات و تعاملات والدین و فرزند

ج.11 و 12: ارتباطات و تعاملات بین مردم

ج.13: ارتباطات و تعاملات مؤمنین و منافقین

ج.14: ارتباطات و تعاملات مسلمان‌ها و مذاهب

ج.15: ارتباطات و تعاملات مذاهب و ائمه اسلامی

ج.16: ارتباطات و تعاملات مسلمان‌ها و کفار

ج.17: ارتباطات و تعاملات حکومت اسلامی و مردم

ج.18 و 19: ارتباطات و تعاملات بین حکومت‌ها

ج.20: تعاملات در حکومت حضرت مهدی

ج.21: اهمیت و چیستی و پیدایش زمین

ج.22: نقش و جایگاه زمین، اقلیم، سعه و کوه‌ها

ج.23: اهمیت آب، اکسیژن و اوزون برای انسان

ج.24: جایگاه آسمان‌ها و ستارگان در عالم هستی

ج.25: نقش خورشید و ماه در زندگی انسان

ج.26: ارتباطات و اکوسیستم در ابرها، عرش و کرسی

ج.27: ارتباطات و اکوسیستم در کائنات و حیوانات

ج.28: تعاملات و اکوسیستم در حیوانات و آبزیان

ج.29: تعاملات و اکوسیستم در آبریزان و گیاهان

ج.30: نقش نباتات در اکوسیستم و سلامت انسان

موضوع: ارتباط -- جنبه‌های مذهبی -- اسلام

Communication -- Religious aspects -- Islam

موضوع: ارتباط -- جنبه‌های قرآنی

Communication -- Qur'anic teaching

موضوع: ارتباط -- احادیث

Communication -- Hadiths

موضوع: ارتباط بین اشخاص -- جنبه‌های مذهبی -- اسلام

Interpersonal communication -- Religious aspects -- Islam

موضوع: ارتباط بین اشخاص -- جنبه‌های قرآنی

Interpersonal communication -- Qur'anic teaching

موضوع: ارتباط بین اشخاص -- احادیث

Interpersonal communication -- Hadiths

رده‌بندی کنگره: BP11/6

رده‌بندی دیویی: 297/45

کتابشناسی ملی: 7595511

خیراندیش دیجیتالی: کانون فرهنگی اندیشه اصفهان

ویراستار کتاب : آقای محمد حسن قمی

اشاره

عنوان و نام پدیدآور: فرخ فال، احمد. - 1337.

دائرةالمعارف ارتباطات و تعاملات خدا، انسان و جهان از دیدگاه قرآن کریم، پیامبر اکرم و اهل بیت عصمت و طهارت / احمد فرخ فال.

مشخصات نشر: قم: ذکری، 1404.

مشخصات ظاهری: 30 ج.

شابک دوره: 978-622-6319-28-7

شابک مجلدات 1:30

ج.1: 978-622-6319-27-1

ج.2: 978-622-6319-29-4

ج.3: 978-622-6319-30-3

ج.4: 978-622-6319-31-7

ج.5: 978-622-6319-32-4

ج.6: 978-622-6319-33-1

ج.7: 978-622-6319-34-8

ج.8: 978-622-6319-35-5

ج.9: 978-622-6319-36-2

ج.10: 978-622-6319-37-9

ج.11: 978-622-6319-38-6

ج.12: 978-622-6319-39-3

ج.13: 978-622-6319-40-9

ج.14: 978-622-6319-41-6

ج.15: 978-622-6319-42-3

ج.16: 978-622-6319-43-0

ج.17: 978-622-6319-44-7

ج.18: 978-622-6319-45-4

ج.19: 978-622-6319-46-1

ج.20: 978-622-6319-47-8

ج.21: 978-622-8438-57-2

ج.22: 978-622-8438-59-7

ج.23: 978-622-8438-58-0

ج.24: 978-622-8438-60-3

ج.25: 978-622-8438-61-0

ج.26: 978-622-8438-62-7

ج.27: 978-622-8438-63-4

ج.28: 978-622-8438-64-1

ج.29: 978-622-8438-65-8

ج.30: 978-622-8438-66-5

فهرست‌نویسی: فیپا

یادداشت: ج.1 - 20: چاپ اول: 1400 (فیپا).

یادداشت: کتابنامه.

مندرجات مجلدات 1:30

ج.1 و 2: ارتباطات الهی و عالم هستی

ج.3: ارتباطات و تعاملات انبیاء

ج.4 - 6: ارتباطات و تعاملات ائمه اهل بیت و اولیاء

ج.7 و 8: ارتباطات و تعاملات انسان با خداوند

ج.9: ارتباطات و تعاملات زن و شوهر

ج.10: ارتباطات و تعاملات والدین و فرزند

ج.11 و 12: ارتباطات و تعاملات بین مردم

ج.13: ارتباطات و تعاملات مؤمنین و منافقین

ج.14: ارتباطات و تعاملات مسلمان‌ها و مذاهب

ج.15: ارتباطات و تعاملات مذاهب و ائمه اسلامی

ج.16: ارتباطات و تعاملات مسلمان‌ها و کفار

ج.17: ارتباطات و تعاملات حکومت اسلامی و مردم

ج.18 و 19: ارتباطات و تعاملات بین حکومت‌ها

ج.20: تعاملات در حکومت حضرت مهدی

ج.21: اهمیت و چیستی و پیدایش زمین

ج.22: نقش و جایگاه زمین، اقلیم، سعه و کوه‌ها

ج.23: اهمیت آب، اکسیژن و اوزون برای انسان

ج.24: جایگاه آسمان‌ها و ستارگان در عالم هستی

ج.25: نقش خورشید و ماه در زندگی انسان

ج.26: ارتباطات و اکوسیستم در ابرها، عرش و کرسی

ج.27: ارتباطات و اکوسیستم در کائنات و حیوانات

ج.28: تعاملات و اکوسیستم در حیوانات و آبزیان

ج.29: تعاملات و اکوسیستم در آبریزان و گیاهان

ج.30: نقش نباتات در اکوسیستم و سلامت انسان

موضوع: ارتباط -- جنبه‌های مذهبی -- اسلام

Communication -- Religious aspects -- Islam

موضوع: ارتباط -- جنبه‌های قرآنی

Communication -- Qur'anic teaching

موضوع: ارتباط -- احادیث

Communication -- Hadiths

موضوع: ارتباط بین اشخاص -- جنبه‌های مذهبی -- اسلام

Interpersonal communication -- Religious aspects -- Islam

موضوع: ارتباط بین اشخاص -- جنبه‌های قرآنی

Interpersonal communication -- Qur'anic teaching

موضوع: ارتباط بین اشخاص -- احادیث

Interpersonal communication -- Hadiths

رده‌بندی کنگره: BP11/6

رده‌بندی دیویی: 297/45

کتابشناسی ملی: 7595511

دائرةالمعارف ارتباطات و تعاملات

خدا، انسان و جهان

از دیدگاه قرآن کریم، پیامبر اکرم (ص) و اهل بیت عصمت و طهارت علیهم‌السلام

جلد بیست و سوم : اهمّیت آب، اکسیژن، و اوزون برای انسان

احمد فرخ فال

انتشارات ذکری

دائرةالمعارف ارتباطات و تعاملات انسان و جهان

جلد بیست و سوم؛ اهمّیت آب، اکسیژن، و اُزون برای انسان

احمد فرخ فال

انتشارات: ذکری / قم

نوبت چاپ: اول / 1405 ش

شمارگان: 1000 نسخه

شابک این جلد: 978-622-8438-58-0

شابک دوره: 978-622-6319-28-7

آدرس مرکز پخش: قم، خیابان معلم، انتشارات مرکز مدیریت حوزه‌های علمیه

تلفن مرکز پخش: 37735547 - 025

فهرست مطالب

فصل سوم: تعاملات کائنات

بخش سوم: اهمّیت آب، اکسیژن، و اُزون برای انسان ... 11

گفتار اول: نعمت آب اعم از دریاها و آنهار، در کره زمین ... 13

گفتار دوم: نقش هوا و اکسیژن در کر زمین ... 167

گفتار سوم: لای اوزون در کر زمین ... 231

تصاویر ... 280

فهرست منابع و مآخذ ... 297

فصل سوم : تعاملات کائنات

• بخش سوم: اهمیت آب، اکسیژن، و اُزون برای انسان

بخش سوم : اهمّیت آب، اکسیژن، و اُزون برای انسان

• گفتار اول: نعمت آب اعم از دریاها و انهار، در کره زمین

• گفتار دوم: نقش هوا و اکسیژن در کره زمین

• گفتار سوم: لایه اوزون در کر زمین

گفتار اول : نعمت آب اعم از دریاها و انهار، در کره زمین

1. پیدایش وبارش اولین قطرات آب

احادیث بحار الأنوار

*احادیث بحار الأنوار ⁽¹⁾

الْمَقْدِسِ وَ لَيْسَ هُوَ كَذَلِكَ وَ لَكِنَّهَا عَيْنُ الْحَيَاةِ الَّتِي وَقَفَ عَلَيْهَا مُوسَى وَ فَتَاهُ وَ مَعَهُمَا النُّونُ الْمَالِحُ فَسَقَطَ فِيهَا فَحَيِيَ وَ هَذَا الْمَاءُ لَا يُصِيبُ مَيِّتاً إِلَّا حَيِيَ وَ أَمَّا أَنْتُمْ فَتَقُولُونَ أَوَّلُ شَجَرٍ اهْتَزَّ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ الشَّجَرَةُ الَّتِي كَانَتْ مِنْهَا سَفِينَةُ نُوحٍ وَ لَيْسَ كَذَلِكَ وَ لَكِنَّهَا النَّخْلَةُ الَّتِي هَبَطَتْ ⁽¹⁾مِنَ الْجَنَّةِ وَ هِيَ الْعَجْوَةُ وَ مِنْهَا تَفَرَّعَ كُلُّ مَا تَرَى مِنْ أَنْوَاعِ النَّخْلِ فَقَالَ صَدَقْتَ وَ اللَّهِ الَّذِي لَا إِلَهَ إِلَّا هُوَ إِنِّي لَأَجِدُ هَذَا فِي كُتُبِ أَبِي هَارُونَ علیه السلام كِتَابَةَ⁽²⁾يَدِهِ وَ إِمْلَاءَ عَمِّي مُوسَى علیه السلام » .⁽³⁾

ترجمه

در اعلام الورى: به سندى كه در آغاز خلافت عمر يك يهودى از نژاد هارون از امير المؤمنين علیه السلام پرسيد از نخست قطره اى كه بر زمين چكيده و از نخست چشمه كه بر زمين روان شده و از نخست درخت كه بر آن جنبيده.

فرمود: اى هارون زاده شما مي گوييد نخست قطره كه بر زمين چكيد آن گاه بود كه يكى از دو پسر آدم ديگرى را كشت و چنين نيست، ولى هنگام حيض حواء بود پيش از آن كه پسرها را زايد، و شما مي گوييد: نخست چشمه كه بر زمين روان شد چشمه اي ست كه در بيت المقدس است، چنين نيست، بلكه چشمه زندگانيست كه موسى و جوانش به همراه ماهى شور خود بر سر آن رسيدند و ماهى در آن افتاده و زنده شد، اين آب بهيچ مرده نرسد جز كه زنده شود.

بْنِ سَمَاعَةَ عَنْ إِبْرَاهِيمَ بْنِ أَبِي يَحْيَى الْمَدَنِيِّ عَنْ أَبِي عَبْدِ اللَّهِ علیه السلام مِثْلَهُ إِلَّا أَنَّهُ قَالَ قَالَ الْيَهُودِيُّ أَخْبِرْنِي عَنْ أَوَّلِ شَجَرَةٍ نَبَتَتْ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ وَ عَنْ أَوَّلِ عَيْنٍ نَبَعَتْ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ وَ عَنْ أَوَّلِ حَجَرٍ وُضِعَ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ فَقَالَ أَمِيرُ الْمُؤْمِنِينَ علیه السلام أَمَّا أَوَّلُ شَجَرَةٍ نَبَتَتْ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ فَإِنَّ الْيَهُودَ يَزْعُمُونَ أَنَّهَا الزَّيْتُونَةُ وَ كَذَبُوا وَ إِنَّمَا هِيَ النَّخْلَةُ مِنَ الْعَجْوَةِ هَبَطَ بِهَا آدَمُ علیه السلام مَعَهُ مِنَ الْجَنَّةِ فَغَرَسَهَا وَ أَصْلُ النَّخْلَةِ كُلِّهِ مِنْهَا وَ أَمَّا أَوَّلُ عَيْنٍ نَبَعَتْ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ فَإِنَّ الْيَهُودَ يَزْعُمُونَ أَنَّهَا الْعَيْنُ الَّتِي بِ بَيْتِ الْمَقْدِسِ وَ تَحْتَ الْحَجَرِ وَ كَذَبُوا هِيَ عَيْنُ الْحَيَاةِ الَّتِي مَا انْتَهَى إِلَيْهَا أَحَدٌ إِلَّا حَيِيَ وَ كَانَ الْخَضِرُ عَلَى مُقَدِّمَةِ ذِي الْقَرْنَيْنِ فَطَلَبَ عَيْنَ الْحَيَاةِ فَوَجَدَهَا الْخَضِرُ علیه السلام وَ شَرِبَ مِنْهَا وَ لَمْ يَجِدْهَا ذُو الْقَرْنَيْنِ وَ أَمَّا أَوَّلُ حَجَرٍ وُضِعَ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ فَإِنَّ الْيَهُودَ يَزْعُمُونَ أَنَّهُ الْجَحَرُ الَّذِي بِبَيْتِ الْمَقْدِسِ وَ كَذَبُوا إِنَّمَا هُوَ الْحَجَرُ الْأَسْوَدُ هَبَطَ بِهِ آدَمُ علیه السلام مَعَهُ مِنَ الْجَنَّةِ فَوَضَعَهُ فِي الرُّكْنِ وَ النَّاسُ يَسْتَلِمُونَهُ وَ كَانَ أَشَدَّ بَيَاضاً مِنَ الثَّلْجِ فَاسْوَدَّ مِنْ خَطَايَا بَنِي آدَم .»

ترجمه:

در اكمال الدين: به سندى از امام ششم مانند آن را آورده جز آن كه گفته يهودى گفت: به من خبر ده از نخست درختى كه بر زمين روئيده و از نخست چشمه كه بر زمين روان شده، و از نخست سنگى كه بر زمين نهاده شده امير المؤمنين علیه السلام فرمود: نخست درخت كه بر زمين روئيده بپندار يهود زيتونست و دروغ گفتند و همانا نخله عجوه است كه آدم علیه السلام از بهشت با خود آورد و در زمين كشت و اصل همه نخله ها است نخست چشمه كه بر زمين روان شد يهود پندارند چشمه بيت المقدس است زير سنگ و دروغ گفتند آن چشمه زندگانيست كه كسى بدان نرسد جز كه زنده ماند و خضر در پيش قراول ذى القرنين بود كه چشمه زندگانى را مي جست و خضر آن را يافت و از آن نوشيد و ذو القرنين آن را نيافت.

و نخست سنگ كه بر زمين نهاده شده يهود پندارند سنگ بيت المقدس است و دروغ گويند همانا حجر الاسود است كه آدم علیه السلام آن را با خود از بهشت آورد و بر ركن نهاد و مردمش استلام كنند سپيدتر از برف بود و از گناهان و معاصى آدميزاده سياه شد.⁽¹⁾

داستان پیدایش آب در سیاره زمین

دانشمندان از نظریه‌ای تازه در چگونگی شکل گیری زمین و داستان پر فراز و نشیب پدید آمدن آب در این سیاره، پرده برداشته اند.

با توجه به نظریۀ پذیرفته‌شده از سوی اکثر دانشمندان، ما منشأ آب موجود روی زمین را از دنباله‌دارها و خرده سیاره‌ها می دانیم، اما قضیه به همین سادگی نیست و هنوز هم راز و رمزهایی در بطن آن پنهان است. یک مطالعۀ تازه نشان می‌دهد که احتمالاً حداقل همۀ آب موجود در زمین به این روش پدید نیامده است. هیدروژن فراوان‌ترین عنصر عالم است و این مهم ترین کلید ما در جستجو به دنبال منشأ آب در زمین است.

این مطالعۀ تازه توسط پیتر بیوسک، استاد هیئت‌علمی در دانشکدۀ مطالعات زمین و فضا و نیز دانشکدۀ علوم مولکولی در دانشگاه ایالتی آریزونا رهبری شده است. در این مطالعه، نویسندگان اظهار کرده اند که حداقل بخشی از هیدروژن، از سحابی خورشیدی (ابری از گاز و گردوغبار باقی‌مانده پس از تولد خورشید)، ایجاد شده است.

قبل از این که به جزئیات این مطالعۀ جدید برسیم، بهتر است تا نگاهی به نظریه ای بیندازیم که مدت هاست به‌عنوان نظریۀ غالب پذیرفته شده است.

منشأ آب در زمین (نظریۀ غالب)

برای مدتی طولانی، بسیاری از دانشمندان باور داشتند که منشأ آب روی زمین، خرده سیاره‌ها و دنباله دارهایی است که با آن برخورد کرده اند.

در این جا توضیحی خلاصه و بسیار ساده از نظریۀ فراگیر مربوط به منشأ پیدایش آب روی کرۀ زمین ارائه می‌شود:

داستان با تولد خورشید آغاز می‌شود. هنگامی که خورشید از ابر مولکولی تشکیل شد، بیش تر مواد موجود در این ابر را جذب کرد و مقدار کمی از آن برای تشکیل سیارات، خرده سیاره‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار باقی ماند.

زمانی که خورشید با گداخت شعله ور شد، یک باد خورشیدی قدرتمند، مقدار زیادی هیدروژن را از لایه‌های خارجی خود به سمت نقاطی شلیک کرد که امروزه در آن جا سیارات سنگی (نظیر عطارد، ونوس، زمین، و مریخ) قرار دارند.

سحابی خورشیدی

دنباله‌دارها (تصویر 1)، اجرامی سنگی و یخ زده هستند که تصوّر می‌شود که حاوی مقادیر قابل‌توجهی هیدروژن باشند که از خورشید و دیگر سیارک ها به عاریه گرفته اند. این اجرام، با جذب هیدروژن، تبدیل به یکی از منابع اصلی این عنصر در جهان شده‌اند.

آیا زمین آبی در گذشته ارغوانی رنگ بوده؟

وقتی زمین شکل گرفت، مانند یک توپ مذاب بود و سطح آن با برخورد مکرر خرده سیاره‌ها، شکل تازه‌ای به خود می‌گرفت. منظومۀ شمسی در روزهای اولیه بسیار آشفته تر از آن چیزی بود که این روزها به نظر می رسد.

وقتی خرده سیاره‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار به زمین داغ برخورد می کردند، آب

و هیدروژن موجود در آن ها به سرعت بخار می شد. هنگامی که زمین به‌مرور زمان سرد شد، بخار آب ناشی از برخورد دنباله‌دارها و سیارک ها متراکم شد و در فضای اتمسفر زمین باقی ماند. شواهد مربوط به این موضوع در نسبت های ایزوتوپی نهفته است. نسبت ایزوتوپ هیدروژن سنگین (دتریوم) به هیدروژن معمولی یک امضای شیمیایی اختصاصی است. با در اختیار داشتن دو مقدار آب با نسبت ایزوتوپی یکسان، به این نتیجه می‌رسیم که این آب ها باید از یک منشأ باشند. آب اقیانوس های زمین نیز نسبت ایزوتوپی یکسانی با آب موجود روی خرده سیاره‌ها دارند.

منشأ آب در زمین (نظریۀ شک‌برانگیز)

دانشمندان از این گونه توجیه‌ها، رضایت کافی ندارند. آن‌ها همیشه سعی می‌کنند درک بهتری از پدیده ها داشته باشند و از این رو، همواره نظریۀ «آب ناشی از دنباله‌دارها» را زیر سؤال می بردند.

در سال 2014، برخی از دانشمندان این مسأله را با بررسی شهاب سنگ ها در سنین مختلف، مورد مطالعه قرار دادند (شهاب سنگ ها، خرده سیاراتی هستند که به زمین برخورد می کنند). ابتدا آن ها روی شهاب سنگ هایی با نام «شهاب سنگ های کندریت کربن دار» تمرکز کردند. این گونه، قدیمی ترین شهاب سنگ هایی هستند که ما می‌شناسیم و در همان دورانی تشکیل شدند که خورشید ما متولد شد. آن‌ها سنگ‌بناهای اصلی سیارۀ زمین محسوب می شوند.

سپس، آن‌ها دسته‌ای از شهاب سنگ ها را مورد مطالعه قرار دادند که تصوّر می‌کنیم از سیارک عظیم وستا نشأت گرفته باشند. وستا در محل شکل گیری کرۀ زمین در زمانی حدود 14 میلیون سال پس از تولد منظومۀ شمسی، شکل گرفت.

ایدۀ غالب این بود که همۀ آب زمین، از برخورد دنباله‌دارها و سیارک ها حاصل شده است.

طبق مطالعه ای که در سال 2014 انجام گرفت، ترکیب شهاب سنگ های باستانی، شباهت فراوانی با دیگر اجرام موجود در منظومۀ شمسی داشت و علاوه‌بر این، مقدار زیادی آب در آن‌ها یافت شد؛ بنابراین به عنوان منشأ آب موجود در زمین پذیرفته شدند.

اندازه‌گیری‌ها در این مطالعه، نشان داد که این شهاب سنگ ها، ترکیب شیمیایی مشابه با کندریت های کربن دار و دیگر سنگ هایی دارند که روی زمین یافت می‌شوند. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که کندریت های کربن دار به احتمال فراوان، رایج‌ترین منبع آب هستند.

منبع آب در زمین

در همان زمان، هورست مارشال، یکی از نویسندگان این مطالعه اظهار کرد:

این مطالعه نشان می‌دهد که آب در زمین احتمالاً همزمان با شکل گیری سنگ ها، ایجاد شده و سیارۀ زمین در قالب یک سیارۀ مرطوب با آب های سطحی روی آن، شکل گرفته است. (تصویر 2)

گروهی که مسئول این مطالعه بود، اذعان کرده است که برخی از این آب ها از برخوردها حاصل شده اند؛ این ایده ما را به سمت مطالعۀ تازه هدایت می کند که مؤید نتایج مطالعۀ انجام شده در سال 2014 است.

منشأ آب در زمین؛ همه چیز درمورد هیدروژن:

نویسندگان مطالعۀ تازه بر این باورند که اقیانوس ها و نسبت های ایزوتوپی آن ها، ممکن است کل داستان را روایت نکنند. استیون دچ، استاد فیزیک نجومی در دانشکدۀ مطالعات زمین و فضا از دانشگاه ایالتی آریزونا گفت:

وقتی مردم نسبت ایزوتوپی [دوتریوم به هیدروژن] در آب اقیانوس ها را اندازه‌گیری می‌کنند، می بینند که این نسبت، به آن چه که در خرده سیاره‌ها دیده می شود، بسیار نزدیک است؛ البته جای سرزنشی هم وجود ندارد. این مدرک، بسیار متقاعد کننده است.

دچ و دیگر نویسندگان این مطالعۀ جدید به پژوهشی که در سال 2015 منتشر شد، اشاره می کنند؛ این پژوهش نشان می‌دهد که اقیانوس ها ممکن است اولین آب های روی زمین نبوده باشند.

ممکن است اقیانوس ها بین سطح زمین و ذخایر عمیق تری از آب در اعماق زمین در چرخه باشند. این قضیه می تواند منجر به تغییر نسبت ایزوتوپی آب به‌مرور زمان شده باشد. چنین فرضی این ایده را تقویت می‌کند که ممکن است آب های عمیق‌تر، دست‌کم منشأ بخشی از نخستین آب های موجود در زمین باشند. احتمال دارد که این آب مستقیماً از سحابی خورشید نشأت گرفته باشد و نه دنباله‌دارها و خرده سیاره ها.

این مطالعه، یک مدل نظری جدید از تشکیل زمین را ارائه می کند که به توضیح علت تفاوت‌های میان هیدروژن موجود در اقیانوس ها و هیدروژن موجود در لایۀ مرزی گوشته و هستۀ زمین کمک می کند.

در مرکز زمین آب‌هایی وجود دارد که مستقیماً از سحابی خورشیدی آمده‌اند.

مدل جدید می‌گوید که میلیاردها سال پیش، خرده سیاره‌هایی بزرگ با ذخایر آب درونی به شکل سیارات درآمده اند که در یک سحابی خورشیدی به دور خورشید می‌چرخیده اند. این مجموعۀ سیارات بدوی متحمل برخورد هایی پی‌درپی شدند و به سرعت توسعه یافتند.

آن ها می‌گویند در نهایت، یک برخورد قدرتمند، سطح بزرگ ترین سیارۀ بدوی

را به اقیانوسی از مواد مذاب تبدیل کرده است. این سیاره بدوی بعدها به زمین تبدیل شد.

این سیارۀ بدوی از جاذبۀ کافی را برای نگه‌داشتن یک اتمسفر برخوردار بود و گازهایی نظیر هیدروژن (فراوان‌ترین عنصر جهان) را از سحابی خورشیدی جذب کرد. هیدروژن موجود در سحابی خورشیدی حاوی مقادیر کم تری دوتریوم بوده و سبک تر از هیدروژن موجود در سیارک ها است. این هیدروژن در اقیانوس ماگمای جاری روی سطح زمین حل شد.

هیدروژن به کمک فرآیندی به نام تقسیم بندی ایزوتوپی به سمت مرکز زمین کشیده شد؛ به این صورت که هیدروژن توسط آهن جذب شد و همراه با آن به هستۀ زمین رفت.

دوتریوم (ایزوتوپ سنگین هیدروژن)، در ماگما باقی ماند؛ این ماگما پس از سرد شدن، گوشتۀ زمین را تشکیل داد. تداوم برخوردهای بعدی با اجرام آسمانی دیگر، آب و جرم بیش تری را با خود به زمین آورد تا زمانی که زمین به جرم فعلی خود رسید.

هیدروژن هستۀ زمین

نکتۀ کلیدی در این مدل جدید، آن است که هیدروژن هستۀ زمین (تصویر 3) متفاوت از هیدروژن موجود در گوشته و اقیانوس ها است. آب درون هسته، دوتریوم کم تری دارد.

این مدل جدید به پژوهش گران اجازه داد تا مقدار آبی را که از طریق برخورد سیارک ها به زمین رسیده، برآورد کنند و آن را با مقدار آبی که هنگام تشکیل زمین، از سحابی شمسی جذب شده، مقایسه کنند، ولی آن ها چه نتیجه ای گرفتند؟

جون وو، استادیار پژوهشی در دانشکدۀ علوم مولکولی و دانشکدۀ مطالعات زمین و فضا در دانشگاه ایالتی آریزونا و مؤلف اصلی این مطالعه می گوید:

برای هر 100 مولکول آب در زمین، تنها یک یا دو مولکول از سحابی خورشیدی نشأت گرفته اند.

نتیجه‌گیری؛ قضیه تنها منشأ آب در زمین نیست

این مطالعه، بیانگر یک دیدگاه جدید در زمینۀ شکل‌گیری سیاره، توسعه و چگونگی شکوفایی زندگی در یک سیارۀ جوان است.

قبلاً ما فکر می‌کردیم که حیات تنها می تواند در سیاره‌ای شکل گیرد که در یک منظومۀ شمسی با تعداد کافی از خرده سیاره‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار قرار گرفته باشد، اما ممکن است واقعاً این طور نباشد. در منظومه های خورشیدی دیگر، سیارات مشابه با زمین، به سیارک هایی با ذخایر آبی فراوان دسترسی ندارند.

نظریۀ جدید، احتمال یافتن حیات را در سیاراتی با شرایطی مشابه زمین، تقویت می‌کند

این مطالعۀ جدید نشان می‌دهد که یک سیارۀ قابل سکونت ممکن است آب را از سحابی خورشیدی منظومۀ خودش گرفته باشد؛ همان طور که زمین نیز بیش تر حجم آب را در داخل خود پنهان کرده است. زمین تقریباً دو اقیانوس در گوشتۀ خود و احتمالاً 4 یا 5 اقیانوس در هستۀ خود دارد. دیگر سیارات خارج منظومه ای نیز ممکن است چنین شرایطی داشته باشند.

جوون وو می گوید:

این مدل نشان می‌دهد که احتمال شکل‌گیری آب در هر سیارۀ سنگی با اندازۀ مناسب در منظومه های شمسی دیگر وجود دارد. من فکر می‌کنم این بسیار هیجان‌انگیز است.

شکل گیری آب در سیاره ها

با این حال، یک نکتۀ هشدار دهنده در این مدل جدید وجود دارد و آن

تقسیم بندی هیدروژن است. هنوز مشخص نیست که چگونه نسبت دوتریوم به هیدروژن، هنگام حل شدن این عنصر در آهن، تغییر کرده است. این موضوع در مرکز محوریت این مدل جدید است و لازم بود که در این مطالعه بررسی می شد. (تصویر 4)

به‌طور کلی، این مطالعۀ تازه با تحقیقات دیگری انجام گرفته در مورد آب های زمین همخوانی دارد. هنگامی که پژوهش ها در مورد تقسیم بندی هیدروژن کامل شود، مدل جدید را می توان با دقت بیش تری آزمایش کرد.⁽¹⁾

منشأ آب با کره زمین کجاست؟

با نگاه به زمین در مقایسه با دیگر سیاره‌های صخره‌ای در همسایگی‌مان اولین چیزی که جلب توجه می‌کند آب زیاد موجود بر سطح سیاره است.

به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران جوان؛ دو تئوری عمومی وجود دارد: یکی این که زمین مقداری از آبش را زمانی که شکل گرفته، نگاه داشته است، یعنی زمانی که یخ در ابری از گاز و غبار (که ابر پرتو خورشیدی نامیده می شود) وجود داشت که در نهایت خورشید و دیگر سیارات حدود 4٫5 میلیارد سال قبل تشکیل شدند. طبق تئوری مقداری از آب ها در زمین باقی مانده و دوباره از طریق لایه بالایی سیاره به جریان افتاده اند.

تئوری دو بر این اساس است که زمین، مریخ، ناهید و عطارد می توانند به اندازه کافی به هم نزدیک شوند طوری که بیش تر آبشان به وسیله گرما تبخیر و این سیارات می توانند با آب اندکی در صخره هایشان تشکیل شوند. حتی در مورد زمین بیش تر آبی که تبخیر شده است زمان برخوردی که ماه به وجود آمد، اتفاق افتاد.

در این سناریو، اقیانوس ها از سیارک های غنی از یخ که کندریت کربن نامیده می شوند، به وجود آمده اند.

به دنبال آب

دانشمندان منشأ آب های زمین را با بررسی نسبت دو ایزوتوپ هیدروژن یا ورژن های هیدروژن با تعداد متفاوت نوترون که در طبیعت یافت می شود، به دست می آوردند. یکی هیدروژن معمولی است که فقط یک پروتون در هسته دارد و دیگری دوتریوم که به عنوان هیدروژن سنگین نیز شناخته می شود که یک پروتون و یک نوترون دارد. نسبت هیدروژن به دوتریوم در اقیانوس های زمین با دیگر سیارک هایی که اغلب از نظر آب و دیگر عناصری چون کربن و نیتروژن غنی هستند، نسبت به دیگر دنباله دارها مطابقت دارد. در حالی که سیارک ها اجسام صخره ای کوچکی هستند که به دور خورشید می چرخند، دنباله دارها اجسام یخی هستند که گاهی توپ های برفی نامیده می شوند که گاز و غبار آزاد می کنند و بقایایی از تشکیل سیستم های خورشیدی تصوّر می شوند.

تحقیقات نشان می دهد بخشی از آب موجود در زمین از طریق سیارک ها شکل گرفته است.

دانشمندان هم چنین عقیق هایی در شهاب سنگ ها کشف کردند که منشاشان در بین سیارک ها است. (آن ها احتمالاً قطعاتی هستند که از سیارک ها جدا شده اند.) چون عقیق ها برای تشکیل به آب نیاز دارند، این یافته نشانه دیگری است که آب ازصخره ها به وجود می آید. این دو مدرک منشأ سیارک را مورد توجه قرار می دهد. علاوه بر این دوتریوم نسبت به هیدروژن در سیستم های خورشیدی در نقاط دورتر تجمیع می شود بنابراین آب در نواحی دورتر سیستم که دوتریوم غنی تر است، تشکیل می شود.

در بالای سیاره های صخره ای داخلی منظومه شمسی آب نسبتاً کمی (به نسبت جرم شان) در مقایسه با قمرهای مشتری، زحل، اورانوس و نپتون و حتی گازهای عظیم شان، حفظ می شود که می تواند این عقیده را تقویت کند در سیستم های داخلی، آب تبخیر می شود در حالی که در قسمت های بیرونی این اتفاق نمی افتد. اگر آب روی زمین تبخیر شود، می تواند در جایی دیگر جایگزین شود، هم چنین سیارک هایی با آب فراوان تر نیز بسیار زیادند که این احتمال را افزایش می دهند. شواهد مشخص دیگری نیز توسط فضاپیمای سپیده دم ناسا که در سال 2007 به فضا پرتاب شد، شواهدی از وجود آب در سرس و وستا کشف کرد. که دو عدد از بزرگ ترین اجرام کمربند اصلی سیارکی بین مشتری و مریخ واقع شده اند.

تصویر رنگ کاذب از سیاره کوتوله سرس که کاوشگر سپیده دم به ثبت رسانده است.

مسأله بغرنج آب زمین

یک برخورد سنگین بین سیارات؟ نه چندان سریع. برای کار روی این سناریو، نسبت ایزوتوپ اقیانوس ها در چندین میلیارد سال باید یکسان باقی بماند، ولی اگر این طور نباشد چطور؟ lلیدیا هالیس دانشمند ستاره شناس دانشگاه گلاسکو در بریتانیا، بر این باور است که هیدروژن موجود در زمین اولیه، مقدار کم تری از دوتریوم نسبت به حال حاضر می باشد. این نسبت در تاریخ ابتدایی زمین تغییر داشته است به خاطر تابش خورشید که هم هیدروژن و هم دوتریوم را گرم کرده است. هم چنین، در چند سال اخیر، مدل های جدیدتر نشان می دهد که زمین مقدار زیادی آب را در هنگام شکل گیری اش حفظ کرده است.

هالیس و همکارانش نسبت ایزوتوپ هیدروژن در صخره های قدیمی کانادا که برخی از قدیمی ترین صخره های روی زمین هستند را بررسی کردند. نسبت ایزوتوپ

بررسی شده مقدار کم تری شبیه سیارک ها و بیش تر شبیه آبی است که انتظار می رود از سحابی خورشیدی در نواحی که صخره ها هیدروژن معمولی بیش تر و دوتریوم کم تر دارند، شکل گرفته باشد، اما نسبت اقیانوس ها در حال حاضر شبیه سیارک ها است که نشان می دهد در چندین میلیارد سال اخیر مقداری تغییر داشته است. این تحقیقات در نشریه science در سال 2015 منتشر شد.

اگر اقیانوس های زمین از آب موجود در دیگر سیاک ها شکل گرفته باشند، می تواند حل کننده دو مسأله برای ستاره شناسان باشد. یکی این که چرا به نظر می رسد زمین آب زیادی در موقعیت اولیه اش داشته و دیگری این که چرا حیات تا آن جا که می دانیم به آب نیاز دارد. علاوه بر این هالیس و دیگر دانشمندان مطالعاتی در مورد بازیابی آب از درون زمین نیز داشتند.

در سال 2014 وندی پانرو پروفسور زمین شناسی ایالت اوهایو و دانشجوی دکتری جف پیگوت تئوری را مطرح کردند که آب اقیانوس های زمین از آب ِ درون زمین شکل گرفته است. در این تئوری آب منبع اقیانوس ها از طریق صفحات تکتونیکی منتقل می شود. آن ها روی لعل ها مطالعه داشتند و فهمیدند که با نوع دیگری از مواد معدنی که ringwoodite نامیده می شود آب درون زمین را انتقال می دهند. آبی که بعدا به عنوان مواد پوسته جاری شده، به بالا می آید. پیچیدگی مسأله که این فرضیه را به شکل متقابل منحصر به فرد می کند. در واقع سیارک ها می توانند آب را انتقال دهند در حالی که از درون زمین منشأ می گرد. سؤال این است که چقدر می تواند انتقال یابد و چطور پیدا می شود؛ بنابراین این مسأله حداقل برای دوره ای طولانی به عنوان راز باقی می ماند!.⁽¹⁾

آب روی کره زمین از کجا امده است؟

حدود 71 درصدد سطح زمین را آب تشکیل می دهد. شاید در ابتدا این رقم زیاد به نظر بیاید ولی اگر به سراغ حجم آن برویم می بینیم مقدار آب موجود در زمین آ ن قدرها هم زیاد نیست. اگر به تصویر بالا نگاه کنید به این موضوع پی می برید. اگر تمام آب های زمین را جمع کنیم نسبت آن با کل سیاره زمین همین دایره ای کوچک آبی است و علت آن عمق کم این آب در مقایسه با حجم کره زمین است. جالب است بدانید این نسبت در قمرهای دیگر بیش تر از زمین است. مثلاً آبی مایعی که در زیر پوسته اروپا نهفته است به نسبت اندازه این قمر حجم قابل توجهی دارد. انسلادوس و اغلب اقمار زحل هم به نسبت اندازه شان آب زیادی دارند. کل آب موجود در زمین حدود 1/3 میلیارد کیلومتر مربع یا 10 به توان 21 لیتر آب است و حدود 97 درصدد آن آب شور است و تنها 3 درصد آب شیرین است که بخش عمده آن در کلاهک های قطبی و یخچال های طبیعی روی زمین نهفته است. یکی از نگرانی های بشر درباره ذوب شدن یخ های قطب همین موضوع است.

تئوری های گوناگونی وجود آب در سطح کره زمین را توجیح می کنند، اما بعضی از آن ها بهتر از بقیه هستند. ما می دانیم که اقیانوس ها بعد از گذشت 100 میلیون سال از پیدایش کره زمین به وجود آمده اند. زمانی که زمین در فرآیندشکل گرفتن بود، با شعاعی بالغ بر 40 ? شعاع کنونی، دارای گرانش کافی برای نگه داشتن اتمسفر نازک حاوی بخار آب بود. اولین بخار آب های روی سیاره از قسمت های درونی سیاره، آن جاهایی که مواد شیمیایی فرّار تمایل به فرار به سطح را داشته اند و عناصر سنگین مانند آهن و نیکل به سمت پایین می رفتند.

اگر چه اولین آب ها در کره زمین از فعالیت های آتش فشانی حاصل شده اند، این به تنهایی عامل ایجاد این مقادیر زیاد آب در سطح زمین نبوده است. آب

بیش تری به سیاره زمین از طریق برخورد شهاب سنگ هایی، که از خارج از کمربند شهاب سنگی منشأ گرفته اند، آمده است. مقایسه نسبت ایزوتوپی آب در روی کره زمین و آب از شهاب سنگ ها نشان می دهد که اکثریت آب روی کره زمین از شهاب سنگ ها گرفته شده است.

در طول تاریخ، آب روی کره زمین به وسیله فرآیند های زیستی افزایش پیدا کرده است. در دریاهای اولیه کره زمین، هیدروژن سولفید بسیاری وجود داشته است که هنگامی که با دی اکسید کربن موجود در اتمسفر در جریان فتو سنتز در باکتری های احیا کننده سولفید واکنش داده، می توانسته هیدروژن، سولفور و آب تولید کند.

به نظر می رسد پژوهش گران پاسخ این پرسش ها (آیا آب روی کره زمین از آغاز وجود داشته است؟ و آیا دنباله دارها آن را با خود آورده اند) را یافته اند.

تکه های 5 شهاب سنگ بررسی شده متعلّق به سیارکی به نام «وستا» هستند. اخترشناسان گمان می کنند که این سیارک حدود 6 /4 میلیارد سال پیش در همان جایی که کره زمین به وجود آمده است قرار داشته و به همین خاطر برای مقایسه مناسب است. از طریق آن می توان به دنبال ریشه های آب کره زمین رفت.

آب زمین از شهاب سنگ های بسیار قدیمی

پژوهش گران تناسب ایزوتوپی هیدروژن عادی با هیدروژن سنگین یا دوتریوم (آب سنگین) را هم در این 5 شهاب سنگ، هم در شهاب سنگ های بزرگ اولیه (Chondrites) که متعلّق به فاز اولیه پیدایش کهکشان بوده اند و هم در آب معمولی بر روی کره زمین بررسی کردند. آن ها به این نتیجه رسیدند که بین این سه مورد تشابه وجود دارد. به نظر می رسد که کره زمین و هم چنین شهاب سنگ ها آب خود را از شهاب سنگ های قدیمی گرفته اند.

شهاب سنگ های بزرگ اولیه (Chondrites) اولین اجرام منظومه خورشیدی

بودند. از آن ها کره زمین و سیارک «وستا» تولید شده است. برای دانشمندان این امر دیگر واضح است که کره زمین در ابتدا سیاره ای مرطوب بوده است، اما آن ها در عین حال بر این گمان اند که کره زمین بعدها «مرطوب تر» شده است؛ آن هم از طریق برخورد با سیارک ها و دنباله دارها.

آب زمین حتی قدیمی تر از خورشید

به گفته دانشمندان قسمتی از آب زمین احتمالاً قدیمی تر از خورشید است. این نتیجه بررسی های پژوهشگران دانشگاه میشیگان است. بر اساس تحقیق آن ها آب زمین متعلّق به ابری مولکولی است که خورشید نیز از آن به وجود آمده است. این نشان دهنده آن است که آب کره زمین قدیمی تر از خود خورشید است. گفته می شود که قدمت خورشید به 6 / 4 میلیارد سال می رسد.

افزون بر این، دانشمندان قصد داشتند دریابند که در زمان پیدایش منظومه شمسی در میان لایه های گاز و غبار کدام روندهای شیمیایی رخ داده اند. آن ها برای رسیدن به این هدف جریانات تشکیل آب عادی و آب سنگین را بررسی کردند. نتیجه این تحقیق آن بود که مولکول های آب سنگین به طور کامل تشکیل نیافته بودند. برای تشکیل آب سنگین درجه هوای بسیار سرد لازم است. این پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که آب سنگین حتماً از جای دیگری آمده است. ابرهای مولکولی بسیار سرد و یخی پاسخ این سؤال هستند؛ ابرهایی که قبل از پیدایش سیستم خورشیدی در کهکشان بوده اند.⁽¹⁾

آب روی کرۀ زمین از کجا آمده؟

سطح کره زمین را دریاها و اقیانوس ها تشکیل داده اند اما چه کسی می داند راز پیدایش این آب ها چیست و آب کره زمین از کجا می آید؟

آب از کجا می آید و راز پیدایش آب چیست؟

آب، ما را احاطه کرده است و از آسمان، رودخانه، دریاچه و جوی، جاری و سرازیر می شود و هنوز خیلی از ما نمی دانیم که آب دقیقاً از کجا می آید؟ جواب پیچیده است، شاید عامل آن ابرهای بارور سنگین باشد، که سبب بارش می شود و ریشۀ تمام این ها به جهان هستی باز می گردد. از زمانی که نوترون و الکترون در هر دقیقه، ده بیلیون درجه گرم شدند و سپس هیدروژن و هلیوم که به عناصر سبک تر شناخته شده اند و موانع ساختمانی اتمی که لیتیوم نام دارد را شکل می دهند.

عناصر سنگین تر بعدا ظاهر می شوند، وقتی که عناصر سبک تر به آسمان، درون ستاره ها و اجرام آسمانی می روند. با گذر زمان، ستاره ها امواجی را از عناصر سنگین تر ساطع می کنند، که خود اکسیژن است و خارج از فضا است، جایی که با عناصر سبک ترکیب می شوند.

هر چه سیاره ای به خورشید نزدیک تر باشد، گرمای خورشید در آن جا بیش تر است و این دما بر حالت آب که در آن سیاره است، تأثیر می گذارد. هرچه سیاره کوچک تر باشد، نیروی گرانشش ضعیف تر است و کم تر می تواند بخار آب را در سطح خود نگهدارد. بنا بر این بخار آب در خلاء فضا پراکنده خواهد شد.

البته ترکیب و نحوه شکل گیری مولکول های هیدروژن و اکسیژن با مولکول آب دو چیز کاملاً متفاوت هستند.

راز پیدایش آب مایع حیات

در بین سیارات، زمین تنها سیاره منظومه ای است که در آن آب در سه حالت مایع، بخار و جامد وجود دارد. این بدان سبب است که حتی اگر مولکول های هیدروژن و اکسیژن با هم ترکیب شوند هم نیاز به انرژی برای تشکیل آب دارند. این روند پیچیده است و هنوز کسی نمی داند که چطور آب بر روی زمین ایجاد شد.

پس چطور سیارۀ ما از اقیانوس ها، دریاچه ها و رودخانه ها پوشیده شده است؟

جواب ساده این است که ما هنوز علت را نمی دانیم، اما در این باره ایده هایی داریم که در بخش سرگرمی نمناک و در پاسخ به سؤال آب از کجا می آید می خوانید. طرح اولیه این است که تقریباً چهار بیلیون سال پیش، میلیون ها استروید و مولکول وارد سطح زمین شدند.

نگاه اجمالی به سطح ماه این ایده را به ما می دهد که این شرایط به چه شباهت دارد و طبق این طرح، این صخره ها طبیعی نبودند، اما مواد تشکیل دهندۀ آن ها از آب تشکیل شده که به طور فشرده آزاد شده است درحالی که ستاره شناسان اثبات کرده اند که اجرام آسمانی، اب را درون خود نگه می دارد، برخی دانشمندان معتقد این نظریه نیستند.

در گذشته دانشمندان تصوّر می کردند که مقدار زیادی از آب توسط ستاره های دنباله دار یا سیارک هایی که زمین را بمباران کرده اند، آورده شده است.

پیدایش آب دریا

آب روی کره زمین از کجا آمده است؟

اما تحقیقاتی که اخیرا انجام شده است، این موضوع را زیر سؤال برده است، دانشمندان بر روی شهاب سنگ های کربن دار که به فاصله کمی از پیدایش منظومه شمسی شکل گرفته اند، متوجه شدند که نه تنها آن ها دارای آب بودند، بلکه ترکیبات شیمیایی مواد معدنی شان نیز با سنگ های روی زمین و نمونه سیارک هایی که هم زمان به سیارمان شکل گرفتند، مطابت داشت.

سوال آن ها این است که باید اتفاقات فراوانی رخ دهد، تا آب در اقیانوس زمین شکل بگیرد.

هم چنین محققین دریافتند که آب حاوی عناصر سنگین است، با یک اتم هیدروژن، یک اتم دوتریوم و یک اتم اکسیژن، که نشان دهندۀ آن است که مولکول های اقیانوس و زمین با اجرام آسمانی کاملاً متفاوت است، یا به روش دیگر آب تنها می تواند ناشی از ترکیب اتم هیدروژن و اکسیژن باشد.

اخیرا ستاره شناسان فاش نمودند که شکل قبلی می تواند درست باشد و باید آزمایشاتی از اجرام آسمانی صورت گیرد که با تلسکوپ قابل مشاهده است. آن ها یافتند زمانی که این ترکیب شکل بگیرد، آب در فضا همچون اقیانوس تشکیل می شود.

چگونگی تشکیل آب

دانشمندان درگیر این مسأله اند که فرمول آب کدام است؟

هیدروژن و اکسیژن یا هیدروژن و اکسیژن و دوتریوم اما مشاهده مولکول های زمین غیر ممکن است. جو زمین مانع از اندازه گیری طول موج می شود، تنها تلسکوپ فضایی می تواند این مشاهدات را شکل دهد. پیشنهاد مطرح شده دیگر این است که زمین جوان از اکسیژن و سایر عناصر سنگین تولید شده با خورشید شکل گرفته است. اکسیژن ترکیب شده یا هیدروژن و سایر گازها از زمین آزاد می شود.

در فرایندی که در آن بدون مولکول گاز، اقیانوس و جو زمین به تنهایی شکل می گیرد، دانشمندان دیگر معتقدند که لایۀ نازکی از هیدروژن، سطح زمین را پوشانده و با اکسیژن ترکیب شده تا اقیانوس سیاره زمین را شکل دهد. سرانجام محرک های کامپیوتری گزارش دادند که حداقل مقداری آب در سیارۀ ما موجود است.

این ایده ای است که در آن آب می تواند عمیقا از درون سطح زمین توسعه

یابد و سرانجام از طریق زمین لرزه نیز محو و ناپدید شود و ما نمی توانیم بگوییم که دقیقاً چه مقدار آب درون زمین شده است، اما خوشبختانه می توانیم در آینده این موضوعات را تشخیص دهیم. که همچنان به تحقیق و بررسی بیش تری نیاز خواهند داشت.⁽¹⁾

2. کره زمین زیر آب

اشاره

4/4 میلیارد سال پیش همه کره زمین زیر آب بود.شاید عجیب به نظر برسد اما ذرات ریز مواد معدنی می تواند اطلاعات بسیار خوبی را در مورد داستان اولیه کره زمین به دست دهد و محققان با مطالعه روی همین ذرات اعلام کردند که 4/4 میلیارد سال پیش زمین یک زمین بی‌ثمر و بدون کوه بود و تقریباً کل کره زمین زیر آب بوده است و فقط تعداد انگشت‌شماری جزیره بیرون از سطح آب وجود داشتند.

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از BusinessInsider، دانشمندان دانشگاه ملی استرالیا روی ذرات مواد معدنی‌ای مطالعه کرده‌اند که از قدیمی ترین سنگ های کشف‌شده روی زمین به دست آمده است. این ذرات مواد معدنی که «زیرکون» نام دارد از تپه‌های جک در استرالیای غربی کشف شده است.

به گفته دانشمندان، حدود 4/4 میلیارد سال پیش کره زمین در دوران زمین‌شناسی با نام «ابردوران پیشازیستی» یا Hadean Eon به سر می‌برده است. پیشازیستی یا هادئن دورانی زمین‌شناختی شامل حدفاصل بین پیدایش منظومه خورشیدی تا قدیمی ترین سنگ های شناخته‌شده در سطح زمین است. احتمالاً در 100 میلیون سال ابتدای این دوران، زمین و سایر سیارات منظومه خورشیدی

شکل گرفته‌اند. پوسته زمین در این دوران تشکیل شد و به ضخامت آن افزوده شده است.

آنتونی برنهام، مدیر این تیم تحقیقاتی می‌گوید: «تاریخ زمین شبیه به یک کتاب است که از فصل‌های اول آن درباره نمونه‌های صخره‌ای چیزی بر جای نمانده است و دانشمندان تلاش دارند که با استفاده از این ماده معدنی به اطلاعات بیش تری در این رابطه دست پیدا کنند. لذا این ذرات را به نوعی می توان همان صفحات گم‌شده از کتاب زمین در نظر گرفت».

گفتنی است که نام علمی زیرکون، سیلیکات زیرکونیوم است و تقریباً در هر نقطه‌ای از پوسته زمین یافت می‌شود. در این پژوهش روی یکی از مشتقات این ماده به نام «زیرکونیوم آواری» (detrital zircon) تمرکز شده است که در صخره‌های آذرین تشکیل می‌شود و به تدریج به رسوب تبدیل می‌شود. زیرکون غالباً در برگیرنده توریم و اورانیوم است که این یعنی به واسطه روش‌های قدمت‌سنجی مدرن به راحتی می توان سن و سال آن را تشخیص داد. دانه‌های زیرکون حدودا 500 میلیون سال بعد از شکل‌گیری زمین در ماگما به صورت کریستالی درآمدند و در نتیجه اطلاعات بسیار کمی را درباره شرایط زمین در آن دوران ارائه می دهند.

به گفته برنهام، این تحقیقات نشان می‌دهد که در 700 سال نخست شکل‌گیری زمین، هیچ خبری از کوهستان یا برخوردهای قاره‌ای در آن نبوده است و مدت زمان زیادی طول کشیده است تا زمین به شکل امروزی خود درآید.

چگونگی رسیدن آب به سطح کره زمین

همان طور که احتمالاً می‌دانید، 70 درصد از سطح کره زمین، با آب پوشانده شده است. ما در جایی از منظومه شمسی قرار داریم که فاصله مناسبی با خورشید دارد و همین امر، امکان وجود آب را بر روی زمین فراهم ساخته است.

اگر دورتر از خورشید قرار داشتیم، همه این آب ها یخ می‌بستند و اگر نزدیک تر به آن بودیم، درجه حرارت زیاد، ما را با خطر اثر گلخانه‌ای، شبیه به آن چه که بر روی سیاره زهره در حال اتفاق افتاده است، روبه‌رو می‌کرد. موقعیت نه‌چندان سرد و نه‌چندان گرم ما در منطقه کمربند حیات (Goldilocks zone) منظومه شمسی، اتفاق بسیار خوبی برای ما بوده؛ چراکه آب، نقش اساسی در شکل‌گیری حیات بر روی کره زمین داشته است.

اما این آب چگونه به این جا آمده است؟ آب نقش تعیین‌کننده‌ای در سیاره ما دارد و بخش مهمی از زندگی روزمره ماست. دانستن این که این مایع چگونه به زمین رسیده است، برای فهمیدن این که چگونه و چه زمانی زندگی بر روی سیاره ما شکل گرفته است، بسیار کلیدی است، اما ما حتی نمی‌دانیم که این آب از کجا آمده است. با این‌حال، دانشمندان همچنان در حال تحقیق بر روی موضوع هستند.

زمین اولیه ما

تصویر کنونی ما درباره شکل‌گیری زمین، با یک دیسک پیش سیاره‌ای (دیسک بزرگی متشکل از گاز و گردوغبار که به دور ستاره تازه تشکیل‌شده خورسید می‌چرخند) آغاز می‌شود. با برخورد این ذرات به هم، آن ها شروع به تشکیل توده‌های بزرگ تر و بزرگ تر می‌کنند. و در نهایت، این توده‌ها، آن چه را که ما امروزه خرده سیاره می‌نامیم، تشکیل می دهند.

اما در ابتدای شکل‌گیری منظومه شمسی، این دیسک در مکانی که اکنون زمین ما قرار دارد، بسیار گرم تر از حد تصوّر بوده است. بنابراین، حتی اگر مولکول‌های آبی هم در این دیسک وجود داشته‌اند، در اثر حرارت زیاد تبخیر شده‌اند. به‌علاوه، زمین در اوایل شکل‌گیری خود، هنوز اتمسفری نداشته است که اجازه دهد تا قطره‌های

آب به راحتی در داخل آن پخش شوند. حالا این موضوع، تبدیل به یک معما شده است: اگر زمین از دیسکی که حاوی آب نبوده شکل گرفته، پس این آب چگونه به آن رسیده است؟

سیارک‌ها در برابر دنباله‌دارها

اگر آب زمین، همزمان با زمین شکل نگرفته است، پس دانشمندان حدس می‌زنند که این آب، بعدا از جایی بیرون از کره زمین، به آن منتقل شده است. سیارک ها و دنباله‌دارها که همیشه با زمین ملاقات داشته‌اند، به منابع یخ معروف هستند. در واقع، مدل های ساخته‌شده از ترکیب سیارک ها و دنباله‌دارها نشان می دهند که یخ موجود بر روی آن ها، به اندازه‌ای است که با آب همه اقیانوس های روی زمین برابری می‌کند.

خب، آیا مسأله حل شده است؟ نه کاملاً. سؤال اینجاست که آیا یک سیارک یا یک دنباله‌دار، آب را با خود به زمین حمل کرده است؟ آیا این اتفاق فقط یک بار افتاده است یا چندین بار؟ و این که این رخداد، در چه دوره‌ای روی داده است؟

یک راه برای تعیین این که آیا یک سیارک یا یک دنباله‌دار، آب را به کره زمین آورده است یا نه، این است که مواد شیمیایی تشکیل دهنده این اجرام آسمانی را بررسی کرده و آن را با مواد موجود در اقیانوس های زمین مقایسه کنیم. برای مثال، یک مولکول آب همیشه 10 پروتون (8 تا از اتم اکسیژن و 2 تا از هر کدام از اتم های هیدروژن) و معمولاً 8 نوترون (تنها از اتم اکسیژن) دارد، اما ایزوتوپ‌های مختلف آب، ممکن است نوترون‌های اضافه‌تری داشته باشند. برای مثال، آب سنگین، از اکسیژن و دوتریوم، که ایزوتوپ هیدروژن است، ساخته شده است.

یک مطالعه تحقیقاتی که در سال 2014 در مجله ساینس چاپ شد، به بررسی مقادیر نسبی ایزوتوپ‌های مختلف آب (مولکول‌های آب با تعداد نوترون‌های

متغیر) بر روی سنگ های آسمانی‌ای که از سیارک باستانی وستا (Vesta) بر روی زمین افتاده‌اند، پرداخته بود. وستا، دومین جرم آسمانی بزرگ کمربند سیارکی است و یک سطح مملو از دهانه های برخوردی دارد که نشان می‌دهد در گذشته، برخوردهای زیادی بر روی آن اتفاق افتاده است.

نتایج مطالعه حاکی از آن بود که نمونه‌های سنگ وستا، دارای همان توزیع ایزوتوپ‌های هستند که بر روی کره زمین مشاهده شده بودند. البته این موضوع بدین معنی نیست که وستا الزاما منبع آب سیاره ما بوده است، اما احتمالاً جرم یا اجرامی که از لحاظ سن و ترکیبات شیمیایی شبیه به وستا بوده‌اند، موجب آن شده‌اند.

اما بحث‌ها در این‌باره به این جا ختم نمی‌شود. زمانی، مطالعات انجام شده بر روی دنباله‌دارها، این ایده را تقویت می‌کرد که آب زمین، از سیارک ها به سیاره ما آمده است. اخیرا فضاپیمای رزتا (Rosetta) برای اولین بار، دور یک دنباله‌دار چرخید و هم چنین برای نخستین بار، یک سطح‌نشین (به نام Philae) را بر روی آن فرود آورد. به لطف بررسی‌های رزتا و فیله، دانشمندان کشف کردند که نسبت آب سنگین به آب معمولی بر روی دنباله‌دارها، متفاوت از زمین است و این فرضیه را پیش کشیدند که حداکثر تا 10 درصد از آب کره زمین می توانسته است از یک دنباله‌دار نشات گرفته باشد.

با این‌حال، در سال 2018، عبور دنباله‌دار 46P/Wirtanen از نزدیکی ما، به دانشمندان اجازه داد تا نگاه دقیق تری به ایزوتوپ‌های تشکیل‌دهنده آن بیندازند. آن ها متوجه شدند که این دنباله‌دار، نسبت های دوتریوم و هیدروژن مشابهی با نمونه‌های پیدا شده بر روی زمین دارد؛ بنابراین سؤالی که پیش می‌آمد این بود که چه چیزی این جرم آسمانی را از دنباله‌داری که توسط رزتا و فیله مطالعه شده بود متفاوت می‌کرد؟

خب، دنباله‌دار 46P/Wirtanen، جزو دسته‌ای از دنباله‌دارها بود که معروف به دنباله‌دارهای بیش‌فعال (hyperactive) هستند. این نامگذاری به این خاطر است که دنباله‌دارهای بیش‌فعال در مقایسه با دنباله‌دارهای معمولی، هنگام نزدیک تر شدن به خورشید، آب بیش تری از خود رها می‌کنند، اما این اجرام چگونه این کار را انجام می دهند؟ با نزدیک شدن دنباله‌دارهای استاندارد به خورشید، ذرات یخ تشکیل‌دهنده هسته‌های آن ها، تصعید شده یا به‌طور مستقیم از یخ جامد به گاز تبدیل می‌شوند، که بعدا می توانند، در صورت رسیدن به سطح یک سیاره، به آب مایع متراکم شوند، اما یک دنباله‌دار بیش‌فعال، یخ را نه‌تنها از هسته‌های خود، بلکه از ذرات غنی از یخی که در اتمسفرش وجود دارند، رها می‌کند. احتمال داده می‌شود که همین ذرات یخ، باعث شده‌اند تا دنباله‌دارهای بیش‌فعال، دارای نسبت های ایزوتوپی شبیه به آن چه که بر روی زمین موجود هستند، باشند.

بنابراین، با وجود این که دنباله‌دارهای بیش‌فعال کمیاب‌تر هستند، اما این واقعیت که آن ها دارای ایزوتوپ‌های مشابهی با نمونه‌های مشاهده شده بر روی زمین هستند، این فرضیه را تقویت می‌کند که این اجرام باعث انتقال آب کیهانی به کره زمین شده‌اند.⁽¹⁾

3. منابع آب ها در کره زمین

اشاره

آب یک منبع حیاتی است که معمولاً از محدودیت خاصی برخوردار است آب شیرین موجود در محدوده جغرافیایی خاص تقریباً ثابت و جوابگوی جمعیت محدودی است.

منابع آب شرب اجتماعات را می توان به سه دسته تقسیم نمود:

الف) منابع آب سطحی

اشاره

آب های که در قالب آب باران، آب رودخانه، آب دریاچه‌های طبیعی یا سدهای ذخیره‌ای و قنوات در طبیعت موجود هستند و در صورتی که استحصال و بهسازی، نگهداری و بهره برداری آن‌ها با در نظر گرفتن ملاحظات اقتصادی و فنی مقدور باشد به عنوان منابع آب آشامیدنی انتخاب می شوند.

آب باران

اصولاً انتظار می‌رود که آب باران کاملاً خالص باشد، ولی به علت تماس آن با گرد و خاک، ذرات معلق گاز های مخلوط در هوا، مقادیر قابل توجهی از آن ها را در خود حل کرده و به زمین می‌آورد. گازهایی چون اکسیژن، گاز کربونیکو ازتنیز در آب باران موجود خواهد بود که حلالیت هر یک از آن ها در آب باران، علاوه بر ساختمان شیمیایی شان به فشار جزئی آن ها در اتمسفر مربوط می‌شود.

اصولاً انتظار می‌رود که آب باران کاملاً خالص باشد، ولی به علت تماس آن با گرد و خاک، ذرات معلق گاز های مخلوط در هوا، مقادیر قابل توجهی از آن ها را در خود حل کرده و به زمین می‌آورد. گازهایی چون اکسیژن، گاز کربونیکو ازتنیز در آب باران موجود خواهد بود که حلالیت هر یک از آن ها در آب باران، علاوه بر ساختمان شیمیایی‌شان به فشار جزئی آن ها در اتمسفر مربوط می‌شود.

آب رود خانه ها

رودخانه‌ها از زمان های قدیم یکی از مهم ترین منابع تأمین آب اجتماعات

بشری بوده است. رودخانه ها از این نظرباز همچنان اهمیت خود را حفظ کرده‌اند، به طوریکه هم‌اکنون در آمریکا و آلمان به ترتیب 80 و 50 درصد از آب آشامیدنی مردم از رودخانه ها تأمین می‌شود. یادآور می‌شود هنگام استفاده از آب رودخانه ها باید به مسأله تصفیه و ضدعفونی کردن آن ها توجه کافی داشت.

امروزه ایجاد دریاچه های مصنوعی پشت سدها، یکی از بهترین روش ها برای تأمین آب موردنیاز شهرها می باشد. قابل توجه است که این دریاچه های مصنوعی علاوه بر تأمین هدف مذکور، در تأمین آب برای کشاورزی منطقه و تهیه و تولید انرژی برق نقش و اهمیت زیادی دارد. سد های کرج و جاجرود در تأمین نیاز های شهر تهران در زمینه های یادشده نقش مهمی دارند.

ذخیره آب رودخانه ها در دریاچه های مصنوعی، علاوه بر اهمیت ذخیره سازی آن، از این نظر که ضمن این عمل، مواد معلق و گل ولای آب رودخانه‌ها در پشت سدها ته‌نشین می‌شود، در تقلیل هزینه تصفیه اهمیت زیادی دارد. برای تکمیل این نظر، مابین دریاچه مصنوعی و محل تصفیه‌خانه حوض‌های ته نشینی ایجاد می‌نمایند.

ب) منابع آب زیرزمینی

اشاره

منابعی نظیر چشمه سارها، آب چاه های کم‌عمق، چاه های عمیق، چاه های جاری و آب حاصل از کانال‌های ساخته شده منابع آب زیرزمینی را تشکیل می دهند.

اکثر اجتماعات شهری و روستایی ایران از منابع آب های زیرزمینی بهره‌برداری می‌کنند. در دو دهه اخیر چندین طرح بزرگ و متوسط انتقال آب های سطحی منابع دوردست نیز تهیه و اجراشده است. منبع اصلی آب آشامیدنی شهرهایی مانند مشهد، شیراز، تبریز، بندرعباس، کرمانشاه، کرمان و بخشی از تهران از منابع آب زیرزمینی است.

آب زیرزمینی

منابعی نظیر چشمه سارها، آب چاه های کم‌عمق، چاه های عمیق، چاه های جاری و آب حاصل از کانال‌های ساخته‌شده منابع آب زیرزمینی را تشکیل می دهند.

ویژگی های آب زیرزمینی در مقایسه با آب های سطحی:

ج) منابع آب شور

اشاره

بالاخره در شرایطی که هیچ‌کدام از منابع فوق جهت دستیابی به آب شیرین مقدور نباشد سومین منبع عبارت خواهد بود از آب دریاها و دریاچه آب های شور زیرزمینی.

بالاخره در شرایطی که هیچ‌کدام از منابع فوق جهت دستیابی به آب شیرین

مقدور نباشد سومین منبع عبارت خواهد بود از آب دریاها و دریاچه‌های شوری آب های شور زیرزمینی. امروزه کشورهای حاشیه حوضه خلیج‌فارس به دلیل نبود منبع آب شیرین مجبور به استفاده از آب های شور مثل آب دریا هستند؛ که در همین راستا از روش اسمز معکوس برای شیرین سازی آب استفاده می‌کنند.

امروزه کشورهای حاشیه حوضه خلیج‌فارس به دلیل نبود منبع آب شیرین مجبور به استفاده از آب های شور مثل آب دریا هستند؛ که در همین راستا از روش اسمز معکوس برای شیرین سازی آب استفاده می‌کنند. دستگاه اسمز معکوس که با نام آب شیرین کن و در انواع آب شیرین کن صنعتی و آب شیرین کن کشاورزی شناخته شده است یکی از بهترین دستگاه ها برای شیرین سازی آب شور می باشد.

اسمز معکوس

انتخاب منبع آب آشامیدنی اجتماعات چه شهری و چه روستایی، کوچک یا بزرگ مبتنی است بر هزینه تهیه، تصفیه و توزیع آن. لازم است حداقل امکانات فنی اجرایی در حد معقول، وجود داشته باشد، پس با لحاظ نمودن جنبه اقتصادی و بهداشتی منابع احتمالی آب، شناسایی و از بین آن‌ها منبع مقرون به صرفه و مطمئن انتخاب گردد. در هرحال، منبع آب آشامیدنی بایستی در نهایت آب سالم و پاکیزه ای در اختیار مصرف کننده قرار دهد. (تصویر 5)

نگاهی به وضع آب موجود در جهان:

عکس

کل آب موجود در کره زمین 1386 میلیون کیلومتر مکعب است، که در سه لایه: اتمسفر (بالای زمین)، بیوسفر یا زیست کره (روی زمین)، لیتوسفر یا سنگ کره (زیرزمین)، دیده می‌شود.

طبقه‌بندی کشور ها بر اساس میزان سرانه آب:

عکس

وضعیت آب در ایران :

عکس

ایران سرزمینی کوهستانی است که دو رشته کوه البرز با جهت‌گیری شرقی –غربی و رشته کوه زاگرس با جهت‌گیری شمال غربی - جنوب شرقی در آن قرار گرفته‌اند. این دو رشته کوه همانند دیوار های مانع رسیدن ابر های باران زا از شمال و غرب کشور می شوند و به همین دلیل نیز بخش اعظم کشور را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می‌دهد. کمبود منابع آبی همواره به عنوان یک عامل محدود کننده فعالیت در کشور مطرح بوده است.

منابع آب تجدید شونده کشور با توجه به وضعیت بارندگی، پوشش گیاهی و

سایر عوامل تأثیرگذار در حجم نزولات جوی، حدود 130 تا 139 میلیارد متر مکعب در سال است که حجم قابل استحصال و با احتساب آب های برگشتی حدود 126 میلیارد مترمکعب برآورد می‌شود.

از کل آب های تجدید شونده حدود 105 میلیارد مترمکعب را جریان های سطحی و 25 میلیارد مترمکعب را جریان های نفوذی به منابع زیرزمینی تشکیل می دهند.⁽¹⁾.

منابع آب در کره زمین

منابع آب موجود در کره زمین به سه بخش زیر قابل تقسیم هستند:

بیش ترین مقدار آب در اقیانوس ها و دریاها 6/97 درصد می باشد. اقیانوس ها و یخ، 6/99 درصد ذخیره آبی را تشکیل مي‌دهند، که قابلیت مصرف مستقیم برای بشر را ندارند. مقدار آب در سطح قاره‌ها (آب های داخلی) در حدود 4/2 درصد است. دریاچه‌ها، مخزن و منشأ آب در طبیعت هستند. آب‌هایی که به سطح زمین می‌رسند، عبارتند از:

دو منبع آب شیرین در اقیانوس ها وجود دارد که شامل موارد زیر می باشد:

آب‌های نفوذی

آب‌هاي سطحی آب‌هایی هستند که در چرخه هیدرولوژی شرکت می کنند و در عمق کم تر از 800 تا 1000 متری زمین قرار دارند.

آب‌های فسیلی آب‌هایی هستند که در گردش آب حضور فعال ندارند و توقّف طولانی مدت در اعماق زمین دارند. به عنوان مثال در چشمه‌های آب گرم معدنی می توان از طریق تعقیب عناصر رادیواکتیو به وضیعت آب های فسیلی پی برد. مهم ترین منبع آب برای بشر بخشی از آب زیرزمینی است که تشکیل دریاچه غاری شکل را می‌دهد.

آب سبز

آبی که به صورت رطوبت در مناطق غیراشباع خاک ذخیره شده و منشأ آن بارندگی است، آب سبز می‌گویند. این واژه برای اولین بار توسط فالکنمن (1995) معرفی شد تا بتوان با تفکیک آن از آب آبی، با تقسیم‌بندی مناسبی از منابع آب، راحت‌تر آن را مدیریت کرد.

آب سبز یکی از منابع مهم تأمین آب مورد نیاز گیاهان، بالاخص در اراضی دیم می باشد. مقدار آب سبزی که گیاه برای رشد و نمو مصرف نموده و در بافت گیاه ذخیره یا طی فرآیند تعرق از دست می‌دهد به عنوان آب سبز مجازی شناخته می‌شود.

آب آبی

آبی که در رودخانه‌ها، پشت سدها، دریاچه‌ها، آب های سطحی و آبخوان‌های زیرزمینی وجود دارد، آب آبی نامیده می‌شود؛ بنابراین آب آبی مجازی عبارت است از حجم آب سطحی یا زیرزمینی که طی فرآیند تولید کالا و یا خدمات، به طور مستقیم یا غیرمستقیم مصرف می‌شود.

آب خاکستری

آبی که در چرخه تولید یک محصول یا کالا آلوده می‌شود را آب خاکستری می نامند. برخی از تولیدات صنعتی در چرخه تولید نیازمند حجم معینی آب برای رقیق کردن مواد شیمیایی، شستشو یا اهداف دیگر هستند. این گونه آب های آبی که پس از مصرف به پساب‌های شیمیایی و صنعتی تبدیل می‌شوند و معمولاً تهدیدکننده محیط زیست نیز بشمار می‌آیند را آب خاکستری می نامند. به تعبیر دیگر، فاضلاب‌ها و پساب‌ها را می توان جزو آب های خاکستری طبقه‌بندی کرد. آن مقدار از آب خاکستری که در بخش کشاورزی به مصرف گیاه می‌رسد، و یا در بخش صنعتی به عنوان پساب دفع می‌شود را آب خاکستری مجازی می نامند.⁽¹⁾

کمبود آب شیرین در کره زمین

حدود نیمی از ساکنان زمین تا سال 2030 میلادی با کمبود آب شیرین روبرو خواهند شد.

در پیام بانکی مون سر منشی سازمان ملل متحد اجلاس «آب» که دیروز در شهر بوداپست افتتاح گردید به این موضوع پرداخته شده است.

به گفته سرمنشی ملل متحد، تقاضای آب ممکن است 40 درصد بیش

از عرضه باشد. بانکی مون نهاد های مربوط را فراخواند تا از «استفاده نامعقول» از ذخایر جهانی آب جلوگیری شود و توزیع مساوی و صحیح این ذخایر تأمین گردد.

از آن جا که مقدار زیادی آب صرف آبیاری مزارع می شود، سر منشی سازمان ملل خواستار ایجاد سیستم های آبیاری تکامل یافته شد تا صرفه جویی در مصرف ذخایر آب را ممکن سازد.

علاوه بر آن، سر منشی سازمان ملل متحد متذکر شد که با وجود خطر کمبود آب در آینده، جامعه جهانی باید هر کار ممکن را به انجام برساند تا مانع از بروز درگیری بین کشورها و جوامع مختلف بر سر این مسأله شود.⁽¹⁾

4. نسبت وسعت آب وخشکی در کره زمین

گستردگی آب در کره زمین

اگر کسی از فضا به زمین نگاه کند، زمین را سیاره‌ای آبی رنگ و پر از آب خواهد دید. حجم کل آب های موجود در کره زمین، رقمی در حدود 1٬400٬000٬000 کیلومتر مکعب تخمین زده شده است.

کمبود آب

اگر چه حجم کلی آب های موجود بر روی زمین نسبتاً زیاد می‌نماید اما متجاوز از 97٪ این آب ها در دریاها و اقیانوس ها متمرکز هستند و حدود 2٪ نیز به صورت یخ و یخچال‌ها در مناطق قطبی تجمع یافته‌است. از یک درصد آب باقی مانده نیز بخش زیادی در اعماق زمین بوده که استخراج آن مشکل و از دسترس انسان به دور است. بعضی بر این باورند که جنگ بعدی یا همان جنگ

جهانی سوم بر سر آب می باشد که بعضی از کشورها با کمبود آب مواجه شده و به کشورهای پرآب تر حمله وآن ها را تصرف مینماید در این جنگ همیشه قوی ترها پیروزاند.

آب‌های موجود در دریاچه‌ها [ویرایش]

آب‌های موجود در دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و اتمسفر (آب قابل بارش) فقط 0٫0142 درصد کل آب های جهان را تشکیل می دهند که رقم بسیار اندکی است. و این در صورتی است که اگر آب های موجود در سراسر کره زمین به‌طور یکنواخت در سطح دنیا توزیع شود ارتفاعی برابر 2٫745 متر را تشکیل خواهد داد.⁽¹⁾

حجم آب در چرخه کره زمین

خبرگزاری فارس: مؤسسه پژوهش‌های برنامه‌ریزی و اقتصاد کشاورزی در پژوهشی در مورد بررسی وضعیت منابع آب کشاورزی در جهان اعلام کرد: چرخه آب در کره زمین حجم نسبتاً ثابتی دارد که برآورد می‌شود این حجم حدود 486 میلیارد کیلومتر مکعب باشد. به گزارش مؤسسه پژوهش‌های برنامه‌ریزی و اقتصاد کشاورزی و توسعه روستایی، وضعیت منابع آب در ایران و جهان در قالب یک طرح تحقیقاتی منتشر شد. تولید مواد خوراکی و تأمین غذا، به وجود آب بستگی دارد. امروزه تکنولوژی تولید کشاورزی بدون خاک ابداع شده است، اما تولید بدون آب، دور از انتظار است.

خبرگزاری فارس: مؤسسه پژوهش‌های برنامه‌ریزی و اقتصاد کشاورزی در پژوهشی در مورد بررسی وضعیت منابع آب کشاورزی در جهان اعلام کرد: چرخه آب در کره زمین حجم نسبتاً ثابتی دارد که برآورد می‌شود این حجم حدود 486 میلیارد کیلومتر مکعب باشد. به گزارش مؤسسه پژوهش‌های برنامه‌ریزی و اقتصاد

کشاورزی و توسعه روستایی، وضعیت منابع آب در ایران و جهان در قالب یک طرح تحقیقاتی منتشر شد. تولید مواد خوراکی و تأمین غذا، به وجود آب بستگی دارد. امروزه تکنولوژی تولید کشاورزی بدون خاک ابداع شده است، اما تولید بدون آب، دور از انتظار است. تأمین غذا با اتکا بر منابع داخلی هر کشور ضرورتا به میزان آب موجود و در دسترس آن کشور وابسته است، زیرا تجارت مستقیم آب امری مرسوم برای تولید کشاورزی نیست. از آن جا که چرخه آب در جهان بسته است و میزان مشخصی دارد، عدم تعادل در برخورداری از منابع آب با میزان تقاضای غذا در هر منطقه می تواند بر عرضه و تقاضای غذا در جهان موثر بوده و صحنه رقابتی را فراهم آورد که بیش تر کشورهای جهان در آن ایفای نقش می‌کنند.

منابع آب در جهان و ایران

چرخه آب در کره زمین حجم نسبتاً ثابتی دارد که برآورد می‌شود این حجم حدود 486 میلیارد کیلومترمکعب باشد. آب حاصل از این چرخه، خارج از آب های آزاد اقیانوس ها و دریاها تحت عنوان «آب شیرین» مصطلح است. این نوع آب مورد استفاده در کشاورزی، صنعت و آب آشامیدنی در سکونتگاه‌ها است. آب حاصل از بارندگی در سطح زمین عامل جاری شدن رودخانه‌ها و منبع تغذیه آب زیرزمینی است که با ایجاد سازه‌هایی نظیر سد، کانال، چاه و قنات قابلیت بهره‌برداری پیدا می‌کنند. تجدیدپذیری منابع آب در هر منطقه معمولاً بر پایه میزان چرخه آب محاسبه می‌شود و غالباً متوسط جریان سالانه آب رودخانه‌ها و آب زیرزمینی در یک دوره بلندمدت مثلاً 10 ساله است. ساختار بهره‌برداری آب در هر منطقه، به میزان فراهمی آب و دسترسی به آن به وجود منابع و امکانات بهره‌برداری و کارآمدی تکنولوژیک در آن منطقه وابسته است. توزیع مقدار سرانه آب تجدیدپذیر در مناطق

بسیار نامتوازن است. هر یک از مناطق یا کشورها،در درون سرزمین خود نیز با توزیع ناهمگونی از فراهمی و دسترسی آب مواجهند.

کشورهای عربی با سرانه 1175 مترمکعب آب کم ترین منابع آبی را در اختیار دارند، در حالی که همین مقدار دارای توزیع یکنواختی در این کشورها نیست، در این خصوص می توان به موریتانی، عراق و سوریه که سرانه سالانه آب دردسترس در این کشورها بالای 2500 مترمکعب است اشاره کرد و در مقابل کشورهای حاشیه خلیج فارس هستند که این رقم برای آن ها زیر 100 است. جمعیت کشورهای عربی (21 کشور) در حدود 371 میلیون نفر در سال 2013 برآورد می‌شود که به‌طور متوسط دارای رشد 5/ 2 درصد در سال است و پیش‌بینی می‌شود در سال 2050 از 600 میلیون نفر فراتر رود. افزایش بیش از 200 میلیون نفری جمعیت این کشورها به معنی افزایش تقاضای مشتقه برای آب از سایر نقاط دنیا است. جنوب آسیا، شامل کشورهای حوزه اقیانوس هند است که هند، پاکستان، بنگلادش، افغانستان و ایران از مهم ترین آن ها محسوب می‌شوند. برخی نهادهای بین‌المللی از جمله بانک جهانی، ایران را جزو این رده از کشورها نمی‌دانند. در هر حال این کشورها حدود 7/ 1 میلیارد نفر جمعیت جهان را در خود جای داده‌اند؛ یعنی 23 درصد جمعیت جهان در این کشورها ساکن هستند. با توجه به رشد جمعیت این منطقه و با فرض ثبات سایر شرایط، منابع آب سرانه در دسترس فعلی که 2450 مترمکعب در سال است رو به کاهش است. جنوب شرقی آسیا نیز شامل کشورهای اندونزی، تایلند، برمه، فیلیپین، کامبوج و ویتنام و چند کشور کوچک دیگر است. منابع سرانه آب شیرین این منطقه به میزان 10464 مترمکعب در سال بوده و بیش تر از سایر مناطق آسیا است. آب و هوای نامساعد و توفان در بسیاری از جزیره‌های این منطقه و ضعف زیرساخت‌های فیزیکی و اقتصادی در برخی از کشورهای

منطقه عامل بازدارنده برای بهره‌برداری از منابع آب برای تولید غذا است. مهم ترین کانون های جمعیتی این منطقه اندونزی و فیلیپین است که به ترتیب 8179 و 4953 مترمکعب سرانه آب تجدیدپذیر در سال دارند. شرق آسیا شامل کشورهای چین، کره، مغولستان و ژاپن است. جمعیت این کشورها حدود 59/ 1 میلیارد نفر در سال 2013 برآورد شده و سرانه منابع آب تجدیدپذیر 2126 مترمکعب در سال است. غرب اروپا شامل کشورهای آلمان، فرانسه، بلژیک، اتریش، هلند، سوئیس و لوکزامبورگ است. در میان این کشورها اتریش با 9180 متر مکعب سرانه آب تجدیدپذیر و آلمان با 1860 متر مکعب به ترتیب به‌طور نسبی بیش ترین و کم ترین منابع آبی منطقه را در اختیار دارند. ایران در یکی از مناطق خشک جهان واقع شده است سرانه آب تجدیدپذیر 1814 متر مکعب در سال است و به این ترتیب سرانه آب مورد اشاره روندی کاهنده خواهد داشت.

برداشت از منابع آب جهان

شرایط اقلیمی متفاوت در مناطق مختلف کره زمین و میزان دسترسی به آب مهم ترین عامل موثر بر میزان برداشت و مصرف آن است. علاوه بر شرایط اقلیمی، عوامل دیگری از جمله سطح تکنولوژی، الگوی کشت، تراکم جمعیت، مسائل اقتصادی و خصوصیات اجتماعی و فرهنگی بر کمیت و کیفیت برداشت آب از منابع طبیعی مؤثر است. برداشت از منابع آب بر حسب نوع منبع، می تواند از زیرزمین، رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و آبگیرها باشد یا به‌صورت مستقیم از نزولات آسمانی صورت گیرد. در متون بین‌المللی به منابع زیرزمینی و روزمینی آب آبی و به آب باران (مستقیم) آب سبز اطلاق می‌شود. آمارهای مورد استفاده در این قسمت از سایت آکوا استند مرجع آماری فائو است، اما درخصوص قاره آفریقا این قاره به داشتن سرانه 5195 مترمکعب منابع آب تجدیدپذیر در سال تنها 191.1 مترمکعب

سرانه برداشت دارد یعنی تقریباً 7/ 3 درصد از آب تجدیدپذیر این قاره برداشت می‌شود. جمعیت این قاره در سال 2012 نزدیک به 1/ 1 میلیارد نفر بود که با نرخ 5/ 2 درصد در حال افزایش است و توزیع جمعیت و منابع آب به شدت در میان کشورهای این قاره نامتوازن است. امکان بررسی وضعیت آب تمام 54 (یا 56) کشور این قاره به دلیل پراکندگی و یا فقدان برخی آمارهای مورد نیاز وجود دارد بنابراین در این جا شمال آفریقا و چند کشور پرجمعیت قاره مورد بررسی قرار گرفته است. در این قاره مصر بیش ترین برداشت سرانه آب را دارد در حالی که این کشور از منابع آب سبز بی‌بهره است.

منابع آب در آسیا و اقیانوسیه

وضعیت برداشت آب کشورهای مهم آسیایی و ایران نشان می‌دهد، این کشورها بیش از 3 میلیارد نفر از جمعیت جهان را در خود جای داده‌اند. کشورهای پرجمعیت به‌طور نسبی برداشت سرانه کم تری دارند که نشان دهنده کمبود نسبی منابع آب یا سایر منابع تولید کشاورزی به ویژه زمین، در این کشورهاست.

استرالیا به منابع فراوان و جمعیت نسبتاً کم تر به ازای هر نفر 1145 مترمکعب آب برداشت و 1161 دلار ارزش افزوده در بخش کشاورزی ایجاد می‌کند. به همین شکل تولید انرژی در مقابل برداشت یک واحد آب، به شرایط اقلیمی، جمعیت و الگوی کشت و مصرف وابسته است. در میان کشورهای منتخب آسیایی عربستان کم ترین و اندونزی بیش ترین میزان بارش را دارند. بنا بر آمار فائو عربستان 9 برابر منابع آب تجدیدپذیر آب برداشت می‌کند. این وضعیت برای دیگر کشورهای عربی حاشیه خلیج‌فارس نیز صدق می‌کند و تمام آن ها واردکننده خالص مواد غذایی هستند. پاکستان و ایران به ترتیب با 70 و 68 درصد برداشت از جمله کشورهای مواجه با فشار بیش از حد بر منابع آب هستند.

منابع آبی در اروپا

قاره اروپا اقلیم‌های متفاوتی را شامل می‌شود اما به‌طور نسبی از منابع آب کافی برخوردار است. مجموعه کشورهای منتخب از این قاره بیش تر جمعیت و مساحت قاره را پوشش می‌دهد. کشورهایی که در منطقه جنوبی اروپا قرار دارند برداشت آب بیش تری دارند. به جز ترکیه و اسپانیا بقیه کشورها نسبت برداشت آب برای کشاورزی به کل برداشت پایینی دارند که نشان‌دهنده تأثیر دما و اقلیم است. آلمان کم ترین نسبت برداشت برای کشاورزی را دارد، 82 درصد آب برداشتی این کشور در بخش صنعت صرف می‌شود، در عین حال 80 درصد آب برداشت شده این کشور از محل آب های سطحی است. این کشور در تمامی اقلام غذایی هم صادرکننده و هم واردکننده است که این رابطه تجاری عمدتا با سایر کشورهای عضو اتحادیه اروپا است. کشورهای اروپایی غالباً دارای اقتصادی با محوریت صنعت و خدمات هستند و از آن جا که منابع آب کافی و اقلیم متناسب برای تولید غذا دارند و از نظر تکنولوژی و سرمایه در مضیقه نیستند معمولاً دارای مازاد عرضه انرژی غذایی برای شهروندان خود هستند. بیش ترین نسبت برداشت آب نسبت به منابع تجدیدپذیر در میان کشورهای منتخب مربوط به اسپانیا است که به میزان 6/ 28 درصد است در حالی که این نسبت برای کشورهای سوئد و روسیه 5/ 1 درصد است. بیش ترین میزان نسبت برداشت آب کشاورزی به کل برداشت، مربوط به ترکیه و اسپانیا است که به ترتیب 75 و 64 درصد است.

منابع آبی در آمریکا

قاره آمریکا با دو بخش شمالی و جنوبی در دو نیم کره زمین قرار گرفته است. قسمت شمالی شامل سه کشور بزرگ کانادا، ایالات‌متحده آمریکا و مکزیک

است. این سه کشور در سال 2011 نزدیک به 470 میلیون نفر جمعیت داشتند و سرزمین‌های وسیعی را شامل می‌شوند. این سرزمین‌ها شامل مناطق قطبی و منجمد تا گرم‌ترین بیابان‌های جهان را دربر می گیرد. ایالات‌متحده آمریکا با برداشت 15 درصد از منابع آب تجدید‌پذیر در سال از بزرگ ترین تولیدکننده‌های کشاورزی جهان است. نسبت برداشت سالانه از منابع تجدیدپذیر آب، شاخصی است که برای پایداری منابع و مصارف آن در نظر گرفته می‌شود. براساس گزارش‌های سازمان‌های بین‌المللی، هر منطقه یا کشوری که بیش از 40 درصد منابع تجدیدپذیر آب را در سال برداشت کند در آستانه بحران آب قرار دارد. این معیار قابلیت تعمیم به تمام مناطق ندارد زیرا همان طور که در قسمت های گذشته ملاحظه شد، موقعیت جغرافیایی و میزان بارش مهم ترین پارامتر تأثیرگذار بر آمارهای مرتبط با آب است. کشورهایی که در عرض جغرافیایی بالا و نزدیک قطب قرار گرفته‌اند و کشورهایی که در نزدیکی خط استوا و مناطق پرباران گرمسیری قرار دارند، دارای منابع فراوان آب هستند و نسبت برداشت کم تری دارند و غالباً از آب سبز استفاده می‌کنند. در حالی که کشورهای کم باران به ناچار نسبت برداشت بیش تر دارند و اغلب از منابع زیرزمینی بهره می‌برند. نسبت برداشت این کشورها در شرایطی بحرانی خواهد بود که تغذیه منبع کم تر از برداشت در طول دوره زمانی چند ساله باشد. میزان آب تجدیدپذیر جهان و چگونگی توزیع آن در مناطق و کشورهای مختلف بیانگر آن است که مناطق شمال آفریقا، جنوب‌غرب آسیا و آسیای مرکزی و تا حدی جنوب اروپا به‌ویژه با توجه به تعداد جمعیت، از کم ترین میزان آب تجدیدپذیر برخوردار هستند.⁽¹⁾

حجم آب های موجود در کره زمین

حجم آب روی زمین (تصویر 6)

اگر کره زمین به اندازه یک سیب بود، حجم همه آب های موجود روی آن از پوست سیب هم نازک‌تر می‌شد.

مرکز لایو ساینس بر اساس یک بررسی علمی اعلام کرد اگر کره زمین به اندازه یک توپ بسکتبال بود، تمام آب های موجود در آن را می‌شد در یک توپ پینگ‌پنگ جا داد.

سازمان زمین‌شناسی آمریکا بر اساس آخرین مطالعه خود توضیح داد در کره زمین 1.332 میلیارد کیلومتر مربع آب وجود دارد و به طور دقیق تر می توان گفت 72 درصد سطح زمین با آب پوشیده شده است. با این وجود 97 درصد آن ها آب شور اقیانوس ها را تشکیل می دهند.

«دیوید گالو» یکی از محققان مؤسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول در این خصوص گفت: «در مجموع باید اعتراف کنیم کره زمین حجم قابل توجه‌ای از آب را در خود جا نداه است».

اقیانوس ها گستره‌ای از آب به وسعت 24 هزار کیلومتر را با میانگین عمق 3.2 کیلومتر را در خود جا داده‌اند. بر این اساس اگر قرار بود همه آب های زمین را در کشور آمریکا جا داد، عمق این مرکز حدود 145 کیلومتر محاسبه می‌شد.

دکتر گالو هم چنین توضیح داد که اگر قرار بود زمین به اندازه یک سیب باشد، تمام حجم آبی که در آن قرار گرفته است از پوست سیب هم نازک‌تر بود.

سازمان زمین‌شناسی آمریکا در بررسی خود به این نتیجه رسید که 70 درصد آب های شیرین جهان در مناطق یخ زده واقع شده است و تنها کم تر از یک درصد آبی شیرین در کره زمین قابل دسترسی است. هم چنین مشخص شد شش کشور

برزیل، روسیه، کانادا، اندونزی، چین و کلمبیا بیش از 50 درصد آب های شیرین جهان را در خود جا داده‌اند.⁽¹⁾

5. دریاها ونهرها در تسخیر انسان

اشاره

قرآن می فرماید:

«اللَّهُ الَّذي خَلَقَ السَّماواتِ وَ الْأَرْضَ وَ أَنْزَلَ مِنَ السَّماءِ ماءً فَأَخْرَجَ بِهِ مِنَ الثَّمَراتِ رِزْقاً لَكُمْ وَ سَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ لِتَجْرِيَ فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ وَ سَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهارَ»؛⁽²⁾«خداوند همان كسى است كه آسمان ها و زمين را آفريد؛ و از آسمان، آبى نازل كرد؛ و با آن، ميوه ها (ى مختلف) را براى روزى شما (از زمين) بيرون آورد؛ و كشتى ها را مسخّر شما گردانيد، تا بر صفحه دريا به فرمان او حركت كنند؛ و نهرها را (نيز) مسخّر شما نمود.»

تفسیر

بعد از آن كه داستان شريك قرار دادن براى خدا را از ناحيه مشركين و اضلال و تهديد ايشان به آتش دوزخ را تمام نمود اينك در اين آيه و دو آيه بعد، استدلال بر اختصاص ربوبيت براى خداى تعالى را ايراد مى فرمايد، و آن را از راه اختصاص تدبير عام موجودات، از قبيل نظام خلقت و فرستادن آب از آسمان و بيرون كردن رزق از زمين و تسخير درياها (كشتى ها) و نهرها و آفتاب و ماه، و شب و روز، به نتيجه مى رساند، و سپس در آخر اين سه آيه، به اين معنا اشاره مى كند كه اين نعمت ها و ميليون ها نعمت ديگرى كه از حد شمارش بيرون است همه از ناحيه خداى تعالى به انسان ها داده شده. و همان طور كه گفتيم بيانات اين سوره همه در روشنايى دو اسم از اسامى خداى تعالى، يعنى اسم «عزيز» و «حميد» جريان مى يابد.

پس اين كه فرمود: «اللَّهُ الَّذِي خَلَقَ السَّماواتِ وَ الْأَرْضَ» در معناى اين است كه بگوييم: خداى تعالى، تنها و يگانه رب عالم است نه اين هايى كه شما براى او شريك قرار داده ايد. در جملۀ «أَنْزَلَ مِنَ السَّماءِ ماءً فَأَخْرَجَ بِهِ» مقصود از «سماء» جهت بالا است، يعنى مقصود از اين كلمه، همان معناى لغوى آن است، و مقصود از آب نازل، باران است كه از جهت بالا فرو مى ريزد، پس آب در كره زمين كه مايه زندگى جنبدگان و نباتات زمين است، همه از باران است.

معناى «سَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ» و «سَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهارَ»

«وَ سَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ لِتَجْرِيَ فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ وَ سَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهارَ»؛ تسخير كشتي ها براى مردم به معناى آن است كه آن را وسيله نفع بردن مردم در مقاصدشان قرار دهد، به اين صورت خود آنان و بارهايشان را از جايى به جاى ديگر حمل كند بدون اين كه متوقّف شوند، و يا در آب فرو روند.

و اما اين كه بعضى ⁽¹⁾گفته اند «تسخير كشتي ها براى بشر به معناى قدرت دادن بشر بر ساختن و به كار بستن كشتى است، و منظور اين است كه خداوند بشر را به چنين طريقه اى آشنا نمود» معنايى بعيد است، چون ظاهر از تسخير چيزى براى ايشان، اين است كه خداوند در آن چيز تصرفى بكند، و آن را موافق با مقاصد و منافع بشر قرار دهد، نه اين كه در خود انسان تصرف كند، و دل و فهم او را ملهم به ساختن آن چيز بنمايد.

طبع كلام اقتضاء دارد كه بفرمايد: «و سخر لكم البحر لتجرى فيه الفلك بأمره و سخر لكم الانهار؛ دريا را براى شما مسخر نمود تا كشتى ها در آن آمد و شد كنند، و رودخانه ها را براى شما مسخر نمود»، ولى اين طور نفرمود، بلكه به عكس فرمود «كشتى ها را براى شما مسخر كرد تا به امر خدا در دريا آمد و شد كنند» چون در

ميان نعمت هاى دريايى، كشتى چشم گيرترين آن ها است، نه اين كه منحصر به آن باشد و شايد همين جهت باعث شده كه مطلب را به عكس بفرمايد، چون مقام گفتار، مقام شمردن نعمت ها است، و نعمت كشتى چشم گيرتر است، هر چند كه نعمت دريا بزرگ تر است.

و اگر جريان كشتى در دريا را به امر خدا نسبت داده با اين كه ظاهراً علت هاى طبيعى، از قبيل باد و بخار و ساير عوامل طبيعى آن را به جريان در مى آورند به اين منظور بوده كه بفهماند خداى تعالى يگانه سببى است كه هر سبب ديگرى به او منتهى مى گردد.

و مقصود از «انهار» در جملۀ «سَخَّرَ لَكُمُ الْأَنْهارَ» آب هاى جارى است كه در مكان هاى مختلف زمين جريان دارد. و تسخير «انهار» به اين است كه آن ها را رام بشر كند، تا بشر براى آشاميدن و شستشو و بر طرف كردن كثافات و امثال آن، از آن بهره مند شود. و هم چنين حيوان و نبات هم كه باز مسخر آدمند، به وسيله آن براى بشر باقى بمانند.⁽¹⁾.

«اللَّهُ الَّذي سَخَّرَ لَكُمُ الْبَحْرَ لِتَجْرِيَ الْفُلْكُ فيهِ بِأَمْرِهِ وَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ»؛⁽²⁾«خداوند همان كسى است كه دريا را مسخّر شما كرد تا كشتي ها بفرمانش در آن حركت كنند و بتوانید از فضل او بهره گيريد، و شايد شكر نعمت هايش را به جا آوريد!.»

6. دریاها و اَنهار، منبع غذائی ومعیشتی انسان ها

اشاره

قرآن می فرماید:

«وَ هُوَ الَّذي سَخَّرَ الْبَحْرَ لِتَأْكُلُوا مِنْهُ لَحْماً طَرِيًّا وَ تَسْتَخْرِجُوا مِنْهُ حِلْيَةً تَلْبَسُونَها وَ

تَرَى الْفُلْكَ مَواخِرَ فيهِ وَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ * وَ أَلْقى فِي الْأَرْضِ رَواسِيَ أَنْ تَميدَ بِكُمْ وَ أَنْهاراً وَ سُبُلاً لَعَلَّكُمْ تَهْتَدُونَ»؛⁽¹⁾«او كسى است كه دريا را مسخّر (شما) ساخت تا از آن، گوشت تازه بخوريد؛ و زيورى براى پوشيدن (مانند مرواريد) از آن استخراج كنيد؛ و كشتي ها را مى بينى كه سينه دريا را مى شكافند تا شما (به تجارت پردازيد و) از فضل خدا بهره گيريد؛ شايد شكر نعمت هاى او را به جا آوريد! و در زمين، كوه هاى ثابت و محكمى افكند تا لرزش آن را نسبت به شما بگيرد؛ و نهرها و راه هايى ايجاد كرد، تا هدايت شويد.»

تفسیر

نعمت كوه ها و درياها و ستارگان

اين آيات به سراغ بخش مهم ديگرى از نعمت هاى بى پايان خداوند در مورد انسان ها مى رود و نخست از درياها كه منبع بسيار مهم حيات و زندگى است آغاز مى كند و مى گويد: «و او كسى است كه درياها را براى شما تسخير كرد و به خدمت شما گمارد»؛ «وَ هُوَ الَّذِي سَخَّرَ الْبَحْرَ».

مى دانيم قسمت عمده روى زمين را درياها تشكيل مى دهند، و نيز مى دانيم نخستين جوانه حيات در درياها آشكار شده، و هم اكنون نيز دريا منبع مهمى براى ادامه حيات انسان و همه موجودات روى زمين است، و قرار دادن آن در خدمت بشر يكى از نعمت هاى بزرگ خدا است:

سپس به سه قسمت از منافع درياها اشاره كرده مى فرمايد: «تا از آن گوشت تازه بخوريد»؛ «لِتَأْكُلُوا مِنْهُ لَحْماً طَرِيًّا».

گوشتى كه زحمت پرورش آن را نكشيده ايد تنها دست قدرت خدا آن را در دل اقيانوس ها پرورش داده و رايگان در اختيارتان گذارده است.

مخصوصاً تكيه روى طراوت و تازگى اين گوشت، با توجه به اين كه در آن عصر و زمان از يك جهت، و در عصر و زمان ما از جهت ديگر، گوشت هاى كهنه فراوان بوده و هست، اهميت اين نعمت را آشكارتر مى سازد، و هم اهميت تغذيه از گوشت تازه را.

با تمام پيشرفتى كه در زندگى و تمدن مادى بشر به وجود آمده، هنوز دريا يكى از مهم ترين منابع تغذيه انسان را تشكيل مى دهد، و همه سال صدها هزار تن از گوشت تازه اى كه دست لطف پروردگار براى انسان ها پرورش داده، از دريا صيد مى شود.

لذا اكنون كه جمعيت كره زمين رو به افزايش است و بعضى در مطالعات ابتدايى خود احساس مى كنند خطر كمبود مواد غذايى مردم جهان را براى آينده تهديد مى كند، افكار دانشمندان متوجه درياها شده و چشم اميد خود را به آن دوخته اند تا از طريق پرورش و تكثير نسل انواع ماهي ها بتوانند اين كمبود را به مقدار قابل ملاحظه اى بر طرف سازند.

اين از يك سو، از سوى ديگر مقرراتى براى جلوگيرى از آلوده شدن آب درياها و از ميان رفتن نسل ماهى ها وضع كرده اند كه از مجموع آن اهميت جمله فوق كه در چهارده قرن قبل در قرآن نازل شده است روشن تر مى شود.

ديگر از منافع آن مواد زينتى است كه از درياها استخراج مى شود لذا اضافه مى كند: «تا از آن زينتى براى پوشيدن استخراج كنيد»؛ «وَ تَسْتَخْرِجُوا مِنْهُ حِلْيَةً تَلْبَسُونَها».

انسان مانند چهارپايان نيست كه ذوق نداشته باشد، بلكه يكى از ابعاد معروف

چهارگانه روح انسان را حس زيبايى تشكيل مى دهد كه سرچشمه پيدايش شعر و هنر اصيل و مانند آن ها است.

بدون شك اين بعد از روح انسانى نقش مؤثرى در حيات بشر دارد، لذا بايد بطرز صحيح و سالمى- دور از هر گونه افراط و تفريط و اسراف و تبذير- اشباع گردد.

آن ها كه غرق در تجمل پرستى و انواع زينتند به همان گونه گمراهند كه افراد خشك و مخالف هر گونه زينت چرا كه يكى در طرف افراط و مايه نابودى سرمايه ها و ايجاد فاصله طبقاتى و كشتن معنويات است، و ديگرى در طرف تفريط و باعث خمودى و ركود.

به همين دليل در اسلام، استفاده از زينت به صورت معقول و خالى از هر گونه اسراف مانند بهره گيرى از لباس هاى خوب، انواع عطريات، بعضى سنگ هاى قيمتى و مانند آن- مخصوصاً در مورد زنان- كه نياز روحيشان به زينت بيش تر است توصيه شده است، ولى باز تأكيد مى كنيم كه بايد خالى از اسراف و تبذير باشد.

بالآخره سومين نعمت دريا را حركت كشتى ها به عنوان يك وسيله مهم براى انتقال انسان و نيازمندي هاى او، ذكر مى كند، و مى فرمايد: «كشتى ها را مى بينى كه آب ها را بر صفحه اقيانوس ها مى شكافند»؛ «وَ تَرَى الْفُلْكَ مَواخِرَ فِيهِ».

صحنه اى كه در برابر سرنشينان كشتى به هنگام حركت بر صفحه اقيانوس ها ظاهر مى شود چقدر ديدنى است «خدااين نعمت را به شما داد تا از آن بهره گيريد و از فضل او در مسير تجارت خود از كشتى ها استفاده كنيد»؛ «وَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ» ⁽¹⁾.

با توجه به اين همه نعمت، حس شكرگزارى را در شما زنده كند «شايد شكر نعمت هاى او را به جا آوريد»؛ «وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ».

«فلك» (كشتى) هم به معنى مفرد آمده و هم به معنى جمع.

«مواخر» جمع «ماخرة» از مادۀ «مخر» (بر وزن فخر) به معنى شكافتن آب از چپ و راست است، و به صداى وزش بادهاى شديد نيز گفته مى شود، و از آن جا كه كشتي ها به هنگام حركت آب ها را با سينه خود مى شكافند به آن ها «ماخر» یا «ماخره» مى گويند.

اصولا چه كسى اين خاصيت را در ماده اى كه كشتى را از آن مى سازند قرار داد تا روى آب بايستد، آيا اگر همه چيز از آب سنگين تر بود و فشار مخصوص آب نيز نبود، هرگز مى توانستيم بر صفحه بى كران اقيانوس ها حركت كنيم؟

به علاوه چه كسى بادهاى منظم را بر صفحه اقيانوس ها به حركت در آورد؟

و يا چه كسى در بخار آن همه قدرت آفريد تا با نيروى آن كشتي هاى موتورى را بر صفحه اقيانوس ها به حركت در آوريم؟ آيا هر يك از اين ها نعمت بزرگى نيست؟

توجه به اين نكته كه راه هاى دريايى از جاده هاى خشكى بسيار وسيع تر، كم خرج تر و آماده تر است، و نيز توجه به اين كه كشتي هاى غول پيكر كه گاهى به عظمت يك شهر مى باشند، عظيم ترين وسيله نقليه بشر را تشكيل مى دهند عظمت نعمت درياها را براى كشتيرانى واضحتر مى كند.⁽¹⁾

7. فوائد آب های شرین و شور

اشاره

قرآن می فرماید:

«وَ ما يَسْتَوِي الْبَحْرانِ هذا عَذْبٌ فُراتٌ سائِغٌ شَرابُهُ وَ هذا مِلْحٌ أُجاجٌ وَ مِنْ كُلٍّ

تَأْكُلُونَ لَحْماً طَرِيًّا وَ تَسْتَخْرِجُونَ حِلْيَةً تَلْبَسُونَها وَ تَرَى الْفُلْكَ فيهِ مَواخِرَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ»؛⁽¹⁾«دو دريا يكسان نيستند: اين يكى دريايى است كه آبش گوارا و شيرين و نوشيدنش خوشگوار است، و آن يكى شور و تلخ و گلوگير؛ (امّا) از هر دو گوشتى تازه می خوريد و وسايل زينتى استخراج كرده مى پوشيد؛ و كشتي ها را در آن مى بينى كه آن ها را مى شكافند (و به سوى مقصد پيش مى روند) تا از فضل خداوند بهره گيريد، و شايد شكر (نعمت هاى او را) به جا آوريد!.»

تفسیر

دو دريا يكسان نيستند، اين يكى گوارا و شيرين و براى نوشيدن خوشگوار است، و آن ديگر شور و تلخ؛ «وَ ما يَسْتَوِي الْبَحْرانِ هذا عَذْبٌ فُراتٌ سائِغٌ شَرابُهُ وَ هذا مِلْحٌ أُجاجٌ» ⁽²⁾.

با آن كه هر دو روز نخست به صورت قطرات باران شيرين و گوارا از آسمان بر زمين نازل شده اند، و هر دو از يك ريشه مشتقند، اما در دو چهره كاملاً مختلف با فوائد متفاوت ظاهر گشته اند.

و عجيب اين كه «از هر دو گوشت تازه مى خوريد»؛ «وَ مِنْ كُلٍّ تَأْكُلُونَ لَحْماً طَرِيًّا».

«و از هر دو وسائل زينتى براى پوشيدن استخراج مى كنيد»؛ «وَ تَسْتَخْرِجُونَ حِلْيَةً تَلْبَسُونَها».

به علاوه از هر دو مى توانيد براى نقل و انتقالات خود و متاع ها بهره بگيريد

لذا «كشتي ها را مى بينى كه از هر طرف درياها را مى شكافند و پيش مى روند، تا از فضل خداوند بهره گيريد، شايد حق شكر او را ادا كنيد»؛ «وَ تَرَى الْفُلْكَ فِيهِ مَواخِرَ لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ وَ لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ».

به اين چند امر دقت كنيد:

1- «فرات» به گفته «لسان العرب» آبى است كه در نهايت «عذوبت» (پاكيزگى و گوارايى) باشد.

«سائغ» به معنى آبى است كه به خاطر گوارايى به راحتى از گلو پایين مى رود به عكس ملح (آب شور) و اجاج آب تلخ است كه گويى گلو را مى سوزاند و راه حلق را مى بندد!

2- جمعى از مفسران معتقدند كه آيه مثالى براى عدم مساوات «مؤمن» و «كافر» است، ولى آيات قبل و بعد كه همه سخن از آيات خلقت مى گويد، و حتى ذيل خود اين آيه، گواه بر اين حقيقت است كه اين جمله نيز در زمينه اسرار توحيدبحث مى كند و اشاره به تنوع آب ها و آثار متفاوت و فوائد مشترك آن ها است.

3- در اين آيه سه فايده از فوائد فراوان درياها بيان شده است: مواد غذايى وسائل زينتى، و مسأله حمل و نقل.

مى دانيم دريا منبع مهمى از منابع غذايى بشر است، و همه سال ميليون ها تن گوشت تازه از آن گرفته مى شود، بى آن كه انسان رنج و زحمتى براى آن متحمل شده باشد، دستگاه آفرينش برنامه ريزى دقيقى در اين زمينه كرده كه انسان ها بتوانند با كم ترين زحمتى از اين خوان نعمت بيدريغ و سفره گسترده الهى بهره گيرند.

وسائل زينتى مختلفى از قبيل «مرواريد» و «صدف» و «در» و «مرجان» از آن استخراج مى شود، و تكيه قرآن روى اين مسأله به خاطر آن است كه روح انسان بر خلاف چهار پايان داراى ابعاد مختلفى است كه يكى از آن ها حس زيبايى است

كه سرچشمه پيدايش مسائل ذوقى و هنرى و ادبى مى باشد كه اشباع آن به صورت صحيح، و دور از هر گونه افراط و تفريط و اسراف و تبذير، روح را شاداب مى سازد، و به انسان نشاط و آرامش مى بخشد، و براى انجام كارهاى سنگين زندگى آماده مى كند.

و اما مسأله حمل و نقل كه يكى از مهم ترين پايه هاى تمدن انسانى و زندگانى اجتماعى بشر است با توجه به اين كه درياها قسمت عمده روى زمين را فرا گرفته و به يكديگر ارتباط دارند مى توانند مهم ترين خدمت را در اين زمينه به انسان ها كنند.

حجم كالاهايى كه وسيله درياها حمل و نقل مى شود، و مسافرانى كه با آن جابجا مى شوند، به قدرى زياد است كه با هيچ وسيله نقليه ديگر قابل مقايسه نيست، چنان كه گاه يك كشتى مى تواند به اندازه ده ها هزار اتومبيل! بار با خود ببرد⁽¹⁾.

4- البته فوائد درياها منحصر به مسائل فوق نيست و قرآن نمى خواهد آن را در اين امور سه گانه محدود سازد، مسأله تشكيل ابرها، مواد دارويى، نفت، وسائل پوششى، مواد تقويتى براى زمين هاى باير، تأثير در ايجاد بادها، و غير آن، بركات ديگر درياها محسوب مى شود.

5- تكيه قرآن روى «لحم طرى» (گوشت تازه) اشاره پر معنايى به فوائد تغذيه به چنين گوشت ها در برابر زيان هاى گوشت هاى كهنه و كنسرو و امثال آن است.

6- در اين جا سؤالى مطرح است: درياهاى آب شور در سراسر كره زمين گسترده است، اما درياى آب شيرين كجاست؟

در پاسخ بايد گفت: دريا و درياچه هاى آب شيرين نيز در كره زمين كم نيستند مانند درياچه هاى آب شيرين ايالات متحده و غير آن به علاوه نهرهاى عظيم را احياناً دريا مى نامند همان گونه كه در داستان موسى كلمۀ «بحر» به رود عظيم نيل اطلاق شده است.⁽¹⁾

از اين گذشته، پيشرفت آب نهرهاى عظيم در درياها با توجه به اين كه آب هاى شور را به عقب مى رانند و تا مدتى با آن مخلوط نمى شوند خود درياهاى عظيمى از آب شيرين را تشكيل مى دهند.

7- جملۀ «لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ»؛ « تا از فضل او بهره گيريد» معنى وسيعى دارد كه هر گونه فعاليت اقتصادى را كه از طريق راه هاى دريايى صورت گيرد شامل مى شود.

و جملۀ «لَعَلَّكُمْ تَشْكُرُونَ» براى بيدار ساختن حس شكرگزارى انسان ها آمده كه وسيله اى است براى خدا جويى و خداشناسى.

نكته: عوامل معنوى طول عمر و كوتاهى آن

به تناسب بحثى كه در آيات فوق درباره افزايش و كاستى عمر به فرمان پروردگار آمده، جمعى از مفسران به پيروى از رواياتى كه در اين زمينه وارد شده، بحث هايى در زمينه طول عمر و كوتاهى آن كرده اند.

البته يك سلسله عوامل طبيعى در افزايش يا كوتاهى عمر دخالت دارند كه بسيارى از آن ها براى بشر تا كنون شناخته شده است، همانند تغذيه صحيح دور

از افراط و تفريط، كار و حركت مداوم، پرهيز از هر گونه مواد مخدر و اعتيادهاى خطرناك و مشروبات الكلى، دورى از هيجانات مداوم، و داشتن ايمان قوى كه بتواند انسان را در ناملايمات زندگى آرامش و قدرت بخشد.

ولى علاوه بر اين ها عواملى وجود دارد كه ارتباط ظاهرى آن با مسأله طول عمر بر ما چندان روشن نيست، اما در روايات اسلامى دقيقاً روى آن تأكيد شده است به عنوان نمونه به چند روايت زير توجه فرمائيد:

الف. پيغمبر گرامى صلی الله علیه وآله مى فرمايد: «ان الصدقة و صلة الرحم تعمران الديار، و تزيدان فى الاعمار!؛ ⁽¹⁾

انفاق در راه خدا و صله رحم خانه ها را آباد، و عمرها را طولانى مى كند».

ب. در حديث ديگرى از همان بزرگوار آمده است: «من سره ان يبسط فى رزقه و ينسى له فى اجله فليصل رحمه؛⁽²⁾

كسى كه دوست دارد رزقش افزون، و اجلش بتاخير افتد صله رحم به جا آورد».

ج. در مورد بعضى از معاصى مانند زنا مخصوصاً وارد شده است كه از عمر انسان مى كاهد از جمله در حديث معروف پيامبر صلی الله علیه وآله كه مى فرمايد: «يا معشر المسلمين اياكم و الزنا فان فيه ست خصال: ثلاث فى الدنيا، و ثلاث فى الآخره، اما التي فى الدنيا فانه يذهب بالبهاء، و يورث الفقر، و ينقص العمر؛⁽³⁾اى مسلمانان از زنا بپرهيزيد كه شش پيامد سوء دارد: سه چيز در دنيا، و سه چيز در آخرت، اما آن سه كه در دنيا است بهاء و نورانيت را از انسان مى برد، فقر و تنگدستى ببار مى آورد، و از عمر انسان مى كاهد».

د. امام باقر علیه السلام مى فرمايد: «البر و صدقة السر ينفيان الفقر و يزيدان فى العمر و يدفعان عن سبعين ميتة سوء؛⁽¹⁾نيكوكارى و انفاق پنهانى فقر را بر طرف ساخته، عمر را افزون مى كند و از هفتاد گونه مرگ و مير بد جلوگيرى به عمل مى آورد».

در باره بعضى از گناهان ديگر مانند ظلم، بلكه مطلق گناهان نيز در احاديث اشاراتى آمده است.

بعضى از مفسران كه نتوانسته اند ميان «اجل حتمى» و «اجل معلق» فرق بگذارند به اين گونه احاديث حمله كرده و آن را مخالف نصوص قرآنى دانسته اند كه حد عمر انسان را ثابت و لا يتغير مى داند⁽²⁾.

توضيح اين كه: بدون شك انسان داراى دو گونه سر آمد و اجل است:

اين ها امورى است كه براى همه قابل درك و تجربه است، و احدى نمى تواند آن را انكار كند.

در زمينه حوادث ناخواسته نيز امورى وجود دارد كه مربوط به اجل معلق است كه آن نيز قابل انكار نمى باشد.

بنا بر اين اگر در روايات فراوانى آمده است كه انفاق در راه خدا يا صله رحم عمر را طولانى و بلاها را بر طرف مى سازد در حقيقت ناظر به همين عوامل است.

و هر گاه ما اين دو نوع اجل و سرآمد عمر را از هم تفكيك نكنيم درك بسيارى از مسائل در رابطه با «قضا و قدر» و «تاثير جهاد و تلاش و كوشش در زندگى انسان ها» لا ينحل خواهد ماند.

اين بحث را ضمن يك مثال ساده مى توان روشن ساخت، و آن اين كه:

انسان يك دستگاه اتومبيل نو تهيه مى كند كه طبق پيش بينى هاى مختلفى كه در ساختمان آن به كار رفته مى تواند مثلاً بيست سال عمر كند، اما مشروط به اين كه به آن دقيقاً برسند، و مراقبت هاى لازم را به عمل آورند، در اين صورت اجل حتمى اين اتومبيل همان بيست سال است كه از آن فراتر نمى رود.

ولى اگر مراقبت هاى لازم انجام نشود و آن را به دست افراد ناآگاه و لاابالى بسپارند و بيش از قدرت و ظرفيت از آن كار بكشند، و در جاده هاى پر سنگلاخ همه روزه آن را به كار گيرند ممكن است عمر بيست ساله آن به نصف، يا به عشر تنزل پيدا كند اين همان «اجل معلق» آن است.

و ما تعجب مى كنيم چگونه بعضى از مفسران معروف به مسأله روشنى مانند اين مسأله توجه نكرده اند.⁽¹⁾

8. اعجاز در عدم اختلاط دو آب تلخ و شیرین

اشاره

قرآن می فرماید:

«مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ يَلْتَقِيانِ * بَيْنَهُما بَرْزَخٌ لا يَبْغِيانِ * فَبِأَيِّ آلاءِ رَبِّكُما تُكَذِّبانِ * يَخْرُجُ مِنْهُمَا اللُّؤْلُؤُ وَ الْمَرْجانُ * فَبِأَيِّ آلاءِ رَبِّكُما تُكَذِّبانِ * وَ لَهُ الْجَوارِ الْمُنْشَآتُ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلامِ

تفسیر

درياها با ذخائر گران بهايشان

در ادامه شرح نعمت هاى پروردگار سخن از درياها به ميان مى آورد، اما نه همه درياها، بلكه كيفيت خاصى در پاره اى از درياها كه هم پديده اى است عجيب و نشانه اى است از قدرت بى پايان حق، و هم وسيله اى است براى پديد آمدن بعضى از متاع هاى مورد استفاده انسان ها.

مى فرمايد: «دو درياى مختلف را در كنار هم قرار داد در حالى كه با هم تماس دارند»؛ «مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ يَلْتَقِيانِ».

«اما در ميان آن دو برزخى است كه مانع از طغيان و غلبه يكى بر ديگرى مى باشد»؛ «بَيْنَهُما بَرْزَخٌ لا يَبْغِيانِ».

مادۀ «مرج» (بر وزن فلج) به معنى مخلوط كردن و يا فرستادن و رها نمودن است، و در اين جا به معنى فرستادن و در كنار هم قرار دادن مى باشد، به قرينه جملۀ «بَيْنَهُما بَرْزَخٌ لا يَبْغِيانِ».

منظور از اين دو دريا به گواهى آيه 53 سورۀ «فرقان» دو درياى آب «شيرين» و «شور» است، آن جا كه مى فرمايد: «وَ هُوَ الَّذِي مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ هذا عَذْبٌ فُراتٌ وَ هذا مِلْحٌ أُجاجٌ وَ جَعَلَ بَيْنَهُما بَرْزَخاً وَ حِجْراً مَحْجُوراً»؛ «او كسى است كه دو دريا را در كنار هم قرار داد يكى گوارا و شيرين است و ديگرى شور و تلخ، و در ميان آن ها برزخى قرار داد تا با هم مخلوط نشوند».

اما در اين كه اين دو درياى شيرين و شور كجاست كه بر يكديگر غلبه نمى كنند؟ و اين برزخى كه ميان آن دو قرار دارد چيست؟ در ميان مفسران گفتگو بسيار است، و بعضى تعبيراتى دارند كه نشان مى دهد وضع درياهاى زمين در آن زمان براى آن ها كاملاً مشخص نبوده است، از جمله اين كه گفته اند: منظور از اين دو دريا درياى فارس و درياى روم است، در حالى كه امروز مى دانيم اين هر دو دريا آب شور دارد و برزخى در ميان آن دو نيست.

يا اين كه گفته اند: منظور درياى آسمان است، و درياى زمين كه اولى شيرين و دومى شور است، در حالى كه مى دانيم دريايى در آسمان وجود ندارد جز ابرها و بخاراتى كه از اقيانوس هاى زمين برمى خيزد.

يا اين كه گفته اند: منظور از درياى شيرين آب هاى زيرزمينى است، كه با آب هاى درياها مخلوط نمى شود، و برزخ ميان اين دو ديوارهاى اين مخازن آن ها است.

در حالى كه مى دانيم در زيرزمين چيزى به صورت دريا كم تر يافت مى شود، بلكه ذرات آب در لابلاى ذرات خاك و شن مرطوب مخفى و پنهان است هنگامى كه در نقطه اى چاه مى كنند اين رطوبتها تدريجاً جمع شده و آب ظاهر مى گردد، به علاوه لؤلؤ و مرجان كه در آيات بعد به آن اشاره شده از آب هاى زيرزمينى به دست نمى آيد.

پس منظور از اين دو دريا چيست؟

سابقاً در تفسير سوره فرقان به اين واقعيت اشاره كرديم كه رودخانه هاى عظيم آب شيرين هنگامى كه به درياها و اقيانوس ها مى ريزند معمولاً دريايى از آب شيرين در كنار ساحل تشكيل مى دهند و آب شور را به عقب مى رانند و عجب اين كه تا مدت زيادى اين دو آب شيرين و شور به خاطر تفاوت درجه غلظت به هم آميخته نمى شوند.

در مسافرت با هواپيما در مناطقى كه اين رودخانه ها به دريا مى ريزند منظره درياهاى آب شيرين و شور كه در كنار هم قرار دارند و از هم جدا هستند به خوبى از بالا نمايان است، و هنگامى كه كناره اين آب ها به يكديگر مخلوط شوند آب هاى شيرين تازه جاى آن ها را مى گيرند، به طورى كه اين دو درياى جدا از هم دائماً جلب توجه مى كند.

جالب اين كه به هنگام مد دريا كه سطح اقيانوس بالا مى آيد آب هاى شيرين به عقب رانده مى شود، بى آن كه با آب شور مخلوط گردد (مگر در مواقع خشكسالى و كم آبى) و قسمت زيادى از خشكى را مى پوشانند، لذا ساحل نشينان در اين مناطق با مهار كردن اين آب هاى شيرين نهرهاى زيادى در منطقه ساحلى به وجود مى آورند كه به وسيله آن زمين هاى فراوانى مشروب مى شود.

اين نهرها كه از بركت جزر و مد ساحلى و تأثير آن در آب اين نهرها به وجود مى آيد در شبانه روز دو بار از آب شيرين پر و خالى مى شود، و وسيله بسيار مؤثرى براى آبيارى مناطق وسيعى هستند.

در باره اين دو دريا تفسير جالب ديگرى از ناحيه بعضى گفته شده كه منظور از آن احتمالاً جريان «گلف استريم» است كه شرح آن را به خواست خدا در نكات ذيل همين آيات بيان خواهيم كرد.

بار ديگر بندگان را مخاطب ساخته و در برابر اين نعمت ها از آن ها سؤال كرده، مى فرمايد: «كدامين نعمت از نعمت هاى پروردگارتان را انكار مى كنيد»؟! «فَبِأَيِّ آلاءِ رَبِّكُما تُكَذِّبانِ».

سپس در ادامه همين سخن مى افزايد: «از آن دو دريا لؤلؤ و مرجان خارج مى شود!» «يَخْرُجُ مِنْهُمَا اللُّؤْلُؤُ وَ الْمَرْجانُ».

«كدامين نعمت از نعمت هاى پروردگارتان را انكار مى كنيد»؟! «فَبِأَيِّ آلاءِ رَبِّكُما تُكَذِّبانِ».

«لؤلؤ» و «مرجان» دو وسيله جالب زينتى است و در طب و معالجه بيماري ها نيز مورد استفاده قرار مى گيرد، ضمنا مال التجاره و كالاى خوبى است كه از آن عوائد زيادى به دست مى آيد، و روى همين جهات به عنوان دو نعمت درآيات فوق به آن اشاره شده است.

اما «لؤلؤ» كه در فارسى آن را «مرواريد» گويند دانه شفاف و قيمتى است كه در درون صدف در اعماق درياها پرورش مى يابد، و هر قدر درشت تر باشد گران بهاتر است، و در طب موارد استعمال گسترده اى دارد، اطباى پيشين داروهايى از آن براى تقويت قلب و اعصاب، و برطرف كردن انواع خفقان، و حالت ترس و وحشت، و تقويت كبد، و رفع بدبويى دهان، و سنگ هاى كليه و مثانه و يرقان تهيه مى كردند، حتى در بيماري هاى چشم نيز از آن استفاده مى نمودند⁽¹⁾.

«مرجان» بعضى آن را به معنى لؤلؤهاى كوچك تفسير كرده اند، ولى حقيقت چيز ديگر است، «مرجان» موجود زنده اى است شبيه شاخه كوچك درخت كه در اعماق درياها مى رويد، و تا مدت ها دانشمندان آن را نوعى «گياه» مى پنداشتند،

ولى بعدا روشن شد كه نوعى حيوان است، هر چند به صخره هاى كف دريا مى چسبد، و گاه منطقه وسيعى را مى پوشاند و تدريجاً افزوده مى شود، و جزائرى تشكيل مى دهد كه به «جزائر مرجانى» معروف است.

مرجان معمولاً در آب هاى ساكن نشو و نما مى كند، و صيادان آن را از سواحل «درياى احمر» و «مديترانه» و بعضى نقاط ديگر صيد مى كنند.

بهترين نوع مرجان زينتى «مرجان سرخ رنگ» است و هر قدر سرخ تر باشد قيمتى تر است، و تشبيهات شعرا در اشعارشان نيز بر همين اساس است،

و بدترين نوع مرجان «مرجان سفيد» است كه به طور فراوان يافت مى شود، و در ميان اين دو، «مرجان سياه» قرار دارد.

«مرجان» نيز علاوه بر جنبه زينت استعمال طبى دارد، و خواص زيادى براى آن ذكر كرده اند، از جمله از آن داروهايى مى سازند كه براى تقويت قلب، دفع سم افعى، تقويت اعصاب، معالجه اسهال، و خونريزيهاى رحم، بهره گيرى مى كنند، و گفته اند براى بيمارى صرع نيز مفيد است ⁽¹⁾.

ذكر اين نكته نيز لازم است كه بعضى از مفسران تصريح كرده اند كه لؤلؤ و مرجان تنها در آب شور پرورش مى كند و لذا در تفسير آيه «يَخْرُجُ مِنْهُمَا اللُّؤْلُؤُ وَ الْمَرْجانُ»؛ «از آن دو لؤلؤ و مرجان بيرون مى آيد» به زحمت افتاده اند، و گفته اند منظور يكى از آن دو است (مانند آيه 31 زخرف).

ولى ما هيچ دليلى بر اين معنى نداريم، بلكه بعضى تصريح كرده اند كه لؤلؤ و مرجان در آب هاى شيرين و شور هر دو يافت مى شود.

باز در ادامه همين بخش از نعمت ها به مسأله كشتي ها كه در حقيقت

بزرگ ترين و مهم ترين وسيله حمل و نقل بشر در گذشته و حال بوده است اشاره كرده، مى فرمايد: «براى خدا است كشتي هاى ساخته شده اى كه در دل دريا به حركت در مى آيند كه همچون كوهى هستند!»؛ «وَ لَهُ الْجَوارِ الْمُنْشَآتُ فِي الْبَحْرِ كَالْأَعْلامِ».

«جوار» جمع «جاريه» توصيفى است براى «سفن» به معنى «كشتى ها» كه به خاطر اختصار از عبارت حذف شده، زيرا آن چه بيش تر مورد توجه است همين جريان و حركت كشتي هاست، به همين جهت روى همين وصف تكيه شده است.

و اين كه «كنيز» را «جاريه» مى گويند به خاطر حركت و كوشش او در انجام خدمات است، و نيز اگر به دختر جوان «جاريه» گفته مى شود به خاطر جريان نشاط جوانى در وجود است.

«و منشآت» جمع «منشا» اسم مفعول از «انشاء» به معنى ايجاد است و جالب اين كه در عين تعبير به منشآت كه حكايت از مصنوع بودن كشتى به وسيله انسان مى كند مى فرمايد «و له» (از براى خدا است...) اشاره به اين كه مخترعان و سازندگان كشتى از خواص خداداد كه در مصالح مختلفى كه در كشتى ها به كار مى رود استفاده مى كنند هم چنين از خاصيت سيال بودن آب درياها، و نيروى وزش بادها بهره مى گيرند، و خدا است كه در آن مواد، و در دريا و باد اين خواص و آثار را آفريده.

و لذا در جاى ديگر قرآن تعبير به «تسخير» شده: «وَ سَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ لِتَجْرِيَ فِي الْبَحْرِ بِأَمْرِهِ»؛⁽¹⁾«خداوند كشتى را مسخر فرمان شما كرد كه به فرمانش در دريا به حركت درآيد».

بعضى «منشا» را از مادۀ «انشاء» به معنى «مرتفع ساختن» تفسير كرده اند، و آن

را اشاره به كشتي هاى بادبانى مى دانند كه از برافراشتن بادبان ها و قرار دادن آن ها در مسير بادها به عنوان نيروى محرك كشتي ها استفاده مى كردند.

«اعلام» جمع «علم» (بر وزن قلم) به معنى «كوه» است هر چند در اصل به معنى علامت و اثرى است كه از چيزى خبر مى دهد، و چون كوه ها از دور نمايان هستند از آن ها تعبير به «علم» شده است همان گونه كه پرچم را نيز علم مى گويند.

به اين ترتيب قرآن روى كشتي هاى بزرگ كه بر صفحه اقيانوس ها و درياها حركت مى كنند تكيه كرده است، و بر خلاف آن چه بعضى تصوّر مى كنند كشتي هاى بزرگ مخصوص عصر موتور و بخار نيست، در داستان جنگ هاى يونانيان و كشورهاى ديگر مى خوانيم كه از كشتي هاى بسيار بزرگ نيروبر استفاده مى كردند.

و بار ديگر اين سؤال پر معنى را تكرار كرده و مى فرمايد: «كدامين نعمت هاى پروردگارتان را انكار مى كنيد»؟؛ «فَبِأَيِّ آلاءِ رَبِّكُما تُكَذِّبانِ».

نكته ها

1. دريا كانون نعمت هاى الهى

همان گونه كه ديديم در اين بخش از آيات به مسأله دريا و اهميت آن در زندگى بشر اشاره شده است، مى دانيم درياها تقريباً سه چهارم سطح كره روى زمين را فرا گرفته است، و منبع عظيمى براى مواد غذايى، دارويى، زينت آلات، و طريق مهمى براى حمل و نقل انسان ها و كالاها است، و از همه مهم تر نزول باران ها، و تعديل هوا، و حتى بخشى از وزش بادها از بركات درياها است.

اگر سطح درياها كم تر يا بيش تر از آن چه اكنون هست بود يا كره زمين به خشكى مى گرائيد و يا آن چنان مرطوب مى شد كه جاى زندگى نبود! لذا قرآن بارها

و به تعبيرات مختلف، انسان ها را به اين نعمت بزرگ توجه داده و آن ها را به انديشه وا مى دارد، گاه مى گويد: «خداوند دريا را براى شما تسخير كرد»؛ «سَخَّرَ لَكُمُ الْبَحْرَ»⁽¹⁾.

و گاه مى گويد: «كشتى ها را براى شما تسخير كرد»؛ «سَخَّرَ لَكُمُ الْفُلْكَ»⁽²⁾.

و گاه مى گويد: «آن چه در روى زمين است مسخر شما ساخت»؛ «سَخَّرَ لَكُمْ ما فِي الْأَرْضِ»⁽³⁾.

از همه اين ها گذشته دريا ديار عجائب است، كوچك ترين گياهان ذره بينى، و بلندترين درختان عالم در درياها مى رويند، هم چنين كوچك ترين حيوانات و عظيم ترين حيوانات غول پيكر در درياها زندگى مى كنند! زندگى در اعماق درياها در آن جا كه نه نورى وجود دارد و نه غذايى، به قدرى شگفت انگيز است كه انسان از مطالعه آن سير نمى شود، و عجب اين كه حيوانات در آن جا از خودشان نور پخش مى كنند، و مواد غذايى آن ها در سطح آب ساخته مى شود و ته نشين مى كند، و اندام آن ها چنان محكم و مقاوم و توأم با فشار داخلى ساخته شده كه در مقابل آن فشار عظيم آب، كه اگر انسان به حال عادى در آن جا قرار گيرد استخوان هايش تبديل به آرد مى شود، مقاومت مى كند!

2. گلف استريم، و رودهاى عظيم دريايى!

اگر تعجب نكنيد در سراسر اقيانوس هاى جهان رودهاى عظيمى در حركت است كه يكى از نيرومندترين آن ها «گلف استريم» نام دارد.

اين رود عظيم از سواحل آمريكاى مركزى حركت مى كند و سراسر اقيانوس اطلس را مى پيمايد و به سواحل اروپاى شمالى مى رسد.

اين آب ها كه از مناطق نزديك به خط استوا حركت مى كنند گرم هستند، و حتى رنگ آن ها گاه با رنگ آب هاى مجاور متفاوت است، و عجب اين كه عرض همين رود عظيم دريايى (گلف استريم) در حدود 150 كيلومتر، و عمق آن چند صد متر مى باشد! سرعت آن در بعضى از مناطق به قدرى است كه در يك روز 160 كيلومتر راه را طى مى كند.

تفاوت درجه حرارت اين آب ها با آب هاى مجاور در حدود 10 تا 15 درجه است، و لذا حاشيه غربى آن را ديوار سرد مى نامند.

«گلف استريم» بادهاى گرمى به وجود مى آورد، و مقدار قابل توجهى از حرارت خود را به طرف كشورهاى شمالى قاره اروپا مى برد، و هواى آن كشورها را بسيار مطبوع مى كند، و شايد اگر اين جريان نبود زندگى در آن كشورها بسيار سخت و طاقت فرسا بود.

باز تكرار مى كنيم «گلف استريم» يكى از اين رودهاست، و در آب هاى پنج قاره جهان نظير اين جريان دريايى فراوان است.

و عامل اصلى آن تفاوت حرارت منطقه استوايى زمين و مناطق قطبى است كه اين حركت را در آب درياها به وجود مى آورد.

اين موضوع را با يك تجربه ساده مى توان دريافت: اگر ظرف بزرگ آبى داشته باشيم در يك طرف آن قطعه يخى قرار دهيم، و در طرف ديگر قطعه آهن داغى، و روى سطح آب كمى كاه بريزيم، مى بينيم جريانى در سطح اين آب پيدا مى شود و آب ها آهسته از آن منطقه گرم به سوى منطقه سرد حركت مى كنند، عين اين ماجرا در كل درياهاى جهان روى مى دهد، و سرچشمه پيدايش اين رودهاى دريايى است.

عجب اين كه اين رودهاى عظيم دريايى با آب هاى اطراف خود كم تر آميخته

مى شوند و هزاران كيلومتر راه را بههمان صورت مى پيمايند و مصداق «مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ يَلْتَقِيانِ بَيْنَهُما بَرْزَخٌ لا يَبْغِيانِ» را به وجود مى آورند! و از آن جالبتر اين كه در محل برخورد اين آب هاى گرم با آب هاى سرد مجاور، پديده اى رخ مى دهد كه براى انسان بسيار پر سود است، زيرا در محل تقاطع اين آب هاى گرم و سرد يك نوع حالت بى حسى يا مرگ دسته جمعى براى حيوانات ذره بينى كه در ميان آب معلق هستند به وجود مى آيد، و از اين راه ماده غذايى فراوان و بى حساب جمع مى شود كه سبب جلب دسته هاى بزرگ ماهيان مى گردد، و به اين ترتيب اين منطقه يكى از بهترين مناطق صيد ماهى در كره زمين است ⁽¹⁾.

و لذا يكى از تفسيرها براى آيات فوق همين است و منافاتى با ساير تفسيرها ندارد و جمع ميان همگى ممكن است.

3. تفسيرى از بطون آيات

در حديثى از امام صادق علیه السلام نقل شده است كه در تفسير آيه «مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ يَلْتَقِيانِ ...» فرمود: «على و فاطمه علیه السلام بحران عميقان، لا يبغى احدهما على صاحبه، «يَخْرُجُ مِنْهُمَا اللُّؤْلُؤُ وَ الْمَرْجانُ »، قال: الحسن و الحسين علیه السلام ؛⁽²⁾على و فاطمه دو درياى عميقند كه هيچيك بر ديگرى تجاوز نمى كند، و از اين دو دريا لؤلؤ و مرجان، يعنى حسن و حسين خارج شده اند».

در تفسير «در المنثور» همين معنى از بعضى از صحابه پيامبر صلی الله علیه وآله نقل شده است ⁽³⁾.

مرحوم «طبرسى» نيز در «مجمع البيان» آن را با مختصر تفاوتى نقل كرده است مى دانيم قرآن مجيد داراى بطونى است و يك آيه ممكن است چندين معنى، و يا دهها معنى داشته باشد، و آن چه در اين حديث آمده است از بطون قرآن مى باشد كه منافاتى با معنى ظاهر آن ندارد.⁽¹⁾

9. هدایت آب ها و هوا، به واسطۀ کوه ها

اشاره

قرآن می فرماید:

«وَ جَعَلْنا فيها رَواسِيَ شامِخاتٍ وَ أَسْقَيْناكُمْ ماءً فُراتاً»⁽²⁾«و در آن كوه هاى استوار و بلندى قرار داديم، و آبى گوارا به شما نوشانديم!.»

تفسیر

اين كوه ها كه سر به آسمان كشيده، و ريشه هاى آن به يكديگر پيوسته است از يك سو همچون زرهى زمين را در بر گرفته، و در برابر فشار داخلى و فشارهاى ناشى از جزر و مد خارجى حفظ مى كند، و از سوى ديگر جلو اصطكاك قشر هوا را با زمين مى گيرد، و پنجه در هوا انداخته و آن را با خود به گردش در مى آورد، و از سوى سوم طوفان ها و بادهاى عظيم را كنترل مى كند، و به اين ترتيب از جهات مختلف به اهل زمين آرامش مى بخشد.

و در ذيل همين آيه به يكى ديگر از بركات كوه ها اشاره كرده مى افزايد: «و آبى گوارا به شما نوشانديم»؛ «وَ أَسْقَيْناكُمْ ماءً فُراتاً».

آبى كه هم براى شما گوارا و مايه حيات است، و هم براى حيوانات شما و زراعت ها و باغ هاي تان.

درست است كه تمام آب هاى گوارا از باران است، ولى كوه ها مهم ترين نقش را در آن ايفا مى كند، بسيارى از چشمه ها و قنات ها از كوه ها مى جوشد، و سرچشمه بسيارى از نهرها و شط هاى عظيم از برف هاى متراكمى است كه بر قله هاى كوه ها مى نشيند، و مهم ترين ذخائر آبى انسان ها را تشكيل مى دهد.

قله كوه ها به خاطر دورى از سطح زمين هميشه سرد است و مى تواند ذخائر برف را ساليان دراز در خود جاى دهد تا تدريجاً در پرتو آفتاب آب شود و به صورت نهرها جريان يابد.⁽¹⁾

10. دریاها و اَنهار، نمایانگر عظمت آفرینش

اشاره

قرآن می فرماید:

«وَ هُوَ الَّذي مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ هذا عَذْبٌ فُراتٌ وَ هذا مِلْحٌ أُجاجٌ وَ جَعَلَ بَيْنَهُما بَرْزَخاً وَ حِجْراً مَحْجُوراً * وَ هُوَ الَّذي خَلَقَ مِنَ الْماءِ بَشَراً فَجَعَلَهُ نَسَباً وَ صِهْراً وَ كانَ رَبُّكَ قَديراً»⁽²⁾«او كسى است كه دو دريا را در كنار هم قرار داد؛ يكى گوارا و شيرين، و ديگر شور و تلخ؛ و در ميان آن ها برزخى قرار داد تا با هم مخلوط نشوند (گويى هر يك به ديگرى مى گويد:) دور باش و نزديك نيا! او كسى است كه از آب، انسانى را آفريد؛ سپس او را نسب و سبب قرار داد (و نسل او را از اين دو طريق گسترش داد)؛ و پروردگار تو همواره توانا بوده است.»

تفسیر

و پس از فاصله مختصرى، باز به استدلال بر عظمت خداوند از طريق بيان نعمت هاى او در نظام آفرينش مى پردازد، و به تناسب بيان نزول قطرات حيات بخش

باران كه در آيات قبل گذشت اشاره به مخلوط نشدن آب هاى شيرين و شور كرده مى فرمايد: «او كسى است كه دو دريا را در كنار هم قرار داد، يكى گوارا و شيرين و ديگرى شور و تلخ، و در ميان آن ها برزخى قرار داد، گويى هر يك از آن ها به ديگرى مى گويد: دور باش و نزديك شدن تو به من حرام است!»؛ «وَ هُوَ الَّذِي مَرَجَ الْبَحْرَيْنِ هذا عَذْبٌ فُراتٌ وَ هذا مِلْحٌ أُجاجٌ وَ جَعَلَ بَيْنَهُما بَرْزَخاً وَ حِجْراً مَحْجُوراً».

«مرج» از مادۀ «مرج» (بر وزن فلج) به معنى مخلوط كردن و يا ارسال و رها نمودن است و در اين جا به معنى در كنار هم قرار گرفتن آب شيرين و شور است.

«عذب» به معنى گوارا و پاكيزه و خنك، و «فرات» به معنى خوش طعم و خوش گوار است، «ملح» به معنى شور، و «اجاج» به معنى تلخ و گرم است (بنا بر اين ملح و اجاج نقطه مقابل عذب و فرات است).

«برزخ» به معنى حجاب و حائل ميان دو چيز است.

و جملۀ «حِجْراً مَحْجُوراً» چنان كه سابقاً هم (ذيل آيه 22 همين سوره) اشاره كرديم جمله اى بوده است كه در ميان عرب به هنگامى كه با كسى روبرو مى شدند و از او وحشت داشتند براى گرفتن امان، اين جمله را مى گفتند، يعنى «ما را معاف و در امان داريد و از ما دور باشيد».

به هر حال اين آيه يكى ديگر از مظاهر شگفت انگيز قدرت پروردگار را در جهان آفرينش ترسيم مى كند كه چگونه يك حجاب نامرئى، و حائل ناپيدا در ميان درياى شور و شيرين قرار مى گيرد و اجازه نمى دهد آن ها با هم آميخته شوند.

البته امروز ما اين را مى دانيم كه اين حجاب نامرئى همان «تفاوت درجه غلظت آب شور و شيرين» و به اصطلاح تفاوت «وزن مخصوص» آن ها است كه سبب مى شود تا مدت مديدى به هم نياميزند.

گرچه جمعى از مفسران براى پيدا كردن چنين دو دريايى در روى كره زمين

به زحمت افتاده اند كه در كجا درياى آب شيرين در كنار آب شور قرار گرفته و مخلوط نمى شود، ولى اين مشكل نيز براى ما حل شده است، زيرا مى دانيم تمام رودخانه هاى عظيم آب شيرين كه به درياها مى ريزند در كنار ساحل، دريايى از آب شيرين تشكيل مى دهند و آب هاى شور را به عقب مى رانند و تا مدت زيادى اين وضع ادامه دارد، و به خاطر تفاوت درجه غلظت آن ها از آميخته شدن با يكديگر ابا دارند، و هر يك به ديگرى «حجرا مهجورا» مى گويد! جالب اين كه بر اثر جزر و مد آب درياها كه در شبانه روز دو مرتبه بر اثر جاذبه ماه صورت مى گيرد سطح آب دريا به مقدار زيادى بالا و پایين مى رود، اين آب هاى شيرين كه دريايى را تشكيل داده اند در مصب همان رودخانه ها و نقاط اطراف آن در خشكى پيش مى روند و انسان ها از زمان هاى قديم از اين موضوع استفاده كرده، نهرهاى زيادى در اين گونه مناطق دريا كنده اند و زمين هاى فراوانى را زير كشت درختان برده اند كه وسيله آبيارى آن ها همين آب شيرين است كه به وسيله جزر و مد بر مناطق وسيع گسترش مى يابد.

هم اكنون در جنوب ايران شايد مليون ها نخل وجود دارد كه ما قسمتى از آن را از نزديك مشاهده كرده ايم كه تنها با همين وسيله آبيارى مى شوند، و در فاصله زيادى از ساحل دريا قرار گرفته اند، در سال هايى كه بارندگى كم و آب رودخانه هاى عظيمى كه به دريا مى ريزد تقليل پيدا كند گاهى آب شور غلبه مى كند كه مردم كشاورز اين سامان از آن سخت نگران مى شوند، زيرا به زراعت آن ها لطمه مى زند.

ولى معمولاً چنين نيست و اين آب «عذب و فرات» كه در كنار آن آب «ملح و اجاج» قرار گرفته، به آن آميخته نمى شود، سرمايه بزرگى براى آن ها محسوب مى شود.

ناگفته پيدا است وجود علل طبيعى در اين گونه مسائل هرگز از ارزش آن ها نمى كاهد مگر طبيعت چيست؟ جز فعل خدا و اراده و مشيت پروردگار است كه اين خواص را به اين موجودات داده؟! جالب اين كه هنگامى كه انسان با هواپيما از

اين مناطق مى گذرد، منظره اين دو آب كه رنگ هاى متفاوتى دارند و با هم آميخته نمى شوند به خوبى نمايان است كه انسان را به ياد اين نكته قرآنى مى اندازد.

ضمنا قرار گرفتن اين آيه در ميان آيات مربوط به «كفر» و «ايمان» ممكن است اشاره و تشبيهى در اين امر نيز باشد كه گاهى در يك جامعه، در يك شهر، و گاه حتى در يك خانه افرادى با ايمان كه همچون آب عذب و فراتند در كنار افراد بى ايمان كه همچون آب ملح و اجاجند، با دو طرز تفكر، دو نوع عقيده، و دو نوع عمل پاك و ناپاك، قرار مى گيرند، بى آن كه به هم آميخته شوند.

در آيه بعد به مناسبت بحث نزول باران و هم چنين درياهاى آب شور و شيرين كه در كنار هم قرار مى گيرند سخن از آفرينش انسان از آب به ميان آورده مى گويد: «او كسى است كه از آب انسانى را آفريد»؛ «وَ هُوَ الَّذِي خَلَقَ مِنَ الْماءِ بَشَراً».

و به راستى صورت گرى كردن در آب و چنين نقش بديعى را بر آب زدن دليل بر نهايت قدرت پروردگار است، در حقيقت در آيات گذشته سخن از پرورش گياهان به وسيله باران در ميان بود و در اين جا سخن از مرحله عالي ترى، يعنى آفرينش انسان از آب در ميان است.در اين كه منظور از آب در اين جا كدام آب است در ميان مفسران گفتگو است:

جمعى معتقدند منظور از «بشر» نخستين انسان، يعنى آدم علیه السلام است چرا كه آفرينش او از «طين»، يعنى معجونى از آب و خاك بود، به علاوه طبق بعضى از روايات اسلامى نخستين موجودى كه خدا آفريد آب بود و انسان را از آن آب آفريد.

نكره بودن «بشرا» (انسانى را) گواه اين معنى است.

اما جمعى ديگر معتقدند كه منظور از «ماء» آب نطفه است كه همه انسان ها به قدرت پروردگار توسط آن به وجود مى آيند، و با آميزش نطفه مرد «اسپر» كه در آب شناور است با «اوول» نطفه زن، نخستين جوانه حيات انسان، يعنى اولين سلول زنده آدمى به وجود مى آيد.

اگر انسان مراحل انعقاد نطفه را از آغاز تا پايان دوران جنينى تحت بررسى و مطالعه دقيق قرار دهد آن قدر آيات عظمت حق و قدرت آفريدگار را در آن مشاهده مى كند كه به تنهايى براى شناخت ذات پاك او كافى است.

گواه اين تفسير جمله اى است كه در ذيل آيه آمده و شرح آن را خواهيم داد: «فَجَعَلَهُ نَسَباً وَ صِهْراً».

از اين گذشته بدون شك بيش ترين قسمت وجود انسان را آب تشكيل مى دهد به طورى كه مى توان گفت ماده اصلى وجود هر انسانى آب است، و به همين دليل مقاومت انسان در برابر كمبود آب بسيار كم است، در حالى كه انسان در برابر كمبود مواد غذايى مى تواند روزها و هفته ها مقاومت كند.

البته اين احتمال نيز وجود دارد كه همه اين معانى در مفهوم آيه جمع باشد، يعنى هم بشر نخستين از آب آفريده شده، و هم پيدايش تمام افراد انسان از آب نطفه است، و هم آب مهم ترين ماده ساختمان بدن انسان را تشكيل مى دهد، آبى كه از ساده ترين موجودات اين جهان محسوب مى شود چگونه مبدء پيدايش چنين خلق شگرفى شده است؟! اين دليل روشن قدرت او است.

به دنبال آفرينش انسان، سخن از گسترش نسلها به ميان آورده، مى گويد:

«خداوند اين انسان را از دو شاخه گسترش داد: شاخه نسب و صهر»؛ «فَجَعَلَهُ نَسَباً وَ صِهْراً».

منظور از «نسب» پيوندى است كه در ميان انسان ها از طريق زاد و ولد به وجود مى آيد، مانند ارتباط پدر و فرزند يا برادران به يكديگر، اما منظور از «صهر» كه در اصل به معنى «داماد» است، پيوندهايى است كه از اين طريق ميان دو طايفه بر قرار مى شود، مانند پيوند انسان با نزديكان همسرش، و اين دو، همان چيزى است كه فقهاء در مباحث نكاح از آن تعبير به «نسب» و «سبب» مى كنند.

در قرآن مجيد در سوره نساء به هفت مورد از محارم كه از طريق نسب به وجود مى آيند اشاره شده (مادر، دختر، خواهر، عمه، خاله، دختر برادر و دختر خواهر) و به چهار مورد از موارد سبب و صهر (دختر همسر، مادر همسر همسر فرزند، و همسر پدر).

البته در تفسير اين جمله نظرات ديگرى از سوى مفسران اظهار شده اما آن چه گفتيم روشن تر و قويتر از همه است.

از جمله اين كه: جمعى «نسب» را به معنى فرزندان پسر، و «صهر» را به معنى فرزندان دختر دانسته اند، چرا كه پيوندهاى نسبى روى پدران حساب مى شود، نه روى مادران.

ولى به طورى كه در تفسير نمونه جلد 2 ذيل آيه 61 سوره آل عمران مشروحا گفته ايم اين يك اشتباه بزرگ است كه از سنت هاى دوران قبل از اسلام سرچشمه گرفته است كه نسب را تنها از طريق پدر مى دانستند، و مادر هيچ نقشى نداشت، در حالى كه در فقه اسلامى و در ميان همه دانشمندان اسلام مسلم است كه احكام محرم بودن نسبى هم از ناحيه پدر و هم از ناحيه مادر است.

قابل توجه اين كه حديث معروفى در اين جا داريم كه در كتب شيعه و اهل تسنن نقل شده است، طبق اين حديث آيه فوق درباره پيامبر صلی الله علیه وآله و على علیه السلام نازل شده، چرا پيامبر صلی الله علیه وآله دخترش فاطمه علیه السلام را به همسرى على علیه السلام در آورد و به اين ترتيب على علیه السلام هم پسر عموى پيامبر صلی الله علیه وآله و هم همسر دخترش بود، و اين است معنى «نسبا و صهراً»⁽¹⁾.

اما همان گونه كه بارها گفته ايم اين گونه روايات بيان مصداق هاى روشن

است و مانع از عموميت مفهوم آيه نيست، آيه هر گونه پيوندى را كه از طريق نسب و دامادى به وجود مى آيد شامل مى شود كه يكى از مصداق هاى روشنش پيوند على علیه السلام با پيامبر صلی الله علیه وآله از دو جهت بود.

در پايان آيه به عنوان تأكيد بر مسائل گذشته مى فرمايد: «پروردگار تو همواره قادر بوده و هست»؛ «وَ كانَ رَبُّكَ قَدِيراً».⁽¹⁾

11. دریاهای پر فروغ و برافروخته

اشاره

قرآن می فرماید: «وَ الْبَحْرِ الْمَسْجُورِ»⁽²⁾«و درياى مملوّ و برافروخته.»

تفسیر

راغب در مفردات مى گويد: كلمۀ «سجر» كه مسجور از آن گرفته شده به معناى شعله ور كردن و تيز كردن آتش است ⁽³⁾.

ولى صاحب مجمع البيان گفته: «مسجور به معناى مملو است، مثلاً وقتى گفته مى شود: «سجرت التنور»، معنايش اين است كه من تنور را پر از آتش كردم»⁽⁴⁾.

و آيه شريفه به هر دو معنا تفسير شده، مؤيد معناى اول آيه «وَ إِذَا الْبِحارُ سُجِّرَتْ»⁽⁵⁾. است، و در حديث آمده كه در روز قيامت درياها آتشى افروخته مى شوند.

بعضى ⁽¹⁾هم گفته اند: مراد از «بحر مسجور» دريايى است كه آبش خشك شده و در بسترش آتش افروخته مى شود.⁽²⁾

12. نابودی انسان در نبود آب

اشاره

قرآن می فرماید:

«قُلْ أَ رَأَيْتُمْ إِنْ أَصْبَحَ ماؤُكُمْ غَوْراً فَمَنْ يَأْتيكُمْ بِماءٍ مَعينٍ»⁽³⁾«بگو: «به من خبر دهيد اگر آب هاى (سرزمين) شما در زمين فرو رود، چه كسى مى تواند آب جارى و گوارا در دسترس شما قرار دهد؟!»

تفسیر

در آخرين آيه به عنوان ذكر يك مصداق از رحمت عام خداوند كه بسيارى از مردم از آن غافلند، مى گويد: «به آن ها بگو به من خبر دهيد اگر آب هاى مورد استفاده شما در زمين فرو رود چه كسى مى تواند آب جارى در دسترس شما قرار دهد»؟!؛ «قُلْ أَ رَأَيْتُمْ إِنْ أَصْبَحَ ماؤُكُمْ غَوْراً فَمَنْ يَأْتِيكُمْ بِماءٍ مَعِينٍ».

مى دانيم زمين از دو قشر مختلف تشكيل شده: «قشر نفوذ پذير» كه آب را در خود فرو مى برد و در زير آن «قشر نفوذ ناپذير» است كه آب را در آن جا نگاه مى دارد، تمام چشمه ها، چاه ها، قنات ها از بركت اين تركيب خاص به وجود آمده، زيرا اگر تمام روى زمين تا اعماق زياد قشر نفوذپذير بود آب ها چنان در زمين فرو مى رفتند كه هرگز دست كسى به دامانشان نمى رسيد، و اگر همه نفوذناپذير بودند آب ها روى زمين مى ايستادند و تبديل به يك باتلاق مى شدند، يا به زودى به درياها مى ريختند، و به اين ترتيب تمام ذخائر زير زمينى آب از دست مى رفت.

اين نمونه كوچكى از رحمت عام خدا است كه مرگ و حيات انسان سخت با آن گره خورده است.

«معين» از مادۀ «معن» (بر وزن طعن) به معنى جريان آب است، و گاه گفته اند از «عين» گرفته شده، و ميم آن زائده است، لذا بعضى از مفسران «معين» را به معنى آبى گرفته اند كه با چشم ديده مى شود هر چند جارى نباشد.

ولى بيش تر آن را به همان معنى آب جارى تفسير كرده اند، گرچه آب نوشيدنى منحصر به آب جارى نيست، ولى بدون شك آب هاى جارى بهترين نوع آن ها محسوب مى شوند، خواه به صورت چشمه ها باشد يا نهرها و يا قنات و چاه هاى جوشان.

بعضى از مفسران نقل كرده اند كه يكى از كفار هنگامى كه اين آيه را شنيد كه مى گويد: «اگر آب هاى مورد استفاده شما در زمين فرو رود چه كسى آب جارى در اختيار شما مى گذارد» گفت: «رجال شداد و معاول حداد!»، «مردان قوى پنجه و كلنگ هاى تيز. آب را از اعماق زمين بيرون مى كشند!» اما شب خوابيد آب سياه چشمان او را فرا گرفت، در اين حال صدايى شنيد كه مى گويد: «آن مردان قوى پنجه و كلنگ هاى تيز را بياور تا اين آب را از چشم تو بيرون كشند!» اما امروز مى دانيم كه اگر قشر «نفوذ ناپذير» زمين از ميان برود هيچ انسان قوى پنجه، و هيچ كلنگ تيز نمى تواند آبى استخراج كند⁽¹⁾.

نكته

در رواياتى كه از ائمه اهل بيت علیهم السلام به ما رسيده، آيه اخير به ظهور حضرت مهدى علیه السلام و عدل جهان گستر او تفسير شده است، از جمله در حديثى از امام باقر علیه السلام در تفسير اين آيه مى خوانيم:

«نزلت فى الامام القائم علیه السلام يقول ان اصبح امامكم غائبا عنكم، لا تدرون اين هو؟ فمن ياتيكم بامام ظاهر ياتيكم باخبار السماوات و الارض، و حلال الله و حرامه، ثم قال: و الله ما جاء تأويل هذه الاية، و لا بد أن يجي ء تاويلها؛ اين آيه دربارۀامامى نازل شده است كه قيام به عدل الهى مى كند (حضرت مهدى) مى گويد: اگر امام شما پنهان گردد، و نمى دانيد كجاست؟ چه كسى براى شما امامى مى فرستد كه اخبار آسمان ها و زمين، و حلال و حرام خدا را براى شما شرح دهد». سپس فرمود: «به خدا سوگند تأويل اين آيه نيامد و سرانجام خواهد آمد».⁽¹⁾

روايات در اين زمينه فراوان است و بايد توجه داشت كه همه از باب «تطبيق» است، و به تعبير ديگر ظاهر آيه مربوط به آب جارى است كه مايه حيات موجودات زنده است، و باطن آيه مربوط به وجود امام و علم و عدالت جهان گستر او است كه آن نيز مايه حيات جامعه انسانى است.

بارها گفته ايم كه آيات قرآن معانى متعدد، و ظاهر و باطن دارد، ولى اين نكته را نيز مؤكداً تكرار مى كنيم كه پى بردن به بطون آيات جز براى پيامبر و امام معصوم ممكن نيست و هيچ كس حق ندارد چيزى به عنوان باطن آيه از پيش خود مطرح كند، آن چه ما مى گویيم مربوط به ظواهر آيات است، و آن چه مربوط به بطون آيات است فقط بايد از معصومين بشنويم.

سورۀ «ملك» با حاكميت و مالكيت خداوند شروع شد، و با رحمانيت او كه آن هم شاخه اى از حاكميت و مالكيت او است پايان مى گيرد، و به اين ترتيب آغاز و انجامش كاملاً منسجم است.

خداوندا! ما را مشمول رحمت عام و خاصت گردان، و از آب حيات ولايت اوليائت سيراب فرما.

پروردگارا! ظهور حضرت مهدى علیه السلام آن چشمه آب حيات را تسريع كن، و تشنگان جمالش را با ظهورش سيراب گردان.

بارالها! به ما چشم بينا و گوش شنوا و عقل دانا، مرحمت فرمودى، حجاب هاى خودخواهى و غرور را از مقابل آن ها برگير، تا چهره حقيقت را آن چنان كه هست ببينيم، و در صراط مستقيم هدايت تو راست قامت گام برداريم.⁽¹⁾

دانشمندان براساس یک آزمایش مدل‌سازی شده که اخیرا توسط گروهی از محققان ناسا انجام شده است، اعلام کرده‌اند که افزایش غلظت دی‌اکسیدکربن و ازن در اتمسفر و نیتروژن در خاک نقش مهمی در تغییر چرخه آب دارد.

بررسی‌ها نشان می‌دهد در نظر نگرفتن اثرات نیتروژن و ازن در فتوسنتز می تواند کارشناسان را به دست‌کم گرفتن اثرات آب های روان منطقه‌ای در تغییر چرخه آب کره زمین هدایت کند. فلزر که طراح اکوسیستم در دانشگاه لی‌های است، در این باره می‌گوید: آب روان بیش تر را می توان به معنای آلودگی و جاری شدن سیل بیش تر از آبراهه‌ها دانست. از سوی دیگر، افزایش آب های روان می تواند خشک سالی‌های کم تری را به وجود آورد و آب بیش تری برای مصرف انسانی و کشاورزی در دسترس قرار دهد، اما در هر صورت، مدیران منابع آب نیاز به برآورد میزان دقیقی از روان‌آب‌ها برای برنامه‌ریزی بهتر در جهت کنترل تغییرات چرخه آب دارند.

تحقیقات نشان داده است گیاهان نقش مهمی در کنترل چرخه آب در زمین دارند، گیاهان به طور طبیعی در ضمن تعرق، آب را خارج می‌کنند و به این ترتیب، آب را از خاک به اتمسفر بر می‌گردانند.

مقدار آبی که گیاهان به اتمسفر می‌گردانند بستگی دارد به این که چه مقدار

دی‌اکسیدکربن در جو موجود است. مطالعات نشان داده است با وجود کاهش بارش‌ها در جهان در 50 سال گذشته، روان‌آب‌ها افزایش یافته است.

هم چنین بررسی‌ها نشان می‌دهد که افزایش دی‌اکسیدکربن (CO2) منافذ گیاهی را برای میزان تخلیه آب تغییر می دهند. با افزایش میزان دی‌اکسیدکربن، منافذ برگ گاهی برای کنترل حفاظت از ذخایر آب های داخلی بسته می‌شود این رفتار از سوی روزنه گیاه ضمن کاهش میزان تعرق کارایی مصرف آب را افزایش می‌دهد.

دانشمندان می‌گویند گاهی اوقات افزایش دی‌اکسیدکربن (CO2) اثر معکوس دارد، افزایش رشد پوشش گیاهی با افزایش میزان فتوسنتز منجر به ایجاد تاج پوشش ضخیم‌تر از برگ برای گیاه می‌شود که این امر افزایش تعرق و کاهش روان‌آب را به دنبال دارد. این تحقیق که روی جنگل های شرق آمریکا و رودخانه می‌سی‌سی‌پی انجام شده، نشان داده است که به طور کلی در هر نقطه‌ای که میزان دی‌اکسیدکربن افزایش یابد روان آب 3 تا 6 درصد افزایش خواهد یافت.

دانشمندان نقش دو متغیر دیگر را نیز مورد بررسی قرار دادند. ازن اتمسفر و نیتروژن خاک، بر این اساس، افزایش بیش از حد ازن سطح زمین به سلول‌های فتوسنتز کننده صدمه می‌زند و کاهش در فتوسنتز را به دنبال کاهش تعرق در پی دارد که منجر به تغییر چرخه آب و افزایش روان‌آب می‌شود.

در جنگل های شمالی و معتدل نیز میزان فتوسنتز بستگی به میزان نیتروژن و مغذی بودن خاک دارد به طوری که نیتروژن کم تر در خاک میزان فتوسنتز و تعرق را کاهش می‌دهد.

گرچه این مطالعه در جنگل های شرقی آمریکا متمرکز بوده است، اما ناگفته پیداست که اثرات کاهش یا افزایش نیتروژن و ازن در دسترس گیاهان در تمام نقاط

جهان به ویژه در جنوب آمریکا و اروپا نیز تأثیر مهمی دارد و با افزایشیا کاهش پارامتر‌های موجود در اتمسفر و خاک، چرخه آب روی کره زمین تغییر می‌کند.⁽¹⁾

13. دریاها و اَنهار، از اسرار وموجب تنبه بشر

اشاره

قرآن می فرماید:

«أَمَّنْ جَعَلَ الْأَرْضَ قَراراً وَ جَعَلَ خِلالَها أَنْهاراً وَ جَعَلَ لَها رَواسِيَ وَ جَعَلَ بَيْنَ الْبَحْرَيْنِ حاجِزاً أَ إِلهٌ مَعَ اللَّهِ بَلْ أَكْثَرُهُمْ لا يَعْلَمُونَ»⁽²⁾«يا كسى كه زمين را مستقرّ و آرام قرار داد، و ميان آن نهرهايى روان ساخت، و براى آن كوه هاى ثابت و پابرجا ايجاد كرد، و ميان دو دريا مانعى قرار داد (تا با هم مخلوط نشوند؛ با اين حال) آيا معبودى با خداست؟! نه، بلكه بيش تر آنان نمى دانند (و جاهلند)!».

تفسیر

در دومين سؤال به بحث از موهبت آرامش و ثبات زمين و قرارگاه انسان در اين جهان پرداخته مى گويد: «آيا معبودهاى ساختگى آن ها بهتر است يا كسى كه زمين را مستقر و آرام قرار داد، و در ميان آن، نهرهاى آب جارى، روان ساخت، و براى زمين، كوه هاى ثابت و پا بر جا ايجاد كرد»؟!» (تا همچون زرهى قشر زمين را از لرزش نگاه دارند)؛ «أَمَّنْ جَعَلَ الْأَرْضَ قَراراً وَ جَعَلَ خِلالَها أَنْهاراً وَ جَعَلَ لَها رَواسِيَ»⁽³⁾.

و نيز «ميان دو دريا (از آب شيرين و شور) مانعى قرار داد» تا با هم مخلوط نشوند؛ «وَ جَعَلَ بَيْنَ الْبَحْرَيْنِ حاجِزاً».

به اين ترتيب، چهار نعمت بزرگ در اين آيه آمده است كه سه قسمت از آن سخن از آرامش مى گويد:

آرامش خود زمين كه در عين حركت سريع به دور خودش و به دور آفتاب و حركت در مجموعه منظومه شمسى، آن چنان يك نواخت و آرام است كه ساكنانش به هيچ وجه آن را احساس نمى كنند، گويى در يك جا ميخكوب شده و ثابت ايستاده است و كم ترين حركتى ندارد.

و ديگر وجود كوه ها- كه سابقاً گفتيم دور تا دور زمين را فرا گرفته اند و ريشه هاى آن ها به هم پيوسته و زره نيرومندى را تشكيل داده است، و در برابر فشارهاى داخلى زمين و حركات جزر و مد خارجى كه بر اثر جاذبه ماه پيدا مى شود مقاومت مى كند، و هم مانعى است براى طوفان هاى عظيم كه آرامش زمين را بر هم مى زنند⁽¹⁾.

و ديگر حجاب و حايل طبيعى است كه ميان بخش هايى از آب شيرين و آب شور اقيانوس ها قرار داده، اين حجاب نامرئى چيزى جز تفاوت درجه غلظت آب شور و شيرين، و به اصطلاح تفاوت «وزن مخصوص» آن ها نيست كه سبب مى شود كه آب نهرهاى عظيمى كه به دريا مى ريزند تا مدت زيادى، در آب شور حل نشوند و در نتيجه جزر و مد دريا آن ها را بر بخش عظيمى از سواحل آماده كشت و زرع مسلّط مى سازد، و آن ها را آبيارى مى كند، كه شرح اين سخن را ذيل آيه 53 سوره فرقان در همين جلد آورده ايم.

و در عين حال در لابلاى بخش هاى مختلف زمين، نهرهايى از آب كه مايه حيات و زندگى و سرچشمه طراوت و خرمى، و مزارع آباد و باغ هاى پر ثمر است، قرار داده، بخشى از منابع اين آب ها در كوه ها است، و بخشى در لابلاى قشرهاى زمين.

آيا اين نظام مى تواند مولود تصادف كور و كر و مبدئى فاقد عقل و حكمت باشد؟

آيا بت ها نقشى در اين نظام بديع و شگفت انگيز دارند؟! حتى بت پرستان چنين ادعايى نمى كنند.

لذا در پايان آيه بار ديگر اين سؤال را تكرار مى كند كه «آيا معبودى با الله هست»؟؛ «أَ إِلهٌ مَعَ اللَّهِ».

نه «بلكه اكثر آن ها نادانند و بيخبر»؛ «بَلْ أَكْثَرُهُمْ لا يَعْلَمُونَ».⁽¹⁾

تبیین آیات از نگاه مرحوم علامه مجلسی ⁽²⁾

«وَ سَخَّرَ لَکُمُ الْفُلْک»؛ کار آدمیان را به خدا نسبت داده است، به این دلیل که اگر درختان سخت آفرید به نحوی که کشتی را بتوان از آن ساخت و آهن و ابزار دیگر ساختن آن را نیز فراهم کرده است.

و هم چنین دانشی که انسان بتواند آن را بسازد و آبی لازم بوده است که کشتیرانی در آن مسیر ممکن شود و بادهایی که آن را ببرند و حرکت سخت آن ها را میسر کنند و پهنا و عمق دریا و بعضی نهرها را چنان قرار داده که کشتی بتواند در آن برود. وابسته کردن همه این امور به خدا سزاوارتر است، چون خدا آفریننده همه این ها است و مدبر و مسخر این امور می باشد. گفته اند چون کشتی به دلخواه ناخدا در دریا روان است، گویا دریا جانوری مسخر او است، البته به فرمان و نیروی خدا.

«سَخَّرَ لَکُمُ الْأَنْهار»؛ چون از آب دریا برای زراعت کم تر بهره می برند، خدا نهرها و چشمه ها را که به وسیله آن ها ذراعت صورت می گیرد به بندگان خود یادآور

می شود و هم چنین متذکر این نکته می گردد که آب دریا نوشیدنی نبوده و آب نهرها نوشیدنی است.

«وَ هُوَ الَّذِی سَخَّرَ الْبَحْر»؛ یعنی برای کشتیرانی و غواصی، لؤلؤ آماده ساخت. «لِتَأْکُلُوا مِنْهُ لَحْماً طَرِیًّا»؛ منظور ماهی است که تازه ترین گوشت بوده و زود فاسد می شود و بایستی در خوردن آن عجله کرد.

و برای قدرت نمایی است که در آب ناگوارش، نعمتی گوارا و تازه آفریده است. «حِلْیَهً تَلْبَسُونَها» مثل لؤلؤ و مرجان.

<وَتَرَی الْفُلْکَ مَواخِرَ فیهِ>؛ که با پوزه و دماغه خود آب را می شکافند. و گفته شده است که صدایش در زمین جریان پیدا می کند. <و لِتَبْتَغُوا مِنْ فَضْلِهِ> منظور وسعت رزق به واسطه تجارت توسط کشتی ها می باشد. <وَ لَعَلَّکُمْ تَشْکُرُون> منظور این است که نعمت های خدا را بشناسیم و حق آن را ادا کنیم.

<وَ هُوَ الَّذِی مَرَجَ الْبَحْرَیْن>؛ بیضاوی در تفسیرش گفته است: دو دریا را در کنار هم گذاشته و به هم پیوسته است، به نحوی که درون هم نمی روند؛ یکی خوشگوار و تشنگی بَر و دیگری شور، و میان آن ها پرده ای نهاده است و نفرت از هم قرار داده و مرز معین مشخص کرده است، همچون دجله که به دریا می ریزد و فرسنگ ها پیش می رود در حالی که با آمیخته نمی شود و مزه آن تغییر نمی کند. هم چنین گفته اند: مقصود رود نیل است که در دریای بزرگ شور می ریزد و زمین میانجی آن ها است. پس با قدرت خویش بین این دو جدا سازی کرده و اختلاف در صفات آب ها را ایجاد می کند. همانا مقتضای طبیعت اجزای هر عنصری این است که به پیوسته باشند و به یکدیگر متصل باشند و در کیفیت مشابهت داشته باشند.⁽¹⁾

و گفته شده است رود آمل به دریای خزر می ریزد، این در حالی است که هنوز

گواراست و با آب شور مخلوط نمی شود و در میان دریا از آن آب شیرین می گیرند و چه بسا اگر این خبر درست باشد، در آیه نیز مانند این مورد جریان پیدا می کند.

<وَ ما یَسْتَوِی الْبَحْران>؛ نمونه ای برای مؤمن و کافر آورده است. «فرات»، تشنگی زدا است. و «سائغ» خوش نوش، «اجاج» شور سوزان. <مِنْ کُلٍّ تَأْکُلُونَ>؛ در ضمن وصف دو دریا و آن چه در آن هاست می باشد. یا برای کامل نمودن نمونه است و مقصود این است همان گونه که دو دریا با این که فوایدی مشترک دارند، در هدف ذاتی آب برابر نیستند، زیرا یکی از آن دو آمیخته ای دارد که آن را تباه و دگرگون کردهی و از سرشت خود خارج کرده است. مؤمن و کافر هم برابر نیستند، گرچه در برخ صفات چون دلیری و بخشش شریکند. برای آن که در بزرگ ترین خاصیت انسانی جدا هستند و به این دلیل که یکی از سرشت اصلی خود خارج شده است و دیگری بر سرشت خود باقی مانده است.

یا آن که آب شور از کافر برتر است، چون در برخی اوصاف سودمند با آب شیرین شریک است. مقصود از زیور، لؤلؤ و یاقوت است.

<وَ مِنْ آیاتِهِ الْجَوارِفِی الْبَحْرِ کَالْأَعْلام>؛ که همچون کوه های بزرگ با باد در دریا شتابان روانند و چون باد قطع می شود در دریا می مانند.

و همه این ها دلیلی است بر وجود صانعی سبب ساز و وجود نیروی کامل و حکمت تامه او، زیرا خدا هر سوی زمین را به یک نوع گیاه و کالا مخصوص ساخته است و با نقل و تبادل آن ها به وسیله کشتی، سودهای کلان به دست آید.

<لِکُلِّ صَبَّار>؛ یعنی با هر شخص با همت و برخوردار از اندیشه که در آیات خدا و نعم او تفکر می کند یا به هر مؤمن کامل نیز گفته می شود؛ زیرا روایت است که ایمان دو نیم است؛ نیمی صبر است و نیمی شکر. «أو یوبقهن» با طوفان غرقه آور. که مراد از آن هلاک کردن اهلش می باشد. (به جزای آن چه کردند).

<الله الذی سخر لکم البحر>؛ به این که سطح آن را صاف و لغزنده کرد به چیزی که اجزای آن به هم پیوسته نیست و فرورفتن در آب را ممنوع کرد.

<وَ لِتَجْرِیَ الْفُلْکُ بِأَمْرِه>؛ منظور این است که به تسخیرش می باشند و شما آن را به حرکت در می آورید.

<وَالْبَحْرِ الْمَسْجُور>؛ پر و جوشان. روایت شده است که خدا در روز قیامت دریاها را آتش می سازد و دوزخ را با آن ها به جوش آرد، یا به معنی آمیخته است و البته گفته اند «مسجور» نام دریایی در آسمان است که بحر حیوان است. <مَرَجَ الْبَحْرَیْنِ یَلْتَقِیان> یعنی دو دریا را در کنارهم روان کرد و میان آن ها پرده ای از قدرت خدا بر زمین برآورد که مخلوط نشوند و خاصیت خود را نبازند.

طبرسی در مجمع البیان گفته است: مقصود دریای آسمان و دریای زمین است، زیرا در آسمان دریایی است که خدا به قدرت خود آن را نگه داشته است و از آن باران بارد و در هر سال به وسیله باران به هم می خورند و در میان آن ها پرده ای است که از افتادن دریای آسمان و بالا رفتن دریای زمین جلوگیری می کند. از ابن عباس و مانند او روایت شده است که مقصود دریای فارس و دریای روم می باشد که دنبالشان به هم برخورده و جزیره هایی میان آن ها فاصله است. وگفته اند که منظور از مرج دو دریا، آمیختن دو طرف آن ها در برخورد با هم است، بی آن که همه آن ها درهم شوند.⁽¹⁾

<یَخْرُجُ مِنْهُمَا اللُّؤْلُؤُ وَ الْمَرْجان>؛ مروارید خرد و درشت و مرجان مهره ای سرخ است. اگر درست باشد که مروارید تنها از دریای شور بر می آید، به این دلیل «منهما» فرموده زیرا از محلّ اجتماع هر دو است یا برای این که چون به هم پیوستند، یک

چیز به حساب می آیند و آن چه از یکی بر می آید، به هر دو می گراید. بیضاوی و رازی در تفسیرشان گفته اند: مروارید جز از دریای شور برنیاید، پس چگونه فرموده است «منهما» [از هر دو؟] جواب آن به چند وجه می باشد:

طبرسی؟رح؟ گفته است: «منهما» یعنی از آب آسمان و آب دریا، زیرا وقتی قطره ها از آسمان به دریا می چکند، صدف ها دهن می گشایند و لؤلؤ از آن قطره ها می باشد. از این رو دو بحر را حمل به دریای آسمان و دریای زمین کرده است.

و گفته اند شیرین و تلخ مخلوط می شوند و تلقیح می گردند و لؤلؤ جز از مورد برخورد شیرین با تلخ به وجود نمی آید و این نزد دریانوردان معروف است.⁽²⁾

در این باره می گوییم: «لَهُ الْجَوارِ» یعنی کشتی ها. «منشئات» بنا بر کسر شین در قرائت حمزه و ابوبکر یعنی دارای شراع بلند یا ساخته شده معنا می گردد که منظور برآورد موج و گردش در دریا می باشد. <فَبِأَیِّ آلاءِ رَبِّکُما تُکَذِّبانِ>؛ از آفرینش مایه های کشتی و ارشاد به گرفتن و ساختن آن ها و روان کردن در دریا، ابزاری است که جز خداوند بزرگ نمی تواند بیافریند.

<إِنْ أَصْبَحَ ماؤُکُمْ غَوْراً>؛ یعنی در زمین فرو می رود، به نحوی که دلوها به آن نرسند. «ماء معین» یعنی روان یا آشکار. <وَ أَسْقَیْناکُمْ ماءً فُراتاً> که با خلق رودها و ایجاد منافع آن صورت گرفته است.⁽¹⁾

دانستنی هایی درمورد اقیانوس ها

اشاره

اقیانوس ها، این پهنه های آبی بیکران که ناگفته‌های بسیاری را در خود جای داده‌اند گاه علامت سؤال بزرگی می‌شود برای دوستداران جهان هستی. به راستی این مخزن طبیعی بزرگ آب چگونه بر روی زمین قدرت نمایی می‌کند؟ شاید ندانید اما با آن که این پهنۀ نیلگون در دسترس بشر قرار دارد 80 درصد آن هنوز ناشناخته مانده است. در ادامه با دیجی رو همراه باشید تا با ناگفته‌های جهان پر رمز و راز اقیانوس ها بیش تر آشنا شوید.

1. چگونگی پیدایش و نام اقیانوس ها

در زمانی تقریباً بیش از 4 میلیون سال قبل سیاره زمین فقط یک جسم سنگی بزرگ و عاری از هرگونه حیات و آب بود. پس این حجم وسیع آب که اکنون بر روی کره زمین جاریست از کجا آمده است؟

برای یافتن پاسخ این سؤال تحقیقات بسیاری انجام شد. زمین شناسان بر

این عقیده‌اند که فوران‌های آتشفشانی متعدد و بمباران شدن سطح زمین توسط ستاره‌های دنباله دار و شهاب سنگ ها منجر به ترکیب شدن عناصر گازی مختلف در روی زمین شد و در میان این گازها، اکسیژن و هیدروژن موجود (که عناصر تشکیل دهندۀ آب هستند) با هم ترکیب شدند و آب ها را بر سطح زمین به وجود آوردند و این گونه تصوّر می‌شود که سرانجام اقیانوس ها از تبخیر آب‌هایی که بر روی زمین جاری بودند به وجود آمده‌اند. بدین صورت که بخارهای آب به شکل ابر درآمده و باعث بارندگی شدند و در طول سالیان دراز، باران هایی که در مناطق پست سطح زمین ریخته می‌شدند اولین اقیانوس ها را پدید آوردند. جالب است بدانید اگر از فضا به کره زمین نگاه کنیم آن را به رنگ آبی می‌بینیم که این موضوع خبر از وسعت و تعدد اقیانوس های موجود در کره زمین می‌دهد.

تقریباً سه چهارم سطح زمین از اقیانوس ها پوشیده شده است، اما اقیانوس ها بین نیم کره شمالی و جنوبی به طور مساوی تقسیم نشده‌اند، بلکه نیم کره شمالی بیش تر از خشکی تشکیل شده تا اقیانوس. نسبت خشکی‌های نیم کره شمالی نیز از جنوبی بیش تر است به طوری که 39 درصد نیم کره شمالی خشکی بوده در حالی که فقط 19 درصد نیم کره جنوبی از خشکی تشکیل شده است.

2. نبود مرز در میان اقیانوس ها

آیا می دانستید در کره زمین هیچ مرزی وجود ندارد که اقیانوس ها را از هم جدا کند و همه به هم راه دارند!

با این حال بر روی این گسترۀ خاکی، پنج اقیانوس با نام‌های آرام، هند، اطلس، منجمد شمالی و منجمد جنوبی قدرت نمایی می‌کنند. پنج پهنۀ آبی وسیع که بسیار شور هستند. در این جا قابل ذکر است که اقیانوس آرام نه تنها بزرگ ترین و عمیق‌ترین اقیانوس در جهان به شمار می‌رود، بلکه عمیق‌ترین و تاریک‌ترین

نقطه بر روی کره زمین نیز در این اقیانوس جای دارد؛ جایی فراتر از دسترس بشر و مخلوقاتش. هم چنین در این بین اقیانوس منجمد شمالی کوچک ترین اقیانوس از پنج اقیانوس محسوب می شود.

با این وجود و در حالی است که در کره زمین آب فراوانی وجود دارد، امروزه مردم زیادی در جهان از کمبود آب قابل استفاده رنج می‌برند و بسیاری جنگ جهانی سوم را جنگ آب می‌دانند. این آب ها تقریباً 70 درصد از سطح زمین را پوشش می دهند و بیش ترشان را می توان در اقیانوس ها یافت و این بدان معناست که حدود 97 درصد از آب موجود در سطح زمین بسیار شور است.

چرا این‌قدر آب اقیانوس ها شور است و این مقدار نمک زیاد از کجا به این آبی بیکران راه یافته است؟

دانشمندان بر این عقیده‌اند که در ابتدای پیدایش زمین احتمالاً اقیانوس ها به اندازه امروز شور نبودند، بلکه گذر ایام و ریزش باران های بسیار را عامل این شوری می‌دانند، اما براستی چگونه باران ها می توانند شوری اقیانوس ها را افزایش دهند؟

دانشمندان این باران ها را باران های اسیدی می دانستند چرا که در هنگام ریزش، با دی اکسید کربن موجود در هوا ترکیب شده و باران های اسیدی را به وجود می آوردند. این بارش‌ها پس از جار ی شدن بر روی زمین، املاح و مواد معدنی که در روی زمین وجود داشت را با خود حمل کرده و به سوی رودخانه‌ها روان می‌شدند و پس از پیوستن رودخانه‌ها به دریاها و اقیانوس ها این املاح به شوری آب می‌افزودند.

باران‌های اسیدی اثرات مخرب فراوانی چه از لحاظ فیزیکی و چه از لحاظ شیمیایی بر روی کرۀ زمین بر جای می‌گذارند. در املاحی که این آب ها با خود حمل می‌کنند دو یون به نام سدیم و کلرید وجود دارد که ترکیب اصلی نمک را تشکیل می دهند. این یون‌ها بیش از 90 درصد از کل یون‌های حل شده در اقیانوس

را به خود اختصاص می دهند. غلظت نمک موجود در اقیانوس 35 در هزار است، به این معنا که 3.5 درصد وزن این آب ها از نمک های محلول تشکیل شده است.

3. یخ نزدن آب اقیانوس ها

آیا می دانستید که آب اقیانوس ها به خاطر نمک زیادی که در خود دارند یخ نمی‌زنند.

نمک موجود در آب اقیانوس ها باعث می‌شود تا نقطه انجماد این آب ها کم تر از صفر درجه (در حالت طبیعی آب در صفر درجه شروع به یخ زدن می‌کند) باشد و سرمای زیادی لازم است تا این آب ها شروع به یخ زدن کنند. این ویژگی اقیانوس ها برای بقای موجوداتی که در آن‌ها زندگی می‌کنند حیاتی است.

در این آب های شور چه موجوداتی زندگی می‌کنند؟

باید گفت میلیون ها گونه گیاهی و جانوری در اقیانوس ها زندگی می‌کنند، درحالی که بسیاری از آن‌ها هنوز برای بشر ناشناخته‌اند. موجودات زیادی که برخی از آن ها خنده‌دار هستند، برخی عادت‌های عجیب و غریب و توانایی‌های ویژه دارند، بعضی‌ها کوچک هستند و برخی عظیم الجثه.

از میان این گونه ها می توان به پلانکتون‌ها، ماهی‌ها، کوسه‌ها، خرچنگ‌ها، هشت پاها و دلفین‌ها اشاره کرد. هم چنین قابل ذکر است که زیستگاه بزرگ ترین پستاندار زنده جهان، نهنگ آبی نیز در اقیانوس هاست.

چرا اقیانوس ها اهمیت زیادی در زندگی انسان ها دارند؟

اقیانوس ها برای انسان ها منبع ارزشمندی به حساب می‌آیند. آن ها منابع محصولات مهمی چون داروها و موادی که در غذا استفاده می‌کنیم مثل تثبیت کننده‌ها هستند که ممکن است از جلبک ها ساخته شوند. هم چنین انسان ها از جانوران آبزی تغذیه می‌کنند.

اقیانوس ها با فتوسنتز جانداران کوچکی به اسم فیتوپلانکتون که در آب ها هستند منبع بزرگ تولید اکسیژن برای کره زمین محسوب می‌شوند. این موجودات 50 تا 85 درصد اکسیژنی که ما تنفس می‌کنیم را تولید می‌کنند و حتی این توانایی را دارند که کربن اضافی را ذخیره کنند.

اقیانوس ها منابع طبیعی مثل گاز و نفت را در دل خود جای داده‌اند و هم چنین در تنظیم آب و هوای کره زمین نقش مهمی را ایفا می‌کنند.شما از اقیانوس ها چه می‌دانید؟ اطلاعات خود را با ما و دیگر کاربران به اشتراک بگذارید.⁽¹⁾

4. شوری آب دریاها

چرا آب دریاها شور است؟

بسیاری از مردم، شوری آب دریاها را، خوش ندارند و می پندارند که اگر آب دریاها شیرین بود، بهتر بود. چرا آب دریاها شور است؟ با آن که همه رودخانه هایی که در روی زمین، به دریاها می ریزند، دارای آب شیرین هستند! چه کسی این نمک فراوان را در آب دریا ریخته و چرا ریخته، این نمک از کجا آمده؟ آیا تمام شدنی نیست؟

مقاومت آب شور، در برابر فساد، از آب شیرین، بیش تر است. اگر آب های اقیانوس ها شیرین، می بود، خطر فاسد شدن و گندیدن آن ها، بسیار بود. اگر آب های دریاها بگندند، زنده ای در کره زمین، باقی نخواهد ماند، بوی گند و تعفن آب، موجود زنده ای را باقی نخواهد گذارد. آب های گندیده، بهترین جا، برای زندوزای حشرات، به ویژه حشره های سمی می باشند. آن وقت است که حشرات، نه نباتی را باقی خواهند گذارد نه حیوانی، نه انسانی.

قسمتی از نمك موجود در آب دریا از طریق فعالیت های اتشفشانی زیر آبی

وارد آن می‌شود اما قسمت اعظم این نمك مربوط به فرسایش پوسته زمین یا خاك است. املاح معدنی موجود در خاك در آب باران حل می‌شود و از طریق رودخانه‌ها به دریاها حمل می‌گردد. آن گاه زمانی كه بر اثر تابش نور خورشید قسمتی از آب دریا بخار می‌شود نمكی كه در آن وجود دارد بر جای باقی می‌ماند و این امر باعث می‌گردد كه تراكم نمك موجود در آب افزایش یابد. امروزه میزان املاح معدنی موجود در آب دریاهای آزاد جهان 3.5 درصد است كه بیش تر آن را سدیم كلراید یا همان نمك طعام تشكیل می‌دهد.

5. نمک های محلول در آب دریا

آب دریا به قدری شور است که قابل خوردن و زراعت نیست. علت این شوری، وجود نمک های مختلف به خصوص نمک طعام می باشد. اقیانوس شاید تنها جایی باشد که بتوان تمام عناصر را در آن جا یکجا پیدا کرد. از عناصر ساده بیش از شصت نوع آن در آب اقیانوس شناخته شده و احتمال وجود بقیه چندان بعید به نظر نمی‌رسد. مقدار بعضی از عناصر در آب دریا، به قدری ناچیز است که به طور مستقیم تشخیص داده نمی‌شود، ولی وجود آن ها در اندام جانوران دریا ثابت شده است. وزن کل املاح موجود در آب اقیانوس ها را حدود تن برآورد کرده‌اند. این املاح می تواند تمام سطح کره زمین را به ضخامت 45 متر بپوشاند و اگر فقط روی قاره‌ها قرار گیرد، ضخامت آن به 153 متر خواهدرسید.⁽¹⁾

14. جزر و مدّ درآب ها

بیان بحار الأنوار

*بیان بحار الأنوار ⁽²⁾

«الْعِلَلُ، وَ الْعُيُونُ، عَنْ مُحَمَّدِ بْنِ عَمْرِو بْنِ عَلِيٍّ الْبَصْرِيِّ عَنْ مُحَمَّدِ بْنِ عَبْدِ اللَّهِ بْنِ

أَحْمَدَ الْوَاعِظِ عَنْ عَبْدِ اللَّهِ بْنِ أَحْمَدَ بْنِ عَامِرٍ الطَّائِيِّ عَنْ أَبِيهِ عَنْ أَبِي الْحَسَنِ الرِّضَا عَنْ آبَائِهِ علیه السلام قَالَ سَأَلَ رَجُلٌ مِنْ أَهْلِ الشَّامِ أَمِيرَ الْمُؤْمِنِينَ علیه السلام عَنِ الْمَدِّ وَ الْجَزْرِ مَا هُمَا فَقَالَ مَلَكٌ ⁽¹⁾مُوَكَّلٌ بِالْبِحَارِ يُقَالُ لَهُ رُومَانُ فَإِذَا وَضَعَ قَدَمَيْهِ فِي الْبَحْرِ فَاضَ وَ إِذَا أَخْرَجَهُمَا غَاضَ ».⁽²⁾

ترجمه:

در علل و عیون: به سندى تا گويد مردى شامى از امير المؤمنين علیه السلام پرسيد مدّ و جزر چيستند، فرمود: فرشته اى به نام رومان گماشته است بدرياها و چون دو گام در دريا نهد آب بالا آيد و مدّ باشد و چون آن ها را از آب برآورد فرو كشد و جزر شود.⁽³⁾

سپس مرحوم مجلسی می فرماید⁽⁴⁾:

حكماء در سبب مدّ و جزر چند قول دارند و سخنى درست ندارند، و آن چه در خبر ذكر شده درست تر و معتدل تر است، و من يكى از موثقين را شنيدم كه گفت چيز بزرگى را ديدم كه از هوا به دريا كشيده مي شد و آبش بالا مى آمد و چون آن چيز مي رفت آب ته ميكشيد و جزر مي شد و اما آن چه حكماء دربارۀ آن گفته اند در رساله اخوان الصفا اين ست:

علت بالا آمدن آب دريا و كشش آن در ساحل و كولاك و باد آن در هر سو و هر وقت از زمستان و تابستان و بهار و پائيز براى اين ست كه آب داغ مى شود و باز مي گردد و جاى وسيع ترى مي خواهد و اجزاء آن از هر سو كه پنج است شرق و

غرب و راست و چپ و بالا همديگر را هُل مي دهند و جابجا مي كنند و در ساحل، موجهاى مختلف از هر جهت پديد مي شوند، و اما كولاك هاى موسمى، اثر تشكل فلك و اخترانست و پرتو آن ها در سطح دريا در آفاق و چهار جهت، واتصالات ماه بدان ها در 28 منزل خود چنان چه در كتب احكام نجوم ذكر شده.

و اما علت مدّ برخى درياها وقت بر آمدن ماه و نهان شدن آن به خصوص اين ست كه در ته آن ها سنگ سخت است و چون ماه به آن ها بتابد و پرتوش برگردد آن ها را گرم و لطيف كند و بالا آورد و موج گيرد و مدّ حاصل شود و نهرها كه در اين درياها ريزند بعقب برگردند و بالا گيرند و وضع آن ها تا ماه ميان آسمان ست همين است و چون فرو آيد جوش دريا آرام گردد و سرد شود و بقرارگاه نخست خود روند و سطح آن پایين كشد و نهرها در آن روان شوند، و بدين شيوه اند تا ماه بافق غربى آن درياها رسد، و چون بافق شرقى بازگردد مد شروع شود تا باز ماه بالاى سررسد و چون فرو آيد مد تمام شود.

اگر گويند چرا پرتو خورشيد در مد و جزر اثر ندارد كه به سطح درياها ميتابد ما جوابش را در رساله علل و معلومات بيان كرديم.

مسعودى در مروج الذهب گفته: مد اين ست كه آب بعادت خود روان ست و جزر برگشت آب ست بر خلاف شيوه خود، اين مدّ و جزر در درياى حبشه است كه درياى چين و هند است و در درياى بصره و فارس: و درياها بر سه گونه اند، برخى جزر و مدّ روشن و آشكار دارند، و برخى جزر و مد نهانى دارند و برخى هيچ جزر و مد ندارند و مردم در علت آن نزاع دارند.

برخى آن را اثر ماه دانند. براى اين كه با آب هم جنس است و آن را گرم می كند و باز می كند و بالا مى آيد چون ديگى كه تا نيمه يا ثلث آب دارد و چون بجوش آيد پر گردد و در حس بيش شود، زيرا حرارت هر جسمى را از هم باز می كند و سردى آن را به

هم مي فشارد و ته درياها داغ مى شود و زمينش شيرين مي گردد و مستحيل مي گردد و گرم مى شود مانند بالوعه ها و چاه ها، و چون آب گرم شد پهن مى شود و فزون مي گردد و اجزاءش همدگر را هل مي دهند و جهش مي گيرند و نياز به جاى بيش ترى دارند.

و چون ماه پر روشن شود گرمى سختى در جو پديد كند و آب فزايد و اين مد ماهانه است، و گروهى گفتند اگر مد و جزر بر اثر گرمى و سردى آب دريا باشد چون ديگ كه بجوشد و بالاگيرد و سرد شود پایين رود بايد اثر خورشيد در آن بيش تر باشد چون گرمى آن بيش است و بايد مد با برآمدن خورشيد آغاز شود و جزر با غروبش با اين كه چنين نيست، و اينان پندارند كه علت مد و جزر بخارها است كه در درون زمين پديد شوند كه پيوسته بر آيند و به هم درآيند و فزايند و آب را بالا آرند تا مايه آن ها از زير آب كم شود و از اثر ساقط شوند و باز آب به جاى خود برگردد، و از اين رو جزر و مد در شب و روز و زمستان و تابستان و در نهانى ماه و بر آمدن آن در نهانى خورشيد و برآمدنش وجود دارد.

گفته اند اين خود به چشم ديده شود، زيرا پايان هر جزرى آغاز مدّ است و پايان هر مدى آغاز جزر براى آن كه اين بخارها پيوسته توليد شوند و به جاى هم آيند براى آن كه چون آب درياها بتك نشينند بخار زمين را برآرند و هر گاه آب برگردد بخار پديد شود و چون بالا آيد بخار كم شود.

و مردم ديندار گفته اند: هر چه سبب طبيعى آن دانسته نيست كار خدا است و دليل بر يگانگى و حكمت او است و مد و جزر علت طبيعى معلومى ندارند، ديگران گفتند جوشش آب دريا يك عارضه طبيعى است مانند جوشش صفراء و خون در طبع آدمى كه در هر حالى مايه اى دارند و چون نيرو گرفت جهش كند وانگه خرده خرده فرو نشيند تا باز آيد.

گروهى ديگر همه آن چه گفتيم نادرست دانند و گويند هواى روى دريا پيوسته

به آب بدل شود و از آن ست كه سطح آب برآيد و بجوشد و مد پديد شود و بر اثر جوشش آب مستحيل بهواء شود و كم گردد و فرو كشد و جزر رخ دهد و پيوسته چنين است و به دنبال يك ديگرند و هميشه آب هوا شود و هوا آب گردد، و بسا اين پديده هنگامى كه ماه پر نور است بيش تر باشد، زيرا ماه پرنور بيش تر هواء را آب سازد، و ماه سبب فزونى مد است نه مد، زيرا بسا كه مد در اوقات محاق ماه هم وجود دارد، و مد و جزر درياى فارس بيش تر اوقات از سپيده دم است.

و بيش تر كشتيرانانى كه به اين دريا و جزيره هايش رفت و آمد دارند گويند مدّ و جزر در بيش تر اين دريا در سال جز دو بار نيست يك بار در ماه هاى تابستانى از شرق به شمال تا 6 ماه و پس از آن آب در شرقي هاى اين دريا و درياى چين بالا گيرد، و يك بار هم در زمستان كه مدّ از غرب بجنوب باشد تا شش ماه وانگه آب در غربيهاى دريا و جزيره هاى چين بالا گيرد.

و بسا دريا به وسيله باد در حركت آيد، زيرا چون خورشيد در سمت شمال باشد هوا به سوى جنوب چرخد و از اين رو درياهاى جنوبى در تابستان پر آب مي شوند و بالا مي گيرند چون هوا بجنوب سرازير مى شود و آب را با خود مي برد و آب در شمال كم مى شود و چون خورشيد در جنوب باشد هوا از جنوب به شمال سرازير شود و آب هاى جنوبى را به شمال آورد و آب در جنوب كم شود، و جابجا شدن آب دريا در دو ميل كلى شمال و جنوب جزر و مدّ ناميده شده است و مد جنوب جزر شمال است و مد شمال جزر جنوب.

و اگر يكى از ستاره هاى سياره با ماه در يكى از دو ميل موافق شود عمل مد و جزر سخت گردد، و انقلاب آب دريا به سمت مخالف جاى خورشيد سخت شود، اين نظر از كندى و احمد بن خطيب سرخسى حكايت شده كه گفتند: دريا با حركت بادها حركت دارد.

و خلاصه اين ست كه نهر بصره و نهرهاى نزديكش در هر روز و شب دو بار مد دارند هميشه و وابسته بطلوع و غروب خورشيد و بالا و پایين بودنش نيست و آن را مد روزانه نامند و هنگام فزايش روشنى ماه سخت تر است و آن را مدّ ماهانه نامند و ممكن است وابسته به ماه باشد چون بيش تر در پى آن ست و هنگام فزودن روشنى ماه پديد شود.

ولى ظاهر آن است كه اگر اثر فزودن روشنى آن بود بايد به همراه آن يا پس از آن باشد كه ماه در دريا اثر كند با اين كه بدين معنا در پى آن نيست و بر فرض اين كه اثر ماه باشد شكى در بطلان گفته نخست كه دليل آن را گرم شدن دريا به روشنى ماه كه هم جنس آن ست دانسته و هم گرم شدن فضا را بدان وابسته نادرست است، بلكه گفته اند روشنى ماه فضا و اجسام را سرد می كند چنان چه به تجربه رسيده.

آری، بسا عقل روا داند كه ماه در مد اثر كند براى ارتباطى كه ميان روشنى آن و آن ست گرچه وجه آن را ندانيم، ولى باز هم بى اثرى مقارنه و تاخير در آن احتمال را سست سازد و نادرست بودن ارتباط مد روزانه به ماه روشن است و ارتباط آن باختران به تنهائى يا به همراه ماه بسيار از باور دور است و تأثير گرمى اختران در آن ظاهر الفساد است.

و قول دوم كه اثر بخارهاى درونى زمين است مورد اعتراض است از اين نظر كه اگر بخارهاى بسيار و درهم باندازه اى كه در يارى به اين عظمت را بجوش آرند و از درون زمين يك باره برآيند چنان چه ظاهر كلام است بايد در هر شبانه روزى شكاف هولناكى در زمين پديد آرند كه باز و بسته شود و بسا كسى شك در بطلان آن ندارد و اگر زمين شكاف بر دارد چه دليلى دارد كه بسته شود و احتمال اين كه علتش شكاف در نزديك آن ست در نهايت بعيد است.

و اگر بخار خرده خرده از زمين بر آيد بايد دريا پيوسته بجوشد نه اين كه بطرز

مد و جزر پر و خالى گردد قول سوم كه گفته اند اثر جهش طبايعند ايرادش اين ست كه اگر طبايع بى سبب بجهند كه باطل است و اگر گويند جهش ذاتى طبع است كسى آن را نگفته است و اگر گويند سبب نامعلومى دارد جوابى براى مسأله نيست، زيرا سؤال از سبب است.

و آن چه در قول چهارم آمده كه براى انقلاب خورشيد است از شمال و جنوب وجهى ندارد و منطبق با خصوصيات مد و جزر نيست.

و بهتر اين ست كه گفته شود اثر قدرت و حكمت خدا است به وسيله فرشته اگر خبرش درست باشد يا اسباب ديگرى كه مصلحت داند، زيرا خدا سبب ساز است و وقت معين كن آن ها، و ما مكلف ببررسى اسباب آن نيستيم گرچه ممكن است برخى وجوه ياد شده در آن اثر كنند، و خدا كه داند آن را تدبير كند، براى ما همان فهم بهره ها و سودهاى آن بس است.⁽¹⁾

جزر و مد (Tides)

از زمان‌هاي گذشته مردم مي‌دانستند ميان طلوع و غروب ماه و جزر و مد آب درياها رابطه‌اي برقرار است اما چگونگي آن را نمي‌دانستند تا آن كه اسحاق نيوتن (Isaac Newton) براي نخستين بار چگونگي رابطه را بيان كرد.

جزر و مد زائيدۀ نيروي جاذبه ماه

بر روي زمين در هر لحظه دو منطقه وجود دارد كه در اين مناطق آب اقيانوس‌ها به نحو چشم‌گيري بالا مي‌آيد که به آن ها «كوه‌هاي دوگانه مد» مي‌گويند.

يكي از آن ها در امتداد خط واصل بین ماه زمین و در قسمت رو به ماه است و ديگري در همان امتداد و در قسمت پشت به ماه زمين قرار دارد.

دليل ايجاد «كوه مد» اول را مي‌توان به خوبي فهميد؛ در اين منطقه ماه در نصف النهار ناظر و در بيش ترين ارتفاع خود در آسمان قرار دارد.

در نتيجه توده آب‌هاي درياها با بيش ترين شدت در جهت ماه جذب مي‌شوند.

دليل ايجاد «كوه مد»

زمين و ماه، هر دو به دور يكديگر مي‌چرخند. در واقع هر دو جرم آسماني بر دور مركز گرانش مشترك بين خود مي گردند.

اما از لحاظ مقدار جرم، آن ها يك زوج نابرابر هستند، زيرا جرم زمین 81 برابر ماه مي باشد.

اگر جرم ماه و زمين با يكديگر برابر بود، اين مركز گرانش دقيقاً در وسط آن دو قرار مي گرفت، ولي چون زمين بسيار سنگين‌تر از ماه است، مركز گرانش به زمين نزديك تر است و در واقع زير سطح زمين قرار دارد.

زمين نيز در طول يك ماه، نوعي رقص تخم مرغي را گرد اين مركز گرانش مشترك اجرا می كند. در نتيجه يك نيروي گريز از مركز ايجاد می شود، كه بزرگ ترين بخش اين نيرو در قسمت پشت به ماه زمين متمركز مي گردد.

بنابراين توده آب هاي آن جا در اثر نيروي رانش به خارج از زمين كشيده مي‌شوند. زماني كه ماه در حال طلوع يا غروب در افق قرار دارد، كم ترين حالت مد يا همان جزر را خواهيم داشت.

جزر و مد دریا

به خاطر دوري خورشيد از زمين اثر خورشيد در جزر و مد به تنهايي نسبت به اثر ماه، كم تر است (تصویر 7)

جزر و مد همراه با حركت ظاهري ماه در آسمان از افق شرقي به سوي افق غربي ناظر پيش مي‌روند.

بنابراين ما در هر منطقه از زمين روزانه دو بار شاهد جزر و مد آب درياها هستيم، اما از آن جا كه ماه نيز آهسته به دور زمين در گرش است، محل وقوع اين «كوه هاي مد» را با خود انتقال مي دهد.

بنابراين در طول يك دور چرخش زمين به دور خود، مكان كوه هاي مد تا حدودي جابه‌جا می شود.

بر اين اساس یک مد تا مد بعدي به جای 12 ساعت، 5/12 ساعت طول می کشد. اگر دقت كنيد مي‌بينيد اين زمان درست نصف زمان يك شبانه روز قمري است. يعني نصف 24 ساعت و 51 دقيقه، از طلوع ماه تا طلوع ماه در روز بعدي است. اگر زمين، خورشيد و ماه در يك امتداد واقع شوند، نيروي گرانش خورشيد، موجب تقويت نيروي گرانش ماه مي گردد.

اين حالت در زمان‌هاي «ماه نو» و «بدر» بروز می كند و در اين صورت بزرگ ترين جزر و مدها ايجاد مي‌شوند. به خاطر دوري خورشيد از زمين اثر خورشيد در جزر و مد به تنهايي نسبت به اثر ماه، كم تر است.

فاصله خورشيد از زمين 400 برابر دورتر از فاصله ماه از زمين است، و مي‌توان گفت نيروي كشندي خورشيد چيزي در حدود 7 درصد نيروي كشندي ماه است.

از طرفي هم دوري و نزديكي ماه به زمين هم تا تأثیرگذار است به نحوی که زماني كه ماه در حضيض مداري است، نيروي كشندي ماه تا 20 درصد بيش از حالت عادي است.⁽¹⁾

نیروی جزر و مد

هدف از این مطلب این است که شما بیش تر با جزر و مد آشنا شوید. جزر و مد یا همان کشند حاصل نیروی گرانشی است که از سمت کره ماه می باشد. این معلوم است که دریا ها نسبت به کره زمین نرمش پذیری بیش تری دارد و از همین جهت در برابر نیروی گرانش ماه ایستادگی کم تری دارد، به همین علت توده‌های آب زیر ماه جمع و انباشته می‌گردند و پدیده ای به نام «مد» ایجاد می‌کند. هم زمان با این مد در طرف دیگری از کره زمین مد دیگری صورت می گیرد که باعث می‌شود، آب های آن‌سوی کره زمین از ماه دور شود. بنابر این در طول شبانه روز در هر نقطه از سطح دریا، دو بار مد و دوبار هم «جزر» صورت می گیرد. جزر و مد به همراه حرکت ظاهری ماه از شرق به غرب حرکت می‌کند. گرانش خورشید نیز در جزر و مد حائز اهمیت است و نیروی گرانش خورشید تنها 7 درصد نیروی گرانش ماه است. وقتی که نیرو های گرانش ماه و خورشید به صورت همزمان عمل می‌کند، «مه کشند» نام دارد. (تصویر 8)

انرژی جزر و مد

انرژی جزر و مد چیست؟ (تصویر 9)

این سؤال ممکن است برای شما پیش بیاید که انرژی جزر و مد چیست؟ انرژی جزر و مد نوعی از انرژی آبی است که انرژی آبی جزر و مد را تبدیل به انرژی الکتریکی می کند. انرژی آبی جزر و مد یک انرژی تجدید پذیر است. درسته که استفاده از انرژی جزر و مد فراگیر نشده اما یکی از منابع تولید برق است. جزر و مد نسبت به انرژی های آبی و خورشیدی بیش تر و بهتر قابل پیش بینی است. ساده ترین راه برای تولید انرژی الکتریکی از جزر و مد، سدی است که به صورت مانع

در دریا وجود دارد. این سد و مانع می تواند سطح جزر و مد را تغییر داده و آشفتگی را درآب بالا ببرد. در قرن یازدهم در ساحل اقیانوس اطلس، فرانسه، انگلستان و اسپانیا دست به تولید این نوع دستگاه ها زدند.

علت وقوع جزر و مد

هدف از این مطلب آشنایی شما با علت وقوع جزر و مد است. آیا می دانستید که در بعضی از کشور‌ها آب های دریا تحت تأثیر نیروی جاذبه ماه نیستند و تنها یک بار جزر و مد دارند؟ جزر و مد در سطح دریا می تواند با هر قدرتی ایجاد شود. نیروی گرانش ماه علت اصلی این پدیده است. تغییرات جزر مد آبی به این صورت است که ابتدا سطح آب دریا بالا می رود، سپس آب به بالاترین سطح می‌رسد. بعد از چند ساعت سطح آب پایین می‌رود و سپس پایین رفتن متوقّف می‌شود. این نکته را در نظر داشته باشید که آبی که به ماه نزدیک تر است بیش تر از آبی که دورتر از آن است کشیده می‌شود. مواقعی که ماه و خورشید با زاویه 90 درجه نسبت به زمین قرار می‌گیرند، نیروی جاذبه به کم ترین حد ممکن می‌رسد که به آن حالت جزر و مد خفیف می‌گویند.

منشأ جزر و مد

همان طور که در عناوین قبلی گفته شد منشأ جزر و مد گرانش کره ماه است. بر روی کره زمین در هر لحظه دو منطقه وجود دارد که آب این مناطق به صورت چشمگیری بالا آمده، که به آن کوه های دو گانه می‌گویند. وقتی که نیرو‌های گرانش ماه و خورشید، به صورت همزمان عمل می‌کند، جزر و مد ها در پیشینه خود هستند که به آن جزر و مد بهاری می‌گویند. جزر و مد مورد توجه مردم در زمان ایران باستان بوده است. بسیاری از مردم معتقد بودند که جزر و مد بر اثر گرانش ماه بوده

است، که بعد ها توسط دانشمندان نیز تایید شده است. دانشمندان در آن موقع جزر و مد را به سه دسته تقسیم کردند: آشکار، نیمه آشکار و نا آشکار، اولین بار نیوتن انرژی جزر و مد را توصیف و ثبت کرد.

علت وقوع جزر و مد از نظر تاریخ

علت وقوع جزر و مد از نظر تاریخ این گونه شروع می‌شود که ارائه یک مدل ریاضی برای یک نظریه تا قرن 16 میلادی طول کشید. بعد از این مسأله ارائه دهنده این فرضیه، مواردی مانند مدار بیضی شکل سیارات را به فرضیه اش اضافه کرده و آن را گسترش داده. این فرضیه توسط گالیله به کمک تلسکوپ تایید شد. بعد از آن نیوتن با ارائه نظریه گرانش ماه و خورشید به علم فیزیک کمک کرد که بیش تر علت جزر و مد را بدانیم. این روشن است که زمین دور خورشید، و کره ماه به دور زمین می‌چرخد. این اجرام آسمانی می تواند گرانشی را به وجود بیاورد که موجب پدیدار شدن جزر و مد آبی می‌شود.

کشف رابطه جزر و مد توسط نیوتن

در زمان های قدیم مردم می دانستند که میان طلوع و غروب ماه، شب و روز و جزر و مد ارتباطی وجود دارد اما چگونگی آن را متوجه نمی‌شدند تا آن که، اسحاق نیوتن برای اولین بار این ارتباط را پیدا و کشف کرد. هنگامی که ماه و خورشید به دور یک دیگر می‌گردند در واقع در حال چرخش در مرکز نیروی گرانش مشترک خود هستند، اما چون جرم آن‌ها یکسان نیست و جرم زمین 81 برابر جرم ماه است، این مرکز نیرو در وسط قرار ندارد. و به سطح کره زمین نزدیک تر است. در واقع زیر سطح کره زمین قرار می گیرد. زمین طی مدت یک ماه، دور این مرکز گرانش مشترک می‌چرخد. در نتیجه نیروی گرانشی ایجاد می‌شود که قوی ترین آن در پشت ماه است.

مزایا و معایب جزر و مد

مزایا و معایب جزر و مد به این صورت است که همان طور که گفته شد نیروی جزر و مد آبی، یک منبع انرژی تجدید پذیر است که نیروگاه‌های آن آلودگی و کثیفی ندارد در ضمن این نیروگاه‌ها نیاز به تعمیر و یا سوخت ندارد. این هایی که گفته شد مزایا جزر و مد بود. حال با معایب آن نیز آشنا شوید: ساخت این نوع نیروگاه های جزر و مدی پر هزینه است و چنین نیروگاه هایی در همه زمان‌ها امکان ایجاد انرژی الکتریکی ندارند و برق تولید نمی‌کنند. کابل هایی که به هم متصل هستند در رفت و آمد کشتی ها و قایق ها مشکل ایجاد می‌کند. این نوع نیروگاه ها ساختار محیط زیست اطراف خودشان را تغییر می‌دهد و در زندگی پرندگان اثر می‌گذارد و آخرین نکته این است که بر روی تشکیل رسوبات اثر می‌گذارد.

تأثیرات شگرف جزر و مد

پدیده جزر و مد بدون شک برای ساکنان اطراف دریا پدیده ای ساده و عادی تلقی می‌شود، اما کسانی که به قصد مسافرت سفر می‌کنند، از آثار به جا مانده این پدیده بی خبر هستند و ممکن است در چاله های پدید آمده ناشی از جزر و مد آبی فرو بروند. هر ساله در تعطیلات جمعیت زیادی روانه دریاها می‌شوند و برای استراحت به مناطقی که دریا دارند سفر می‌کنند. فکرش را بکنید فردی به ساحل برود و تمام فرضیات ممکن مانند شلوغی ساحل، باران شدید را در ذهن خود ایجاد کرده باشد، اما یکباره ببیند که آبی وجود ندارد. یک داستان ژرمنی وجود دارد دقیقاً مانند همین مثال. انسان می تواند این گونه تصوّر کند که دریا از ذرات کوچک آهن تشکیل شده است، ماه هم یک آهنربا در نظر می گیریم. با چرخش زمین مد در اطراف زمین به حرکت در می آید.

جزر و مد در هوا و خشکی

ممکن است این سؤال برای تان پیش بیاید که آیا ماهی که آب دریا را به سمت خود می‌کشد، امکان کشش هوای اطراف کره زمین را دارد یا خیر؟ مسلّماً نیروی گرانش ماه بر هوای اطراف زمین تأثیر می‌گذارد. در مورد مدی که در هوا اتفاق می‌افتد باید بگویم که بسیاری از حرکت های ناگهانی هوا به علت همین گرانش ماه است که به آن جزر و مد در هوا و خشکی می گویند و این نوع جزر و مد از الگوی خاصی پیروی نمی‌کند. برعکس این که عجیب به نظر می‌رسد باید بگویم که این موضوع حقیقت دارد. برای اثبات این موضوع دستگاهی وجود دارد که گرانش ماه و خورشید را بر هوا و خشکی نان می‌دهد.

چرا دریای خزر جزر و مد ندارد؟

ممکن است این سؤال برای شما پیش بیاید که چرا دریای خزر جزر و مد ندارد؟ اقیانوس ها و دریاهای زیادی در جهان وجود دارد که چه جزر و مد روزانه و چه نیمه روزانه ندارند. برای مثال: دریای بالتیک، دریای سیاه، دریای خزر و البته دریای مدیترانه. به خاطر این که واکنش زیادی به این نیروها نشان نمی دهند و جزر و مد نیز روی آن‌ها تأثیر نمی‌گذارد. واکنش آن‌ها به نیروی گرانش ماه و خورشید بسیار کم و در حد چند سانتی متر یا حداکثر متر است. بنابر این می توانیم آن‌ها را فاقد جزر و مد در نظر بگیریم.

تأثیرات جزر و مد دریا در ماهی گیری

تأثیرات جزر و مد دریا در ماهی گیری حائز اهمیت است. یکی از دلایل موفقیت یا عدم موفقیت یک ماهی گیری به طور مستقیم به جزر و مد بستگی دارد. جزر و مد موجب تعیین نمودن ساعاتی برای ماهی گیری می‌شود. بهترین مواقع برای ماهی گیری در هنگام جزر و مد هنگامی است که آب دریا به بالاترین حد

خود رسیده است، زیرا در این زمانجریانات دریا متوقّف شده و ماهی‌ها نزدیک این مکان می‌شوند و برای تغذیه وارد تور‌های ماهی گیری می‌شوند. در این ساعات که گفته شد اگر در سواحل سنگی باشید، به راحتی می توانید ماهی های دلخواه خود را صید کنید. برای مثال: هامو، تک خال، شانک، شوم و..

معجزه جزر و مد در دریا

جزر و مد می تواند خرابی های بسیاری را به وجود آورد. در این عنوان می‌خواهیم از معجزه جزر و مد در دریا و بد ترین جزر و مد دنیا برایتان بگوییم. بعد از خورشید گرفتگی سال 93، در روز اول فروردین، اروپاییان شاهد بزرگ ترین مد دریا در قرن 21 بودند. این اتفاق ابر مهکشند نام دارد در بین عموم مردم به علت شدت و بزرگی که داشت معروف است. دانشمندان بر این باورند که این پدیده هر 18 سال یکبار اتفاق می افتد و در هر قرن تنها 5 یا 6 بار رخ می‌دهد. یکی از بزرگ ترین و هیجان انگیز ترین مهکشند ها در شمال فرانسه اتفاق افتاد، امواج 12 متری آب دریا یک صومعه تاریخی را در دل اقیانوس می‌برد.⁽¹⁾

جزر و مد

در میان سیارات منظومه شمسی، سیاره زمین تنها سیاره ای است که دارای مقادیر بسیار زیاد آب در سطحش می باشد به طوریکه تقریباً سه چهارم سطح آن از آب پوشیده شده است.

بیش تر مردم با تغییرات روزانه سطح آب دریاها به عنوان جزرومد آشنا هستند. تقریباً در تمام نقاط ساحلی دنیا جزرومد به صورت دو بار مد (بالا آمدن آب) ودوبار جزر (پایین آمدن آب) وجود دارد. (تصویر 10)

مقدار اختلاف بالا وپایین آمدن آب بین چند سانتی متر تا چند متر ودر نقاط مختلف دنیا متفاوت است. برای نمونه درمنطقه ای در مرز کانادا وآمریکا این مقدار به حدود 20 متر می رسد. واما دلیل جزرومد چیست؟

جزر و مد نتیجه مستقیم اثر گرانشی ماه وخورشید روی زمین است. همان طور که می دانید مقدار نیروی گرانش به فاصله دو جسم بستگی دارد؛ بنابراین در مورد ماه و زمین (همین طور خورشید و زمین) جاذبه ماه روی قسمتی از زمین که رو به ماه است بیش تر از قسمت دیگر که در حدود 12800 کیلومتر (قطر زمین) دورتر است می باشد. تفاوت این نیرو ناچیز ودر حدود 3 درصد است اما دارای اثری قابل توجه است.

همان طور که از شکل آشکار است نتیجه این است که زمین مقداری تغییر شکل داده وکشیده می شود ومحور بزرگ شکل ویژه آن هم به سمت ماه خواهد بود. تغییر شکل، خود را به شکل برآمدگی آب اقیانوس ها نشان می دهد (البته پوسته زمین هم در حدود صد بار ضعیفتر دارای برآمدگی خواهد شد) و دلیل این که در هر منطقه شاهد بالا وپایین رفتن روزانه آب دریا هستیم چرخش روزانه زمین حول محور خود است. با توجه به این که ماه در مدار خود در آسمان به سمت شرق جابجا می شود وهر روز در حدود50 دقیقه باید صبر کرد تا ماه از دید یک ناظر در یک مکان مشخص به موقعیت روز پیش خود برسد جزر ومد هر روز با حدود 50 دقیقه تاخیر در هر مکان رخ می دهد.

برای نمونه اگر امروز مد در ساعت 2 رخ دهد فردا در ساعت 2 و50 دقیقه رخ خواهد داد. بعضی مسائل آب وهوایی به علاوه بعضی مسائل جغرافیایی می توانند زمان جزرومد را تحت تأثیر قرار دهند. پیش بینی زمان رخ دادن پدیده جزر ومد از لحاظ کارهای دریانوردی وحمل ونقل دریایی بسیار مهم است.

دلیل این که در هر منطقه روزانه شاهد دوبار جزر ودوبار مد هستیم چیست؟یا به گفته دیگر،دلیل برآمدگی سطح آب دریاها در سمت مقابل ماه یعنی سمتی که از ماه دور تر است چیست؟

به کمک شکل بالا به توضیح این مسأله می پردازیم. در این شکل طول کمان ها نشاندهنده شدت نسبی نیروی گرانش ماه روی زمین است.

در قسمت بالای شکل، نیروی گرانشی ماه بر قسمت های مختلف زمین اثر می کند. مقدار نیرو در نقاطی که به ماه نزدیک تر باشد بیش تر ودر نقاط دور کم تر خواهد بود.

از کم کردن نیروهایی که بر قسمت های مختلف زمین اثر می گذارند با نیرویی که بر مرکز زمین وارد می شود یا در واقع با در نظر گرفتن نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش زمین وماه دور مرکز ثقل مشترکشان شکل پایینی به دست می آید. باید در نظر داشت که مرکز ثقل مشترک زمین وماه نقطه ای است که در فاصله 1720 کیلومتری از سطح زمین فاصله دارد.

اگر زمین وماه بدون حرکت بودند گرانش ماه موجب می شد که در سمتی از زمین که به ماه نزدیک تر بود آب به حالت برآمده باشد. عملاً به دلیل چرخش زمین وماه حول مرکز جرم مشترک شان، بدلیل وجود نیروی گریز از مرکز، آب اقیانوس ها به سمت دور از ماه زمین کشیده می شود.

در عمل به دلیل تعادل دو عامل نیروی گرانشی ماه ونیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش زمین وماه حول مرکز جرم مشترک شان، شاهد دو جزرومد هستیم.

همان طور که در بالا اشاره شد خورشید نیز در شکل گیری جزرومد اثر دارد. گرچه خورشید 375 برابر دورتر از ماه است ولی به دلیل این که جرم آن حدود 27 میلیون برابر جرم ماه است اثرات گرانشی آن نصف اثرات ماه است؛ بنابراین

جزرومدی که در سطح زمین شاهد هستیم نتیجه اثر همزمان نیروهای گرانشی ماه وخورشید است.

در نتیجه چرخش ماه دور زمین و تغییر موقعیت آن نسبت به خورشید طی ماه ودر ماه های مختلف شاهد حالت های مختلف بالا وپایین رفتن آب در ساحل هستیم.

در اوایل وچهاردهم هر ماه قمری که ماه وخورشید تقریباً در یک خط قرار می گیرند اثرات گرانشی آن ها با هم جمع می شود و جزرومدها شدید تر می شونددر این جزر ومدها آب در زمان جزر از حالت عادی پایین تر ودر زمان مد هم از حالت عادی بالاتر خواهد آمد.

این جزرو مدها به جزرومد بهاری موسومند از طرف دیگر در زمان تربیع اول وتربیع دوم هم که ماه وخورشید زاویه 90 درجه می سازند شدت جزرومدها به حداقل خود می رسند. این جزر ومدها به جزر ومد نیپ(neap) مشهورند.

با بررسی دقیق جزرومد آشکار شده است که بر آمدگی آب اقیانوس ها در امتداد خط واصل ماه زمین نیست، بلکه مطابق شکل زیر بر آمدگی حدود 3 درجه با این خط زاویه می سازد. دلیل وجود این زاویه اثرات اصطکاک بین پوسته زمین با آب اقیانوس ها می باشد.

به دلیل همین 3 درجه وضعیت جزرومد با موقعیت ظاهری ماه تطابق کامل ندارد. برای نمونه در حالتی که ماه در بالای سر ناظر قرار دارد بیش ترین حالت مد نیست، بلکه چند دقیقه دیگر باید انتظار وقوع مد را داشت.

1- یک برآیند نیرو با حرکت زمین بدور خود مخالفت می کند ودر نتیجه سرعت چرخش زمین بدور خود با مرور زمان کاهش می یابد بنابراین طول روز با آهنگ یک ونیم میلی ثانیه طی هرقرن افزایش می یابد. با بررسی لایه های زمین شناسی در بعضی از نقاط زمین آشکار شده است که در گذشته طول روز کوتاه تر بوده است.

بررسی ها نشان می دهند در حدود نیم میلیارد سال پیش طول روز تنها 22 ساعت بوده است.

به همین ترتیب در آینده نیز طول روز بمرور زمان بلند تر خواهد شد.

2- یک نیروی برآیند موجب فشار رو به جلوی ماه در مدار می شود.

در نتیجه این نیروی اضافی،ماه در هرقرن در حدود 4 سانتی متر از زمین فاصله می گیرد. (جالب است که توجه کنید در آینده زمانی فراخواهد رسید که زمینیان دیگر شاهد خورشید گرفتگی کامل نخواهند بود.)

دو فرآیند بالا یعنی کند شدن زمین وفاصله گرفتن ماه تا زمانی که دوره چرخش زمین بدور خود با دوره چرخش ماه بدور زمین برابر شود ادامه خواهد داشت.

محاسبات نشان می دهند در چند میلیارد سال آینده طول روز زمینی 47 برابر مقدار فعلی شده وماه نیز تا فاصله 550000 هزار کیلومتری از زمین فاصله خواهد گرفت. در این حالت اصطلاحاً گفته می شود که ماه با زمین قفل می شود. در این زمان ماه در روی یک نقطه از زمین به طور ثابت در آسمان باقی خواهد ماند.

مطلبی از ناصر خسرو در خصوص جزرومد

صفت مد و جزر بصره و جوی های آن: دریای عمان را عادت است که در شبانه روزی دوباره مد برآورد، چنان که مقدار ده گز آب ارتفاع گیرد.

و چون تمام ارتفاع گیرد، به تدریج جزر کند و فرونشستن گیرد تا ده دوازده گز، و آن ده گز که ذکر می رود، به بصره بر عمودی با دید آید که آن را قایم کرده باشند، یا به دیواری. والا اگر زمین هامون بود و نه بلندی بود، عظیم دور برود.

چنان است که دجله و فرات که نرم می روند - چنان که بعضی مواضع محسوس نیست که به کدام طرف می روند - چون دریا مد کند، قرب چهل فرسنگ آب ایشان مد کند و چنان شوند که پندارند بازگشته است و به بالا برمی رود.

اما به مواضع دیگر از کناره های دریا به نسبت بلندی و هامونی زمین باشد: هرکجا هامون باشد بسیار آب بگیرد و هرجا بلند باشد کم تر بگیرد.

و این مد و جزر،گویند تعلّق به قمر دارد که به هر وقت قمر بر سمت رأس و رجل باشد - و آن عاشرو رابع است - آب در غایت مد باشد.

و چون قمر بر دو افق یعنی افق مشرق و مغرب باشد غایت جزر باشد.

دیگر آن که چون قمر در اجتماع و استقبال شمس باشد آب در زیادت باشد یعنی مد در این اوقات بیش تر باشد و ارتفاع بیش گیرد، و چون در تربیعات باشد، آب در نقصان باشد.

یعنی به وقت مد علوش چندان نباشد و ارتفاع نگیرد که به وقت اجتماع و استقبال بود و جزرش از آن فروتر نشیند که به وقت اجتماع و استقبال می نشست.پس بدین دلایل می گویند که تعلّق این مد و جزر از قمر است، و الله تعالی اعلم.⁽¹⁾

15. جزر و مد، وعقائد و سنّت ها

مقدمه

نيروهاي گرانشي مابين ماه و خورشيد و زمين سبب بالا و پايين رفتن منظم آب اقيانوس ها در سراسر جهان گرديده كه نتيجه آن امواج جزر و مدي می باشد. ماه نيرويي بيش از دو برابر نيرويي كه خورشيد بر امواج جزر و مد ﺗﺄثير می گذارد اعمال می كند. در نتيجه جزر و مد به وضوح تابعي است از گردش ماه به دور زمين. ايجاد موج در روز و سيكل جزر در سطح هر جزئي از اقيانوس وجود دارد. دامنه ارتفاع موج جزر و مد در اقيانوس هاي آزاد در جايي كه چندين سانتي متر آشفتگي در مركز موج بالغ بر صدها كيلومتر آشفتگي می شود بسيار كم است.

به هر حال موج می تواند مطابق دستورالعمل خاصي زماني كه به نواحي اقليمي می رسد افزايش پيدا كند و حجم عظيمي از آب را به فواصل كوچك رودخانه ها و دهانۀ رودها در ساحلي سرازير نماید.

براي نمونه جزرومد در دهانه رودخانه فاندي در كانادا با دامنه اي در حدود 16و 17 متر از كرانه دريا در دنيا ازساير نواحي بيش تر است.

جزر و مدهاي عظيم از اين نوع را در ساير نواحي در سراسر جهان می توان مشاهده نمود. نظير كانال بريستول در انگلستان. ساحل كيمبرلي در استراليا و درياي اخوستسك در روسيه. جدول 1 شامل گسترۀ دامنۀ جزر و مد در مناطق با موج بلند است.

اغلب جزر و مدهاي ساحلي كشندي شامل دو طغيان و دو فروكش با يك دوره نيم روزي دوازده ساعت و بيست و پنج دقيقه اي هستند. از اين رو برخي از سواحل وجود دارند كه در آن جا جزر و مد تا دو مرتبه از لحاظ زمان جزر و مد روزانه طولاني تر هستند يا اين كه دست كم تلفيقي از هر دو با اختلاف و نابرابري روزانه، اما به هر حال هميشه در دورهء روزانه يا نيم روزي ثابت هستند. ميزان جزر و مد در هر ماه قمري متغير است. بلندترين جزر و مد ها جزر و مدهاي بهاري ناميده می شوند كه زماني رخ می دهد كه ماه و زمين و خورشيد از نظر موقعيت مكاني در يك خط مستقيم قرار می گيرند. (استقرار نقطه سه گانه) يا كهكشند ناميده می شوند.

و زماني رخ می دهند كه (neap) كوتاه ترين جزر و مد ها در کنار ماه و زمين و خورشيد در زواياي قائم نسبت به يكديگر قرار بگيرند.

تربيع ماه

ايزاك نيوتن پديده نخست را چنين فرموله كرد «هر روز اقيانوس می بايست دو

مرتبه طغيان و فروكش كند و بيش ترين ارتفاع آب نيز بايد قاعدتاً در ساعت سوم پس از نزديك شدن به نيمروز ظهر آن مكان اتفاق بيفتد."

نخستين جدول جزر و مدي به همراه پيش بيني رويداد دامنه جزر و مد توسط نيروي دريايي انگلستان در سال 1833 ميلادي متتشر گرديد. هرچند اطلاعات راجع به نوسانات جزر و مد مدت ها پيش از آن و در قرن چهارده ميلادي در دسترس بود.

طغيان و فروكش جزر و مد در طول خط ساحلي منطقه می تواند به صورت زير توضيح داده شود: ارتفاع كم موج جزر و مد از صدها كيلومتر در سطح اقيانوس ها براساس چرخش به دور زمين تا زماني كه امواج در آن اقليم به لب دريا برخورد نمايد زير ماه امتداد پيدا می كند.

جرم آب توسط گرانش ماه كشيده می شود و دهانه رودخانه ها را پر می نمايد. جايي كه اين جرم آب هيچ راهي براي گريز و پراكنده شدن در اقيانوس نمی يابد اين امر به تداخل امواج و انباشته شدن آب در دهانه رودخانه ها منجر می شود. در نتيجه سطح آب بالا می آيد (سيكل جزر و مد)

جزر و مد در مسير حركت ماه مجدداً فروكش می كند و از سمت اقيانوس دور شده به زمين نزديك می شود و اثر اين گرانش روي آب اقيانوس ها تدريجاً كاهش پيدا می كند. (سيكل فروكش)

استخراج انرژي از جزر و مد: روش سنتي

انسان ها سال ها پيش از ميلاد مسيح نيز از جزر و مد و جريانات موج آب بهره می گرفتند.

براي مثال از نوسانات دوره اي موج به آن خوبي آگاه بودند كه می دانستند چه زماني و كجا با جريانات آبي قوي مواجه خواهند شد.

تأسيسات و بناهاي كوچك هيدروديناميكي متعددي نظير سيستم هاي

پمپاژ آب و آسياب های بادي از قرون وسطي در سرتاسر جهان به جا مانده است. برخي از اين ابزار و وسايل هنوز و در دوران هاي اخير نيز استفاده می شوند.

براي مثال چرخ آبي بزرگ براي پمپاژ آب در هامبورگ آلمان تا قرن نوزدهم همچنان مورد استفاده بود.

شهر لندن از چرخ آبي بزرگي استفاده می كرد كه در سال 1580 ميلادي بر روي پل لندن تعبيه شده بود و بمدت 250 سال آب سالم براي شهر فراهم می نمود. هر چند كه مطالعات جدي به منظور طراحي نيروگاه هاي موجي در مقياس صنعتي براي استفاده و بهره گيري از انرژي موج در قرن بيستم با رشد سريع دانش الكتريك در صنعت آغاز گرديد.

برق رساني و الكتريكي كردن تمام جنبه های تمدن مدرن به توسعه مبدل های گوناگون جهت انتقال منابع انرژي پتانسيل به انرژي الكتريكي منجر شد.

به موازات نيروگاه هاي سوخت فسيلي و رآكتورهاي اتمي كه مسائل جديد آلودگي های زيست محيطي را ايجاد می كردند؛ انرژي هاي پاك تجديد پذير جهت توليد انرژي الكتريكي دانشمندان و مهندسان را به سمت و سوي بهره گيري از اين منابع تشويق نموده است.

انرژي جزر و مد و امواج به طور جزئي يكي از بهترين منابع تجديد پذير در دسترس محسوب می شود. در مقايسه با ساير منابع انرژي پاك نظير انرژي باد، انرژي خورشيدي، انرژي گرمايي زمين و غيره.

مي توان پيش بيني كرد انرژي موجي و جزر و مد براي قرن های متمادي از نقطه نظر زماني و دامنه و گستره استفاده از ساير انرژي ها پيشي بگيرد.

هر چند كه مشكلات و دشواري هاي عديده اي براي گردآوري ابن منبع انرژي در قياس با انرژي خورشيدي و انرژي باد كه در مناطق وسيعي مرسوم شده اند وجود دارد.

علاوه بر اين ﺗﺄسيسات مرسوم و رايج نيروگاه هاي تركيبي موجي كه شامل سدهاي عظيم در اقيانوس هاي آزاد می باشد به دشواري می تواند از نظر صرفه اقتصادي با آن دسته از نيروگاه هاي سوخت فسيلي و حرارتي كه با ذغال سنگ و سوخت ارزان در دسترس و فراوان كار و رقابت می كنند.

اين نيروگاه هاي حرارتي در حال حاضر ﻤﺅلفه های اصلي توليد انرژي الكتريكي در جهان هستند. ضمن آن كه به هر حال منابع نفت و ذغال سنگ محدود هستند و در نهايت به پابان خواهند رسيد.

از ديگر سو نفت و ذغال سنگ با داشتن موادي چون سولفور در ذغال سنگ سبب انتشار گازهاي گلخانه اي و به دنبال آن آلودگي عظيم جوي خواهند شد.

نيروگاه هاي هسته اي پسماندها و ضايعات اتمي خطرناك توليد می كنند و براي توليد انرژي مسائل پرخطري را ايجاد می نمايند، اما انرژي موجي يك انرژي پاك و تهي ناپذير و تمام نشدني است.

اين ويژگي هاي برجسته انرژي موجي را در آينده اي نزديك به منبعي مهم و در عين حال جهاني جهت توليد انرژي تبديل خواهد كرد.

براي دستيابي به اين هدف، صنعت توليد انرژي موجي جزر و مدي بايد در جهت بازدهي بالاتر و هزينه های كم تر و اجماع جهاني براي گسترش آن گام بردارد.

روش غير سنتي

همان گونه كه پيش تر اشاره شد تمامي نيروگاه هاي موجي و جزر ومدي موجود با طراحي های مرسوم و رايجي ساخته شده اند و بر اساس راه اندازي ايستگاه هاي توليد قدرت با در نظر گرفتن مولفه های اصولي طراحي با ايجاد سد بر رودخانه ها بنا گرديده اند.

اين روش رايج توجيه بسيار ضعيف اكولوژيك و زيست محيطي دارد چرا كه

ايجاد سد به نحوي مهاجرت ماهي ها را با مشكل مواجه می كند و توازن جمعيتي آن ها را به هم می ريزد، محيط زيست را با ايجاد سيلاب و باتلاق در سرزمين هاي مجاور تخريب می كند.

ايجاد سيلاب موضوعي مختص به نيروگاه هاي قدرت موجي نيست، زيرا سطح آب در آبگير نمی تواند بيش تر از سطح نرمال و طبيعي آب باشد. هرچند ايجاد اخلال در مهاجرت ماهي ها و ساير ساكنان اقيانوس توسط سد می تواند مسائل جدي زيست محيطي ايجاد نمايد.

علاوه بر اين بلندترين امواج در جهان از قبيل دهانه آب فاندي به ندرت بتواند با ارتفاع و هد آب كه در نيروگاه ها رايج بر رودخانه ها بالغ بر ده ها و صدها متر می شود مقايسه شود.

ارتفاع و هد كم نيروگاه هاي موجي مشكلات فني نسبي را براي طراحان ايجاد می نمايد.

واقعيت اين است كه بازدهي و كارايي بالا اغلب در توربين هايي هيدروليكي به كار گرفته شده روي سد رودخانه ها براي ايجاد چنين ارتفاع و هد آب كم، كارايي پاييني دارند پيچيده و بسيار گران هستند.

اين عوامل زيست محيطي و اقتصادي دانشمندان و مهندسان را مجبور نموده است كه در پي روشي جديد جهت بهره برداري از انرژي موج و جزر و مد باشند كه براي ايجاد ارتفاع و هد بالاي آب نيازي به احداث سدهاي عظيم روي اقيانوس ها نداشته باشد.

عقاید

جزر و مد، پایین رفتن و بالا آمدن متناوب روزانه سطح آب اقیانوس ها، دریاها

و دریاچه‌های بزرگ، به دلیل تأثیرگرانش (جاذبه) ماه و تا حدودی خورشید. آب در هنگام جزر، پایین می‌رود و در مد بالا می‌آید.

پدیده جزر و مد موردتوجه ایرانیان باستان بوده، چنان كه در بندهش آمده است كه دو «باد» از پیش (جانب) ماه می‌وزد، یكی را «فرود آهَنج» (جزر) و دیگری را «بر آهَنج» (مد) می‌خوانند. طبیعی دانان و جغرافی دانان دوره اسلامی نیز به سبب كنجكاوی علمی و نیز تأثیر جزر و مد بر زندگی ساكنان شهرهای حاشیه دریاها و اقیانوس ها در قلمرو اسلامی، به این پدیده توجه داشته‌اند.

عقاید دانشمندان مسلمان دربارۀ جزر و مد تا حدود زیادی متأثر از آرای جغرافیدانان، دریانوردان و اخترشناسان یونانی بوده است. بسیاری از طبیعیدانان و اخترشناسان یونانی به‌درستی آگاه بودند كه جزر و مد عمدتاً ناشی از تأثیر ماه بر آب اقیانوس ها و دریاهاست.

اراتستن (منجم یونانی، 273-192 ق م) در توضیح نوسانات سطح آب دریاها، به‌ویژه در تنگه‌ها، اشاره كرده است كه هنگام طلوع و غروب ماه، مد آغاز می‌شود و پس از گذر ماه از نصف‌النهار بالایی یا پایینی ناظر، پایان می‌یابد و جزر آغاز می‌شود. به نوشته سلوكوس (312-280 ق م) و ابرخُس (منجم یونانی، نیمه قرن دوم پیش از میلاد) موقعیت ماه نسبت به خورشید (مقارنه، مقابله، تربیع) و موقعیت ناظر، بر ارتفاع مد تأثیر دارد (رجوع کنید به د. اسلام، چاپ دوم، ذیل «المدّ و الجزر»). به نقل ادریسی (متوفی‌560) ساطوطس (شاید منظور ساتوروس، حكیم یونانی و معلم طب جالینوس، باشد) عقیده داشت كه امتلاء ماه (كامل شدن ماه) سبب [ افزایش دامنه ] جزر و مد می‌شود. برخی از یونانیان عقایدی شبه‌علمی یا موهوم دربارۀ جزر و مد داشتند، چنان كه ثاوفرسطوس (323- 287 ق م) وزیدن باد را منشأ جزر و مد می دانست (رجوع کنید به د. اسلام، همانجا). ادریسی (همانجا)

هم چنین نقل كرده است كه ارسطو (384-322 ق م) و ارشمیدس (287-212 ق م) خورشید را موجب حركت بادها و ایجاد جزر و مد می دانستند. پومپونیوس ملا (5 ق م 42 میلادی)، جغرافی دان اسپانیایی، اگرچه ماه را بر جزر و مد مؤثر می دانست، دو فرضیه دیگر نیز مطرح كرد: جزر و مد نتیجه تنفس زمین یا تأثیر حفره‌های آن بر آب دریاهاست.

در دوره اسلامی نیز نظریات مشابهی مطرح شد. می‌دانیم كه حنین‌بن اسحاق اثری مستقل به نام كتاب فی المدّ والجزر داشته است (ابن‌ندیم). طبیعی دانان و جغرافی دانان دوره اسلامی فرضیه‌های گوناگونی دربارۀ منشأ جزر و مد مطرح كرده‌اند كه بخش عمده‌ای از آن ها را مسعودی (متوفی 345یا346) در مروج‌الذهب آورده است (رجوع کنید به ادامه مقاله). یعقوب‌بن اسحاق كِنْدی (متوفی بین 252-260) و ابومعشر بلخی (متوفی 272) از نخستین طبیعی دانان دوره اسلامی‌اند كه به موضوع جزر و مد پرداخته‌اند. كندی در رساله فی‌العِلَّة الفاعِلَة لِلمَدِّ و الجزر، ماه را مهم ترین علت جزر و مد و نور آن را موجب گرمی و انبساط آب دریاها (مد) دانسته است. وی در این رساله جزر و مد را بیش تر از دیدگاه فلسفی بررسی كرده است. بعدها كتاب كندی به اروپا رفت و رابرت گروستست، دانشمند انگلیسی در قرن هفتم/ سیزدهم، از آن استفاده فراوان كرد. ابومعشر بلخی با بررسی علمی و مفصّل جزر و مد، به‌درستی اعتقاد داشته كه جزر و مد نتیجه «كشش» ماه است. او تأثیر ماه را بر دریاها شبیه تأثیر «سنگ مغناطیس» بر آهن دانسته است كه به دلیل طبعش آهن را جذب می‌كند. وی در فصل چهارم تا هشتم از قول (گفتار) سوم كتاب المدخل الكبیر الی علم احكام النجوم، جزر و مد و جزئیات آن را توضیح داده است. عنوان این پنج فصل به ترتیب چنین است: دربارۀ خاصیت دلالت ماه بر جزر و مد، دربارۀ علت جزر و مد، دربارۀ كاهش و افزایش [ سطح ] آب در جزر و مد، دربارۀ

این كه ماه علت جزر و مد و سرما مخالف آن است، دربارۀ اختلاف حالت های دریاها و ویژگی دریاهایی كه در آن ها جزر و مد مشاهده می‌شود و دریاهایی كه این پدیده در آن ها مشاهده نمی‌شود و دربارۀ ویژگی تأثیر خورشید بر دریاها. جاحظ، دانشمند همعصر ابومعشر، نیز در كتاب التربیع و التدویر یكی از فرضیه‌های پیدایش جزر و مد را خاصیت «جذب» ماه دانسته است.

در دوره اسلامی افزون بر توصیف های علمی، برخی دلایل شبه‌علمی نیز برای جزر و مد مطرح كرده‌اند، چنان كه برخی از طبیعی دانان دوره اسلامی از دیدگاه طبیعیات قدیم، ماه را بر جزر و مد مؤثر می دانستند. مثلاً، به نوشته مسعودی گروهی عقیده داشتند كه ماه از جنس آب یا رطوبت است و آبِ دریاها را مانند آبی كه در دیگ جوش می‌آید و سر می‌رود، گرم و منبسط می‌كند. گروهی هم این نظر را ردّ می‌كردند، زیرا به عقیده آنان حتی خورشید با آن كه از ماه گرم‌تر است، عامل جزر و مد نیست، بلكه درون زمین پیوسته بخارهایی به وجود می‌آید كه با افزایش آن ها آب دریاها دفع می‌شود و مد رخ می‌دهد و با كاهش آن ها جزر. به نظر برخی، هوای بالای دریا پیوسته به آب تبدیل می‌شود و با زیاد شدن آبِ دریا، مد رخ می‌دهد، سپس آب دریا تغییر و تنفس می‌كند و دوباره به هوا تبدیل می‌شود و این امر پیوسته ادامه دارد. هنگامی كه ماه پُر می‌شود (هنگام بدر)، هوا بیش تر از معمول به آب تبدیل می‌گردد و درحقیقت مهتاب علت فزونی [ دامنه جزر و ] مد است ولی علت اصلی آن نیست، چنان كه ممكن است ماه در محاق باشد و جزر و مد رخ دهد.

ابومعشر نظر كسانی را كه عقیده داشتند جزر و مد به سبب تنفس دریاهاست با چهار دلیل ردّ كرده است، از جمله اینكه اگر جزر و مد نتیجه تنفس دریا باشد، باید به‌صورت ثابت و منظم و بدون تغییر شدت رخ دهد، زیرا حالت «اشیاء»

طبیعی تغییر نمی‌كند، در حالی كه در مورد جزر و مد چنین نیست. از این گذشته دلیلی بر هماهنگی تنفس دریا با پدیدار شدن ماه، تغییرات ارتفاع و غروب آن وجود ندارد.

از ابن‌عباس نقل شده كه فرشته‌ای نگهبان دریاست؛ هنگامی كه پایش را در آب بگذارد مد و چون در آورد جزر می‌شود. از قول كعب‌الاحبار نقل كرده‌اند كه فرشته‌ای در پاسخ به سؤال خضر دربارۀ علت جزر و مد گفته است كه در دریا نهنگی وجود دارد كه وقتی نفس می‌كشد آب به درون شش او وارد و جزر می‌شود و در بازدم آب باز می‌گردد و مد رخ می‌دهد.

ابوریحان بیرونی نوشته است كه عامه مردم هند اعتقاد دارند كه جزر و مد به دلیل تنفس دریاست، چنان كه به اعتقاد مانی جزر و مد نتیجه تنفس شیطانی در دریاست، اما عالمان هند مراحل روزانه جزر و مد را مرتبط با طلوع و غروب ماه و تغییر ماهانه آن را به‌سبب فزونی و كاستی قرص ماه می‌دانند، بی‌آنكه از علت طبیعی این دو پدیده باخبر باشند. به نوشته مسعودی گروهی عقیده داشتند كه هیجان آب دریاها [ = مد ] مانند هیجان برخی مزاج هاست كه به طبع تهییج و دوباره آرام می‌گردد و این امر پیوسته تكرار می‌شود.

در رسائل اخوان‌الصفا آمده است كه هیجان جوّ موجب هیجان دریاها و جزر و مد می‌گردد.

ابومعشر و كندی نیز مانند اراتستن به درستی آگاه بودند كه به دلیل تأثیر ماه، در هر شبانه روز دو بار مد و دو بار جزر رخ می‌دهد و آن را مد روزانه (یومی) نامیدند. به عقیده كندی علت دو بار جزر و مد روزانه این است كه تأثیر رسیدن ماه به هر وتدی متضاد وتد قبلی است.

در نتیجه، رسیدن ماه به افق مشرق و مغرب (ابتدای مد)، مخالف وضعیت

رسیدن ماه به نصف‌النهار بالایی و پایینی (ابتدای جزر) است. ابومعشر بر مبنای طلوع و غروب ماه، چند رابطه ریاضی برای محاسبه زمان جزر و مد آورده است. وی برای پی بردن به شدت جزر و مد، هشت عامل بر شمرده است كه شش مورد آن ها به ماه ارتباط دارند، از جمله بُعدِ (فاصله زاویه‌ای) ماه از خورشید، فاصله ماه با زمین و موقعیت ماه در بروج مختلف. وی طولِ شب و روز و بادهای قوی را نیز بر جزر و مد مؤثر دانسته است

ابومعشر در توصیف جزر و مد روزانه به این نكته اشاره كرده است كه به دلیل حركت ماه در آسمان، زمان طلوع و غروب ماه (در نتیجه، زمان جزر و مد) تغییر می‌كند. از سوی دیگر [ به دلیل تفاوت طول جغرافیایی مكان های مختلف ] ممكن است آغازِ مد در مكانی، مقارن با آغاز جزر در مكانی دیگر باشد. هنگام مد، حركت آب دریا از پایین به بالا و همراه با بادهای شدید است و هنگام جزر آب فروكش می‌كند و باد می‌ایستد؛ اما، در ساحل هنگام مد، آب ارتفاع می گیرد و جاری می‌شود و در جزر دوباره به دریا باز می‌گردد. تغییرات مدی را كه با چرخه هلالی ماه مرتبط بود، مد شهری (ماهانه) می‌نامیدند ابومعشر به درستی نوشته است كه از اجتماع (مقارنه ماه با خورشید) تا تربیع اول، از قدرت مد كاسته می‌شود و دوباره تا بدر، افزایش و سپس تا تربیع دوم كاهش می‌یابد. هم چنین می‌افزاید كه قدرت مد در بدر بیش تر از مقارنه و در تربیع اول بیش تر از تربیع دوم است

در دوره اسلامی، علاوه بر مد روزانه و ماهانه، دو گونه مد دیگر را نیز تعریف می‌كردند كه به ماه ارتباطی نداشت: مد عَرَضی به معنای بالا آمدن آب رودها و نهرها به دلیل ورود مواد یا آب به آن ها، و مد سَنَوی (سالانه) كه به بالا آمدن آب دریا در وقت محدود و معینی از سال به دلیل وزیدن باد گفته می‌شد. كندی دلیل پدید آمدن مد سالانه را تغییر موقعیت خورشید در آسمان دانسته است. به‌عقیده

او اگر میل خورشید شمالی باشد، باد به سوی جنوب می‌وزد و بر عكس. مسعودی در تأیید نظر كندی و احمدبن طَیب سرخسی (متوفی 286)، مبنی بر این كه باد موجب حركت (مد) آب دریاها می‌شود، به جزر و مد سالانه دریای فارس اشاره كرده است علاوه بر این، ماجرای غرق شدن سگی در زیر امواج مد دریا را، كه خود در 303 در كَنبایت (كَمبایه) هند دیده، نقل نموده است به عقیده ابومعشر خورشید نیز بر امواج دریاها تأثیر می‌گذارد.

منجمان و جغرافی دانان دوره اسلامی به تفاوت های جزر و مد در دریاهای مختلف توجه داشته‌اند، چنان كه ابومعشر و مسعودی دریاها را به سه گروه با جزر و مد آشكار، ناآشكار یا اندك، و بدون جزر و مد رده‌بندی كرده‌اند.

ابومعشر هر كدام از دریاهای با جزر و مد ناآشكار و بدون جزر و مد را نیز به سه زیرگروه رده‌بندی كرده است. وی در توصیف دریاهایی با جزر و مد ناآشكار می‌نویسد كه در دریاهای مرتبط باهم اگر آب دریای «بالادست» به سمت «پایین‌دست» حركت كند، مد آشكار نمی‌شود اما ابن‌رشد (متوفی 595) این موضوع را علت همه جزر و مدها می‌داند.

جغرافی‌نویسان دوره اسلامی دریاهای جزر و مددار را نام برده‌اند كه برخی از آن ها عبارت‌اند از: دریای فارس، دریای هند (اقیانوس هند)، دریای چین (دریای جنوبی و شرقی چین كه به اقیانوس آرام متصل می‌شود)، دریای میان قسطنطنیه و اِفْرَنْج (دریای مرمره) و جزایر آن ها، دریای حبش (دریای سرخ)، و دریای محیط (اقیانوس اطلس) به نوشته ابن رسته (قرن سوم) از بصره تا چین هفت دریاست كه هر كدام جزر و مد خاصی دارند.

جزر و مد برخی آشكارتر و برخی پوشیده‌تر است. در متون جغرافیایی دوره اسلامی، گاهی توصیف های عجیب و متناقضی از جزر و مد دریاها دیده می‌شود.

مثلاً، به گفته ابن‌خرداذبه (متوفی 300) در دریای فارس دو بار در سال مد رخ می‌دهد: یك بار در تابستان در شمال و شرق به مدت شش ماه و بار دیگر در زمستان در جنوب و غرب به مدت شش ماه (ص‌70). مسعودی (ج 1، ص 134) نیز این مطلب را از قول ناخدایان و كشتیبانان سیرافی و عمانی نقل كرده و افزوده كه جزر و مد دریای فارس بیش تر در سحرگاهان است.

بر خلاف آن ها، ابن‌حوقل (متوفی 367)، ابوالفداء (متوفی 732) و ادریسی نوشته‌اند كه جزر و مد دریای فارس دو بار در هر شبانه‌روز است و آب در هنگام مد بیش از ده ذراع ارتفاع می گیرد و [ در جزر ] فرو می‌نشیند و باز می‌گردد⁽¹⁾. حمداللّه مستوفی (متوفی 740) جزر و مد دریای محیط را یك بار در سال و به سبب آفتاب ذكر كرده است.

به نظر وی، آب این دریا، با افزایش ارتفاع خورشید به طرف مشرق و با كاهش ارتفاع، به سوی مغرب می‌رود. ادریسی توصیف مشابهی برای دریای هند و چین آورده و اظهار كرده است كه در دریای محیط در هر شبانه‌روز دو بار مد و دو بار جزر رخ می‌دهد و علت آن وزیدن باد به سبب تابش خورشید است.

او هم چنین ساعاتی از شبانه‌روز را برای جزر و مد دریای محیط مشخص كرده است.

در متون دوره اسلامی علاوه بر دریاها، از بندرها و شهرهای جزر و مددار نیز سخن به‌میان آمده و تأثیر جزر و مد بر زندگی مردم وصف شده است. ابوریحان بیرونی ضمن توصیف موقعیت شهر سومنات (= خداوندگار ماه) در هند، می‌گوید كه وجه تسمیه آن، این است كه هر بار ماه طلوع و غروب می‌كند، آب دریا بالا

می‌آید و محل را می‌پوشاند و پس از رسیدن ماه به نصف‌النهار، در ظهر و نیمه‌شب آب فرو می‌نشیند. مقدسی در سده چهارم، جزر و مد را برای مردم بصره نعمت دانسته است، زیرا به سبب مد،در هر شبانه‌روز آب دو بار وارد نهرها می‌شود، باغ ها را سیراب و امكان حركت كشتی ها را در رودخانه‌ها فراهم می‌كند و هنگام جزر آسیاب هایی كه در دهانه نهرها كار گذاشته شده‌اند، به راه می‌افتند⁽¹⁾.

ظاهراً آسیاب های جزر و مدی ابتدا در دوره اسلامی در سواحل اسپانیا به‌كار رفتند و سپس در مناطق دیگر هم از آن ها استفاده شد. شاید عجیب به نظر برسد كه بصره را منطقه‌ای جزر و مددار وصف كرده‌اند، اما به سبب رسوب گذاری رودخانه‌ها در طی هزار سال گذشته، امروزه بصره از ساحل خلیج فارس دور شده است. ابوالفداء نیز مسیر جزر و مد را از رودهای اُبلَّه، معقل و دجله به طرف بصره توضیح داده است.

به نوشته ادریسی، در مسیر اهواز - عَسْكَر مُكْرَم، آبراهه‌ای به طول سی میل (حدود 35 كیلومتر) وجود داشت كه در آغاز ماههای قمری به‌سبب مد و فزونی آب، قایق ها از آن عبور می‌كردند ولی در هنگام جزر، خشك می‌شد.

دمشقی در توصیف شط‌العرب (اروندرود) نوشته است كه هنگام مد، آب آن بالا می‌آید و به سوی شمال روان می‌شود و مردم زمین های خود را سیراب می‌كنند. این وضع، شش ساعت ادامه می‌یابد، سپس مدت كوتاهی آب راكد می‌ماند و با جزر فرو می‌نشیند و جویبارها خالی می‌شوند، تا بیش از شش ساعت نیز این چنین می‌گذرد و این وضع پیوسته ادامه دارد.

ابوالفداء و ابن‌حوقل از ناحیه‌ای به نام عَبّادان (در جنوب شرقی آبادان كنونی)

در حاشیه دریای فارس خبر داده‌اند كه ساحل آن را با چوب هایی علامت‌گذاشته بودند و شب ها بر چوب ها آتش روشن می‌كردند. برج مراقبتی نیز در محل ساخته بودند تا دیده‌بان مانع از نزدیك شدن كشتی های بزرگ به ساحل شود، زیرا هنگام جزر كشتی ها به گل می‌نشستند. ناصرخسرو نیز در سفرنامه‌اش نوشته است كه در هنگام مد، آب دیوار عبادان را فرا می گیرد و در جزر كم تر از دو فرسنگ دور می‌شود.

هم چنین ابوالفداء در وصف ناحیه قَطیف در بحرین گفته است كه هنگام مد آب به دیوار دور آن می‌رسید و كشتی ها به خورِ نزدیك آن وارد می‌شدند.

ابن‌حوقل مناطق جزر و مدی شمال اندلس، در كنار دریای محیط را نام برده و از ناحیه‌ای به نام شَنْتَره خبر داده كه مد آن، مانند بصره، به بیش از ده ذراع می‌رسیده است. در تاریخ معاصر بنادر و شهرهای حاشیه خلیج‌فارس، توصیفهای دقیق تری از تأثیر جزر و مد بر حركت كشتی ها در نزدیكی بندرها، مسدود شدن برخی راه ها و جزیره شدن برخی خشكی ها به هنگام مد آمده است⁽¹⁾. لوریمر حدود یكصد سال پیش در توصیف بندرعباس نوشت كه آب هنگام مد در مقایسه با جزر حدود چهارصد متر در ساحل پیش روی می‌كند. هم چنین به نوشته وی، در ساحل شهر اسكله‌ای به طول حدود نود متر و عرض هجده متر قرار داشت كه در هنگام جزر [ كف آن ] خشك بود، اما در هنگام مد قایق ها حدود دو متر آبخور داشتند و انتهای اسكله به دریا می‌رسید.

نیوتن، فیزیك دان مشهور انگلیسی، نخستین‌بار توصیف امروزی و دقیقی از جزر و مد عرضه كرد و نشان داد كه جزر و مد ناشی از تأثیر گرانش ماه و خورشید بر زمین است‌⁽²⁾. در دریاهای آزاد در هر شبانه‌روز دو بار مد و دو بار جزر رخ می‌دهد كه

بر اساس قانون گرانش عمومی نیوتن، محاسبه شدنی است (قانون گرانش نه فقط در مورد ماه و زمین بلكه دربارۀ همه اجسام در عالم صادق است).

به دلیل حركت ماه به دور زمین، در هر منطقه مشخصی از زمین، جزر و مد به طور متوسط با پنجاه دقیقه تأخیر نسبت به روز قبل اتفاق می‌افتد. مشاهدات نشان می دهند كه اوج مد اقیانوس ها دقیقاً با زمانِ رسیدن ماه به نصف‌النهارِ ناظر، منطبق نیست و ممكن است تا چند ساعت پیش یا پس از این زمان رخ دهد، زیرا قاره‌ها مانع حركت آزادانه آب اقیانوس ها می‌شوند⁽¹⁾.

علاوه بر ماه، خورشید هم بر جزر و مد اقیانوس ها تأثیر دارد، اما تأثیر نیروی گرانش خورشید، به دلیل فاصله بیش تر خورشید در مقایسه با ماه، نصف گرانش ماه بر زمین است. این تأثیر هنگام مدهایی كه ماه و خورشید نسبت به زمین در یك خط قرار می‌گیرند (هنگام بدر و محاق) به اوج می‌رسد و آن ها را مِهكِشَنْد می نامند. در مقابل، ضعیف‌ترین مدها هنگام تربیع اول و دوم ماه رخ می دهند كه آن ها را مِكِهْكِشَنْد می نامند. امروزه در نشریات شهرهای ساحلی در كشورهای مختلف، اوقات آغاز و پایان جزر و مد و زمان مهكشندها و فروكشندها ذكر می‌شود⁽²⁾. بیش ترین دامنه تغییر ارتفاع آب در مد، در خلیج فوندی در جنوب شرق كانادا به میزان 70 پا (برابر 3ر21 متر) ثبت شده (فرهنگ جدید جغرافیایی وبستر، ذیل «Fundy، Bay of»)؛ اما، در سواحل مختلف، معمولاً این تغییرات حدود یك تا چهار متر است⁽³⁾. دامنه تغییرات جزر و مد در مناطق گوناگون به عواملی مانند عمق و گستردگی اقیانوس و شكل آبراهه جزر و مدی بستگی دارد.

به دلیل تأثیر گرانش ماه، علاوه بر اقیانوس ها، پوسته زمین نیز دامنه تغییراتی به اندازه سی سانتی متر دارد. هم چنین اصطكاك ناشی از عملكرد جزر و مد، موجب اتلاف انرژی می‌شود و در نتیجه، در هر قرن حركت وضعی زمین در هر شبانه‌روز شانزده ده هزارم (0016ر0) ثانیه كندتر می‌شود.

نيروگاه هاى توليد الكتريسيته در اعماق آب درياها با استفاده از قدرت جزر و مد می توانند كمكى براى مسأله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستين پروژه از اين نمونه با يك سيستم نوين، در حال حاضر مشغول به كار است.

پره هاى 11 مترى يك توربين زير آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. اين نخستين پروژه توليد الكتريسيته از نيروى جزر و مد در عمق درياست كه به شيوه اى نوين به كار گرفته شده است.

توربين هاى توليد انرژى، كه در عمق 20 مترى در فاصله 2 كيلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگليس كار می كنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. اين تنها نيروى جزر و مد است كه پروانه هاى عظيم اين توربين هاى زيرآبى، با نام «جريان دريايى» را به چرخش درمى آورد. اين توربين ها، برخلاف توربين هاى بادى كه وابسته به شرايط آب و هوايى هستند می توانند در اعماق دريا و به دور از تغيير و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به توليد الكتريسيته بپردازند.

در واقع، اين جا، صحبت از يك منبع انرژى پايان ناپذير است.

البته بايد خاطرنشان شد كه استفاده از اين نيرو، ايده جديدى نيست. در قرن يازدهم ميلادى نيز آسيابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسياب خود را با كمك نيروى جزر و مد به كار می انداختند و بر همين اساس هم يك نيروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پيش تاكنون به كار مشغول است.

اما از اين روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان می توان استفاده كرد. يعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حين جزر و مد بيش از چندين متر است.

توربين موسوم به «جريان دريايى» نيز، از اين تفاوت ارتفاع استفاده می كند، اما كار اين توربين، بر اصل ديگرى استوار است. اين چرخ آسياب زير دريايى، مانند نمونه هايى كه قبلاً از آن ها ياد كرديم از نيروهاى عمودى بالا و پایين رفتن سطح آب استفاده نمی كند، بلكه از جريان هاى افقى اى بهره می گيرد كه بر اثر جزر و مد به وجود می آيند. به همين دليل اين توربين جديد می تواند در مكان هاى ديگر با ميزان كم تر جزر و مد نيز به كار گرفته شود.

از مزيت هاى ديگر اين توربين ها می توان به اين نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن اين توربين ها نيروى زيادى لازم نبوده و اين توربين ها قادرند با سرعت هاى بسيار پایين نيز به حركت درآيند. ميزان كار مفيد به دست آمده از اين توربين ها 2 برابر ميزان كار مفيد توربين هاى بادى بر روى زمين است چرا كه جرم حجمى آب 700 بار بيش تر از جرم حجمى هواست و به همين علت نيروهاى انتقال يافته بزرگ تر هستند. بايد يادآورى كنيم كه توربين «جريان دريايى» هنوز به صورت آزمايشى و با ميزان توليد حداكثر 300 كيلووات كار می كند اما قرار است به زودى توربين ديگرى به كار گرفته شود كه حداقل 2 برابر توربين كنونى است.

متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسايى كرده اند كه می توان در آن ها با كمك نيروى جريان هاى دريايى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الكتريسيته توليد كرد: يعنى به ميزان 10 نيروگاه بزرگ اتمى. انرژى توليد شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نياز كشورهاى اروپايى است.

در سواحل نروژ توربين هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. اين توربين ها قرار است

به صورت آزمايشى، ابتدا تأمين كننده برق،50، سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزيره «شتلند» توربين ديگرى به توليد الكتريسيته مشغول است.

در مقابل سواحل كاليفرنيا، فلوريدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است.كارشناسان معتقدند طى 30 سال آينده می توان از اين توربين ها براى توليد 40 درصد از انرژى مورد نياز خانه هاى مسكونى بهره جست.

در سواحل اسكاتلند براى توليد الكتريسيته تنها از نيروى امواج استفاده می شود. باله ها جريان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به اين ترتيب توده هوا را به جلو می رانند و با كمك اين توده هوا توربينى به گردش در می آيد، اما ساده ترین سيستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سيستمى است كه دانماركى ها به كار می گيرند. در اين سيستم، امواج مستقيماً توسط يك سطح شيب دار به سوى پره هاى توربين رانده می شوند و آن را به حركت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دريايى از اين پتانسيل برخوردارند كه تمامى نياز جهان به انرژى را تأمين سازند.

البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زياد كشتى ها و سرعت اندك جريان هاى آبى براى اين منظور مناسب نيستن

در حال حاضر تقريباً 86 درصد از انرژى مورد نياز جهانيان توسط زغال سنگ، گاز طبيعى و نفت خام تأمين می گردد.

اين سوخت هاى فسيلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمين تشديد می كنند كه به نوبه خود تغييرات آب و هوايى را به دنبال دارد، بلكه منابع پايان ناپذيرى نبوده و سرانجام، روزى به پايان خواهند رسيد. طبق ارزيابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمين كه به تنهايى 40 درصد از انرژى جهان را تأمين می كنند طى 50 تا 70 سال آينده به پايان خواهند رسيد.

احداث نیروگاه جریانی با استفاده از انرژی جزر و مد

مهم ترین موضوع جایگزینی منابع فسیلی با انرژی های نو و تجدیدپذیر است که یکی از مهم ترین و قابل استفاده ترین این منابع، انرژی جزر و مد ناشی از دریاها و اقیانوس هاست.

استفاده از انرژی های فسیلی باعث ایجاد مسائل و مشکلات زیادی در سطح جهان شده است. از جمله این موارد، شکاف تدریجی در لایه اوزن، اثرات ناشی از تابش پرتوهای مضر خورشید به زمین، افزایش گاز co2 در جو زمین و اثرات گلخانه ای ناشی از آن که باعث گرم شدن کره زمین و آب شدن یخ های قطبی شده است.

هم چنین استفاده از سوخت های فسیلی باعث انتشار آلودگی های فزاینده در قسمت های وسیعی از سطح زمین به خصوص در شهرهای بزرگ که باعث تأثیر سوء بر سلامتی بشر و نابودی جنگل ها، کشاورزی و انهدام بسیاری از گیاهان و گونه های جانوری شده است.

این گزارش می افزاید، با توجه به مسائل زیست محیطی که توسط منابع انرژی فسیلی به وجود می آید، امروزه کاهش اثرات این منابع یکی از اولویت های اصلی در برنامه ریزی های انرژی است.

در این زمینه در کنار تلاش برای حداکثر صرفه جویی در مصرف انرژی (بهره وری انرژی) مهم ترین موضوع جایگزینی این منابع انرژی با انرژی های نو و تجدیدپذیر است که یکی از مهم ترین و قابل استفاده ترین این منابع انرژی جزر و مد ناشی از دریاها و اقیانوس هاست.

گفتنی است، این انرژی در اثر مدی که بعلت بالا آمدن و پایین رفتن سطح آب دریاها و اقیانوس ها بر اثر جزر و مد ایجاد می شود به وجود می آید و برق رسانی و

الکتریکی کردن تمام جنبه های تمدن مدرن به توسعه مبدل های گوناگون جهت انتقال منابع انرژی پتانسیل به انرژی الکتریکی منجر می شود.

ذکر این نکته ضروری است که، به موازات نیروگاه های سوخت فسیلی که مسائل جدید آلودگی های زیست محیطی را به وسیله انرژی های پاک وتجدید پذیر برای تولید انرژی الکتریکی به کار می گیرند،دانشمندان ومهندسان به سمت و سوی بهره گیری از این منابع تشویق خواهند شد.

این درحالی است که انرژی جزر و مد و امواج به طور جزئی یکی از بهترین منابع تجدید پذیر در دسترس محسوب می شوند که در مقایسه با سایر منابع انرژی پاک نظیر انرژی باد، خورشید، زمین گرمایی و غیره، می توان پیش بینی کرد که انرژی موجی و جزر و مد برای قرن های متمادی از نقطه نظر زمانی و دامنه و گستره استفاده، از سایر انرژی ها پیشی بگیرد.

هر چند که مشکلات و دشواری های عدیده ای برای گردآوری ابن منبع انرژی در قیاس با انرژی خورشیدی و انرژی باد که در مناطق وسیعی مرسوم شده اند وجود دارد، علاوه بر این ﺗﺄسیسات مرسوم و رایج نیروگاه های ترکیبی موجی که شامل سدهای عظیم در اقیانوس های آزاد است به دشواری می تواند از نظر صرفه اقتصادی با آن دسته از نیروگاه های سوخت فسیلی و حرارتی که با ذغال سنگ و سوخت ارزان در دسترس و فراوان کارمی کنند رقابت کند.⁽¹⁾

16. فایده های جذر و مدّ

نیروگاه هاى تولید الكتریسیته در اعماق آب دریاها با استفاده از قدرت جزر و

مد می توانند كمكى براى مسأله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستین پروژه از این نمونه با یك سیستم نوین، در حال حاضر مشغول به كار است.

پره هاى 11 مترى یك توربین زیر آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. این نخستین پروژه تولید الكتریسیته از نیروى جزر و مد در عمق دریاست كه به شیوه اى نوین به كار گرفته شده است. توربین هاى تولید انرژى، كه در عمق 20 مترى در فاصله 2 كیلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگلیس كار می كنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است.

این تنها نیروى جزر و مد است كه پروانه هاى عظیم این توربین هاى زیرآبى، با نام «جریان دریایى» را به چرخش درمى آورد. این توربین ها، برخلاف توربین هاى بادى كه وابسته به شرایط آب و هوایى هستند می توانند در اعماق دریا و به دور از تغییر و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به تولید الكتریسیته بپردازند.

در واقع، اینجا، صحبت از یك منبع انرژى پایان ناپذیر است. البته باید خاطرنشان شد كه استفاده از این نیرو، ایده جدیدى نیست. در قرن یازدهم میلادى نیز آسیابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسیاب خود را با كمك نیروى جزر و مد به كار می انداختند و بر همین اساس هم یك نیروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پیش تاكنون به كار مشغول است، اما از این روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان می توان استفاده كرد. یعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حین جزر و مد بیش از چندین متر است.

توربین موسوم به «جریان دریایى» نیز، از این تفاوت ارتفاع استفاده می كند، اما كار این توربین، بر اصل دیگرى استوار است. این چرخ آسیاب زیر دریایى، مانند نمونه هایى كه قبلاً از آن ها یاد كردیم از نیروهاى عمودى بالا و پائین رفتن سطح

آب استفاده نمی كند، بلكه از جریان هاى افقى اى بهره می گیرد كه بر اثر جزر و مد به وجود می آیند. به همین دلیل این توربین جدید می تواند در مكان هاى دیگر با میزان كم تر جزر و مد نیز به كار گرفته شود.

از مزیت هاى دیگر این توربین ها می توان به این نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن این توربین ها نیروى زیادى لازم نبوده و این توربین ها قادرند با سرعت هاى بسیار پائین نیز به حركت درآیند. میزان كار مفید به دست آمده از این توربین ها 2 برابر میزان كار مفید توربین هاى بادى بر روى زمین است چرا كه جرم حجمى آب 700 بار بیش تر از جرم حجمى هواست و به همین علت نیروهاى انتقال یافته بزرگ تر هستند. باید یادآورى كنیم كه توربین «جریان دریایى» هنوز به صورت آزمایشى و با میزان تولید حداكثر 300 كیلووات كار می كند اما قرار است به زودى توربین دیگرى به كار گرفته شود كه حداقل 2 برابر توربین كنونى است.

متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسایى كرده اند كه می توان در آن ها با كمك نیروى جریان هاى دریایى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الكتریسیته تولید كرد: یعنى به میزان 10 نیروگاه بزرگ اتمى. انرژى تولید شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نیاز كشورهاى اروپایى است.

در سواحل نروژ توربین هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. این توربین ها قرار است به صورت آزمایشى، ابتدا تأمین كننده برق 50، سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزیره «شتلند» توربین دیگرى به تولید الكتریسیته مشغول است. در مقابل سواحل كالیفرنیا، فلوریدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است. كارشناسان معتقدند طى 30 سال آینده می توان از این توربین ها براى تولید 40 درصد از انرژى مورد نیاز خانه هاى مسكونى بهره جست.

در سواحل اسكاتلند براى تولید الكتریسیته تنها از نیروى امواج استفاده

می شود. باله ها جریان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به این ترتیب توده هوا را به جلو می رانند و با كمك این توده هوا توربینى به گردش در می آید، اما ساده ترین سیستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سیستمى است كه دانماركى ها به كار می گیرند. در این سیستم، امواج مستقیماً توسط یك سطح شیب دار به سوى پره هاى توربین رانده می شوند و آن را به حركت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دریایى از این پتانسیل برخوردارند كه تمامى نیاز جهان به انرژى را تأمین سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زیاد كشتى ها و سرعت اندك جریان هاى آبى براى این منظور مناسب نیستند.

در حال حاضر تقریباً 86 درصد از انرژى مورد نیاز جهانیان توسط زغال سنگ، گاز طبیعى و نفت خام تأمین می گردد. این سوخت هاى فسیلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمین تشدید می كنند كه به نوبه خود تغییرات آب و هوایى را به دنبال دارد، بلكه منابع پایان ناپذیرى نبوده و سرانجام، روزى به پایان خواهند رسید. طبق ارزیابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمین كه به تنهایى 40 درصد از انرژى جهان را تأمین می كنند طى 50 تا 70 سال آینده به پایان خواهند رسید.⁽¹⁾

17. توليد الكتريسيته با نيروى جزر و مدّ

اشاره

توليد الكتريسيته با كمك نيروى جزر و مد،انرژى پايان ناپذير

نيروگاه هاى توليد الكتريسيته در اعماق آب درياها با استفاده از قدرت جزر و مد می توانند كمكى براى مسأله انرژى جامعه بشرى باشند.

نخستين پروژه از اين نمونه با يك سيستم نوين، در حال حاضر مشغول به كار است.

پره هاى 11 مترى يك توربين زير آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. اين نخستين پروژه توليد الكتريسيته از نيروى جزر و مد در عمق درياست كه به شيوه اى نوين به كار گرفته شده است. توربين هاى توليد انرژى، كه در عمق 20 مترى در فاصله 2 كيلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگليس كار می كنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. اين تنها نيروى جزر و مد است كه پروانه هاى عظيم اين توربين هاى زيرآبى، با نام «جريان دريايى» را به چرخش درمى آورد. اين توربين ها، برخلاف توربين هاى بادى كه وابسته به شرايط آب و هوايى هستند می توانند در اعماق دريا و به دور از تغيير و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به توليد الكتريسيته بپردازند.

در واقع، اينجا، صحبت از يك منبع انرژى پايان ناپذير است. البته بايد خاطرنشان شد كه استفاده از اين نيرو، ايده جديدى نيست.

در قرن يازدهم ميلادى نيز آسيابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسياب خود را با كمك نيروى جزر و مد به كار می انداختند و بر همين اساس هم يك نيروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پيش تاكنون به كار مشغول است.

اما از اين روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان می توان استفاده كرد.يعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حين جزر و مد بيش از چندين متر است.

توربين موسوم به «جريان دريايى» نيز، از اين تفاوت ارتفاع استفاده می كند، اما كار اين توربين، بر اصل ديگرى استوار است.

اين چرخ آسياب زير دريايى، مانند نمونه هايى كه قبلاً از آن ها ياد كرديم از نيروهاى عمودى بالا و پایين رفتن سطح آب استفاده نمی كند، بلكه از جريان هاى افقى اى بهره می گيرد كه بر اثر جزر و مد به وجود می آيند.

به همين دليل اين توربين جديد می تواند در مكان هاى ديگر با ميزان كم تر جزر و مد نيز به كار گرفته شود.

از مزيت هاى ديگر اين توربين ها می توان به اين نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن اين توربين ها نيروى زيادى لازم نبوده و اين توربين ها قادرند با سرعت هاى بسيار پایين نيز به حركت درآيند. ميزان كار مفيد به دست آمده از اين توربين ها 2 برابر ميزان كار مفيد توربين هاى بادى بر روى زمين است چرا كه جرم حجمى آب 700 بار بيش تر از جرم حجمى هواست و به همين علت نيروهاى انتقال يافته بزرگ تر هستند.

بايد يادآورى كنيم كه توربين «جريان دريايى» هنوز به صورت آزمايشى و با ميزان توليد حداكثر 300 كيلووات كار می كند اما قرار است به زودى توربين ديگرى به كار گرفته شود كه حداقل 2 برابر توربين كنونى است.

متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسايى كرده اند كه می توان در آن ها با كمك نيروى جريان هاى دريايى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الكتريسيته توليد كرد: يعنى به ميزان 10 نيروگاه بزرگ اتمى. انرژى توليد شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نياز كشورهاى اروپايى است.

در سواحل نروژ توربين هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. اين توربين ها قرار است به صورت آزمايشى، ابتدا تأمين كننده برق،50، سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزيره «شتلند» توربين ديگرى به توليد الكتريسيته مشغول است.

در مقابل سواحل كاليفرنيا، فلوريدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است.كارشناسان معتقدند طى 30 سال آينده می توان از اين توربين ها براى توليد 40 درصد از انرژى مورد نياز خانه هاى مسكونى بهره جست.

در سواحل اسكاتلند براى توليد الكتريسيته تنها از نيروى امواج استفاده می شود. باله ها جريان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به اين ترتيب توده هوا را به جلو می رانند و با كمك اين توده هوا توربينى به گردش در می آيد، اما ساده ترین سيستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سيستمى است كه دانماركى ها به كار می گيرند. در اين سيستم، امواج مستقيماً توسط يك سطح شيب دار به سوى پره هاى توربين رانده می شوند و آن را به حركت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دريايى از اين پتانسيل برخوردارند كه تمامى نياز جهان به انرژى را تأمين سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زياد كشتى ها و سرعت اندك جريان هاى آبى براى اين منظور مناسب نيستند.

در حال حاضر تقريباً 86 درصد از انرژى مورد نياز جهانيان توسط زغال سنگ، گاز طبيعى و نفت خام تأمين می گردد. اين سوخت هاى فسيلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمين تشديد می كنند كه به نوبه خود تغييرات آب وهوايى را به دنبال دارد، بلكه منابع پايان ناپذيرى نبوده و سرانجام، روزى به پايان خواهند رسيد.

طبق ارزيابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمين كه به تنهايى 40 درصد از انرژى جهان را تأمين می كنند طى 50 تا 70 سال آينده به پايان خواهند رسيد.⁽¹⁾

جزر و مد

یكی از اثراتی كه ماه بر زمین می گذارد جزر و مد است. در تعریف اولیه گفته می شود به پایین رفتن و بالا آمدن آب سطح دریاها و اقیانوس ها جزر و مد گفته می شود و این دو اثر را از وجود نیروی جاذبه ای به غیر از جاذبه زمین می دانیم. اگر

مدتی را در كنار آب دریا یا اقیانوس سپری كنید متوجه می شوید كه سطح آب در هر شبانه روز به طور دقیق در هر 24 ساعت و 50 دقیقه، دوبار بالا می آید كه به آن مد و دوبار پایین می رود كه به آن جزر گفته می شود. اگر ماه و خورشید در یك راستا قرار بگیرند، جاذبه بیش تر بوده و اثرات جزر و مدی بیش تر خواهد شد. در دریاچه ها، مد بسیار جزئی بوده و بنابراین در دریاچه خزر مد محسوس نیست، درخلیج فوندی واقع درساحل شرقی كانادا،آب گاهی تا 20 متر پایین می رود و كشتی ها برای به گل ننشستن، قبل از جزر خود را از ساحل دور نموده و تغییر مكان می دهند.

اگر خشكی ها مقابل كره ماه قرار بگیرند به علت مقاومت خشكی،خشكی حدود 20 سانتی متر جابجا می شود كه به آن جزر و مد خشكی می گویند. ولی مقاومت اقیانوس ها در مقابل كره ماه كم تراز خشكی است باید در نظر داشت كه وقتی آن قسمت از زمین كه در مقابل كره می باشد حالت مد داشته باشد نقطه مقابل آن در طرف دیگر زمین نیز،همین حالت مد را خواهد داشت.

یعنی قسمتی از زمین كه ماه روی نصف النهار بوده در اثر جاذبه ماه برای آب ها،مد پیش می آید و در طرف دیگر كه از جاذبه ماه دور بوده كم تر تحت تأثیر است.

نیرو های جزر و مدی می توانند اثرات شگفت انگیزی را ایجاد كنند. اصطكاك آب های اقیانوس با بستر دریا چرخش زمین را به میزان 001% ثانیه در هر روز از قرن كاهش می دهد. بررسی فسیل های حیوانات ثابت كرده است كه 400 میلیون سال پیش روز زمینی فقط 22ساعت طول می كشیده به علاوه میدان گرانشی زمین نیز، نیروهای جزر و مدی روی ماه اعمال می كند. بر روی سطح ماه،آب وجود ندارد اما اصطكاك، خم كردن و حركت دادن صخره ها تا حدی حركت چرخشی ماه را كند می كند و باعث می شود فقط یك سوی ماه به طرف زمین قرار گیرد.

با توجه به تعریف اولیه جزر و مد كه بالا آمدن و پایین رفتن آب دریاها است. حال بهتر است بدانیم این تأثیرات، دوبار در فاصله میانگین 24ساعت و 50 دقیقه رخ می دهند.

یعنی در هر 12ساعت و 25 دقیقه دو جزر یا دو مد اتفاق می افتد. هنگامیكه ماه و زمین و خورشید هرسه در یك امتداد باشند شدت به حداكثر می رسد.

این امر در آخر ماه قمری كه در حالت محاق و چهاردهم ماه قمری در حالت بدر است كه به آن، مه كشند و در شب های هفتم و بیست و هفتم كه ماه در حالت تربیع است میزان اثرات حداقل است كه به آن، كه كشند گویند⁽¹⁾.

18. اهمیت بعضی از آب ها و نهرها

روایت بحار الأنوار

*روایت بحار الأنوار⁽²⁾

«الْخِصَالُ، عَنْ أَبِيهِ عَنْ سَعْدِ بْنِ عَبْدِ اللَّهِ عَنْ أَحْمَدَ بْنِ هِلَالٍ ⁽³⁾عَنْ عِيسَى بْنِ عَبْدِ اللَّهِ الْهَاشِمِيِّ عَنْ أَبِيهِ عَنْ آبَائِهِ ⁽⁴⁾قَالَ قَالَ رَسُولُ اللَّهِ صلی الله علیه وآله أَرْبَعَةُ أَنْهَارٍ مِنَ الْجَنَّةِ الْفُرَاتُ وَ النِّيلُ وَ سَيْحَانُ وَ جَيْحَانُ فَالْفُرَاتُ الْمَاءُ فِي الدُّنْيَا وَ الْآخِرَةِ وَ النِّيلُ الْعَسَلُ وَ سَيْحَانُ الْخَمْرُ وَ جَيْحَانُ اللَّبَنُ ⁽⁵⁾.»

این روایت گرچه از نظر سند ضعیف است اما مرحوم مجلسی روایات

متعددی را نقل می کند که مدلول این روایت را، تقویت خواهد نمود و خود نیز به این موضوع تصریح دارد.

ترجمه روایت

در خصال به سندى تا رسول خدا صلی الله علیه وآله كه: 4 نهر از بهشتند: فرات، نيل، سيحون و جيحون، فرات در دنيا و آخرت همان آب است، نيل عسل است، سيحون نهر می و جيحون نهر شير.

بيان: فرات برتر نهرها است به حسب اخبار كه در كتاب مزار آوردم، نيل در مصر معروف است، سيحون و جيحون را در نهايه گفته دو نهرند در پايتخت ها نزد مصيّصه و طرسوس، و در قاموس گفته: سيحان نام نهريست در شام و ديگرى در بصره و سيحون نهريست در ما وراء النهر و نهريست در هند، جيحون نهر خوارزم است و جيحان نهر شام و روم و معرب جهان ست.

و بيرجندى در يك رساله اش گفته: نهر فرات از كوه هاى ارزن روم سرچشمه گيرد و بمشرق روان شود تا بملطيه و آنگه سميساط و بكوفه رسد و ببطائح (دشت ها) ريزد، و گفته: نيل بهترين نهرها است چون سرچشمه اش دور است و به روى سنگ ها و ريگ ها گذر كند و گل و لاى ندارد و سنگ در آن سبزه بندد مانند ديگر نهرها و بتندى از جنوب به شمال آيد، و فزونى آن هنگام كاستن آب هاى ديگر است، و سر چشمه هايش در جنوب خط استواء و غير معمور است و از اين رو به طور تحقيق سرچشمه آن معلوم نيست.

يكى از حكماء يونان گفته نهريست كه از پيوست ده نهر فراهم شود كه ميان هر دوتاشان 22 فرسنگ فاصله است و همه در درياچه اى ريزند و از آن نهر رو بمصر برآيد و به سمت شمال گرايد تا بمصر رسد و چون از آن گذرد در «شنطوف» دو تيره شود و

به دريا ريزد، و گفته سرچشمه سيحان در طول 58 درجه و عرض 44 درجه است و از شمال به سوى جنوب به بلاد روم و ارمن گذر كند تا نزديك مصيصه و با جيحون همراه شود و به درياى روم ريزند ميان اياس و طرسوس و سرچشمه نهر جيحان در طول 58 درجه و عرض 46 درجه است و در بزرگى نزديك بفرات است و از شمال بجنوب ميان كوه هاى مرز روم روان ست تا به شمال مصيصه گذرد و به دريا ريزند.

و بدان كه اين خبر از طريق مخالفين هم رسيده جز اين كه از «الفرات» تا آخر خبر در آن نيست و در تفسيرش اختلاف دارند، طيبى در شرح مشكاة گفته:

سيحان و جيحان جز سيحون و جيحون باشند و هر دو نهر بسيار بزرگى باشند، و ذكر خصوص آن ها براى سود بسيار آن ها است كه مانند نهرهاى بهشت باشند.

يا مقصود اين ست كه چهار نهر اصلى بهشت به نام اين نهرهاى بزرگ تر و سودمندتر دنيا ناميده شدند، زيرا سودهاى دنيا نمونه سودهاى ديگر سرايند و همچنان زيان هاى آن، قاضى گفته: منظور از اين كه از نهرهاى بهشتند اين ست كه مردم آن همه ايمان آرند و نوشنده هايشان به بهشت روند، و درست تر اين ست كه ظاهرشان منظور است و يك مايه بهشتى دارند، و در معالم التنزيل است كه خدا آن ها را از بهشت فرو آورده و در كوه ها سپرده چون فرموده: «فَأَسْكَنَّاهُ»؛⁽¹⁾جا داديمش».

گويم: در وجه يكم شباهت با نهار دنيا از نظر گوارائى و خوش هضمى و بركت است و در دوم اين نهرها بانهار بهشت مانند شدند از نظر شهرت و سود و گوارائى و در سوم وجه شباهت مجاورت و سودبخشى است.

و من مى گويم: ظاهر خبر با دنباله اى كه در خصال است اشتراك نام است

و اين ها هم نام نهرهاى بهشتند براى فضل و بركت و پرسودى، و بسا مقصود اين ست كه اصل اين نهرها از بهشت است و چون بدنيا آمدند آب نموده شدند و سرچشمه داشتن آن ها با اين منافى نيست، زيرا بسا كه پديدش نخست آن ها براى آب بهشت بوده، يا آب بهشت در آن ها ريخته شود چنان چه ما ندانيم، يا مقصود بهشت دنيا است چنان چه در كتاب معاد گذشت و آب آن از زير زمين به اين سرچشمه ها روان است و از آن ها پديدار شود.

سپس مرحوم مجلسی، روایاتی جهت تأیید مطالب مطرح شده، بیان فرمودند:⁽¹⁾

ترجمه:

و مؤيد است في الجمله براى اين وجوه، روايت كلينى (در ج 6 كافى ص 388) بسندی كه همانند روایت موثق بوده و از امام ششم علیه السلام است كه در فرات هر روزه چند جهش (ریختن یکباره آب) از بهشت اتفاق می افتد، و به سند ديگر كه تا امير المؤمنين علیه السلام رسيده فرمود: اين نهر شما، يعنى فرات در آن دو ناودان از بهشت مي ريزد.

و از على بن الحسين علیهما السلام كه در هر شب فرشته اى از آسمان فرو آيد كه سه مثقال مشك بهشت با خود دارد و آنرا در فرات بريزد، و در شرق و غرب زمين نهرى پر بركت تر از آن نيست و اما تأويل به اين كه اهل اين انهار و نوشنده هاشان به بهشت مي روند در خصوص فرات روشن است، زيرا بيش مردم كنار آن امامى و دوست خاندان پيغمبرند چنان چه آزموده شده.

و كلينى هم باسناد خود در از امام ششم علیه السلام روايت كرده كه نپندارم كس را با آب فرات كام بردارند جز اين كه ما خاندان را دوست دارد.

و فرمود: اهل كوفه را با فرات سيراب نكردند جز نكته اى دارد، و فرمود: دو ناودان از بهشت در آن ريخته شود، گويم: نكته اش رسوخ دوستى اهل بيت است در دل آنان.

و از امير المؤمنين علیه السلام در كه: اگر مردم كوفه با آب فرات كام نوزادان خود را بردارند شيعيان ما باشند و اما براى سه نهر ديگر در اين خبر فضيلتى نديدم، بلكه كلينى در كافى روايت كرده از امير المؤمنين علیه السلام كه آب نيل مصر دل را بميراند.⁽¹⁾

«الدُّرُّ الْمَنْثُورُ، عَنِ ابْنِ عَبَّاسٍ عَنِ النَّبِيِّ صلی الله علیه وآله قَالَ أَنْزَلَ اللَّهُ مِنَ الْجَنَّةِ إِلَى الْأَرْضِ خَمْسَةَ أَنْهَارٍ سَيْحُونَ وَ هُوَ نَهَرُ الْهِنْدِ وَ جَيْحُونَ وَ هُوَ نَهَرُ بَلْخَ وَ دِجْلَةَ وَ الْفُرَاتَ وَ هُمَا نَهْرَا

الْعرَاقِ وَ النِّيلَ وَ هُوَ نَهَرُ مِصْرَ أَنْزَلَهَا اللَّهُ مِنْ عَيْنٍ وَاحِدَةٍ مِنْ عُيُونِ الْجَنَّةِ مِنْ أَسْفَلِ دَرَجَةٍ مِنْ دَرَجَاتِهَا عَلَى جَنَاحَيْ جَبْرَائِيلَ فَاسْتَوْدَعَهَا الْجِبَالَ وَ أَجْرَاهَا فِي الْأَرْضِ وَ جَعَلَهَا مَنَافِعَ لِلنَّاسِ فِي أَصْنَافِ مَعَايِشِهِمْ فَذَلِكَ قَوْلُهُ <وَ أَنْزَلْنا مِنَ السَّماءِ ماءً بِقَدَرٍ فَأَسْكَنَّاهُ فِي الْأَرْضِ> ⁽¹⁾فَإِذَا كَانَ عِنْدَ خُرُوجِ يَأْجُوجَ وَ مَأْجُوجَ أَرْسَلَ اللَّهُ جَبْرَئِيلَ فَرُفِعَ مِنَ الْأَرْضِ الْقُرْآنُ وَ الْعِلْمُ كُلُّهُ وَ الْحَجَرُ مِنْ رُكْنِ الْبَيْتِ وَ مَقَامُ إِبْرَاهِيمَ وَ تَابُوتُ مُوسَى بِمَا فِيهِ وَ هَذِهِ الْأَنْهَارُ الْخَمْسَةُ فَيُرْفَعُ كُلُّ ذَلِكَ إِلَى السَّمَاءِ فَذَلِكَ قَوْلُهُ تَعَالَى <وَ إِنَّا عَلى ذَهابٍ بِهِ لَقادِرُونَ> فَإِذَا رُفِعَتْ هَذِهِ الْأَشْيَاءُ مِنَ الْأَرْضِ فَقَدَ أَهْلُهَا خَيْرَ الدُّنْيَا وَ الْآخِرَةِ.»⁽²⁾

ترجمه:

در در منثور از ابن عباس از پيغمبر صلی الله علیه وآله كه خدا از بهشت به زمين 5 نهر فرو آورد: سيحون كه نهر هند است و جيحون نهر بلخ، و دجله و فرات دو نهر عراق و نيل نهر مصر، خدا آن ها را از يك چشمه اى در پایين ترين درجه هاى بهشت بر دو بال جبرئيل فرو آورد، و در كوه ها سپرد و سودمند براى زندگى مردم است.

و اين ست قول خدا «و فرو فرستاديم از آسمان آبى و آن را در زمين جا داديم» چون هنگام خروج ياجوج و مأجوج شود خدا جبرئيل را بفرستد تا از زمين قرآن و همه دانش و حجر الاسود و مقام ابراهيم و تابوت موسى و هر چه دارد، و اين 5 نهر را به آسمان بالا برد و اين ست قول خدا «و راستى ما بر بردن آن البته توانائيم» و چون اين چيزها از زمين بالا روند اهل زمين خبر دنيا و ديگر سرا را از دست دهند.

«وَ عَنْ عَلِيٍّ علیه السلام قَالَ يَا أَهْلَ الْكُوفَةِ نَهَرُكُمْ هَذَا يَنْصَبُّ إِلَيْهِ مِيزَابَانِ مِنَ الْجَنَّة».

ترجمه:

و از امام على علیه السلام فرمود: اى مردم كوفه در اين نهر شما دو ناودان از بهشت مي ريزد.

«وَ رُوِيَ عَنْ جَعْفَرٍ الصَّادِقِ علیه السلام أَنَّهُ شَرِبَ مِنْ مَاءِ الْفُرَاتِ ثُمَّ اسْتَزَادَ وَ حَمِدَ اللَّهَ تَعَالَى قَالَ مَا أَعْظَمَ بَرَكَتَهُ لَوْ عَلِمَ النَّاسُ مَا فِيهِ مِنَ الْبَرَكَةِ لَضَرَبُوا عَلَى حَافَتَيْهِ الْقِبَابَ مَا انْغَمَسَ فِيهِ ذُو عَاهَةٍ إِلَّا بَرِئ ».

ترجمه:

روايت است از امام جعفر صادق علیه السلام كه از آب فرات نوشيد و فزونى خواست و خدا را سپاس گفت و فرمود: چه بركت فراوانى دارد اگر مردم بركتش را مي دانستند بر دو كناره اش چادر مي زدند در آن فرو نرود دردمندى جز اين كه به شود.

«كَامِلُ الزِّيَارَةِ، عَنْ أَبِيهِ عَنِ الْحَسَنِ بْنِ مَتِّيلٍ ⁽¹⁾عَنْ عِمْرَانَ بْنِ مُوسَى عَنِ الْجَامُورَانِيِّ عَنِ الْحَسَنِ بْنِ عَلِيِّ بْنِ أَبِي حَمْزَةَ عَنْ أَبِيهِ عَنْ أَبِي بَصِيرٍ عَنْ أَبِي عَبْدِ اللَّهِ علیه السلام قَالَ نَهْرَانِ مُؤْمِنَانِ وَ نَهْرَانِ كَافِرَانِ نَهْرَانِ كَافِرَانِ نَهَرُ بَلْخَ وَ دِجْلَةَ وَ الْمُؤْمِنَانِ نِيلُ مِصْرَ وَ الْفُرَاتُ فَحَنِّكُوا أَوْلَادَكُمْ بِمَاءِ الْفُرَات».

ترجمه:

در كامل الزياره: به سندش از امام ششم، فرمود: دو نهر مؤمن باشند و دو نهر كافر، دو كافر نهر بلخ است و دجله و دو مؤمن، نيل مصر و فرات، فرزندان خود را با آب فرات كام برداريد.

«نَوَادِرُ الرَّاوَنْدِيِّ، بِإِسْنَادِهِ عَنْ أَبِي جَعْفَرٍ عَنْ آبَائِهِ علیه السلام قَالَ قَالَ رَسُولُ اللَّهِ صلی الله علیه وآله شَرُّ الْيَهُودِ يَهُودُ بَيْسَانَ وَ شَرُّ النَّصَارَى نَصَارَى نَجْرَانَ وَ خَيْرُ مَاءٍ نَبَعَ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ مَاءُ زَمْزَمَ وَ شَرُّ مَاءٍ نَبَعَ عَلَى وَجْهِ الْأَرْضِ مَاءُ بَرَهُوتَ وَادٍ بِحَضْرَمَوْتَ يَرِدُ عَلَيْهِ هَامُ الْكُفَّارِ وَ صَدَاهُم» .

ترجمه:

نوادر راوندى: رسول خدا صلی الله علیه وآله فرمود: بدترين يهود يهود بيسانند و بدترين ترسا در نجران بهتر آب كه روى زمين جوشيد آب زمزم و بدتر آن آب برهوت. يك وادى در حضرموت كه جان كافران در آن وارد شوند.

بيان: در قاموس است كه بيسان دهى است در شام. و دهى در مرو و مكانى در يمامه و يكم در اين جا اظهر است، و نجران موضعى است در يمن. در نهايه است كه در حديث است «نه عدوى است و نه هامه» هامه سراست و نام پرنده است و مقصود حديث همين است، چون عرب بدان فال بد مي زدند و آن پرنده شب است و گفته اند: جغد است، و گفته شد: عرب معتقد بودند كه جان كشته اى كه خونخواهى نشده هامه شود و فرياد كشد: سيرابم كنيد، سيرابم كنيد، و چون خونخواهى شد پرواز كند گفته شده، پنداشتند استخوان مرده است، و گفته اند جان او است كه هامه شود و بپرد و آن را «صدى» ناميدند. و اسلام آن را نهى كرد و از آنشان باز داشت. در قاموس است كه صدى تن مرده آدمى است، و پرنده اى كه از سر كشته برآيد چون پوسيده گردد به پندار جاهليت.

«الدُّرُّ الْمَنْثُورُ، عَنْ جَابِرِ بْنِ عَبْدِ اللَّهِ قَالَ سَمِعْتُ رَسُولَ اللَّهِ صلی الله علیه وآله يَقُولُ مَاءُ زَمْزَمَ لِمَا شُرِبَ لَهُ مِنْ شَرْبَةٍ لِمَرَضٍ شَفَاهُ اللَّهُ أَوْ لِجُوعٍ أَشْبَعَهُ اللَّهُ أَوْ لِحَاجَةٍ قَضَاهَا اللَّه ».

ترجمه:

در منثور: از جابر بن عبد الله كه شنيدم رسول خدا صلی الله علیه وآله مي فرمود: آب زمزم براى هر چه منظور شود سود دهد، هر كه آن را براى بيمارى نوشد خدا شفايش دهد، يا براى گرسنگى خدا او را سير كند.يا براى حاجت خدا آن را بر آورد.

«مَجْمَعُ الْبَيَانِ، رَوَى مُقَاتِلٌ عَنْ عِكْرِمَةَ وَ عَنِ ابْنِ عَبَّاسٍ عَنِ النَّبِيِّ صلی الله علیه وآله قَالَ إِنَّ اللَّهَ تَعَالَى أَنْزَلَ مِنَ الْجَنَّةِ خَمْسَةَ أَنْهَارٍ سَيْحُونَ وَ هُوَ نَهَرُ الْهِنْدِ وَ جَيْحُونَ وَ هُوَ نَهَرُ بَلْخَ وَ دِجْلَةَ وَ

الْفُرَاتَ وَ هُمَا نَهْرَا الْعِرَاقِ وَ النِّيلَ وَ هُوَ نَهَرُ مِصْرَ أَنْزَلَهَا اللَّهُ تَعَالَى مِنْ عَيْنٍ وَاحِدَةٍ وَ أَجْرَاهَا فِي الْأَرْضِ وَ جَعَلَ فِيهَا مَنَافِعَ لِلنَّاسِ فِي أَصْنَافِ مَعَايِشِهِمْ وَ ذَلِكَ قَوْلُهُ <وَ أَنْزَلْنا مِنَ السَّماءِ ماءً بِقَدَرٍ فَأَسْكَنَّاهُ فِي الْأَرْضِ وَ إِنَّا عَلى ذَهابٍ بِهِ لَقادِرُونَ> »⁽¹⁾.

ترجمه:

در مجمع البيان به سندى از پيغمبر صلی الله علیه وآله كه راستى خدا تعالى 5 نهر از بهشت فرو آورد: سيحون نهر هند، جيحون نهر بلخ، دجله و فرات دو نهر عراق و نيل نهر مصر. همه را از يك چشمه فرو آورد و در زمين روان كرد و سود مردم را در هر نوع زندگى در آن ها نهاد كه فرمود: «و فرو آورديم از آسمان آبى به اندازه و در زمينش جا داديم و راستى با ببردن آن توانائيم».

توضيح: شايد لبخند امام از اين ست كه سهمى را از آن آن ها دانسته نه همه را و برخى اين سخن را نمونه افسانه اى دانستند براى بيان پديد شدن نهرها در زمين و بيان اين كه به قدرت خدا تعالى است ردّ بر فلاسفه كه آن ها را مستند به طبيعت دانند، در برخى نسخه ها جيحون بو او است و آن در نهر بلخ درست تر است و تعبير به جيحان از اشتباه راويانست و اگر از خود امام علیه السلام باشد اشتباه از لغويين است و شاش طبق گفته قاموس شهريست در ما وراء النهر، و اين نهر چنان چه بيرجندى گفته است به اندازه دو سوم جيحون و سرچشمه اش در بلاد ترك در عرض 42 درجه و طول 71 درجه است و از مغرب جنوبى به خجند گذرد وانگه بفاراب و به درياى خزر بريزد و نام خشوع در كتب لغت و جز آن برايش نيامده.

«او استقت»، يعنى آن چه اين نهرها از آن آب گيرند كه درياى گرد جهان ست يا درياى آسمان ست از ما است و مقصود اصل و فرع نهرها است يا مقصود اين ست

كه آن چه از آن ها آب داده شود به وسيله ابزار و چاه و هر چه هم آب بر آن ها روان شود و اين اظهر است.

و در مجمع البيان در تفسير آيه گفته: ابن عباس گويد: يعنى مؤمنان شريك مشركانند در خوشي هاى دنيا و در آخرت خاص مؤمنان شود و مشركان را در آن بهره نباش.

و بدان كه يكى از دو نهر را شرح نداده براى آن كه در مقام تفصيل همه نبوده چنان چه واژه (منها) مي فهماند، و گفته شده چون سيحان نام دو نهر است يكى در شام و ديگرى در بصره از آن هر دو را اراده كرده، و لفظ مشترك را براى دو معنا آورده، و اين بعبد است و بسا كه يكى را راويان انداخته باشند، و لفظ خبر جيحان و جيحون باشد و برخى نسخه برادران يا راويان گمان كردند يكى فزونى است و آن را انداخته، و بنا بر اين شرح تمام است.

يك فائده دربارۀ درياها

نيشابورى در تفسير قول خدا تعالى <وَ الْفُلْكِ الَّتِي تَجْرِي فِي الْبَحْرِ بِما يَنْفَعُ النَّاسَ > گفته است: آبى كه گرد معموره زمين است و آن را درياى محيط گويند از سمت جنوب شرقى جدا از غربى چهار خليج به ميان معموره زمين دارد.

1- خليج بربرى در حدود بربر از زمين حبشه (درياى مديترانه) با 160 فرسخ درازا و 35 فرسخ پهنا كه در گوشه غرب آن بلاد كفار حبشه و برخى زنگيانست و بر شرق آن بلاد مسلمانان حبشه.

2- درياى احمر بطول جنوب تا شمال 460 فرسخ و پهناى نزديك پايان 60 فرسخ، و ميان كناره آن تا فسطاط مصر بر شرق نيل سه روز راه خشكى است و در ضلع غربيش برخى بلاد بربر و حبشه و بر ضلع شرقى آن راه مدينه پيغمبر است براى كاروان هاى مصر و حبشه تا حجاز و تا سواحل يمن و عدن بر دنباله شرقى آن.

3- خليج فارس بدرازاى 460 فرسخ از جنوب به شمال و پهناى تقريبى 180 فرسخ و در كناره هاى ضلع غربيش بلاد عمان است ر از اين رو آن را درياى عمان گويند و همه ولايت عرب و تيره هايش از حجاز و يمن و طائف و جز آن و بيابان هاشان ميان گوشه غربى اين دريا و شرقى درياى سرخ است و از اين رو معموره ميان شان را جزيرة العرب خوانند كه مكه زادها الله شرفا- در آن ست، و سواحل شرقى آن بلاد فارس وانگه هرموز و مكرانست و سپس سواحل سند.

4- درياى سبز به شكل سه گوش كه از جنوب به شمال است و ضلع شرقى آن بلاد فارس است و سپس هرموز و مكران و پيوسته است به درياى محيط شرقى و ضلع غربيش در حدود 500 فرسخ است و بر سواحل آن ولايات چين است و از اين رو آن را درياى چين مي خوانند، و از گوشه غربى آن تا گوشه درياى فارس را درياى هند نامند چون برخى بلاد هند در كناره آن ست.

و از گوشه غربى آن خليج بزرگى از سمت جنوب ببسيارى از بلاد مغرب گذر كند و برابر سرزمين سودان باشد و به بلاد مصر و سودان پايان يابد و از سوى شمال به بلاد روس و جلالقه و صقالبه گذرد تا بلاد روم [و شام ] و تنگه اى از شمال آن جدا شود تا سرزمين مسلمانان بلغار به نام درياى (ورنك) بدرازاى صد فرسخ و پهناى 33 فرسخ و چون از آن نواحى گذشت از پشت كوه ها و زمين هایى كه نه راه دارند و نه سكنه به سوى مشرق كشيده شود، و تنگه ديگر به نام درياى (طرابزون) (آبسكون خ ب) از آن جدا شود.

اين ها درياهاى پيوست به درياى محيطند و آن چه بدان پيوسته نيست بزرگ ترشان درياى طبرستان و گيلان و باب الابواب و خزر و ابسكون است كه اين ولايات در كنارش باشند شكل آن مستطيل است از مشرق به مغرب بيش از 250 فرسخ و از جنوب به شمال در حدود 200 فرسخ است.

و از عجائب درياها جانوران گوناگون در بزرگى و نوع و صنف هستند و هم جزيره هایى كه در آن ها است كه گفته اند در درياى هند 1370 جزيره است كه جزيره بزرگى از آن ها در پايان دريا برابر زمين هند در ناحيه مشرق است و نزد بلاد چين «سرانديب» نام دارد، گردش 3 هزار ميل است، در آن كوه هاى بزرگ و رودهاى بسيار است و ياقوت سرخ از آن به دست آيد، و گردش 19 جزيره آبادان است كه در آن ها شهرها و آبادي هاى بسياري ست و از جزائر اين دريا يكى كله است كه معدن قلع است و ديگرى سريره كه معدن كافور است، و غرائب دريا بسيار است و از اين رو گفته اند: از دريا بگو و باك مدار، از يك خردمندى پرسيدند.

تتمه ای دربارۀ چشمه ها

حكماء در سبب جوشيدن چشمه ها گفتند: چون بخار از سوراخ هاى زمين در درونش زندانى شد به سوئى رود و خنك شود و آب گردد و مخلوط با بخار باشد، و به واسطه تراكم و فشار بخارهاى تازه كه بيش از گنجايش زمين است زمين را بشكافد و چشمه از آن برآيد و ادامه جريانش يا به واسطه فشار دنباله هاى آن ست يا به واسطه كششى كه نشدن خلاء پديد آرد چون بخارى كه آب شد و به روى زمين آمد بايد جايگزينى پيدا كند تا خلأ نشود و آن هم باز آب شود و برآيد، و هر جزئى به دنبال جزئى باشد.

و اما چشمه هاى ايستاده از بخارهائى باشند كه مايه و نيروى بسيارى ندارند تا به هم فشار آرند، و اما آب كاريزها و چاه ها از بخارهاى كمى باشند كه نتوانند زمين را بشكافند و برآيند و چون سنگينى زمين از جلو آن ها برداشته شد در پى هم آيند و اگر راه بيرون شدن ندارند چاه باشند و اگر دارند قنات باشند و قنات چون چشمه هاى روان ست و چاه چشمه هاى ايستاده.

و بسا اين گونه آب ها چنان چه ابو البركات بغدادى گفته: از ذره هاى آبى باشند كه در سوراخ هاى زمين به هم پيوندند و پديد آيند، و اين بهتر است، زيرا آب چشمه ها و چاه ها و كاريزها بر اثر برف و باران فزون شوند شيخ در نجات گفته چون ابن بخارها چشمه ها گشودند آب درياها به واسطه ريختن آن ها بالا گيرند و از درياها و دشت ها و رودها و دره هاى كوه بخارهاى ديگرى بر آيند و جاگزين آن چه آب شده گردد و پيوسته اين جريان بگردد.⁽¹⁾

19. جابجا شدن موقعیت آب وخشکی در کرۀ زمین

مرکزی «علمی»

اگر جای خشکی ها و آب ها روی کره زمین باهم عوض می شد چه اتفاقی می افتاد؟

هفتاد و یک درصد از سطح کره زمین را آب پوشانده و خشکی هایی که ما روی آن ها زندگی می کنیم تنها 29 درصد از سطح این سیاره را تشکیل می دهند.

اما اگر جای آب ها و خشکی ها باهم عوض می شد، زمین به سیارۀ کاملاً متفاوتی تبدیل می شد. این که در چنین شرایطی چه اتفاقی رخ می سئوالی است که به آن پاسخ خواهیم داد.

آب و خشکی در زمین

1- افزایش چشمگیر دمای زمین (تصویر 11)

آب مقدار زیادی از گرمای هوا را به خودش جذب می کند بدون این که افزایش چشمگیری در دمای خودش به وجود آید. به همین دلیل است که وجود مقادیر بسیار زیادی آب در دریاها و اقیانوس ها به خنک ماندن کره زمین کمک می کند. علاوه بر

این، تبخیر آب از اقیانوس ها و رودخانه ها به تنظیم دمای زمین کمک می کند. اگر جای آب ها و خشکی ها روی سیاره زمین با هم عوض می شد، دمای زمین افزایش پیدا می کرد و گرم تر می شد. بخش های زیادی از خشکی هم لم یزرع و خشک می شدند.

2- کاسته شدن از از میزان اکسیژن موجود در جو زمین

گیاهان آبزی 70 درصد از اکسیژن موجود در جو زمین را تأمین می کنند. بدون وجود پهنه های آبی عظیم، بسیاری از گیاهان آبزی وجود نداشتند و در نتیجه اکسیژن کم تری در جو زمین وجود داشت. علاوه بر این، پهنه های آبی مانند یک سینک عمل می کنند و کربن دی اکسیدی که وارد جو زمین می کنیم را به خود جذب می کنند. بنابراین، اگر آب های زمین اندکی کم تر بودند، از یک طرف سطح اکسیژن کاهش پیدا می کرد و از طرفی دیگر میزان کربن دی اکسید بالا می رفت. از آنجایی که کربن دی اکسید یک گاز گلخانه ای محسوب می شود، این مسأله باعث گرم شدن شدید کره زمین هم می شد.

3- داشتن شکل دیگری از حیات جانوری

اگر جای آب ها و خشکی های زمین باهم عوض می شد، این مسأله تأثیرات زیادی روی گونه های جانوری و گیاهی آن می گذاشت. دمای زمین به طور چشمگیری افزایش پیدا می کرد، میزان اکسیژن جو کاهش می یافت و سطح کربن دی اکسید بالا می رفت. تمامی این موارد زندگی روی زمین را دشوار می کرد. حیوانات و گیاهان هم برای آن که در چنین شرایطی رشد کنند باید خود را به گونه ای مطابقت می دادند که بتوانند زنده بمانند و نسل خود را ادامه دهند. به دلیل کمبود گیاه، حیوانات گیاهخوار با سرعتی بیش تر از حیوانات گوشتخوار منقرض می شدند. علاوه بر این، در چنین شرایط آب و هوایی ای جانوران خون سرد در مقایسه با جانوران خون گرم، شانس بیش تری برای دوام آوردن داشتند.

4- ساده تر شدن حمل و نقل زمینی

با وجود خشکی های فراوانی که بدون وجود هیچ پهنۀ آبی، همگی به شکلی پیوسته به یکدیگر متصل می شدند، کار حمل و نقل زمینی ساده تر، اما در مقابل، حمل و نقل دریایی بسیار سخت می شد. کشورهایی که اقتصاد آن ها به صادرات غذاهای دریایی وابسته بود، بیش تر از همه از این مسأله ضرر می کردند.

5- تغییر در تمدن انسانی و اقتصاد

آب یکی از منابع حیات به شمار می رود. اگر بر روی کره زمین با کمبود آب مواجه بودیم، کشورهای دنیا همۀ تلاش شان را می کردند تا آب هر چه بیش تری را تحت کنترل خود داشته باشند. این مسأله منجر به یک جنگ تمام عیار می شد. کشورهایی که اقتصاد آن ها به حیات آبی وابسته بود، لطمه می دیدند و کشورهایی هم که اقتصاد آن ها به آب وابسته نبود، متوجه می شدند که دسترسی به آب تنها راه ادامۀ حیات است.

اما یک نکتۀ جالب آن که اورست دیگر بلندترین کوه دنیا نبود.

همان طور که می دانید کوه اورست با 8،840 متر ارتفاع، بلندترین قله دنیا محسوب می شود، اما اورست درواقع از سطح دریا بلندترین کوه دنیا است. اگر همۀ کوه های کره زمین را - چه آن هایی که در آب و چه آن هایی که بالای آب هستند - در نظر بگیریم، کوه ماونا کیا با 10 هزار متر ارتفاع، بلندترین کوه دنیا محسوب می شود.

بنابراین اگر جای آب و خشکی ها روی سیاره زمین باهم عوض می شد، قله اورست زیر آب می رفت و کوه ماونا کیا که حالا درون آب قرار دارد، دیگر در خشکی قرار می گرفت و به این ترتیب به بلندترین قلۀ دنیا بالاتر از سطح آب دریا تبدیل می شد.⁽¹⁾

گفتار دوم : نقش هوا و اکسیژن در کرۀ زمین

1. هوایی که تنفس می‌کنیم، از کجا آمده است؟

اشاره

تا به حال به نفسی که می‌کشیم فکر کرده‌اید؟ به هوایی که دائماً درون شُش‌هایمان فرو می‌بریم و به قول سعدی: «ممد حیات است و مفرح جان!» تا به حال فکر کرده‌اید که این هوا چیست و از کجا آمده؟ اگر در نظر داشته باشیم که هوای زمین، در میان اتمسفر دیگر سیاره‌ها خیلی خاص و یکتاست، کنجکاوی ما بیش تر می‌شود. هوایی که باعث شده درخت زندگی بتواند در زمین رشد کند و بزرگ شود. جالب این‌جاست که هوای زمین همیشه این‌طور نبوده است. اگر می توانستیم یک ماشین زمان بسازیم و با آن به گذشتۀ خیلی خیلی دور سفر کنیم، احتمالاً در برهه‌ای از زمان با یک غافلگیری بزرگ مواجه می‌شدیم: عدم امکان تنفس! علی‌رغم این که ما مجهز به یکی از تکامل یافته‌ترین ابزارهای تنفسی، یعنی شش‌ها هستیم، اما نباید فراموش کنیم که سفر با ماشین زمان می تواند ما را درست در نقطه‌ای پیاده کند که زمین، جایی امن برای زندگی موجودات هوازی نبوده است.

اگر ماشین زمان، ما را درست در این ایستگاه پیاده کند، بدون‌تردید ظرف چند دقیقه احساس خفگی خواهیم کرد و با مرگی دردناک روبرو می‌شویم.

اما این نقطه وهم‌آلود و ترسناک تاریخ زمین دقیقاً مصادف با چه زمانی است؟ اتمسفر کنونی زمین از کجا آمده است؟

جوی که اکسیژن ندارد

مطالعات علمی نشان می‌دهد که جو زمین در نیمۀ اول تاریخچۀ حیات خود، اکسیژن نداشته است. اکسیژن جو زمین، از حدود 2/4 میلیارد سال پیش به وجود آمد. از این دوران اغلب با عنوان «رویداد بزرگ اکسیداسیون» یاد می‌شود. این اتفاق بدون‌تردید یکی از مهم ترین رویدادهایی بوده که زمین تاکنون به خود دیده است. بدیهی است که اگر زمین شاهد این اتفاق بزرگ نبود، امروز هیچ جانوری نمی توانست تنفس هوا را تجربه کند و بنابراین حشره، ماهی یا هیچ انسانی به وجود نمی‌آمد. دانشمندان دهه‌ها مطالعه و تحقیق کردند تا این که در نهایت متوجه شدند، اکسیژن ابتدایی چرا و چگونه وارد جو زمین شد. آن‌ها مدت زیادی به این مسأله مشکوک بودند که شاید خود حیات هوایی که امروز تنفس می‌کنیم را به وجود آورده است، اما این فرضیه صد در صد قابل اتکا نیست، چرا که تفاوت حیات در آن‌زمان با آن چه که ما امروز از حیات می‌شناسیم، از زمین تا آسمان است. آخرین یافته‌ها حاکی از آن است که حیات پیش از این رویداد بزرگ، به نوعی دستخوش یک تغییر شگرف شده و این جهش تکاملی شاید در اصل همان شاه‌کلید درک واقعیت باشد.

واقعۀ اکسیداسیون

واقعۀ بزرگ اکسیداسیون (تصویر 12) ، برای همیشه زمین را تغییر داد؛ سیانوباکترها تاریخ زمین را دگرگون کردند.

مطالعات نشان می‌دهد که زمین چیزی در حدود 4/5 میلیارد سال پیش

شکل گرفته است. در زمان وقوع رویداد موسوم به اکسیداسیون بزرگ، زمین تقریباً 2 میلیارد سال عمر داشته است. آن زمان، تنها ساکنان زمین موجودات تک‌سلولی بودند. این موجودات تک‌سلولی به روشی تکامل پیدا کردند که بتوانند انرژی را از نور خورشید دریافت کرده و با آن، انرژی لازم برای بقای خود را تأمین کنند. درست در همین جا بود که ورق برگشت. دانشمندان می‌گویند که این اشکال ابتدایی و سادۀ زندگی، نخستین مظنونان پروندۀ اکسیداسیون بزرگ هستند، اما از میان آن‌ها یک گروه بیش تر در معرض توجه قرار گرفته است: سیانوباکترها. امروزه هم می توان این ارگانیسم‌های میکروسکوپی را گاهی در اقیانوس ها و حتی برکه‌ها، در حالی‌که همچون لایه‌ای شفاف به رنگ سبز آبی روی آب را پوشانده‌اند، مشاهده کرد. جالب این‌جاست که اجداد همین سیانوباکترها در گذشته نیرنگی بزرگ اما جالب را برای بقا به طبیعت زدند: استحصال انرژی از نور خورشید برای ادامۀ حیات. این روش منحصربفرد که امروز چندان عجیب جلوه نمی‌کند، در زمان خود خدعه‌ای بی‌نظیر به‌حساب می‌آمد چرا که سیانوباکترها از این روش توانستند از آب ساده قند بسازند و اکسیژن تولید کنند.

زمین پیش از اکسیژن

فتوسنتز مهم ترین خدعه یا نیرنگی است که اجداد سیانوباکترهای امروزی به کار بستند تا بتوانند از انرژی نور خورشید برای بقای خودشان به بهترین نحو ممکن استفاده کنند. این تکنیک ایده‌آل همان روشی است که کلیۀ گیاهان سبز امروزی برای بقا بدان وابسته هستند، اما نباید فراموش کرد که این فرآیند شیمیایی امروزه کاربردی بسیار موثرتر از آن‌چیزی دارد که سیانوباکترهای اولیه میلیاردها سال پیش از آن استفاده می‌کردند. (تصویر 13)

اولین بار سیانوباکترها توانستند برای ساختن غذا، نور خورشید را استحصال کنند و اکسیژن را به عنوان پسماند، دفع و وارد جو زمین کنند.

باکتری‌های خودکفا

سیانوباکترها یا سیانوفیت‌ها که از آن‌ها با عنوان‌هایی چون جلبک های سبزآبی و باکتری‌های سبزآبی نیز یاد می‌شود، در گذشته یک گروه از باکتری‌های خودکفا قلمداد می‌شدند چرا که همان طور که پیش‌تر هم گفته شد، می توانند انرژی خود را از طریق فتوسنتز تأمین کنند. نام‌گذاری آن‌ها بارها و بارها در تاریخ زیست‌شناسی تغییر کرد، چنان که امروز عده‌ای از زیست‌شناسان باور دارند، به کارگیری نام جلبک برای آن‌ها یکی از اشتباهات تاریخ علم زیست‌شناسی بوده است. این محققان به پروکاریوتی بودن، سیانوباکترها استناد کرده و می‌گویند: «موجودات پروکاریوت هستۀ واقعی و غشای هسته ندارند. در حالی‌که جلبک ها در اصل یوکاریوت هستند، یعنی هم هستۀ سلولی حقیقی و هم غشاء سلولی دارند.» در هر صورت موضوع جای‌گیری سیانوباکترها در درخت حیات (Tree of Life) هنوز یک چالش در ظاهر حل‌نشدنی است، اما در یک نکته جای شک نیست، آن‌هم این که سیانوباکترها فتوسنتز می کنند و اکسیژن تولیدی آن‌ها یکی از محصولاتثانویه حاصل از این فرآیند شیمیایی است، اما سؤال این‌جاست که آیا این محصول ثانویه به راستی تاریخ کرۀ زمین را تغییر داده است؟ پاسخ این پرسش مثبت است.

انواع سیانوباکترها

انواع زیادی از سیانوباکترها و (تصویر 14) وجود دارد.

چالش‌های اثبات یک فرضیه

اگر از منظر باکتریایی به قضیه نگاه شود، فتوسنتز یک جنبۀ منفی دارد و این

جنبۀ منفی چیزی نیست جز تولید اکسیژن به عنوان پسماند! شرایط گیاهان در این‌مورد کمی با سیانوباکترها فرق دارد. یک سیانوباکتر اکسیژن را به عنوان پسماند تولید می‌کند، یعنی اکسیژن، کاربردی برای خود سیانوباکترها ندارد در نتیجه آن‌ها مجبور می‌شوند که آن را در هوا آزاد کنند. در حال حاضر یک تعریف ساده برای اکسیداسیون بزرگ وجود دارد، این تعریف می‌گوید: «اجداد سیانوباکترهای امروزی با دفع اکسیژن غیرضروری باعث شده‌اند که جو زمین به طور کلی دستخوش تغییری اساسی شود.» این تعریف علیرغم این که چگونگی مسأله را بیان می‌کند اما از چرایی آن حرفی به میان نمی‌آورد، یعنی نمی تواند به طور دقیق تشریح کند که اصلاً چرا چنین تغییری زمینه‌سازی شده است. یکی دیگر از چالش‌ها در خلال بررسی تاریخچۀ حیات سیانوباکترها در روی زمین رخ می‌نماید. سیانوباکترها ظاهراً قبل از اکسیداسیون بزرگ در روی زمین زیست می‌کرده‌اند. دکتر «بتینا اسکیرمیستر» (Bettina Schirrmeister) از دانشگاه بریستول انگلستان (University of Bristol) می‌گوید: «سیانوباکترها احتمالاً جزو نخستین ارگانیسم‌هایی هستند که در زمین سکنی گزیده‌اند. این تاریخچۀ حیات طولانی سیانوباکترها در روی زمین، چرایی مسأله را بغرنج‌تر می‌کند و این سؤالات را پیش می‌آورد که اصلاً چرا چنین تغییراتی رخ داده است؟»

گیاهان سبز با استفاده از نور خورشید، قند تولید می‌کنند.

به این عمل، فوتوسنتز می‌گویند.

عمر 3/5 میلیارد ساله

جای تردید نیست که سیانوباکترها تقریباً 2/9 میلیارد سال پیش بوجد آمدند. شواهدی در دست است که نشان می‌دهد، در آنزمان ترکیبی ایزوله به نام اکسیژن اوآسس (Oxygen oases) وجود داشته است. آن‌طور که دانشمندان دانشگاه ایالتی

آریزونا (Arizona State University) می‌گویند، 2/5 میلیارد سال پیش در جو زمین تقریباً هیچ اکسیژنی وجود نداشت و لذا بدیهی است که حیات در محیط فاقد اکسیژن، خیلی با حیاتی که امروزه می‌شناسیم متفاوت بوده است. حضور اکسیژن در جو زمین در اصل حاصل فعالیت میکروب‌هایی باستانی موسوم به اکسیژن اوآسیس بوده که از میلیاردها سال پیش در اقیانوس ها زیست می‌کردند. این میکروب‌های باستانی همان اجداد سیانوباکترهای امروزی هستند. دکتر «برایان کندال» (Brian Kendall) یکی از پژوهشگران «مدرسۀ تحقیقاتی اکتشافی زمین و فضای ایالت آریزونا» (ASU’s School of Earth and Space Exploration) در این‌باره به بخش خبری (Daily Galaxy) گفت: «تحقیقات ما نشان می‌دهد که اکسیژن متراکم، ابتدا در سطح اقیانوس ها و نزدیکی قاره‌ها شکل گرفته چرا که این نواحی در اصل جایی هستند که منابع عمدۀ غذایی را می توان در آن‌ها سراغ گرفت. ضمناً شواهدی در دست است که ثابت می‌کند، تولید اکسیژن در برخی نواحی اقیانوسی عملاً با شدت و حدت فوق‌العاده‌ای در جریان بوده است و این زمان حداقل 100 میلیون سال قبل‌تر از زمانی است که اکسیژن در جو زمین دیده شود.» برخی از محققان می‌گویند که تاریخچۀ حضور سیانوباکترها در زمین را می توان تا 3/5 سال قبل هم عقب برد، اما سخت است که بتوان این نظریه را ثابت کرد چرا که شواهد و مستندات مربوط به فسیل‌ها در این مورد کمی درهم و برهم است.

بعضی سیانوباکترها به شکل طناب‌های بلند در می‌آیند.

یکی از بهترین شواهد برای اثبات زمان شکل‌گیری کارخانه‌های مولد اکسیژن جو زمین، استفاده از اطلاعات درج شده در فسیل‌هاست. فسیل‌ها به‌خوبی نشان می دهند که قدمت کارخانه‌های مولد اکسیژن به حدود 2/9 میلیارد سال قبل بازمی‌گردد، اما در مقابل عده‌ای هم هستند که این تاریخ را تا 3/5 میلیارد سال قبل

عقب برده‌اند. هنوز شواهد کافی برای اثبات مورد اخیر در دست نیست چرا که فسیل‌های آن دوران بیش تر بیانگر اطلاعاتی درهم و برهم هستند تا یک سلسله رویدادهای تاریخی منسجم.

تکامل، چارۀ مقابله با گازهای آتشفشانی

شواهد و قراین نشان می‌دهد که سیانوباکترها حداقل 0/5 میلیارد سال با شدت و حدت هرچه تمام‌تر اکسیژن به محیط دفع کرده‌اند. البته باز هم پیش‌تر از زمانی است که اکسیژن در جو زمین حضور قاطع خود را نشان دهد. یک توضیح برای این مسأله این است که ترکیبات شیمیایی زیادی در آن‌زمان در محیط اطراف وجود داشته که از آن جمله می توان به گازهای آتشفشانی اشاره کرد. فرضیات مبتنی بر این است که این ترکیبات با اکسیژن واکنش می‌داده و اکسیژن را از صفحۀ گیتی محو می‌کرده‌اند، اما به گفتۀ اسکیرمیستر یک احتمال دیگر هم وجود دارد: «شاید بتوان این فرضیه را محتمل‌تر دانست که سیانوباکترها عوض شده‌اند. احتمالاً برخی از نوآوری‌های تکاملی به سیانوباکترها کمک کرده تا درایفای نقش مهم‌شان جدی‌تر عمل کرده و به موفقیت برسند.» مطالعات بیش تر موید این واقعیت است که چندسلولی شدن، احتمالاً ابتکاری بوده که اهرم این رقابت را به نفع سیانوباکترها چرخانده است. سلول‌های انفرادی سیانوباکتریایی احتمالاً به مرور زمان همچون رشته‌ای به یکدیگر متصل شده‌اند. درست است که این‌کار در دنیای باکتری‌ها امری غیرعادی تلقی می‌شود، اما جالب این‌جاست که سیانوباکترها حتی از این مرز هم فراتر رفته‌اند.

استروماتولیت‌های

استروماتولیت‌های (تصویر 15) این‌چنینی، در جوانی‌های زمین زیاد بودند؛ واگن‌ها قطاری چند سلولی می‌سازند.

دکتر اسکیرمیستر و همکارانش معتقدند که چند نوع سیانوباکتر می توانند سلول‌های اختصاصی تولید کنند، اما در مقابل اغلب توانایی تقسیم سلولی را از دست می دهند. به گفته اسکیرمیستر این نخستین شکل از ساخت سلول‌های تخصصی است که جهان شاهد آن بوده است. در حقیقت این نسخۀ ساده، نحوۀ تشکیل سلول‌های تخصصی را نشان می‌دهد که بعدها در حیوانات بسیار تکامل یافته‌تر گردید و نمونه آن را می توان در سلول‌های خونی یا عصبی و یا ماهیچه‌ای سراغ گرفت. اسکیرمیستر فکر می‌کند که چند سلولی شدن می تواند وزنۀ موفقیت را به نفع سیانوباکترها پایین آورده باشد چرا که چند سلولی بودن قطعاً مزایای زیادی نسبت به تک سلولی بودن دارد. در زمان آغاز پیدایش زمین، موجودات تک سلولی اغلب با یکدیگر آن‌هم در لایه‌های چسبناک سطحی موسوم به متز (Mats) زیست می‌کردند. متز همان تودۀ انباشته‌ای است که تک سلولی‌ها را در کنار یکدیگر گردهم می‌آورد و امروزه از آن با نام تودۀ میکروبی یاد می‌شود. البته در هر کدام از این توده‌ها تعداد زیادی از گونه‌های مختلف سیانوباکترها هم وجود داشته، یعنی توده‌ها صرفاً شامل یک گونه از سیانوباکترها نبوده‌اند، بلکه هر توده، همزیستی از گونه‌های متعدد را شاهد بوده است.

زندگی باکتری‌ها و انسان ها روی زمین

همۀ زندگی روی زمین، از باکتری‌ها گرفته تا انسان ها در یک خانوادۀ بزرگ قرار دارند (تصویر 16).

جابجایی، رمز موفقیت سیانوباکترها در برابر تشعشعات خورشیدی.

این سؤال مطرح می‌شود که یک سیانوباکتر چند سلولی چه مزیتی دارد که سیانوباکترهای تک سلولی ندارند؟ یکی از بارزترین این فواید این است که پراکنش آن راحت‌تر است، یعنی یک سیانوباکتر چندسلولی از نظر ابعاد سطح

بیش تری را دربرمی گیرد و این مسأله باعث می‌شود که خیلی راحت بتواند خود را به صخره‌های سنگی لغزنده سواحل بچسباند. اسکیرمیستر می‌گوید: «یک سیانوباکتر چندسلولی طبیعتاً به‌راحتی یک سیانوباکتر تک سلولی با امواج آب نمی‌لغزد و جریان آب آن را بسادگی با خود نمی‌برد. چندین سیانوباکتر چندسلولی مدرن شناخته شده‌اند که می توانند با توده یا کلونی خود در محیط جابجا شده و حرکت کنند. درست است که حرکت و جابجایی آن‌ها خیلی سریع نیست اما مهم این است که حرکت می‌کنند. نمونه‌های اولیۀ سیانوباکترهای چند سلولی هم جابجا می‌شده‌اند. این حرکت متضمن بقای آن‌ها شده چرا که آن‌ها از این طریق توانسته‌اند در برابر پرتوهای مضر فرابنفش از خود حفاظت کنند.»

سیانوباکترها در طی تکامل خود، چند سلولی شدند. بدین ترتیب امکان حرکت برای آن‌ها مهیا شد و در نتیجه توانستند از پرتوهای مضر فرابنفش خورشید فرار کنند

سیانوباکتری چند سلولی

یک سیانوباکتری چند سلولی (تصویر 17) .

درخت حیات، پرده از رازها برمی‌دارد:

اسکیرمیستر می‌گوید: «کلونی‌های سیانوباکتر چند سلولی مدرن می توانند با یک تغییر ناگهانی موضع و قرارگیری به شکل عمودی از خود دربرابر نورهای مضر خورشید محافظت کنند. این در حالی است که سیانوباکترها در شرایط معمول اغلب به شکل افقی می‌ایستند. مشاهدۀ دقیق تر کلونی‌ها حرکت بین لایه‌ها را نیز تایید می‌کند.

احتمالاً این تنها سیانوباکترهای چند سلولی هستند که می توانند موقعیت خودشان را به شکل بهینه تغییر دهند.» درست است که این نظریه در نوع خود جدید و منحصربفرد است اما درستی آن مستلزم این است که سیانوباکترها پیش از دورۀ معروف به اکسیداسیون بزرگ تکامل یافته و به چند سلولی بدل شده

باشند. اسکیرمیستر چند سال اخیر را صرف این کرده که بتواند زمان دقیق تکامل سیانوباکترها را از تک سلولی به چند سلولی مشخص نماید. کلید حل این معما در ژن‌ها نهفته است. اسکیرمیستر می‌گوید: «با آزمایش ژن‌ها که نه‌تنها نقطۀ اشتراک همۀ سیانوباکترها بلکه، وجه تمایز آن‌ها از یکدیگر هستند، می توان شجرۀ حیاتی این خانواده و چگونگی ارتباط میان آن‌ها را مشخص کرد. شجرۀ حیات سیانوباکترها جایگاه تکاملی آن‌ها را نشان می‌دهد، یعنی از این طریق می توان فهمید که نخستین سیانوباکترهای چند سلولی دقیقاً چه زمانی روی کره زمین پدیدار شده‌اند.»

سیانوباکترها و شکوفایی‌های سبز

سیانوباکترها (تصویر 18) می توانند بر روی آب شکوفایی‌های سبز را به وجود آورند.

تحقیقات طولانی، فرضیات متعدد

تلاش‌های اسکیرمیستر برای حل این معما نخستین بار حدود 4 سال پیش در مقاله‌ای با عنوان «منشاء سیانوباکترهای چندسلولی» و در مجلۀ معتبر بیولوژی تکاملی، به نتیجه رسید. وی در این مقاله مدعی شد که اغلب سیانوباکترهای مدرن امروزی از فرزندان همان اجداد چند سلولی هستند.

به گفتۀ این محقق با وجود این که چندسلولی‌های مذکور بسیار قدیمی هستند، اما تعیین یک زمان مشخص برای پیدایش آن‌ها کار بسیار دشواری است. اسکیرمیستر درخت‌وارۀ حیات سیانوباکترها را صرفاً بر اساس مطالعات ژنتیکی تنظیم کرد. دو سال بعد یعنی در سال 2013 وی روش خود را در تحقیق تغییر داد. اسکیرمیستر در آن سال این ادعا را مطرح ساخت که تکامل چند سلولی‌های مذکور نباید خیلی قبل‌تر از رویداد مشهور موسوم به اکسیداسیون بزرگ اتفاق

افتاده باشد. این اتفاق احتمالاً در زمانی رخ داده که سیانوباکترها به سرعت شروع به تغییر کرده‌اند و اشکال متنوعی از آن‌ها پدیدار شده است، اما این فرضیات و احتمالات باز هم نتوانست میخ محکمی بر شک‌های موجود بکوبد. درخت‌وارۀ حیاتی که اسکیرمیستر برای سیانوباکترها طراحی کرده بود، تنها بر مبنای یک ژن بود. علی‌رغم این که این ژن در تمامی سیانوباکترهای مدنظر وی وجود داشت، اما باز هم استناد به یک ژن منطقی نبود. همین مسأله باعث شد که درخت مذکور کماکان در هاله‌ای از تردید قرار بگیرد. به همین دلیل اسکیرمیستر بار دیگر یک قدم به پیش گذاشت.

استروماتولیت و پوشش میکروبی

یک استروماتولیت که از لایه‌های شن و پوشش میکروبی پوشیده شده است (تصویر 19) .

راز و رمزها بزرگ و بزرگ تر می‌شود

این مسأله احتمالاً ختم ماجرا نبوده و نیست چرا که حتی اگر یافته‌های اسکیرمیستر امروز هم مورد تایید قرار گیرد و ثابت شود که سیانوباکترها تنها اندکی قبل از اکسیداسیون بزرگ چند سلولی شده‌اند، باز هم دو سؤال مهم همچنان به قوت خود باقی خواهد ماند. پرسش اول این است که آیا چند سلولی‌ها واقعاً مزایایی را که اسکیرمیستر می‌گوید، دارند؟ هنوز پاسخ این سؤال به درستی مشخص نیست، اما دانشمندان می‌گویند که می توان از طریق چگونگی مقابله با شرایط مختلف در سیانوباکترهای چندسلولی و تک سلولی بدان پاسخ داد. سؤال دوم که البته سخت تر است، این است: «چرا اینقدر طول کشیده تا سیانوباکترها از تک سلولی به پرسلولی تبدیل شوند؟ اگر این تغییر تا بدین درجه پرمنفعت بوده،

چرا آن‌ها زودتر بدین تکامل نرسیده‌اند و چرا زودتر ماشۀ این تغییر کشیده نشده تا اکسیداسیون بزرگ هم زودتر اتفاق بیفتد؟» اسکیرمیستر می‌گوید:

«مهم این است که مشخص شود کدام ژن‌ها مسئولیت تبدیل شدن سیانوباکترهای تک سلولی به پرسلولی را برعهده دارند. بعد از پاسخ به این پرسش است که می توان به این سؤال هم پاسخ داد که چرا این اتفاق این‌قدر دیر رخ داده و چرا ورقۀ تکامل سیانوباکترها سریع‌تر رقم نخورده است. مجموع این موارد سبب گردید تا بحث بررسی ژن‌های بیش تر جدی‌تر گرفته شود. مشخص است هر آن چیزی که اکسیداسیون بزرگ را رقم زده، نمی تواند ناچیز و کوچک باشد چرا که این اتفاق یکی از مهم ترین رویدادهایی است که زمین تاکنون به خود دیده است.»

جانوران مدرن و پیچیده بدون اکسیژن زنده نمی‌مانند

اسکیرمیستر در ادامه می‌گوید: «نباید فراموش کرد که اکسیژن می تواند برای اغلب باکتری‌ها کشنده و مهلک باشد و این می تواند خبر بدی برای محققان باشد، اما این خیلی سخت است که بتوان چنین مسأله‌ای را ثابت کرد چرا که هنوز داده‌های (فسیل های) مربوط به آن‌زمان آن‌طور که باید و شاید کامل نیست. هنوز رسوبات مربوط به آن دوران در حدی نیست که بتوان نظر قطعی داد، اما حداقل می توان این فرضیه را مطرح کرد که احتمالاً در آن‌زمان تعداد زیادی از باکتری‌ها مرده‌اند.

اما جالب این‌جاست که در بلندمدت روند اتفاقات به سمتی رفته که سبب شده اشکال جدیدی از حیات موسوم به اکسیژن اوآسیس‌ها به وجود بیایند. اکسیژن گازی است که به واکنش دادن تمایل دارد و به همین دلیل است که شروع به سوختن می‌کند.

در نتیجه سیر همۀ اتفاقات در نهایت به سمتی رفته که ناگهان برخی از ارگانیسم‌ها با یک منبع عمدۀ انرژی مواجه شده‌اند.

ارگانیسم‌ها با تنفس اکسیژن می توانند فعال‌تر و حتی بزرگ تر شوند. در نتیجه به مرور زمان ارگانیسم‌های پیچیده‌تری ظاهر شدند و این ارگانیسم‌ها همان گیاهان و حیوانات بودند از اسفنج‌ها گرفته تا کرم‌ها، ماهی‌ها.»

اگر فرضیه اسکیرمیستر درست باشد، آن‌گاه می توان گفت که سیانوباکترهای چند سلولی اولیه ماشۀ دگرگونی بزرگی را کشیده‌اند.

اکسیژن یکی از همان نعمت های خدادادی بزرگ است که حیات را بر روی کره زمین میسر ساخته و رمزگشایی از پیدایش اکسیژن بدون‌تردید کار چندان ساده‌ای نیست.⁽¹⁾

قطعه‌ای از گنیس اکاستا

قطعه‌ای از گنیس اکاستا کهن ترین سنگ شناخته شده (4 بیلیون سال) که در موزه تاریخ طبیعی در.

تاریخ زمین‌شناسی اکسیژن، یا تاریخ اثرگذاری اکسیژن بر زمین‌شناسی این سیاره پس از رویداد بزرگ پایداری اکسیژن در هواکر زمین است. قبل از تکامل یافتن فرایند فتوسنتز، در جو زمین اکسیژن آزاد (O2) بسیار ناچیز بود یا وجود نداشت.

پیش از تکامل یافتن فتوسنتز، جو زمین بدون اکسیژن آزاد (O2) بود. موجودات پروکاریوتی که با فتوسنتز اکسیژن آزاد را به عنوان یک محصول زائد تولید می‌کنند مدت‌ها قبل از انبار شدن اکسیژن آزاد در هواکره، به وجود آمده و زندگی می‌کردند، شاید نزدیک به 3٫5 بیلیون سال پیش. اکسیژنی را که آن‌ها در آن زمان تولید می‌کردند به سرعت به وسیله مواد معدنی، به ویژه آهن و دیگر پدیده‌ها برداشت می‌شد. این زنگ زدگی گسترده منجر به رسوب اکسید آهن در کف اقیانوس ها،

و تشکیل ترکیبات و لایه‌های سنگ های آهن شد. اکسیژن تنها حدود 50 میلیون سال پیش از شروع رویداد بزرگ اکسیژنی شروع به ماندن و انبار شدن در جو در اندازه‌های کوچک کرد. این رویداد اکسیژنی شدن جو سبب انباشته‌شدن سریع اکسیژن آزاد شد. با نرخ فعلی تولید اولیه، غلظت امروز اکسیژن در هوا را می توان با موجودات فتوسنتز در 2000 سال تولید کرد. در نبودن گیاهان، میزان تولید اکسیژن توسط فتوسنتز در پرکامبرین کندتر بود، و غلظت O2 به دست آمده از 10٪ امروز کم تر و احتمالاً تا حد زیادی در نوسان بوده‌است. اکسیژن حتی ممکن است دوباره در حدود 1900 میلیون سال پیش دوباره ناپدید شده‌باشد.⁽¹⁾

2. چرخۀ اکسیژن در زمین

چرخه ی اکسیژن، چرخه‌ای بیوژئوشیمیایی است که حرکت اکسیژن را درون 3 منبع اصلی‌اش، جو زمین، زیست‌کره و سنگ‌کره (پوسته زمین) توصیف می‌کند. شکست در چرخه اکسیژن در داخل آب‌کره (مجموعه آب موجود در زیر، رو و فضای یک سیاره و در این جا زمین) باعث ایجاد هیپوکسی در مناطق مرده کنونی شده‌است. عامل اصلی چرخه اکسیژن فتوسنتز است که پدیدآورنده اکسیژن جو زمین و در نهایت زندگی کنونی روی زمین است.

گیاهان اکسیژن را از طریق برگ‌هایشان جذب می‌کنند و حیوانات از آن، از راه تنفس اتمسفر استفاده می‌کنند. اکسیژن همیشه و پیوسته توسط موجودات زنده مصرف می‌شود، تفاوت حیوانات و گیاهان در این فرایند این است که گیاهان فقط در طول شب آن را مصرف می‌کنند، در روشنایی روز، گیاهان فتوسنتزی سریع‌تر از زمانی که اکسیژن را مصرف می‌کنند انجام می دهند و آن را به عنوان یک محصول

جانبی زائد آزاد می‌کنند. این چرخ اکسیژن بین تنفس و فتوسنتز باعث ثابت ماندن میزان اکسیژن در هوا می‌شود.

تقریباً همه ذخیره اکسیژن زمین؛ در حدود (99٫5٪) آن، در سیلیکات‌ها و اکسید مواد معدنی در پوسته و گوشت کر زمین قرار دارد و تنها بخش بسیار کوچکی از آن حدود (0٫01٪) به عنوان اکسیژن آزاد در زیست کره و بخش کوچکی در جو زمین (0٫36٪) منتشر است. منبع اصلی اکسیژن آزاد در اتمسفر فتوسنتز است، که تولید قند و اکسیژن آزاد از دی اکسید کربن و آب است.

موجودات فتوسنتز کننده شامل زندگی‌های گیاهی در مناطق زمین و هم چنین فیتوپلانکتون‌های اقیانوس ها می‌شود. سیانوباکتریوم پروکلوروکوس کوچک دریایی که در سال 1986 کشف شد خود عامل انجام بیش از نیمی از فتوسنتز در اقیانوس های باز است. اکسیژن آزاد در جو زمین منبع اضافی دیگری دارد که در اثر نیروی تابشی و واکنش شیمیایی پدید نورکافت به وجود می‌آید، به موجب آن پرتو فرابنفش با انرژی بالا موجب شکسته شدن و تجزی بخشی از آب موجود در هواکره و اکسید نیتروژن به اتم های تشکیل دهنده می‌شود.

اصلی‌ترین راه از دست رفتن اکسیژن آزاد در اتمسفر مکانیزم تنفس و تجزیه است که در آن زندگی حیوانات و باکتری‌ها اکسیژن را مصرف و دی اکسید کربن تولید می‌کند. سنگ‌کره یا لیتوسفر نیز اکسیژن آزاد شده را در فرایند هوازدگی و واکنش‌های شیمیایی سطحی مصرف می‌کند. یک مثال از واکنش سطحی شیمیایی و هوازدگی تشکیل اکسیدهای آهن (زنگ‌زدگی) است:

چرخ اکسیژن گاهی میان زیست‌کره و سنگ‌کره نیز برقرار می‌شود. بیش تر آبزیان دریاها و اقیانوس ها در زیست‌کره یرای ایجاد پوست خود کلسیم کربنات (CaCO3) زیادی می‌سازند. این پوسته از نظر اکسیژن غنی است. هنگامی

که ارگانیسم می‌میرد، پوسته در قسمت های کم عمق دریا پخش و مدفون شده و در طول زمان سنگ های رسوبی سنگ آهک در سنگ‌کره ایجاد می‌شود. فرآیندهای هوازدگی آغاز شده توسط این آبزیان هم چنین می تواند اکسیژن لیتوسفر را آزاد کند. گیاهان و حیوانات مواد مغذی معدنی را از سنگ ها استخراج و در این فرایند اکسیژن را آزاد می‌سازند. جدول‌های زیرمقدار تقریبی ذخایر چرخ اکسیژن را نشان می دهند.⁽¹⁾

جدول 1: بزرگ ترین منابع چرخ اکسیژن

عکس

جدول 2: مقدار سالان کسب و اتلاف اکسیژن (1010 کیلوگرم O2 per year)

عکس

3. نحوهٔ احاطۀ اکسیژن بر زمین

دانشمندان زمین شناسی همچنان به این پرسش همیشگی می اندیشند که جو زمین چگونه حاوی اکسیژن شد.

به گزارش کلیک، دانشمندان زمین شناسی دانشگاه رایس (Rice)، دانشگاه ییل (Yale) و دانشگاه توکیو (Tokyo) در حال پاسخ دهی به این سؤال همیشگی هستند که جو اکسیژن کره زمین چطور به دست آمده است.

نتایج این تیم بر اساس مدل جدیدی که مبتنی بر تحقیقات در زمینه های مختلف از جمله پترولوژی، ژئودینامیکی، آتشفشان شناسی و ژئوشیمی بوده این هفته در مجله Nature Geoscience منتشر شد. این دانشمندان مدعی هستند که افزایش اکسیژن در جو زمین نتیجه شکل گیری اجتناب ناپذیر قاره ها در دوران حیات و صفحات تکتونیکی بود.

آنچه گفته شد در واقع ایده ای بسیار ساده است اما به گفته لی (Cin-Ty Lee) نویسنده و مؤلف راهبر مقاله و استاد زمین شناسی دانشگاه رایس، درک کامل آن نیازمند داشتن پیش زمینه ای خوب از چگونگی کارکرد زمین می باشد. مصداقی که من در اغلب موارد از آن استفاده می کنم خروج آب از وان حمام است. سطح آب در وان حمام توسط میزان آب جاری شده از شیر آب و بهره وری از طریق خروج آب از مجرای فاضلاب وان کنترل می شود. گیاهان و انواع خاصی از باکتری ها، اکسیژن را به عنوان محصول جانبی فتوسنتز تولید می کنند. محصول اکسیژن پس از ته

نشینی واکنش اکسیژن با آهن وگوگرد موجود در پوسته زمین و سپس واکنش با کربن آلی موازنه می شود. برای مثال ما اکسیژن را تنفس می کنیمو دی اکسید کربن پس می دهیم که اساسا این اکسیژن را از جو زمین می گیریم. به طور خلاصه داستان اکسیژن به درک منابع و سینک ها برمی گردد اما شرح سه میلیارد سال از چگونگی تشکیل اکسیژن به واقع بسیار پیچیده تر از این است.

توضیحات لی به همراه دو تن از نویسندگان همکار در رابطه با این مقاله، لورنس یونگ (Laurence Yeung) و آدرین لناردیک Adrian Lenardic)) از دانشگاه رایس به همراه ریان (Ryan Mckenzine) و دانشگاه یوکویاما یوسکی توکیو (Tokyo’s Yusuke Yokoyama) بر روی یک مدل جدید نشان می دهد که چگونه اکسیژن هوا در دو مرحله اساسی به جو زمین اضافه شد: یک مرحله در حدود 600 میلیون سال پیش و دیگری حدود 2 میلیارد سال پیش.

امروزه حدود 20% از جو زمین را اکسیژن مولکولی یا O2 تشکیل می دهد. اکسیژن آزادی که به عنصر دیگری متصل نشده باشد به عنوان اتم اکسیژن در دیگر گازهای اتمسفر مانند دی اکسید کربن و دی اکسید گوگرد وجود دارند.

در واقع اکسیژن یکی از فراوان ترین عناصر در سیاره های سنگی مانند مریخ، زهره و زمین است وبا این حال یکی از شیمیایی ترین عناصر واکنشی محسوب می شود. اکسیژن به همراه بسیاری از دیگر عناصر پیوندهای شیمیایی قوی به وجود می آورد و یکی از نتایج آن این است که منجر به محصور باقی ماندن آن در اکسیدهایی می شود که برای همیشه در قالب سنگ در سیاره مدفون شده اند. در این زمینه، زمین از سایر سیارات مستثنی نیست؛ تقریباً همه اکسیژن زمین هنوز هم در درون صخره های عمیق به طور محصور شده باقی مانده است.

لی و همکارانش ثابت کردند که ترکیب پوسته قاره زمین حدود 2٫5 میلیارد سال

پیش تغییر اساسی داشته است. وی افزود: این دوره که با اولین افزایش اکسیژن جو مصادف شده است، با ظهور ذره های فراوانی از کانی های شناخته شده ای موسوم به زیرکون ها (Zircons) مشخص شده بود.

حضور زیرکون ها بیانگر این است که زیرکون های متبلور شده در خارج از صخره های گداخته با ترکیب های خاص و پیدایش آن ها حاکی از تغییرات عمیقی از سیلیکا ضعیف به سیلیکا غنی آتشفشانی می باشد.

ارتباط ترکیبات اتمسفری این است که سنگ های سیلیکایی غنی به مراتب آهن و گوگرد کم تری نسبت به سنگ های سیلیکایی فقیر دارند و آهن و گوگرد با اکسیژن واکنش نشان می دهند و گودالی برای اکسیژن شکل می گیرد.

وی اضافه کرد: بر این اساس، ما معتقدیم که افزایش اکسیژن برای اولین بار ممکن است به دلیل کاهش قابل توجه در بهره وری از سینک اکسیژن باشد. مصداق وان، معادلی تقریباً مرتبط با تخلیه است.

لی بیان کرد این مطالعه نشان می دهد که افزایش دوم در اکسیژن هوا مربوط به تغییر در محصولات قابل مقایسه با جاری شدن آب از شیر آب است.

قیاس وان حمام ساده و زیبا است، اما پیچیدگی به آن اضافه شده که باید در نظر گرفته شود. پیچیدگی مزبور این است که تولید اکسیژن در نهایت به چرخه کربن جهانی بین زمین، زیست کره، اقیانوس و جو زمین گره خورده است.

بر اساس پژوهش صورت گرفته، این مدل نشان داد که چرخه کربن زمین هرگز در یک حالت پایدار نبوده است.

چرا که کربن به صورت دی اکسید کربن به آرامی از اعماق زمین و عبور از مسیر فعالیت های آتشفشانی به سطح می آید. دی اکسید کربن یکی از مواد تشکیل دهنده اصلی عمل فتوسنتز است.

پژوهشگر راهبر این پروژه معتقد است: در بازه های زمانی طولانی مدت زمین شناسی، کربن به صورت تولید اشکال تغلیظ شده از کربن، مانند کربن آلی و مواد معدنی به نام کربنات از اتمسفر زمین حذف شد. در بخش عظیمی از تاریخ زمین، کربن بسیاری نه دراعماق اقیانوس، بلکه در حاشیه قاره ها ذخیره شده است. این وضعیت بسیار عمیق شده است زیرا کربن ذخیره شده در قاره ها یک بار دیگر به درون زمین باز نمی گردند. در عوض زمانی که آتشفشان ها قاره ها را تحریک می کنند، کربن برای ورود به اتمسفر تقویت می شود.

لی در ادامه سخنانش بیان داشت که فعالیت های آتشفشانی و سایر داده های زمین شناسی کربن در جو زمین ممکن است با گذشت زمان افزایش یافته باشد، و از آن جا که تولید اکسیژن به تولید کربن گره خورده است، تولید اکسیژن نیز باید افزایش یابد. افزایش ثانویه اکسیژن در جو زمین اخیرا در طول تاریخ زمین رخ داده است.

لی بر این باور است که شکل گیری پوسته قاره ها به طور طبیعی به دو مرحله افزایش اکسیژن هوا منجر می شود، درست همان طور که ما در پیشینه های فسیلی می بینیم.

این که دقیقاً چه چیزی باعث تغییر در ترکیب پوسته در طول اولین رویداد اکسیژن شده است همچنان در هاله ای از ابهام ماده است، اما این تیم پژوهشی معتقد است که این مسأله احتمالاً مربوط به حرکات صفحات تکتونیکی زمین است که در آن سطح زمین، برای اولین بار و به اندازه کافی برای فرو رفتن به اعماق زمین قابل حرکت می شود.

وی افزود مدل جدید این تیم بی نقص نیست. به عنوان مثال، مدل پیش بینی کرد که تولید دی اکسید کربن باید با گذر زمان افزایش یابد، اما یافته ها مبنی

بر این که سطح دی اکسید کربن در اتمسفر به طور پیوسته در طول 4 میلیارد سال گذشته کاهش یافته است، برخلاف عقل است.

لی در پایان سخنانش گفت: تغییرات پی در پی شرح داده شده توسط مدل ما،در دوره های زمانی بسیار طولانی اتفاق می افتد، و این امر می تواند اشتباه باشد که فکر کنیم این پروسه که در مورد هر یک از تغییرات جوی به وجود آمده بهعلت تغییرات آب و هوایی رخ داده است. با این حال، کار ما نشان می دهد که دانشمندان زمین و زیست شناسی نجومی احتمالاً به بررسی دوباره آن چه کهما در مورد تاریخ اولیه زمین می دانیم، نیاز دارند.⁽¹⁾

4. وضعیت زمین، بدون اکسیژن

اشاره

آیا قرآن از سختی تنفس در طبقات بالای جو سخن گفته است؟

به عقيده برخی انديشمندان، قرآن 1400 سال قبل، از نبود اکسيژن و هوای مناسب برای تنفس در بالای جو خبر داده است.

آنان با توجه به تشبيهی که در آيه 125 سوره انعام بيان شده، اين نکته علمي را برداشت کرده‌اند.

در اين آيه حالت کسی که ايمان نمي‌آورد و سينه‌اش تنگ می‌شود به حالت کسی تشبيه شده است که در آسمان ها بالا می‌رود.

پس از نقل برخی ديدگاه‌های مفسران و دانشمندان گذشته و معاصر درباره اين آيه به نقد و بررسی آن‌ها خواهيم پرداخت.

آيه: «وَمَن يُرِدْ أَن يُضِلَّهُ يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً كَأَنَّمَا يَصَّعَدُ فِي السَّماءِ»⁽²⁾«و هر

کس را که بخواهد [به خاطر اعمالش] در گمراهي‌اش وانهد سينه‌اش را تنگ تنگ می‌کند گويا می‌خواهد در آسمان بالا برود.»

بحث لغوی

«صدر» به معنای سينه است که هنگام تنفس، هوا در آن داخل و خارج می‌شود⁽¹⁾.

مادّه «ضيق» نيز به معنی تنگی⁽²⁾. و فشردگی است و با «حَرَج» در يک معنا به کار می‌رود⁽³⁾.

معنايی که کتب لغت برای مادّه «صعد» ذکر کرده‌اند، «حرکت به طرف بالا»⁽⁴⁾. است چه در امور معنوی باشد و چه امور مادی⁽⁵⁾.

برخی از لغويون، سختی و مشقت را نيز جزء معانی اين مادّه دانسته‌اند⁽⁶⁾. و واژه «الصُعَداء» را از همين ماده و به معنی نفس کشيدن با سختی، عميق و طولانی می‌دانند⁽⁷⁾.

اسرار علمي‌جو

پيرامون کره زمين را اقيانوسی از هوا به نام جوّ احاطه کرده است و موجودات زمين در ته اين اقيانوس به سر می‌برند.

در روزهايی که زمين نخستين گام‌های حيات خويش را می‌پيمود، احتمالاً جوّی آکنده از گاز هيدروژن همراه با گازهای ديگری مانند دی اکسيد کربن و اکسيژن که تا فضای خورشيد گسترده می‌شد آن را در بر گرفته بود⁽¹⁾.

اکنون هوايی که جو را تشکيل داده است مخلوطی از چند گاز است (البته نه به صورت ترکيبی شيميايی) 71 درصد حجم اين مخلوط نيتروژن و 21 درصد آن اکسيژن و کم تر از 1 درصد آن آرگون است و مقدار بسيار کمي گاز کربنيک و بخار آب دارد⁽²⁾.

جو زمين تا ارتفاع نامعينی گسترش دارد و در قسمت های فوقانی دارای لايه‌های مشخصی نيست، شهاب سنگ ها وجود هوا را تا ارتفاع 160 کيلومتر نشان می دهند.

شفق‌های قطبی نيز وجود هوا را حداقل تا ارتفاع 700 کيلومتری از سطح دريا ثابت می‌کند⁽³⁾.

نيمي از جو تا ارتفاع 5/5 کيلومتری قرار دارد و به طور کلی سه چهارم کل جو در ارتفاع 10 کيلومتری از زمين قرار دارد.

گازهای تشکيل‌دهنده جو به علت نيروی گرانش دارای وزن و فشار بوده و لايه‌های بالايی بر لايه‌های پايينی فشارآورده و غلظت آن را افزايش می دهند.

بنابراين ميزان فشار در لايه‌های پايينی بيش از لايه‌های بالايی است.

جرم جو 10 6/5 به توان 14 تن و فشار متوسط جو زمين در سطح دريا10 به توان 5 نيوتن بر متر مربع و يا 2/1013 ميلی بار است⁽⁴⁾.

البته فشار جو در مکان‌ها و زمان‌های متفاوت، تغيير می‌کند⁽¹⁾.

تاکنون روش‌های مخلتفی برای تعيين لايه‌های جو تجربه شده است و تحقيقات علمي برای شناخت جزئيات فوقانی جو نيز ادامه دارد.

ديدگاه‌ها و نظريات مفسران و دانشمندان

خداوند متعال در آيه 125 سوره انعام، کسی را که به خاطر اعمالش گمراه می‌شود و سينه‌اش تنگ می‌گردد را به شخصی تشبيه کرده است که می‌خواهد در آسمان بالا برود.

در پاسخ به اين سؤال که چه رابطه‌ای بين صعود در آسمان و تنگی سينه است، مفسران و انديشمندان گذشته، جواب‌هايی داده‌اند که عدم تناسب آن با آيه، چندان پوشيده نيست.

الف) برخی گفته‌اند، منظور اين است که، همان گونه که صعود به آسمان کار مشکل يا غيرممکنی است، ايمان آوردن برای کافران لجوج و جاهلِ متعصب نيز چنين است.

ب) گروهی ديگر گفته‌اند منظور اين است که کفار از ايمان دور می‌شوند، مانند کسی که از زمين دور می‌شود و به آسمان می‌رود⁽²⁾.

استاد آية الله معرفت در نقد اين تفسير می‌نويسند:

(اين تفسير [حرکت به سوی آسمان] در صورتی درست است که در آيه، «الی السماء» (به آسمان) آمده باشد نه «فی السماء» (در آسمان).

اين استاد گرانقدر، تنگی نفس و فشار بر سينه را به عنوان معنای ديگری برای «تصعُّد» ذکر می‌کنند و با توجه به آن، تشبيه در آيه را اين گونه تبيين می‌کنند: (آن

شخص زندگی بر او سخت می‌شود مانند کسی که می‌خواهد در قسمتی از آسمان که هوا وجود ندارد زندگی کند)⁽¹⁾.

ج) آية الله العظمی مکارم نيز معنای لطيفی از آيه برداشت کرده‌اند و آن را معجزه‌ای علمي از قرآن دانسته و می‌نويسند:

امروزه ثابت شده که هوای اطراف کره زمين در نقاط مجاور اين کره کاملاً فشرده و برای تنفس انسان آماده است، اما هر قدر به طرف بالا حرکت کنيم هوا رقيق‌تر و ميزان اکسيژن آن کم تر می‌شود و اگر چند کيلومتر از سطح زمين به طرف بالا ] بدون ماسک اکسيژن [ حرکت کنيم تنفس‌کردن برای ما هر لحظه مشکل‌تر می‌شود⁽²⁾.

[و تشبيه در اين آيه] از قبيل، تشبيه معقول به محسوس است، زيرا جمود فکری و تعصب گمراهان لجوج را در پذيرش اسلام، به تنگی نفس حاصل از کمبود اکسيژن برای کسی که به آسمان صعود می‌کند، تشبيه شده است)⁽³⁾.

د) برخی از نويسندگان با توجه به فعل «يصّعّد» که در اصل «يتصّعد» و از باب «تفعّل» است و دلالت بر«تکرار و کثرت کار» می‌کند، اين نکته را برداشت کرده‌اند که، انسان در صورتی دچار تنگی نفس می‌شود که فاصله زيادی از زمين بگيرد و اين صعود و بالا رفتن زياد باشد⁽⁴⁾.

ه-) محمد ذغلول النجار آيه شريفه را اشاره به مشکل کمبود اکسيژن (Hypoxia) و نبود فشار جوی (Dysbarism) در خارج از جو می‌داند که فضانوردان با آن روبرو هستند⁽⁵⁾.

و) گودرز نجفی از نويسندگانی است که با نقل سخنان دکتر موريس بوکای فرانسوی⁽¹⁾.

و مهندس محمد علی سادات⁽²⁾. درباره اين آيه، آن را اعجازی علمي از قرآن می‌دانند⁽³⁾.

ز) احمد متولی نيز پس از اشاره به اين نکته علمي در تفسير آيه شريفه، اين قضيه را نقل می‌کند که:«وقتی اين آيه برای «يوشيدی کوزان» مدير رصدخانه توکيوی ژاپن ترجمه شد، بسيار متعجب گرديد و شروع به استماع دقيق آيات نمود و به آن چه از علوم جديد در اين‌باره می دانست اشاره کرد و گفت: گوينده قرآن همه چيز را با دقت و تفصيل می‌داند»⁽⁴⁾.⁽⁵⁾

قرآن می فرماید:

«فَمَنْ يُرِدِ اللَّهُ أَنْ يَهْدِيَهُ يَشْرَحْ صَدْرَهُ لِلْإِسْلامِ وَ مَنْ يُرِدْ أَنْ يُضِلَّهُ يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً كَأَنَّما يَصَّعَّدُ فِي السَّماءِ كَذلِكَ يَجْعَلُ اللَّهُ الرِّجْسَ عَلَى الَّذينَ لا يُؤْمِنُونَ».⁽⁶⁾

ترجمه:

«آن كس را كه خدا بخواهد هدايت كند، سينه اش را براى (پذيرش) اسلام، گشاده می سازد؛ و آن كس را كه به خاطر اعمال خلافش بخواهد گمراه سازد، سينه اش را آن چنان تنگ مى كند كه گويا مى خواهد به آسمان بالا برود؛ اين گونه خداوند پليدى را بر افرادى كه ايمان نمى آورند قرار مى دهد!»

تفسیر

كلمه «شرح» به معناى بسط و وسعت دادن است. راغب در مفردات خود گفته: اصل اين كلمه به معناى پهن كردن و بسط كردن گوشت و امثال آن است ⁽¹⁾.

و شرح صدرى هم كه در قرآن به معناى ظرفيت داشتن براى فرا گرفتن علم و عرفان آمده در حقيقت به همان معناى اصليش استعمال شده، چون سينه را شرح دادن و آن را پذيراى هر معارفى كه پيش بيايد كردن خود يك نحو توسعه است، به شهادت اين كه دربارۀ اضلال كه مقابل شرح صدر است مى فرماید: «يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً».

معناى «شرح صدر"

پس كسى كه خداوند سينه اش را براى قبول اسلام - كه همان تسليم بودن است - شرح كرده باشد در حقيقت سينه اش را براى تسليم در برابر اعتقادات صحيح و عمل صالح وسعت داده، به طورى كه هيچ مطلب حق و صحيحى به او پيشنهاد نمى شود مگر آن كه او را مى پذيرد، و اين نيست مگر به خاطر اين كه چشم بصيرتش نورى دارد كه هميشه به اعتقاد صحيح و عمل صحيح مى تابد، به خلاف آن كسى كه چشم دلش كور شده، او حق را از باطل و راست را از دروغ تشخيص نمى دهد، هم چنان كه فرموده: «فَإِنَّها لا تَعْمَى الْأَبْصارُ وَ لكِنْ تَعْمَى الْقُلُوبُ الَّتِي فِي الصُّدُورِ»⁽²⁾.

خود خداى تعالى هم شرح صدر را در آيه «أَ فَمَنْ شَرَحَ اللَّهُ صَدْرَهُ لِلْإِسْلامِ فَهُوَ

عَلى نُورٍ مِنْ رَبِّهِ فَوَيْلٌ لِلْقاسِيَةِ قُلُوبُهُمْ مِنْ ذِكْرِ اللَّهِ»⁽¹⁾به همين بيان معنا كرده و فرموده: چنين كسى بر نورى خدايى سوار است كه پيش پايش را روشن مى كند و با توصيف مقابل آن - كه همان اضلال است- به قساوت قلب، فهمانيده كه اثر شرح صدر نرمى دل است كه دل را براى قبول ذكر خدا قابل و مستعد مى كند، سپس فرموده: <اللَّهُ نَزَّلَ أَحْسَنَ الْحَدِيثِ كِتاباً مُتَشابِهاً مَثانِيَ تَقْشَعِرُّ مِنْهُ جُلُودُ الَّذِينَ يَخْشَوْنَ رَبَّهُمْ ثُمَّ تَلِينُ جُلُودُهُمْ وَ قُلُوبُهُمْ إِلى ذِكْرِ اللَّهِ ذلِكَ هُدَى اللَّهِ يَهْدِي بِهِ مَنْ يَشاءُ وَ مَنْ يُضْلِلِ اللَّهُ فَما لَهُ مِنْ هادٍ>⁽²⁾با ذكر نرمى دل براى پذيرفتن ذكر خدا و خضوع در برابر حق فهماند كه نرمى دل همان هدايتى است كه خداوند هر كه را بخواهد بدان موفق مى سازد، اين جا است كه مى توان گفت برگشت اين دو آيه، يعنى آيه مورد بحث و آيه سورۀ «زمر» به يك معنا است، و آن اين است كه خداى سبحان وقتى بنده اى از بندگان خود را هدايت مى كند سينه اش را شرح و توسعه مى دهد، و در نتيجه سينه اش براى قبول هر اعتقاد حق و عمل صالحى گنجايش يافته و آن را به نرمى مى پذيرد، و داراى قساوت نيست تا آن را ردّ كند.

و اين خود يك نوع نور معنوى است كه اعتقادات صحيح و عمل صالح را در نظر روشن ساخته و صاحبش را در عمل به آن مدد مى كند، و همين معنا معرف هدايت الهى است.

از اين جا معلوم مى شود جملۀ <فَمَنْ يُرِدِ اللَّهُ أَنْ يَهْدِيَهُ يَشْرَحْ صَدْرَهُ لِلْإِسْلامِ> در حقيقت به منزله بيان ديگرى است براى جملۀ <أَ وَ مَنْ كانَ مَيْتاً فَأَحْيَيْناهُ وَ جَعَلْنا لَهُ نُوراً يَمْشِي بِهِ فِي النَّاسِ>.و اگر بر سر جمله مزبور «فاء» تفريع درآمده از باب تفريع يك بيان بر بيان ديگر و نتيجه بودن دومى براى اولى است، و مى فهماند كه بين اين دو بيان آن قدر تصادق هست كه مى توان يكى را نتيجه ديگرى دانست، و اين خود عنايتى است لطيف.

پس بنا بر آن چه گفته شد، معناى جمله مورد بحث اين مى شود: وقتى حال كسى كه خداوند او را پس از مرده بودن زنده كرده چنين باشد، يعنى بر نورى خدايى سوار باشد كه با آن نور اعتقادات و اعمال صحيح روشن شود لا جرم كسى كه خداوند خواسته باشد هدايتش كند سينه اش را فراخ مى كند تا در نتيجه تسليم اوامر پروردگار خود شده از عبادت او استنكاف نورزد. پس اسلام نورى است از ناحيه خداوند و مسلمانان، يعنى آنان كه تسليم امر پروردگار خود شده اند بر نورى سوارند كه خدا روزى شان كرده است.

<وَ مَنْ يُرِدْ أَنْ يُضِلَّهُ يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً...>؛ «اضلال» معناى مقابل «هدايت» است، و به همين جهت اثرش هم مقابل اثر آن است، و آن اين است كه دل گنجايش حق و صدقه را نداشته و از داخل شدن حق و صدق در آن امتناع داشته باشد، لذا دنبال كلمۀ «ضيقا» كلمۀ «حرجا» را كه همان امتناع داشتن است ذكر فرمود.

كلمه «حرج» به طورى كه صاحب مجمع البيان گفته به معناى تنگ ترين تنگ است.

و در مفردات گفته: «حرج» و «حراج» در اصل به معناى آن فاصله تنگى است

كه در هنگام اجتماع دو چيز در ميان آن دو مشاهده مى شود و به همين جهت هر فضاى تنگى را «حرج» مى نامند و گناه را هم حرج مى خوانند⁽¹⁾.

و بنا به گفته وى جملۀ <حَرَجاً كَأَنَّما يَصَّعَّدُ فِي السَّماءِ> به منزله تفسير است براى كلمۀ «ضيقا» و اشاره است به اين كه امتناع دل هاى گمراهان از قبول حق شبيه است به امتناع ظرفى كه بخواهند چيزى را كه حجمش بيش تر از حجم آن است در آن جاى دهند.

جملۀ <كَذلِكَ يَجْعَلُ اللَّهُ الرِّجْسَ عَلَى الَّذِينَ لا يُؤْمِنُونَ> قاعده اى كلى را در مسأله اضلال ممتنعين از ايمان بيان مى كند و مى فرمايد: خداوند رجس (ضلالت) را نصيب كسانى مى كند كه فاقد حالت تسليم بودن در برابر خدا و رام بودن در برابر حقند.

در اين جمله «ايمان» را مطلق ذكر كرده با اين كه مورد بحث آيات، ايمان به خدا بود كه نداشتن آن عبارت بود از شرك، ليكن بيانى كه ما براى آيه كرديم هم شامل عدم ايمان به خدا (شرك) مى شود، و هم عدم ايمان به آيات خدا و ردّ بعضى از معارف دينى او، پاره اى از جملات هم اين اطلاق را مى رساند، مانند جملۀ <يَشْرَحْ صَدْرَهُ لِلْإِسْلامِ> و جملۀ <وَ جَعَلْنا لَهُ نُوراً يَمْشِي بِهِ> و جملۀ <يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً> و جملۀ <فِي الظُّلُماتِ لَيْسَ بِخارِجٍ مِنْها>. در اين آيه ضلالت كه همان ايمان نياوردن است «رجس» خوانده شده، و «رجس» به معناى قذارت و نجاست است، الا اين كه در معناى اين قسم نجاست يك نوع استعلا خوابيده، و به همين جهت در آيه آن را با كلمۀ «على» كه دلالت بر استعلا دارد متعدى نموده و فرموده:

<عَلَى الَّذِينَ لا يُؤْمِنُونَ> و اين تعبير براى اين است كه بفهماند قذارت مزبور مسلّط و محيط به آنان است، به طورى كه ميان آنان و ديگران حائل شده، ديگران

از نزديكى به آنان نفرت دارند همان طورى كه مردم از يك غذاى آلوده به قذارت متنفر مى شوند.

دو اشتباه در مورد انتساب هدايت و ضلالت انسان به خداى تعالى

بعضى از دانشمندان به اين آيه استدلال كرده اند بر اين كه مسأله هدايت و ضلالت كار خود خداى تعالى است و هيچ كس را در آن دخالتى نيست. و اين حرف اشتباه بزرگى است، براى اين كه آيه شريفه- همان طورى كه گفته شد- در مقام بيان حقيقت هدايت و ضلالتى است كه از ناحيه خدا است و در حقيقت يك نوع معرف براى آن دو است، نه اين كه بخواهد آن دو را منحصر در خداى تعالى كند، و از ديگران نفى نمايد.

نظير اين اشتباه را بعضى ديگر كرده اند كه گفته اند: آيه شريفه هم چنان كه به الفاظش دلالت مى كند بر انحصار هدايت و ضلالت در خداى تعالى هم چنين با الفاظ خود دلالت مى كند بر اين كه اين مسأله، يعنى مسأله انحصار از مسلمات عقل است.

توضيح اين كه: بنده مخلوق، قدرتش بر ايمان و كفر به يك اندازه است، و مادامى كه براى يكى از اين دو مرجحى در كار نباشد محال است كه آن يكى را بر ديگرى ترجيح دهد و بر گزيند، پس اختيار يكى از آن دو وقتى صورت مى گيرد كه مرجحى براى آن باشد، و اين مرجح ناچار يك امر قلبى خواهد بود، و آن هم جز علم يا اعتقاد و يا مظنه بر وجود مصلحت زائده و منفعت راجح و نبود ضرر زائد و منقصت راجح چيز ديگر نمى تواند باشد، و چون در محل خود ثابت شده كه حصول علم و اعتقاد و مظنه در قلب از ناحيه خداى تعالى است، پس لا جرم اختيار كفر و يا ايمان مستند به او است و بنده را در انتخاب يكى از آن دو اختيارى نيست.

درست است كه بنده داراى قدرت هست، و ليكن آن چيزى كه باعث بر اختيار است قدرت تنها نيست، بلكه قدرت وداعى است كه آن از ناحيه خدا است.

وقتى اين معنا ثابت شد اينك مى گوييم صدور ايمان از بنده وقتى ممكن است كه خداى تعالى در قلب او اعتقاد رجحان ايمان را بر كفر ايجاد كرده باشد كه اگر چنين اعتقادى را خداوند در قلب كسى ايجاد نمود البته قلب و نفس متمايل به ايمان مى شود، و گر نه محال است كسى از پيش خود ايمان را اختيار كند، و اين همان شرح صدرى است كه در آيه مورد بحث است. و هم چنين صدور كفر از بنده وقتى ممكن است كه خداوند در قلب او اعتقاد رجحان آن را بر ايمان بيافريند و همين كه آفريد قلب از ايمان نفرت كرده و به طرف كفر مى گرايد و گر نه اختيار كفر هم محال است، مراد از جملۀ <يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً> هم همين است. بنا بر اين، تقدير آيه چنين مى شود: كسى كه خداوند از او ايمان را بخواهد دواعى نفسانيش را نسبت به ايمان تقويت مى كند، و كسى كه خداوند كفر را از او بخواهد موانع و صوارف از ايمان را در دلش تقويت نموده در مقابل، دواعى كفر را در دلش قوى مى كند. و چون عقل هم همين حكم را مى كند پس بايد گفت قرآن كريم نيز به همين ادله عقلى اشاره مى كند. اين بود خلاصه كلام اين دانشمند.

و در اين كلام چند اشكال است:

اول اين كه اگر اشيا را مستند به خداى تعالى مى دانيم به خاطر اين كه خداى تعالى اسباب و مقدمات وجود آن را فراهم نموده باعث نمى شود كه به غير خدا مستند نباشد و گر نه قانون عمومى علت و معلول از بين رفته در نتيجه احكام عقلى به كلى از ميان مى رود، پس ممكن است تمامى اشيا، و از آن جمله هدايت و ضلالت، در عين اين كه به طور حقيقت مستند به خدا هستند به همان گونه مستند به غير خدا هم باشند و تناقضى هم نباشد.

دوم اين كه آيه شريفه تنها متعرض اين جهت بود كه هدايت و ضلالت و يا سعه و ضيق قلب كار خداى تعالى و از صنع او است، و اما اين كه هدايت و

ضلالت همان رغبت نفس و نفرت آن باشد گذشته از اين كه سخن درستى نيست آيه شريفه هم از آن ساكت، بلكه از آن بيگانه است، و صرف اين كه اراده فعل مستلزم رغبت، و كراهت از فعل مستلزم نفرت است باعث نمى شود كه بگوييم مراد از سعه قلب اراده و مقصود از ضيق قلب كراهت است و اين مغالطه، و يكى از دو مقارن را در جاى آن ديگرى اخذ كردن است.

و از اين عجيب تر اين كه چون خيال كرده كه آيه با آن دليل عقلى كه اقامه كرده منطبق است گفته: لفظ آيه بر اين دليل عقلى دلالت دارد!!!.

سوم اين كه در سابق گفتيم آيه شريفه تنها در مقام بيان عملى است كه خدا در موقع هدايت و اضلال در قلب انجام مى دهد و اما اين كه آيا تمامى هدايت ها و ضلالت ها تنها از ناحيه خدا است، آيه از آن اجنبى است، گو اين كه هدايت و ضلالت از ناحيه خدا است و ليكن غرض از آيه مورد بحث، افاده آن نيست.⁽¹⁾

چه رابطه اى در ميان صعود به آسمان و تنگى سينه است؟

بسيارى گفته اند منظور اين است همان گونه كه صعود به آسمان كار مشكل يا غير ممكنى شمرده می شود ايمان آوردن براى كافران لجوج و جاهل متعصّب نيز چنين است.⁽²⁾

برخي نيز گفته اند منظور اين است كه اين گروه از كفار از ايمان دور می شوند مانند كسى كه از كره زمين دور می شود و به آسمان می رود.⁽³⁾

عدم تناسب اين تفسير با محتواى آيه نيز چندان پوشيده نيست.

امّا با توجّه به اكتشافات اخير، ثابت شده كه هواى اطراف كره زمين در نقاط

مجاور سطح زمين كاملاً فشرده و براى تنفس انسان مناسب است؛ زيرا اكسيژن كافى دارد و هر قدر از سطح زمين دور شويم، هوا رقيق تر می شود به طورى كه مثلاً در ده كيلومترى بالاى زمين، تنفس كردن بدون ماسك اكسيژن، براى انسان بسيار مشكل است؛ و حالت تنگى نفس فوق العاده اى به او دست می دهد و هر چه بالاتر رود اين تنگى نفس بيش تر می شود و به جايى می رسد كه بر اثر كمبود اكسيژن بي هوش می گردد؛ بنابراين رابطه نزديكى در ميان تنگى سينه و صعود به آسمان وجود دارد، و اين حقيقتى است كه در آن روز بر هيچ كس روشن نبود.⁽¹⁾

، ولى امروزه بر همه ما واضح است و بارها هنگام سوار شدن هواپيما، اين سخن را از مهمان داران هواپيما شنيده ايم كه هواى داخل هواپيما با سيستم خاصى تنظيم می شود و اگر اختلالى در آن رخ دهد بايد از ماسك اكسيژن استفاده كرد تا هواپيما به سرعت خود را به طبقات پايين جو كه فشرده تر است برساند.

اين بحث را با گفتارى از مراغى در تفسير اين آيه به پايان می بريم؛ او می گويد: «خداوندا! منزهى تو، قرآن كريم تمسال هاى را بيان كرده كه سرّ آن را بشر نمی دانست و هرگز به كنه آن نرسيده بود تا اين كه حدود چهارده قرن گذشت، و فن پرواز در آسمان پيشرفت نمود، و خلبانان، با تجربه هاى خود صدق آن چه در كتاب تو نازل شده است دريافتند و علوم طبيعى ثابت كرد كه فشار جو در طبقات مختلف هوا، متفاوت است.⁽²⁾

امدادهاى الهى

در تعقيب آيات گذشته كه در زمينه مؤمنان راستين، و كافران لجوج، بحث مى كرد در اين آيات مواهب بزرگى را كه در انتظار دسته اول، و بى توفيقي هايى را كه دامنگير دسته دوم مى شود شرح مى دهد.

نخست مى گويد: هر كس را خدا بخواهد هدايت كند سينه اش را براى پذيرش حق گشاده مى سازد و آن كس را كه بخواهد گمراه سازد سينه اش را آن چنان تنگ و محدود مى كند كه گويا مى خواهد به آسمان بالا رود»؛ <فَمَنْ يُرِدِ اللَّهُ أَنْ يَهْدِيَهُ يَشْرَحْ صَدْرَهُ لِلْإِسْلامِ وَ مَنْ يُرِدْ أَنْ يُضِلَّهُ يَجْعَلْ صَدْرَهُ ضَيِّقاً حَرَجاً كَأَنَّما يَصَّعَّدُ فِي السَّماءِ>.

و براى تأكيد اين موضوع اضافه مى كند «خداوند اين چنين، پليدى و رجس را، بر افراد بى ايمان قرار مى دهد» و سراپاى آن ها را نكبت و سلب توفيق فرا خواهد گرفت؛ <كَذلِكَ يَجْعَلُ اللَّهُ الرِّجْسَ عَلَى الَّذِينَ لا يُؤْمِنُونَ >.

در اين جا به چند نكته بايد توجه كرد:

1- كراراً گفته ايم كه منظور از «هدايت» و «اضلال» الهى فراهم ساختن يا از ميان بردن مقدمات هدايت در مورد كسانى است كه آمادگى و عدم آمادگى خود را براى پذيرش حق با اعمال و كردار خويش اثبات كرده اند.

آنان كه پويندگان راه حقند و جويندگان و تشنگان زلال ايمان، خداوند چراغ هاى روشنى فرا راه آن ها قرار مى دهد تا براى به دست آوردن اين آب حيات در ظلمات گم نشوند، اما آن ها كه بى اعتنايى خود را نسبت به اين حقايق ثابت كرده اند از اين امدادهاى الهى محروم و در مسير خود با انبوهى از مشكلات روبرو مى گردند و توفيق هدايت از آن ها سلب مى شود.

بنا بر اين نه دسته اول در پيمودن اين مسير مجبورند و نه دسته دوم در كار

خود، و هدايت و ضلالت الهى در واقع مكمل چيزى است كه خودشان خواسته اند و انتخاب كرده اند.

2- منظور از «صدر» (سينه) در اين جا روح و فكر است و اين كنايه در بسيارى از موارد به كار مى رود، و منظور از شرح (گشاده ساختن) همان وسعت روح و بلندى فكر و گسترش افق عقل آدمى است، زيرا پذيرا شدن حق، احتياج به گذشت هاى فراوانى از منافع شخصى دارد كه جز صاحبان ارواح وسيع و افكار بلند آمادگى براى آن نخواهند داشت.

3- «حرج» (بر وزن حرم) به معنى تنگى فوق العاده و محدوديت شديد است، و اين حال افراد لجوج و بى ايمان است كه فكرشان بسيار كوتاه و روحشان فوق العاده كوچك و ناتوان است، و كم ترين گذشتى در زندگى ندارند.

4- يك معجزه علمى قرآن: تشبيه اين گونه افراد به كسى كه مى خواهد به آسمان بالا رود از اين نظر است كه صعود به آسمان كار فوق العاده مشكلى است، و پذيرش حق براى آن ها نيز چنين است.

همان طور كه در گفتار روزمره گاهى مى گویيم «اين كار براى فلان كس آن قدر مشكل است كه گويا مى خواهد به آسمان برود» يا مى گویيم: «به آسمان بروى از اين كار آسان تر است».

البته آن روز پرواز به آسمان براى بشر يك تصوّر بيش نبود، ولى حتى امروز كه سير در فضا عملى شده است باز از كارهاى طاقت فرساست و هميشه فضانوردان با انبوهى از مشكلات شديد روبرو هستند.

ولى معنى لطيف ترى براى آيه نيز به نظر مى رسد كه بحث گذشته را تكميل مى كند و آن اين كه: امروز ثابت شده كه هواى اطراف كره زمين در نقاط مجاور اين كره كاملاً فشرده و براى تنفس انسان آماده است، اما هر قدر به طرف بالا حركت

كنيم هوا رقيق تر و ميزان اكسيژن آن كم تر مى شود به حدى كه اگر چند كيلومتر از سطح زمين به طرف بالا (بدون ماسك اكسيژن) حركت كنيم تنفس كردن براى ما هر لحظه مشكل و مشكلتر مى شود و اگر به پيشروى ادامه دهيم تنگى نفس و كمبود اكسيژن سبب بيهوشى ما مى گردد، بيان اين تشبيه در آن روز كه هنوز اين واقعيت علمى به ثبوت نرسيده بود در حقيقت از معجزات علمى قرآن محسوب مى گردد.

5- شرح صدر چيست؟

در آيه فوق سعه صدر (گشادگى سينه) يكى از مواهب بزرگ و ضيق صدر (تنگى سينه) يكى از كيفرهاى الهى شمرده شده است، همان طور كه خداوند در مقام بيان يك موهبت عظيم به پيامبر خود مى گويد، <أَ لَمْ نَشْرَحْ لَكَ صَدْرَكَ >؛ «آيا سينه تو را وسيع و گشاده نساختيم»⁽¹⁾.

و اين موضوعى است كه با مطالعه در حالات افراد به خوبى مشاهد مى شود، بعضى روحشان آن چنان باز و گشاده است كه آمادگى براى پذيرش هر واقعيتى - هر چند بزرگ باشد- دارند، اما به عكس بعضى روحشان آن چنان تنگ و محدود است كه گويا راهى و جايى براى نفوذ هيچ حقيقتى در آن نيست. افق ديد فكرى آن ها محدود به زندگى روزمره و خواب و خور آن ها است، اگر به آن ها برسد همه چيز درست است و اگر كم ترين تغييرى در آن پيدا شود گويا همه چيزپايان يافته و دنيا خراب شده است!.

هنگامى كه آيه فوق نازل شد از پيامبر صلی الله علیه وآله پرسيدند شرح صدر چيست؟

پيامبر صلی الله علیه وآله فرمود:

«نور يقذفه الله فى قلب من يشاء فينشرح له صدره و ينفسح؛ نورى است كه خدا در قلب هر كس بخواهد مى افكند و در پرتو آن، روح او وسيع و گشاده مى شود».

پرسيدند: آيا نشانه اى دارد كه با آن شناخته شود؟

فرمود: «نعم، الانابة الى دار الخلود و التجافى عن دار الغرور و الاستعداد للموت قبل نزول الموت؛ ⁽¹⁾آرى نشانه اش توجه به سراى جاويدان و دامن بر چيدن از زرق و برق دنيا و آماده شدن براى مرگ است (با ايمان و عمل صالح و تلاش و كوشش در راه حق) پيش از آن كه مرگ فرا رسد.»⁽²⁾

اگر اکسیژن در دنیا نباشد چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

اکسیژن یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که یک عنصر زیستی بوده و همه جا چه در زمین و چه در کل جهان هستی یافت می‌شود. اکسیژن در سال 1771 از سوی داروساز سوئدی کارل ویلهلم شیله کشف شد، ولی این کشف خیلی سریع شناخته نشد و با اکتشاف مستقل جوزف پریستلی به‌طور گسترده‌تری شناخته شد، و از سوی آنتوان لورن لاووزیه در سال 1774 نام‌گذاری شد.

حال تصوّر کنید اگر اکسیژن از کره زمین محو شود نه برای همیشه، فقط برای 5 ثانیه! آیا فقط نفس مان را حبس می‌کنیم؟ برای جو زمین چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ برای محیط زیست چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ در ادامه با ویوین و داستان دنیایی بدون اکسیژن همراه باشید.

نفس عمیقی بکشید. احساس رضایت می‌کنید؟ آن چه که نفس می‌کشید اکسیژن است که حدود 21 درصد از جو را همراه با 78درصد نیتروژن در برگرفته است. گرچه اکسیژن فراوان‌ترین گاز در جو ما نیست اما مهم ترین است. بدون اکسیژن، گیاهان، حیوانات، آب و خود ما انسان ها در جایی که امروز هستیم نبودیم. پنج ثانیه بدون اکسیژن به نظر زمان زیادی نیست. بیش تر ما حداقل 30 ثانیه بدون نفس کشیدن می توانیم زنده بمانیم.

اتفاقی که بدن هم خیلی سریع از آن مطلع نمی‌شود. در واقع نفس کشیدن تان به طور عادی باقی می‌ماند اما برای هر چیز دیگری هم همین‌طور است؟ نه خیلی، فقط در پنج ثانیه زمین شکل کاملاً متفاوتی به خود می گیرد.

بدون اکسیژن، باید با سدها، مکان‌های تاریخی و هر چیزی که از بتن ساخته شده خداحافظی کرد، این سازه‌ها فوراً از هم پاشیده می‌شود. اکسیژن به عنوان یک عاملِ نگهدارندۀ ویژه برای بتن عمل می کند.

بدون اکسیژن، بتن فقط خاک است.

عکس

عکس

اطلاعات اولیه

اکسیژن یکی از عناصر شیمیایی در جدول تناوبی است که نماد آن O و عدد اتمی آن 8 می باشد. این ماده، یک عنصر حیاتی بوده و همه جا چه در زمین و چه در کل جهان هستی یافت می‌شود. مولکول اکسیژن (O2) در زمین از نظر ترمو دینامیکی، ناپایدار است، ولی توسط عمل فتوسنتز باکتری های بی‌هوازی و در مرحله بعدی توسط عمل فتوسنتز گیاهان زمینی به وجود می‌آید.

تاریخچه

اکسیژن در سال 1771 توسط داروساز سوئدی «Karl Wilhelm Scheele» کشف شد، ولی این کشف خیلی سریع شناخته نشد و با اکتشاف مستقل «Joseph Priestley» به طور گسترده تری شناخته شد و توسط «Antoine Laurent lavoisier» در سال 1774 نام‌گذاری شد.

پیدایش

اکسیژن، فراوان ترین عنصر در پوسته کره زمین است و تخمینهایی در این زمینه وجود دارد که مقدار آن را 46.7% ذکر می‌کنند. اکسیژن 87% اقیانوس ها (به‌صورت آب) و 20% درصد جو زمین (به‌صورت اکسیژن مولکولی O2 یا ازن) را به خود اختصاص می‌دهد. ترکیبات اکسیژن مخصوصاً اکسید فلزات و سیلیکات‌ها و کربنات ها معمولاً در خاک و صخره‌ها یافت می‌شوند.

آب یخ‌زده یک جسم سخت متداول بر روی سیارات دیگر و ستاره‌های دنباله‌دار می باشد. کلاهک‌های یخ کره مریخ از دی‌اکسید کربن منجمد تولید شده‌اند. ترکیبات اکسیژن در تمام کهکشان یافت می‌شوند و طیف نور اکسیژن اغلب در ستاره‌ها دیده می‌شود.

ریشه لغوی

واژه اکسیژن در دو واژه یونانی Oxus (اسید) و Gennan (تولید)، ساخته شده است؛ (یک اسم بی‌مسما، چونخیلی از اسیدها اکسیژن ندارند).

خصوصیات قابل توجه

اکسیژن در دما و فشار استاندارد به‌صورت گاز است که حاوی دو اتم اکسیژن به فرمول شیمیایی O2 می باشد. اکسیژن عنصر مهم هواست و از طریق عمل فتوسنتز گیاهان تولید شده و برای دم و بازدم حیوانات لازم است. اکسیژن مایع و جامد یک رنگ آبی کمرنگ داشته و هر دو بسیار پارامگنتیک می‌باشند. اکسیژن مایع معمولاً با عمل تقطیر جزئی هوای مایع به دست می‌آید.

کاربردها

اکسیژن به‌عنوان اکسید کننده کاربرد بسیار زیادی داشته، فقط فلوئور از آن الکترونگاتیوتر است. اکسیژن مایع به‌عنوان اکسید کننده در نیروی حرکتی موشک ها استفاده می‌شود. از آن جا که اکسیژن برای دم و بازدم ضروری است، در پزشکی کاربرد دارد. گاهی اوقات کسانی که از کوه نوردی می‌کنند یا در هواپیما پرواز می‌کنند، مخازن اکسیژن همراه دارند (به‌عنوان هوا). هم چنین اکسیژن در جوشکاری و ساخت فولاد و هم چنین متانول کاربرد دارد.

اکسیژن به‌عنوان یک ماده آرامش‌بخش، سابقه استفاده دارد که تا زمان حال نیز ادامه دارد و بارهای اکسیژن در مهمانی‌ها و مجالس امروزی وجود دارد. در قرن 19 اکسیژن معمولاً با اکسید نیترات ترکیب می‌شد که اثر تسکین دهنده دارد.

ترکیبات

به خاطر وجود الکترونگاتیویتی، اکسیژن تقریباً با تمام عناصر دیگر شیمیاپی

تشکیل می دهد (که این مطلب منشأ تعریف اصلی اکسید شدن می باشد). تنها عناصری که تحت عمل اکسیداسیون قرار نمی‌گیرند، گازهای اصیل هستند.

یکی از معروف ترین این اکسیدها، اکسید هیدروژن یا آب است H2O. سایر اکسیدهای معروف دیگر ترکیبات کربن و اکسیژن هستند، مانند دی‌اکسید کربن (CO2)، الکل ها (R-OH)، آلدئیدها (R-CHO) و کربوکسیلیک اسیدها. (R-COOH

رادیکال های اکسیژن مانند کلرات ها، پرکلرات ها، کرومات ها، دی‌کرومات ها، پر منگنات ها، نیترات ها، اکسید کننده های قوی می‌باشند.

خیلی از فلزات مانند آهن با اتم اکسژن پیوند برقرار می‌کنند: اکسید آهن(Fe2O3). ازن (O3)، با عمل تخلیه الکترواستاتیکی در حضور مولکول اکسیژن شکل می گیرد. مولکول اکسیژن دو تائی O22 نیز شناخته شده، که جزء کمی از اکسیژن مایع را تشکیل می‌دهد. اپوکسیدها و اترها موادی هستند که در آن اتم اکسیژن قسمتی از یک حلقه سه‌اتمی هستند.

ایزوتوپ ها

اکسیژن سه ایزوتوپ پایدار و ده ایزوتوپ رادیو اکتیو دارد. ایزوتوپ های رادیو اکتیوی، همه نیمه عمری کم تر از سه دقیقه دارند.

هشدارها

اکسیژن در فشارهای نسبی بالا می تواند سمی باشد. قرارگرفتن طولانی در معرض اکسیژن خالص می تواند برای ریه و سیستم عصبی، سمی باشد. تأثیرات ریوی شامل آماس (ورم ریه)، کاهش ظرفیت ریه و آسیب به بافت های ریوی می باشد. تأثیرات بر سیستم عصبی شامل کاهش بینایی تشنج و اغما می‌شود.

هم چنین مشتقات خاصی از اکسیژن، مانند ازن (O3)، پروکسید هیدوژن و رادیکال های هیدروکسیل و سوپراکسیدها بسیار سمی می‌باشند. بدن، مکانیزم هائی را برای مقابله با این گونه‌ها توسعه داده است. به‌عنوان مثال، عامل طبیعی glutathione و بیلی‌روبین که حاصل تقسیم طبیعی هموگلوبین است، می تواند به‌عنوان یک ضد اکسید عمل کنند. منابع تمرکز یافته اکسیژن باعث احتراق سریع شده و بنابراین در کنار فراورده‌های سوختی، خطر گسترش سریع آتش سوزی و انفجار وجود دارد.

آتشی که خدمه آپولو 11 را کشت، به این دلیل سریع گسترش پیدا کرد که فشار جوی اکسیژن در حالت معمولی بود، در حالی که هنگام عملیات پرتاب این فشار باید یک سوم فشار جوی معمولی باشد.⁽¹⁾

اگر زمین برای پنج ثانیه اکسیژن خود را از دست بدهد چه اتفاقی خواهد افتاد؟

فکرش را بکنید زمین فقط و فقط برای پنج ثانیه اکسیژنش را از دست بدهد به نظر شما اگر پنج ثانیه 21 درصد از هوای کره زمین برداشته شود چه اتفاقی خواهد افتاد؟ اگر از آن دسته کسانی هستید که فکر می کنید هیچ اتفاق خاصی نخواهد افتاد باید بگویم که نیازمند تفکر بیش تر در این زمینه هستید.

اما اگر جزو کسانی باشید که فکر می کنند اتفاقاتی خاصی خواهد افتاد باید به عرض تان برسانم که حدستان درست است.

اما جدای از شوخی اگر پنج ثانیه زمین بدون اکسیژن باشد شاید در ظاهر اتفاق خاصی برای تنفس انسان ها نیافتد اما دنیای اطراف ما تا مرز نابودی پیش خواهد رفت.

در این مطلب می توانید فجایعی را که در صورت نبود پنج ثانیه ای اکسیژن اتفاق می افتد را بخوانید.

1 - در لحظه ای که اکسیژن زمین برای پنج ثانیه ازبین برود همه دچار آفتاب سوختگی می شوند چون تا قبل از آن مولکول های اکسیژن باعث محافظت از پوست ما در برابر اشعۀ UV می شدند.

2 - دومین اتفاقی که براثر نبود پنج ثانیه ای اکسیژن می افتد سیاه شدن آسمان آبی است به دلیل نبود اکسیژن ذرات پخش کنندۀ نور کم تر می شوند و در نتیجه آسمان از آبی به سیاه تغییر رنگ می دهد.

3 - همه فلزاتی که بر روی سطح آن ها کاری انجام نشده به هم جوش خواهند خورد زیرا تنها مانعی که باعث عدم اتصال آن ها به هم می شود سطح اکسید شده شان است.

4 - به دلیل این 45 درصد پوستۀ زمین از اکسیژن تشکیل شده است یکی از فجایعی که در نبود اکسیژن اتفاق می افتد فرو ریختن پوستۀ زمین است تصوّر بقیۀ اتفاقاتی که پس از فرو ریختن کرۀ زمین می افتد را به شما واگذار می کنم.

5 - در نبود اکسیژن گوش داخلی موجودات خواهد ترکید و..

6 - ساختمان های ساخته شده از بتون با خاک یک سان می شوند چون اکسیژن باعث عدم از هم پاشیدگی بتون می شود.

7 - آب از دو مولکول هیدروژن و یک مولکول اکسیژن تشکیل شده است و در نبود اکسیژن مولکول های هیدروژن آب به گاز تبدیل می شوند و به دلیل سبکی آن ها سریعاً به لایه های فوقانی کرۀ زمین و در نهایت به فضا وارد می شوند پس در نتیجه تمام اقیانوس ها و دریاها و آب های کرۀ زمین از میان می رود.

راز بقای نخستین ماهی روی کره زمین

ماهی بدون اکسیژن

این گونه ماهی در حقیقت در آب‌هایی زندگی می‌کردند که سطح اکسیژن آن 40 برابر نسبت به ماهی هایی که در آب های با اکسیژن کم زندگی می‌کنند، کم تر بود. (تصویر 20)

هر بار که انسان تصوّر می‌کند محدودیت‌های پیش روی او باعث خاتمه یافتن زندگی می‌شود، یک مثال از گوشه و کنار هستی او را امیدوار می‌کند که کره زمین هنوز هم بهترین مکان برای حیات موجودات زنده است. گروهی از زیست شناسان بین‌المللی طی سفر اخیر خود به خلیج کالیفرنیا مجموعه وسعی از ماهی های زنده را در فضایی کشف کردند که تقریباً فاقد اکسیژن بود و بررسی‌های علمی بیش تر نشان داد سطح اکسیژن این منطقه از حد متوسط پیش‌بینی شده برای حیوانات بسیار کم تر است.

این کشف در جریان یک سری از غواصی‌ها در خلیج مکزیک صورت گرفت و البته پیش از این یک گزارش توضیحاتی در این باره مطرح کرده بود. در سال 2015 میلادی محققان «مؤسسه اقیانوس شناسی و تحقیقات آکواریومی خلیج اسکریپس» (MBARI) از یک دستگاه هوشمند با قابلیت کنترل از راه دور استفاده کردند تا بتوانند ماهیت موجودات زنده در این نقطه از خلیج مکزیک را کشف کنند. طبق گزارش منتشر شده، زمانی که دستگاه مذکور بیش از 1000 متر در این نقطه از خلیج مکزیک در آب فرو رفت این نقطه از اقیانوس کم ترین میزان اکسیژن را در سراسر جهان داشت و بررسی‌ها نشان داد این حوزه تقریباً برای حضور تمام موجودات زنده‌ای که تا آن زمان شناسایی شده بودند کشنده بوده است. هم اکنون که حدود 4 سال از آن زمان گذشته است دانشمندان مطالعات خود را در این منطقه

گسترش دادند و نتایج حاصل از آن نشان داد برخلاف انتظارات قبلی در این منطقه گروهی از ماهی‌ها زندگی می‌کنند.

گروه تحقیقاتی در این فضای بزرگ موفق شد دو گونه ویژه از ماهی‌ها را کشف کنند. یک نوع از این ماهی‌ها در اصل گونه‌ای از کوسه پوزه گربه‌ای لولیپاپ بود که با نام «سفارولوس سفالوس» شناخته می‌شد و گونه دیگر نوعی مارماهی موسوم به «چرومبلما املاس» نام داشت. این دو گونه ماهی در حقیقت در آب‌هایی زندگی می‌کردند که سطح اکسیژن آن 40 برابر نسبت به ماهی هایی که در آب های با اکسیژن کم زندگی می‌کنند، کم تر بود.

«ناتالیا گالو» از مدیران این گروه تحقیقاتی که گزارش نهایی مربوطه را نیز منتشر کرد در این خصوص توضیح داد: «لحظه‌ای که دستگاه هوشمند کنترل از راه دور در اعماق این آب ها غوطه‌ور شده بود و ناگهان صدها عدد از این مارماهی را مشاهده کردیم به خوبی به خاطر می‌آورم و همان موقع بود که ما چندین گونه دیگر ماهی که در اطراف آن ها شنا می‌کردند را مشاهده کردیم. به سختی توانستیم آن چه را که مقابل چشمان خود می‌بینیم باور کنیم. ما در نقطه‌ای از کره زمین قرار داشتیم که امکان حضور هیچ گونه ماهی در آن وجود نداشت و با این وجود مجموعه بزرگی از ماهی‌ها را مشاهده کردیم که تعجب همگان را برانگیخته بود. من به سرعت متوجه شدم این یک اتفاق غیرمعمول و باورنکردنی است که می تواند دانسته‌های ما در مورد محدودیت‌های موجودان زنده برای حیات بدون اکسیژن را به طور کامل تغییر دهد».

ساختار بدن این ماهی های عجیب به گونه‌ای است که نه تنها می توانند زندگی بدون اکسیژن را تحمل کنند، بلکه نکته جالب اینجاست که از زندگی در این مکان لذت می‌برند و هیچ مشکلی با این شرایط ندارند. این گروه تحقیقاتی

دربررسی‌های خود متوجه شد تعداد ماهی هایی که در این منطقه زندگی می‌کنند بسیار زیاد است و نکته مهمی که وجود دارد این است که ماهی های مذکور که در منطقه‌ای با اکسیژن بسیار کم زندگی می‌کنند، در نقاط دیگر آب ها که سطح اکسیژن آن بالاتر است حضور ندارند. این محققان پیشنهاد دادند که ماهی های مذکور برای ادامه حیات خود در این نقطه از یک استراتژی خاص پیروی می‌کنند و راز بقای آن ها در این نقطه به همین مسأله مربوط می‌شود. در این آب ها که عدم وجود اکسیژن در آن باعث خفگی دیگر گونه‌های ماهی می‌شود، رقابت بسیار کمی برای حیات وجود دارد و همین مسأله باعث شده است تعداد این ماهی‌ها افزایش یابد.

هنوز دلیل اصلی که این ماهی‌ها توانسته‌اند در اعماق تاریک و بدون اکسیژن اقیانوس بدون هرگونه مشکلی زندگی کنند به صورت ناشناخته باقی مانده است، ولی این گروه تحقیقاتی توضیح داد که ساختار بدن آن ها می تواند برخی سرنخ‌ها را در اختیارشان قرار دهد. هر دو گونه ماهی که در این بررسی‌ها شناسایی شدند جثه بسیار کوچکی داشتند که طول بدن آن ها کم تر از 30 سانتی‌متر محاسبه می‌شد و بافت بدن آن ها بسیار نرم بود، این مسأله به آن ها کمک کرده است تا این ماهی‌ها بتوانند به میزان بیش تر حجم انرژی را در بدن خود ذخیره کنند. در عین حال گفته شده است بخش سر و اجزای داخلی بدن این ماهی بزرگ تر از حد معمول است که احتمالاً برای کمک به جذب حجم بیش تر اکسیژن محدودی که در این آب ها موجود است به این شکل در آمده است.

دانشمندان اعلام کردند هدف از مطالعه جدید این مسأله بوده است که نحوه سازگاری آبزیان با شرایط محیطی مشخص شود و در نتیجه نمایان شود تغییرات اقلیمی و آب و هوایی تا چه اندازه بر نحوه زندگی موجودات زنده روی کره زمین تأثیر

گذاشته است. این مسأله هم چنین میزان افزایش دما و کاهش اکسیژن آب های آزاد جهان در سال‌های اخیر را نشان می‌دهد.

نتایج حاصل از این مطالعه طی هفته جاری در آخرین شماره از نشریه بین‌المللی «اکولوژی» به چاپ رسید.⁽¹⁾

5. منشأ اکسیژن در کرۀ زمین، کجاست؟

اکسیژن موجود در جهان از کجا می‌آید؟

خورشید تنها گرمای لازم برای بقای زندگی در زمین را فراهم نمی‌کند. خورشید و ستاره‌های مانند آن بیش تر اکسیژن موجود در جهان را تولید می‌کنند. اکسیژن تولید‌شده توسط خورشید و این ستارگان در طی واکنش‌های ترمو‌هسته‌ای که همچنان دانشمندان درمورد آن به‌طور کامل اطلاع ندارند، ایجاد می‌شود. گروه تحقیقاتی دانشگاه «MIT» امیدوارند که تحقیقات جدید بتواند پاسخگوی بعضی از سؤالات آن‌ها باشد.

در یک بیانیه مطبوعاتی، «Richard Milner»، پروفسور فیزیکدان MIT اظهار داشت که: «شرح شغل یک فیزیکدان این است که دنیا را درک کند، با این‌حال ما هنوز نفهمیده‌ایم که اکسیژن موجود در جهان دقیقاً از کجا می‌آید و این که اکسیژن و کربن دقیقاً چگونه ساخته می‌شوند.

اگر ما کار خود را صحیح انجام داده باشیم، این سنجش به ما کمک می‌کند تا با توجه به منشأ عناصر به برخی از این سؤالات مهم در فیزیک هسته‌ای پاسخ دهیم».

تیم میلنر در آزمایشگاه علوم هسته‌ای MIT قصد دارد تا آن چه را که «نرخ واکنش تسخیر رادیواکتیوی ستاره» نام دارد را بررسی کند. دانشمندان می‌دانند

که هنگامی که ستارگان به آهستگی می‌میرند، شروع به انقباض و فشرده‌شدن می‌کنند. این انقباض باعث برخورد بدون مکث و آتشبار هسته‌های کربن-12 و هلیوم می‌شود. در حین این برخورد هسته کربن جایگزین هسته هلیوم می‌شود که در این فرآیند انرژی را به صورت فوتون تابش می‌کند.

این رو هم بخون:

کشف یک موجود زنده که می تواند بدون اکسیژن به حیات خود ادامه دهد!

از این فرآیند آن چه که به عنوان اکسیژن - 16 شناخته شده است، باقی می‌ماند که با فروپاشی تبدیل به چیزی می‌شود که در باد خورشیدی و 99.762 درصد اکسیژن روی زمین یافت می‌شود.

تیم «LNS» برای مطالعه فرآیند می‌خواهد ذره شتاب‌دهنده‌ای را بسازد. این ذره هم‌اکنون در حال ساخت است.LNS اولین تیمی نیست که مطالعه این فرآیند را به عهده گرفته است؛ تیم‌های دیگر به مسأله گیج‌کننده‌ای برخورد کرده‌اند: انرژی‌هایی که شتاب‌دهنده‌ها در آن به ذرات برخورد می‌کنند از آن چه که به‌طور طبیعی در ستارگان رخ می‌دهد، بیش تر است.

بنابراین، در حالی‌که دانشمندان توانسته‌اند ثابت کنند که ایجاد اکسیژن - 16 تصادفی نیست، نتوانسته‌اند چگونگی وقوع آن را در ستاره‌ها پیگیری کنند.

به گفته «Ivan Friščić» این واکنش در انرژی‌های بالاتر کاملاً شناخته‌شده است، اما همزمان با پایین آمدن انرژیبه سمت منطقه جالب اخترفیزیکی به سرعت افت می‌کند.

تیم می‌خواهد به عقب حرکت کند. آن‌ها می‌خواهند با شروع از گاز اکسیژن هسته آن را به یک هسته هلیوم، که به عنوان یک ذره آلفا و یک هسته کربن-12 نیز شناخته می‌شود، تقسیم کنند.

این تیم باور دارد که به عقب بردن همه چیز می تواند سنجش فرآیند را برای آن‌ها آسان‌تر کند.

مینلر می‌گوید: «ما در واقع در حال انجام واکنش معکوس زمان هستیم.

اگر اندازه‌گیری این مسأله را با دقتی که درباره آن بحث نموده‌ایم، انجام دهیم می توانیم میزان واکنش را با فاکتورهایی، فراتر از آن چه تاکنون در این منطقه انجام شده است، مستقیما استخراج کنیم».

یک نرخ واکنش دقیق می تواند آگاهی ما از نحوه مرگ ستارگان را عمیق‌تر کند. این امر به طور اساسی می تواند منجر به درک بهتر این موضوع شود که آیا یک ستاره در حال مرگ به شکل یک سیاه چاله یا یک ستاره نوترونی در خواهد آمد یا خیر؟!.⁽¹⁾.

تأمین بیش از 50 درصد اکسیژن هوا از اقیانوس ها

سیناپرس، نماینده دفتر منطقه ای یونسکو در تهران گفت:

هم اکنون بیش از 50 درصد اکسیژن هوا از اقیانوس ها تأمین می شود اما متأسفانه نابودی تنوع زیستی، موجب تضعیف اکوسیستم اقیانوس ها و ایجاد تغییرات آب و هوایی شده است.

استر کیش لاروش، عصر دوشنبه در مراسم گرامیداشت روز جهانی دریاها و اقیانوس ها در پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی وعلوم جوی افزود: اقیانوس ها قلب کره زمین هستند؛ اقیانوس ها بیش از 70 درصد سطح کره زمین را پوشانده اند و به عنوان بزرگ ترین منبع آب در جهان، 97 درصد آب کره زمین را در خود جای داده اند.

وی افزود: اقیانوس ها آب و هوا را تنظیم و برای میلیون ها انسان غذا فراهم

می کنند. بیش از 50 درصد اکسیژنی که تنفس می‌کنیم را تولید می کنند و گستره ای باورنکردنی از حیات وحش را در خود جای داده اند که برای نمونه تأمین کننده مواد اولیه داروهای پزشکی و بسیاری دیگر هستند.

وی گفت: حدود یک سوم دی اکسید کربن (CO2) تولید شده ناشی از فعالیت انسان از آغاز انقلاب صنعتی تاکنون توسط اقیانوس ها جذب شده است. این امر باعث کاهش اثرات گرمایش زمین شده است.

بدون این فرایند جذب حجم دی اکسید کربن موجود در جو بسیار بیش تر از مقدار امروزه آن و اثرات منفی آن بر آب و هوا چند برابر می شد.

به گفته نماینده دفتر منطقه ای یونسکو در تهران، هم اکنون نابودی تنوع زیستی، موجب تضعیف اکوسیستم اقیانوس ها و توانایی آن در مقاومت در برابر عوامل مخل و تطابق با تغییرات آب و هوا و ایفای نقش تنظیم کننده زیست بوم و اقلیم جهان شده است بنابراین برای تضمین سلامت و امنیت جوامع و نسل های آینده ضروری است که مسوولیت مراقبت از اقیانوس ها را بپذیریم.

لاروش سلامت همه انسان ها را به داشتن اقیانوس هایی پاکیزه و مولد وابسته دانست و با توجه به ذیل شعار امسال روز جهانی اقیانوس ها«اقیانوس های سالم، کره زمین سالم» گفت: هم اکنون یونسکو کمیسیون بین دولتی اقیانوس شناسی یونسکو از کشورهایی که با ادغام اهداف توسعه و زیست محیطی و با رویکردی جامع، تطبیقی، زیست بوم محور و شفاف اقدام به تدوین طرح های دریایی می کنند، حمایت می کند.

وی تصریح کرد: هم اکنون دسترسی به موقع به داده ها و اطلاعات باکیفیت برای درک روند حیات دریایی بسیار مهم است، به این منظور کمیسیون بین دولتی اقیانوس شناسی یونسکو در چارچوب برنامه بین المللی تبادل داده ها و اطلاعات

اقیانوس شناسی و با هدف تسهیل دسترسی بی نقص به داده های دریایی و توسعه تبادل و توزیع اطلاعات و خدمات دریایی، تأسیس و راه اندازی یک پورتال داده های اقیانوس ها را در دستور کار خود دارد.

وی ادامه داد: یکی دیگر از برنامه های ابتکاری که با حمایت یونسکو تشکیل شده است سیستم های جهانی مشاهده اقیانوس ها است که سیستمی دایمی برای مشاهده، مدلسازی و تحلیل متغیرهای دریایی و اقیانوسی به منظور پشتیبانی خدمات عملیاتی اقیانوسی در سراسر جهان است، این سیستم با ارائه شرح دقیقی از وضعیت فعلی اقیانوس ها از جمله منابع زنده، پیش بینی مداوم شرایط آتی دریاها در دورترین زمان ممکن درآینده و عمل کردن به عنوان پایگاهی برای پیش بینی وضعیت تغییرات آب و هوا را انجام می دهد.

لاروش گفت: یونسکو هم چنین در زمینه حفظ میراث طبیعی و میراث زیرآب فعالیت می کند، در حال حاضر 54 مکان دریایی در فهرست میراث جهانی یونسکو ثبت شده اند و کنوانسیون حفظ میراث فرهنگی زیرآب پیگیر حفاظت از سه میلیون کشتی باستانی غرق شده، صدها شهر مدفون شده در زیر آب (شامل فقط 150 شهر در منطقه مدیترانه)، مناظر طبیعی زیرآب فرورفته به همراه یافته های دوران ماقبل تاریخ، غارهای غرق شده در سیلاب با نگاره های ماقبل تاریخ،قربانگاه ها، قبرستان ها و بازمانده های تاسیسات ماهی گیری و بنادر است.

وی تأکید کرد: یونسکو توسط برنامه های متعدد بخشی و بین بخشی خود، در ترویج سواد اقیانوسی و ایجاد شراکت های جهانی برای حفظ اقیانوس ها تلاش می کند، در این راستا پژوهشگاه ملی اقیانوس شناسی و علوم جوی ایران به همراه کمیسیون ملی اقیانوسی شناسی نقشی حیاتی در جمهوری اسلامی ایران ایفا می کند.

لاروش گفت: یونسکو اخیرا ایجاد یک مرکز منطقه ای آموزش و پژوهش در حوزه اقیانوس شناسی در غرب آسیا را تصویب کرده است که به عنوان یک مرکز نوع دوم یونسکو فعالیت خواهد کرد و به اعتقاد من نشان دهنده تعهد جمهوری اسلامی ایران در حفظ اقیانوس ها است.⁽¹⁾

6. کاهش اکسیژن در کرۀ زمین

آیا زمین در حال از دست دادن اکسیژن است؟

خونسردی تان را حفظ کنید، ولی زمین در حال از دست دادن اکسیژن است. سطح این گاز در اتمسفر طی 800 هزار سال گذشته در حدود 0.7 درصد کاهش یافته، و محققین هنوز نمی دانند دلیل این روند نزولی چیست.

«دانیل استالپر» استاد زمین شناسی دانشگاه پرینستون در این رابطه می گوید:

ما این آزمایشات را صرفاً از روی کنجکاوی انجام دادیم، و نمی دانستیم سطح اکسیژن بالا می رود، پایین می آید، یا ثابت است، اما نتایج نشان داد روندی مشخص در این زمینه وجود دارد.

سطح O2 جو در دوران های مختلف زمین شناسی تغییرات قابل توجهی داشته، اما حصول نتایج عددی دقیق برای ثبت رکوردهای زمانی در این رابطه، کار بسیاری دشواری خواهد بود.

فعلاً می دانیم در چند میلیارد سال اولیه، اتمسفر زمین فاقد اکسیژن بوده. پس از آن جلبک های سبز کوچکی با نام سیانوباکتری به وجود آمده و آسمان را سرشار از O2 نمودند، ضمن این که پایان عمر گونه های حیات ناسازگار با این عنصر را رقم زدند.

با تکامل حیات گیاهی و گسترش آن ها، انباشت اکسیژن در اتمسفر ادامه یافت تا جایی که مقدار این عنصر برای تشکیل گونه های جانوری پیچیده به حد کافی رسید. طی چند صد میلیون سال گذشته، اوضاع تا حدودی ثابت بوده و حیات حیوانی به خوبی پیشرفت کرد.

هر چند هزار سال، اکسیژن زمین کاملاً به آب تبدیل شده و دوباره به گاز بدل می گردد

اما می دانیم اکسیژن وضعیتی کاملاً پویا دارد. موجوداتی همچون انسان، هر ثانیه O2 مصرف می کنند در حالی که گیاهان در اثر عملیات فتوسنتز، اکسیژن ناب و خالص تولید می نمایند. در مقیاس زمانی طولانی تر، فرسایش صخره های سیلیکاتی به خاطر شرایط اقلیمی نیز مصرف O2 را به همراه دارد.

«استالپر» می گوید: «تقریباً در هر چند هزار سال، کل O2 جو زمین به آب تبدیل شده و سپس دوباره به اکسیژن مبدل می گردد، اما در این روند، مقداری از این عنصر حیاتی ناپدید می گردد.»

این فرایند در درازمدت می تواند اهمیت زیادی پیدا کند و حتی زیست پذیری کره خاکی را تحت تأثیر قرار دهد؛ بنابراین «استالپر» و دیگر همکارانش در دانشگاه پرینستون تصمیم گرفتند این مقدار را اندازه گیری نمایند.

آن ها برای این کار، به سراغ یکی از بهترین منابع آماری اکسیژن زمین، یعنی هسته های یخی گرینلند و جنوبگان رفتند، که حباب های هوای مربوط به میلیون ها سال قبل کره خاکی را در بطن خود محصور کرده اند. آن ها با بررسی نسبت ایزوتوپ های اکسیژن به نیتروژن، توانستند روند تغییرات اتمسفر را شناسایی نمایند.

منابع آماری اکسیژن زمین

طبق نتایج این پژوهش، سطح O2 طی 800 هزار سال گذشته به میزان 0.7 درصد کاهش یافته، که نشان می دهد مصرف کنندگان این عنصر تقریباً 2 درصد بیش تر از منابع تولید آن هستند. (تصویر 21)

گروه محققین مذکور چند توضیح ممکن را برای این پدیده عنوان داشته اند. یکی این که نرخ فرسایش در دوره زمین شناسی اخیر شتاب بیش تری یافته، در نتیجه رسوبات بیش تری با قرار گرفتن در معرض هوا اکسید شده اند، بنابراین مصرف اکسیژن آن ها افزایش پیدا کرده.

تغییرات اقلیمی درازمدت را می توان در این وضعیت دخیل دانست. اگر گرمایش زمین توسط انسان در سال های اخیر را نادیده بگیریم، می توان گفت میانگین دمای کره خاکی طی چند میلیون سال گذشته اندکی کاهش یافته.

«استالپر» در این رابطه می گوید:

با خنک شدن اقیانوس ها، انحلال پذیری اکسیژن در آب افزایش می یابد، در نتیجه کربن آلی بیش تری در دریاها اکسید شده و بنابراین O2 کم تری به جو باز خواهد گشت.

به گفته این دانشمندان، توضیحات بیش تری نیز برای این پدیده ممکن است، اما اثبات دقیق آن ها بسیار چالش برانگیز خواهد بود. با این تفاسیر، تیم تحقیقاتی تلاش می کنند عوامل مؤثر بر چرخه اکسیژن کره خاکی را شناسایی کرده، تا بتوانند ریشه زیست پذیری زمین را بهتر از قبل درک نمایند.

البته یکی از نکاتی که در پژوهش فوق لحاظ نشده، 200 سال فعالیت صنعتی جوامع انسانی است. «استالپر» می گوید:

ما در حال حاضر با سرعتی چند هزار برابری نسبت به قبل اکسیژن مصرف

می کنیم. در واقع نوع بشر با سوزاندن کربن در مقیاسی عظیم، چرخه تولید و مصرف را کاملاً بر هم زده.

با این حال، این استاد دانشگاه پرینستون می گوید هنوز خطری متوجه انسان نیست و اکسیژن به این زودی ها به پایان نخواهد رسید، هرچند بهتر است با شناسایی بهتر وضعیت کنونی، از آینده و عوامل تأثیرگذار بر آن باخبر شویم.⁽¹⁾

کاهش یافتن مقدار اکسیژن اتمسفر زمین نسبت به گذشته

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که میزان اکسیژن جو زمین در حال کاهش است و دانشمندان هنوز علت آن را نمی‌دانند.

وحشت نکنید! اما محققان پی برده‌اند که اکسیژن اتمسفر زمین به آرامی (بسیار آرام) در حال کم تر شدن است و در حال حاضر هم آن ها به طور قطعی نمی‌دانند که دلیل این اتفاق چیست. یک تیم از دانشگاه پرینستون با تجزیه و تحلیل حباب‌های هوای به دام افتاده در داخل هسته‌های یخ در سرزمین‌های گرینلند و قطب جنوب، به این نتیجه رسیده‌اند که سطح اکسیژن در طی 800 هزار سال اخیر به مقدار 0.7 درصد کاهش یافته است. به این ترتیب می توانیم دریابیم که این امر می تواند برای آیندۀ سیارۀ زمین خطرناک و بحران‌ساز باشد.

گرفتن پاسخ برای پرسش در این زمینه کار چندان آسانی هم نیست. واقعیت این است که اکسیژن در سیارۀ ما به طور مداوم توسط انسان ها، حیوانات، گیاهان و حتی سنگ های سیلیکات بازیافت و بازسازی می‌شود. در حال حاضر، هسته های یخ بهترین راه در دسترس ما برای داشتن یک اطلاع دقیق از میزان اکسیژن فعلی اتمسفر به شمار می‌روند. محقق دانیل استاپلر (Daniel Stolper) در گفتگو با مدی استون از پایگاه Gizmodo در این باره گفته است:

ما این تجزیه و تحلیل را بیش تر از روی کنجکاوی انجام دادیم و انتظار مشخصی از پاسخ‌ها نداشتیم. ما نمی دانستیم که سطح اکسیژن جو زمین چه روندی را به صورت افزایشی یا کاهشی یا ثابت طی می‌کند. اکنون مشخص شده است که یک روند بسیار روشن وجود دارد.

تا آن جا که به اکوسیستم حاکم روی زمین مربوط می‌شود، می توانیم بگوییم که این میزان از افت در سطح اکسیژن، مقدار بی‌اهمیتی است، اما این داده‌ها می توانند رازهای بیش تری را پیرامون پی بردن به این که چه عواملی یک سیاره را به محلی قابل حیات تبدیل می‌کند، آشکار کنند. پی بردن به چنین نکاتی می تواند اطلاعات سودمندی را برای سفر انسان به مریخ و ادامۀ حیات در آن سیاره در اختیار دانشمندان قرار دهد.

افزایش نرخ فرسایش در زمین، یکی از فرضیه هایی است که در پشت افت سطح اکسیژن اتمسفر وجود دارد. فرسایش بیش تر خاک می تواند رسوب بیش تری را تحت تأثیر گذاشته و در نتیجه با اکسید کردن بیش تر رسوب‌ها، باعث کاهش سطوح اکسیژن اتمسفری شود.

یکی دیگر از علل ممکن برای این امر را می توان تغییر آب و هوا در دراز مدت دانست. در طی بیش از چند میلیون سال گذشته، ما یک کاهش کلی جزیی را در دمای جهانی مشاهده می‌کنیم. این کاهش دما حتی با احتساب این که زمین در بیش از نیم قرن گذشته به سرعت در حال گرم شدن بوده نیز پابرجا می‌ماند.

اما موضوعی که وجود دارد این است که قبل از این که با آغاز انقلاب صنعتی شروع به سوزاندن مقدار بسیار عظیمی از سوخت‌های فسیلی کنیم، اقیانوس ها با روند بسیار آرامی در حال خنک‌تر شدن بودند و این کاهش تدریجی دما می تواند باعث آغاز یک زنجیرۀ اکولوژیکی از واکنش‌ها شده باشد. واکنش‌هایی که باعث دریافت اکسیژن بیش تری از اتمسفر زمین شده‌اند.

اما در حال حاضر باید در نظر داشته باشیم که احتمالات یاد شده، تنها فرضیه‌هایی هستند که نیاز به آزمایش بیش تر دارند. اتمسفر کرۀ زمین برای چند میلیارد سال اول پیدایش خود، هیچ اکسیژنی در خود نداشت. دانشمندان بر این باورند که جلبک های کوچکی به نام سیانوباکتری‌ها تکامل پیدا کرده و باعث افزایش سریع سطح اکسیژن اتمسفر شدند و پس از آن نیز در باعث افزایش شمار حیواناتی شدند که توانایی تنفس از اکسیژن را داشتند.

امروزه، حدود 21 درصد از هوایی که ما تنفس می‌کنیم از اکسیژن ساخته شده است که در کنار آن گازهایی همانند نیتروژن، آرگون و دی‌اکسیدکربن نیز وجود دارند. با این که اثرات این تغییر بر روی جو زمین به هیچ عنوان به اندازۀ شدت تأثیر دی‌اکسید کربن نیست، اما باید اشاره کنیم که این تغییر بر روی میزان نوری که از خورشید به زمین می‌رسد، تأثیر می‌گذارد و از سویی نیز شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد، تغییر سطح اکسیژن در گذشته نیز روی آب و هوای زمین تأثیر گذاشته است.

هرچند که میزان کاهش اکسیژن به این مقدار، چیزی نیست که در مورد آن نگران باشیم، اما باید توجه داشت که استاپلر اکیدا دربارۀ 200 سال اخیر از زمان آغاز انقلاب صنعتی هشدار داده است و اطلاعات مربوط به آن در این گزارش جدید لحاظ نشده‌اند. وی در بخشی از صحبتش اظهار می‌کند:

ما در حال حاضر O2 را با نرخی مصرف می‌کنیم که نسبت به سال‌های پیش به مقداری هزاران برابر بیش تر شده است. بشر با سوزاندن مقدایر زیادی از کربن، این چرخۀ طبیعی را به صورت کاملاً کوتاهی در آورده است. این اتفاق یکی دیگر از عواملی است که نشان می‌دهد ما توان این را داریم که رخدادهای طبیعی روی زمین را به صورت غیرطبیعی و چه بسا بسیار سریع‌تر انجام دهیم.

در پایان باید اشاره کنیم که دستاوردهای این مطالعه در مجلۀ Science منتشر شده است (تصویر 22).⁽¹⁾

7. گازهای سودمند، موجود در هوا

اشاره

به مجموعه‌ای ازگازهایی که مقداری از انرژی خورشید را در جو زمین نگه می‌دارند و باعث گرم شدن جو می‌شوند گازهای گلخانه‌ای می‌گویند. بخار آب، دی اکسید کربن، نیتروژن و متان گازهای گلخانه‌ای اصلی هستند. اگر این گازها در جو نبودند، انرژی گرمایی خورشید مجدداً به فضا برمی‌گشت و به این ترتیب هوای زمین 33درجه سانتیگراد سردتر از الان می‌شد. اثر گلخانه‌ای به افزایش دمای کره زمین بر اثر وجود گازهای گلخانه‌ای در جو زمین گفته می‌شود. با وجود این گازها در جو زمین کمک وافری به زمین کرده و البته باید گفته شود که در هوا مقداری هاگ و باکتری نیز وجود دارد. در ادامه می پردازیم به توضیحی مختصر درباره برخی از گازهایی در هوا موجود است.

گاز اکسیژن، گازی سودمند و موجود در هوا

گاز اکسیژن با نام اختصاری O عنصر مهم هوا به شمار می آید و از طریق عمل فتوسنتز گیاهان تولید شده و برای تنفس حیوانات لازم است. این گاز بیرنگ و بدون بو 1771 همزمان و در تحقیقاتی کاملاً جداگانه توسط ویلهام شیله در سوئدی و جوزف پرستیلی دانشمند انگلیسی کشف شد. شیله در ابتدا نام این اکسیژن را هوای آتشین گذاشت زیرا مواد به خوبی در آن می سوخت. در اصل این گاز غیرسمی در سال 1774 اکسیژن نام گذاری شد. اکسیژن، فراوانترین عنصر در پوسته کره زمین است که کاربردهای بسیار زیاد و حیاتی دارد. از کاربردهای گاز اکسیژن

می توان به استفاده در بیمارستان ها، جوشکاری، سیمان سازی و بسیار کاربردهای دیگر اشاره کرد. نکته قابل توجه این است که گاز اکسیژن به تنهایی خطرزا نیست، اما در صورتی که در کنار مواد آتش زا قرار بگیرد از آن جهت که یکی از مواد حیاتی برای شعله های آتش وجود اکسیژن است می تواند بسیار خطرناک باشد و مانع از مهار آتش شود.

گاز نیتروژن موجود در جو زمین

گاز نیتروژن با نام اختصاری N گازی بی رنگ و بدون بو است که 78 درصد از جو زمین را تشکیل داده و یک عنصری بسیار مهم است. واژه نیتروژن از کلمه یونانی nitron به معنی جوش شیرین محلی گرفته شده است این گاز در سال 1772 توسط شیمیدان انگلیسی به نام دانیل رادرفورد کشف شد. به دلیل بی اثر و خنثی بودن گاز نیتروژن «آنتونی لاوازیه» شیمیدان فرانسوی این گاز را ازت (بدون زندگی) نامید. گاز نیتروژن کاربردهای فراوانی دارد. استفاده از گاز نیتروژن در کودهای شیمیایی و بسته بندی و انجماد مواد غذایی و استفاده از این گاز از جمله کاربردهای مهم گاز نیتروژن است.

گاز هوای خشک چیست؟

گاز هوای خشک یا هوای فشرده که به هوای صفر هم مشهور است در اصل همان هوایی است که ما در آن نفس می کشیم و زندگی می کنیم فقط با این تقاوت که فشاری بالاتر از فشار جو بر آن وارد شده و به صورت فشرده در آمده است. هوای خشک گازی است که از حدود 5/20 درصد اکسیژن و 5/79 درصد نیتروژن تشکیل شده است و حداقل رطوبت را داراست. البته این درصد ها مطابق استاندارد متغیر هستند. گاز هوای خشک بی رنگ، بدون بو و اشتعال ناپذیر است ولی به دلیل

داشتن درصد بالای اکسیژن می تواند آتش را تقویت کند، باید اشاره شود که این گاز دارای خواص و ویژگی های بسیار زیادی است که شما می توانید با مراجعه به سایت زاگرس گاز به اطلاعاتی کامل در این زمین دسترسی یابید.⁽¹⁾

8. انقراض موجودات براثر کمبود اکسیژن

محیط زیست و زمین

شواهد به دست آمده از سنگ های قدیمی در کانادا نشان می دهند که بزرگ ترین انقراض زمین در 2 میلیارد سال گذشته اتفاق افتاده است.

به گزارش تاپ دیجیت و به نقل از ساینس‌الرت، احتمالاً قبلاً شنیده‌اید که زمین شاهد پنج انقراض دسته جمعی بودهاست. این عدد از شواهد فسیلی به دست آمده است، اما داده‌های جدید نشان می دهند که این تصویر از انقراض‌های دسته جمعی کامل نیست.

شواهدی که از سنگ های قدیمی به دست آمده نشان می‌دهد که قدیمی ترین انقراض در تاریخ سیاره ما بیش از 2 میلیارد سال پیش و در بین جانداران تک سلولی رخ داده است. براساس تجزیه و تحلیلی که اخیراً انجام شده این رویداد مرگبار به مراتب بزرگ تر از هر گونه انقراض شناخته شده است که پس از آن اتفاق افتاده، حتی انقراض دایناسورها.

مالکوم هوچسکیس (Malcolm Hodgskiss) زمین شناس دانشگاه استنفورد می‌گوید: این نشان می‌دهد که حتی هنگامی که زیست روی کره زمین به صورت میکروبی بود، می توان انتظار یک واقعه عظیم مرگ‌آور را داشت که شواهد فسیلی آن ثبت نشده است.

محققان از این دوران با نام جشن و قحطی یاد می‌کنند، دورانی که قبل از ظهور زندگی پیچیده و بسیار فراتر از سوابق فسیلی است.2٫4 میلیارد سال پیش اکسیژن در اتمسفر زمین کمیاب بود و در مواد معدنی موجود در اقیانوس ها به دام افتاده بود. سپس سیانوباکتری‌ها (cyanobacteria) پا به عرصه گذاشتند، این میکروارگانیسم‌های کوچک دریایی توانایی فتوسنتز داشتند و با استفاده از نور خورشید اکسیژن اتمسفر زمین را تولید کردند.

رویداد بزرگ اکسیداسیون (GOE) زمان جشن و شادمانی بود زیرا زندگی شکوفا و متنوع، گسترش یافت، اما بعداً به دلایلی با سرانجامی ناگهانی و فاجعه‌آمیز به پایان رسید. دانشمندان دانشگاه استنفورد برای فهمیدن علت این رخداد به نوعی کانی با نام باریت (barite) روی آوردند که در جزایر بلچر (Belcher) کانادا یافت می‌شود.

محققان با اندازه‌گیری ایزوتوپ‌های اکسیژن، گوگرد و باریم که در سنگ های باریت وجود داشت، ایزوتوپ‌های اکسیژن منفی را مشاهده کردند که اندکی پس از رویداد بزرگ اکسیداسیون یعنی حدود 2٫05 میلیارد سال پیش رخ داده است. این رخداد نیاز به کاهش سریع در تولیدات باکتری‌ها دارد، که به طور بالقوه تا 200 برابر کاهش یافته است.

بیش تر بخوانید:

کشف علت بزرگ ترین انقراض تاریخ زمین

پژوهشگران معتقدند که چنین سقوط عظیمی احتمالاً به دلیل عدم وجود مواد مغذی مهم مانند فسفر که عامل مهمی در توزیع و گسترش سیانوباکتری‌ها است، ایجاد شده است. کاهش تولیدات باکتری‌ها با کاهش زیاد مواد مغذی

موجود در زیست کره حاصل شد که در نتیجه به مدت 1 میلیارد سال سبب کاهش تولید پایدار در رویداد بزرگ اکسیداسیون در مقایسه با شرایط امروزی شد.

این یافته‌ها نظریه جهش اکسیژن (oxygen overshoot) را تایید می‌کنند، که نشان می‌دهد پس از این که اولین میکروارگانیسم‌های تولید کننده اکسیژن در اقیانوس ها شروع به شکوفایی کردند آن ها به یک نقطه اوج و بحرانی رسیدند که در آن اقیانوس ها نمی توانستند مواد مغذی لازم برای فعالیت آن ها را تأمین کنند، در نتیجه این امر منجر به کاهش اکسیژن اتمسفر زمین شد.

داده‌های جدید این ایده را که قحطی مواد مغذی با سطح اکسیژن اتمسفر مرتبط است را تقویت می‌کنند. پیتر کراکفورد (Peter Crockford) ژئوشیمی‌دان مؤسسه علوم ویزمن و دانشگاه پرینستون می‌گوید: برخی از این تخمین‌های میزان اکسیژن به میکروارگانیسم‌های زیادی نیاز دارند که در گذشته در اقیانوس ها زندگی می‌کردند.

اگر تحقیقات این تیم صحت داشته باشد، این حادثه مرگبار که 2 میلیارد سال پیش میکروارگانیسم‌ها را تحت تأثیر قرار داده جزو مهم ترین تغییرات حیاتی در طول تاریخ زمین است.⁽¹⁾

گفتار سوم : لایۀ اوزون در کرۀ زمین

1. آشنائی با لایۀ ازون

اشاره

ازون (Ozone) واژه‌ای یونانی است که به معنی بو و به طور خاص به بو تند اطلاق می‌شود.

ازون چیست؟

ازون (تصویر 23) که علامت اختصاری آن O3 می باشد ماده‌ای است شیمیایی که از یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن که ناپایدار و واکنش پذیر می باشد تشکیل شده است. در مولکول اوزون پیوند بسیار ضعیفی بین مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن وجود دارد و تقریباً با کوچک ترین برخورد از هم جدا و یا با دریافت کوچک ترین انرژى به حالت اولیه خود برمی‌گردند.

لایه ازون چیست؟

ابتدا باید بدانیم دانشمندان لایه‌های زمین را به چهار قسمت تقسیم مى‌کنند:

اوزون که به صورت گاز می باشد به طور طبیعی در لایه‌های بالای جو زمین و در لایه استراتوسفر قرار دارد.

اوزون

هرچند اوزون (تصویر 24) در لایه‌های نزدیک سطح زمین هم وجود دارد اما در هر یک میلیون مولکول هوا فقط یک مولکول اوزون وجود دارد در حالی که در ارتفاع 15 تا 25 کیلومتری بالای زمین غلظت اوزون بیش تر و تا 6 مولکول در هر میلیون مولکول هوا می‌رسد. ضخامت این لایه که به لایه اوزون معروف است در شب ها به دلیل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشید، کم تر از ضخامت آن در روزها مى‌باشد.

اهمیت لایه ازون برای حیات بشر

خورشید تنها ستاره منظومه شمسى مى‌باشد که زمین به دور آن مى‌چرخند و از انرژى آن استفاده مى‌کند.

نور خورشید 27 دقیقه و 8 ثانیه طول مى‌کشد که به زمین برسد. از 100% پرتوهای خورشیدی که به زمین می‌رسد 70% آن از لایه‌های زمین عبور مى‌کنند و به زمین مى‌رسند. نور خورشید از میلیاردها میلیارد رنگ تشکیل شده است که هر کدام از این رنگ‌ها داراى طول موج و انرژى مخصوص به خود مى‌باشند. یکی از این پرتوها، پرتوی فوق‌بفش یا ماورای بنفش (UV) است.

پرتوهاى فوق‌بنفش داراى طول موج کوتاه و دارای انرژى زیادی هستند که براى تمام موجودات زنده خطرناک مى‌باشند و یکی از اثرات آن بر انسان سرطان پوست

یا آفتاب سوختگى است. خوشبختانه زمین در برابر این پرتوى خطرناک، محافظى به نام لایه اوزون دارد که از ورود پرتوهاى خطرناک به سطح زمین جلوگیرى مى‌کند، اما چطور؟

هنگامى که پرتوهاى فوق بنفش به مولکول‌های اوزون برخورد مى‌کنند، پرتوهاى فوق بنفش مقدار زیادى از انرژى خود را از دست مى‌دهند و به پرتو‌هاى فرو سرخ تبدیل مى‌شوند، و از طرفی دیگر بر اثر این برخورد، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن تبدیل مى‌شود و با تابش مجدد نور خورشید، مولکول اوزون دوباره پدیدار مى‌شود.

مولکول هاى اوزون هرچند که براى ما مفید هستند اما وجود آن‌ها در لایه تروپوسفر (لایه‌اى که ما در آن زندگى مى‌کنیم) بسیار خطرناک مى‌باشند. نیتروژن‌هاى پراکسید خارج شده از اگزوز موتورهاى دیزلى بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتو شیمیایى) با مولکول‌هاى اکسیژن واکنش مى‌دهند و مولکول‌هاى اوزون را پدیدار مى‌کنند. چون در مولکول‌هاى اوزون اتم‌هاى اکسیژن فعال (رادیکالى) وجود دارد، تنفس آن، موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى‌شود.

فرایند تخریب لایه اوزون

در اوایل دهه 1970 برای اولین بار در بالای منطقه انتارکتیکا (قطب جنوب) محققان دریافتند که لایه ازن در حال تخریب است. در ابتدا تصوّر می‌شد که عامل اصلی تخریب، اکسیدهای نیتروژن حاصل از پرواز هواپیماهای مافوق صوت در استراتوسفر است تا این که در سال 1974 اعلام شد بعضی مواد شیمیایی ساخت بشر با نام کلروفلوئوروکربن ها (CFCها) به لایه اوزون صدمه وارد می‌کنند.

گازهاى cfc به عنوان گازهاى خنک کننده در یخچال‌ها، کولرها و هم چنین در

مواد پلاستیکى مورد استفاده قرار مى‌گیرند. در cfc ها اتم‌هاى کلر ناپایدار و واکنش پذیر مى‌باشند و هنگامى که گاز‌هاى cfc به لایه‌هاى بالا مى‌روند، در لایه‌هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشید، گازهاى کلر آزاد مى‌شوند و اتم‌هاى کلر در لایه استراتوسفر با مولکول‌هاى اوزون واکنش مى‌دهند.

اتم کلر آزاد شده با ایجا د یک واکنش زنجیره‌ای قادر است مولکول‌های اوزون را سریعاً از بین ببرد. به طوریکه با آزادی هر اتم کلر، قبل از رسیدن به زمین 100 هزار مولکول اوزون از بین می‌رود. به علاوه ثبات گازهای cfc این امکان را می دهدکه در اتمسفر باقی مانده و تا مدت‌ها پس از رها شدن آن‌ها به تخریب لایه ازن ادامه دهند.

حفره لایه اوزن

طبق تحقیقات انجام شده حفره یا سوراخ لایه اوزون برای اولین بار در سال 1985 میلادی در قطب جنوب با چشم قابل مشاهده بود است اما بزرگ ترین و شدید‌ترین آن ها در سال 2006 میلادی رخ داده است.

تخریب لایه اوزون

ایجاد و تخریب لایه اوزون (تصویر 25) طی 39 سال گذشته - از 1979 تا 2008- اما فاجعه آمیزتر از همه گزارش سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا (ناسا) است که اظهار دارد دو سوم لایه اوزون تا سال 2065 نه تنها بر فراز قطب جنوب، بلکه در همه جای زمین نابود خواهدشد.

مهم ترین عوامل تخریب لایه ازون

cfcها (کلروفلوروکربن‌ها)

در صنایع سرماساز (یخچال و فریزرهای خانگی و صنعتی، آب سردکن‌ها و...)

تهویه مطبوع و کولر خودروها و صنایع اسفنج‌سازی به عنوان عامل پف دهنده و اسپری‌ها استفاده می‌شوند. در حال حاضر دو جایگزین آزمایشی برایcfcها به نام هیدروفلوروکربن‌ها (HFC) و هیدروکلروفلوروکربن (HCFC) در نظر گرفته شده‌اند که در حال حاضر تحت بررسی می‌باشند.

هالون‌ها

هالون‌ها مواد اطفاء حریق می‌باشند که در کپسول‌های دستی آتش‌نشانی و سیستم‌های ثابت در مکان‌های حساس استفاده می‌شوند. هالون‌ها که حاوی برم هستند، برای تخریب لایه ازن نه تنها دست کمی از گازهای کلردار ندارند، بلکه از کلر به مراتب مؤثرتر بوده و سال‌ها در جو زمین باقی می‌مانند.

حلال‌ها

عمدتاً تحت عنوان پاک‌کننده و چربی‌زدا در صنایع مختلف فلزی، الکترونیک (برای پاک کردن بردهای الکترونیک) و صنایع خشک شویی کاربرد دارند که از جمله می توان به متیل کلروفرم (تری‌کلرواتان) و تتراکلرید کربن اشاره نمود.

متیل بروماید

در بخش کشاورزی از این ماده به عنوان آفت‌کش و ضدعفونی کننده استفاده می‌شود.

گازهای گلخانه‌ای

افزایش مقدار گازهای گلخانه‌ای در جو یعنی هرچه نازک‌تر شدن لایه اوزون به‌طورکلی بیش ترین حجم گازهای گلخانه‌ای را بخار آب، دی‌اکسید نیتروژن، دی‌اکسیدکربن و متان تشکیل می‌دهد.

گرمایش جهانی

دانشمندان هشدار داده‌اند پدیده گرم شدن زمین می تواند تلاش‌ها برای ترمیم حفره اوزون را که قرار است تا سال 2050 انجام گیرد، حدود 30سال به تعویق می‌اندازد.

تأثیرات نامطلوب تخریب لایه اوزون

این لایه به عنوان سپر محافظ گیاهان، حیوانات و انسان ها در برابر تابش پرتو ماورای بنفش خورشید عمل می‌کند و از برخورد طول موج های کشنده آن به زمین جلوگیری می‌کند، اگر این تشعشعات توسط اوزون جذب نشود و یا از حفره‌های ایجاد شده عبور کند، باعث آفتاب سوختگی، سرطان پوست و آب مروارید می‌شود و می تواند با تضعیف سیستم ایمنی بدن انسان، مقاومت آن را در برابر بیماری‌ها کاهش دهد و یا با تغییر DNA، باعث بروز سرطان پوست شود.

علاوه بر این، پرتو ماورای بنفش می تواند باعث کندی رشد گیاهان و صدمه به ساختار ژنتیکی موجودات زنده شود و در مزارع برنج با از بین بردن باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن باعث کاهش محصول شود.

پرتو فرابنفش نوع A توسط لایه ازن جذب نمی‌شود و در نتیجه به طور عمقی وارد پوست بدن و ایجاد پیری زودرس می‌شود.

پرتو ماورای بنفش نوع B، خطرناک ترین نوع این پرتوها است که تا حد زیادی در اعماق آب نفوذ می‌کند و می تواند فینوپلانکتون ها و سخت پوستان شناور در سطح دریاها را نابود کند. این موجودات اجزای اولیه زنجیره غذایی دریاها را تشکیل می دهند و به طور عمده در آب های قطب جنوب زندگی می کنند. با نابودی این موجودات که غذای اصلی ماهی های بزرگ تر هستند، نه تنها زنجیزه غذایی دریاها

گسسته می‌شود، بلکه انسان نیز به عنوان مصرف کننده نهایی، با کمبود غذاهای دریایی مواجه می‌شود.

تخریب لایه ازن

مطالعات نشان داده است 25 درصد کاهش و تخریب لایه ازن (تصویر 26) ، باعث نابودی 10 درصد آبزیان طبقه فوقانی دریا و 25 درصد آبزیان سطحی خواهد شد. بالا رفتن میزان جذب اشعه UV از طریق ازدیاد سلول های رنگی در گیاهان و جانوران هم نمی تواند از این نابودی جلوگیری کند.

تمهیدات انجام شده توسط کشورها

ابتدا در سال 1985 کنوانسیون وین برای حفاظت از لایه ازن توسط سازمان ملل متحد و دیگر کشورها تدوین شد و سپس در سال 1987 پروتکل مونترال در سازمان ملل متحد توسط 46 کشور پذیرفته شد.

طبق پروتکل مونترال، کشورهای توسعه یافته تعهد کرده‌اند که به تولید مصرف مواد مخرب لایه ازن (cfcها، هالون‌ها و تتراکلرید کربن) در سال 2000 میلادی خاتمه دهند و کشورهای در حال توسعه را از نظر مالی و تکنیکی حمایت کنند. هم چنین طبق این پروتکل مقرر شده است، کشورهای در حال توسعه نیز با 10 سال تاخیر یعنی در سال 2010 میلادی به مصرف مواد مذکور خاتمه دهند.

ایران در سال 1369 به کنوانسیون وین و پروتکل مونترال مرکزی ملحق شد. دفتر حفاظت لایه ازن در سال 1372 با همکاری سازمان حفاظت محیط زیست برنامه عمران سازمان ملل متحد تشکیل شد و به طور رسمی کار خود را از سال 1373 آغاز کرد.

آیا حفره‌های لایه ازن قابل ترمیم است؟.

اگر کشورهای عضو کنوانسیون وین و پروتکل مونترال به تعهدات خود عمل کنند و مصرف مواد مخرب لایه اوزونرا طبق برنامه زمان‌بندی شده حذف کنند، چرخه طبیعی تشکیل اوزون به حالت طبیعی خود بر می‌گردد و سوراخ‌های لایه اوزون ترمیم می‌شود، البته در شرایط مناسب و مساعد دست کم 50 سال طول می‌کشد تا این حفره‌ها ترمیم شوند.⁽¹⁾.

2. اوزون و لایه‌های موجود

اشاره

لایه اُزون یا اُزون‌سپهر لایه‌ای‌ست در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین (که بسته به شرایط فصلی و آب‌وهوایی ضخامت آن تغییر می‌کند) به ضخامت 300 دابسون معادل با 3 میلی‌متر در لایه استراتوسفر جو زمین، با غلظت بالایی از مولکول ازون (O3)، که در سال 1913 توسط دو فیزیک‌دان فرانسوی به نام‌های شارل فابری و آنری بویسون کشف شد.

این لایه با جذب 99٫9–95 درصد پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادام زندگی بر روی کره زمین می‌شود. لایه اُزون پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب کرده و آن‌ها را به شکل پرتوهای فروسرخ در می‌آورد و به سطح زمین می‌فرستد.

در اوایل سال 1930، ترکیباتی به نام کلروفلوئوروکربن ها (سی‌اف‌سی‌ها) در ایالات متحده آمریکا اختراع‌شدند و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفتند. این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آن‌ها طی واکنش‌های شیمیایی موجب تخریب تدریجی لای اُزون شدند. به ویژه، لایه اُزون بر فراز قطب جنوب به شدت کاهش یافته‌است.

چرخه ازون - اکسیژن بیان می‌کند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن

برخورد کرده و پیوند میان مولکول‌های اکسیژن را می‌شکند. اتم‌های حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول ازون را تشکیل می دهند. سطح ازون با تغییر فصل‌ها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می‌یابد. 10 درصد مولکول‌های ازون هواکره در لای تروپوسفر قراردارند و بر خلاف ازون موجود در استراتوسفر، آلاینده به‌شمار می‌آیند و آسیب‌هایی به بافت‌های زیستی انسان و دیگر جانوران می‌رسانند.

منبع ازون

ازون با فرمول شیمیایی O3، یک مولکول نسبتاً ناپایدار است که از سه اتم اکسیژن با نماد شیمیایی O تشکیل شده‌است. لای اُزون از تجمع این مولکول‌ها پدید آمده‌است. اگرچه این لایه بخش کوچکی از هواکره زمین را در بر می گیرد، اما بسیار مهم است و سبب ادامه زندگی بر روی زمین می‌شود. این مولکول از واکنش میان مولکول اکسیژن با فرمول شیمیایی O2 و نور خورشید به وجود می‌آید. این مؤثرترین فرایندی است که در لایه استراتوسفر در ارتفاع 50–15 کیلومتری بالاتر از سطح زمین رخ می‌دهد.

لایه اُزون یا اوزونوسفر، منطقه‌ای از لایه استراتوسفر در هواکره است که غلظت نسبتاً بالایی از آن، در ارتفاع 48–19 کیلومتری (30–12 مایلی) بالاتر از سطح زمین واقع شده‌است.

حدود 90٪ ازون میان 17–10 کیلومتر (10–6 مایل) بالاتر از سطح زمین قرارگرفته و تا 50 کیلومتر (30 مایل) گسترش می‌یابد. مولکول‌های ازونی که در این بخش از هواکره قراردارند، لایه اُزون را تشکیل می دهند. بقیه مولکول‌های ازون نیز در لایه تروپوسفر از هواکره قراردارند.

واحد اندازه‌گیری غلظت ازون، دابسون است. یک واحد دابسون برابر با تعداد مولکول‌های موردنیاز برای ایجاد یک لای اُزون خالص به ضخامت 0٫01 میلی‌متر در دمای صفر درج سلسیوس و با فشار یک اتمسفر است. ضخامت متوسط لایه اُزون حدود 300 دابسون است و 3 میلی‌متر (8٫1 اینچ) ضخامت دارد.

ازون و پرتو فرابنفش

پرتوی فرابنفش تولید شده توسط تابش خورشید در صورت رسیدن به سطح زمین می تواند موجب سرطان پوست، آب مروارید چشم، آسیب‌رساندن به سیستم ایمنی بدن و تأثیر منفی بر رشد گیاهان شود.

طول موج فرابنفش 400–280 نانومتر (یک میلیاردم متر) است.

مولکول‌های ازون و اکسیژن که در استراتوسفر قراردارند، پرتوهای فرابنفش خورشید را جذب می‌کنند و مانند یک سپر مانع از ورود این پرتوها به سطح زمین می‌شوند. ازون و اکسیژن می تواند 99٫9–95٪ پرتوهای فرابنفش به ویژه فرابنفش نوع C و B که پرانرژی‌ترین پرتوهای فرابنفش هستند و موجب آسیب زیست‌شناسی می‌شوند را جذب‌کند. نقش نگهبانی ازون به قدری حیاتی است که دانشمندان می‌گویند زندگی بر روی زمین بدون لای اُزون امکان‌پذیر نبود.

O + UV → O2 + O3

اکسیژن اتمی + اکسیژن مولکولی → فرابنفش + ازون

O2 + O3 → O + IR

فروسرخ + ازون → اکسیژن اتمی + اکسیژن مولکولی

هنگامی که پرتو فرابنفش به مولکول اکسیژن (O2) برخورد می‌کند، پیوند میان اتم های آن می‌شکند و اتم‌ها آزاد می‌شوند، سپس اتم اکسیژن با مولکول

اکسیژن ترکیب‌شود، ازون (O3) تشکیل می‌شود، سپس که مولکول ازون با اتم اکسیژن واکنش‌دهد، دو مولکول اکسیژن تشکیل می‌شود. هم چنین با واکنش‌های شیمیایی که مولکول‌های هیدروژن، نیتروژن، کلر و اتم های برم در آن درگیراند، هواکره تعادل طبیعی میان تشکیل و تخریب ازون را حفظ می‌کند.

لایه اُزون پرتو فرابنفش را به پرتو فروسرخ تبدیل می‌کند و به سطح زمین می‌فرستد.

واکنش طبیعی تبدیل فرابنفش به فروسرخ توسط لایه اُزون به شکل زیر است:

کاهش ازون و حفاظت از آن

پیش‌بینی ناسا از ضخامت ازون استراتوسفری (اگر سی‌اف‌سی‌ها ممنوع نشده‌بودند):

آبی پر رنگ: 0 دابسون

آبی کم‌رنگ: 100 دابسون

نیلی: 200 دابسون

سبز: 300 دابسون

زرد: 400 دابسون

قرمز: 500 دابسون

زرشکی: 600 دابسون

کلروفلوئوروکربن‌ها (سی‌اف‌سی‌ها) باعث کاهش مولکول‌های ازون در استراتوسفر زمین شده‌اند. این ترکیب در اوایل سال 1930 توسط ایالات متحده آمریکا اختراع‌شد و در برنامه‌های صنعتی، تجاری و خانگی مورد استفاده قرارگرفت و به زودی به سراسر جهان نیز راه‌یافت. این ترکیبات، پایدار و غیرقابل سوختن هستند و

با ترکیبات شیمیایی دیگر واکنش نمی دهند و ارزان‌قیمت هستند. این ویژگی‌های مطلوب ایمنی بخش، موجب شد که این ترکیبات در بسیاری از وسایل کاربردی و سردکننده‌ها در واحدهای تجاری و خانگی مورد استفاده قراربگیرد و به تدریج، متقاضیان محصولات آن روز به روز افزایش‌یافت.

این ترکیبات می توانند به وسیله باد به استراتوسفر زمین راه‌یابند. از آن جا که این ترکیبات دارای کلر و برم هستند، می توانند به لایه نگهبان ازون آسیب‌بزنند.

در اوایل سال 1970، پژوهشگران شروع به بررسی اثر مواد شیمیایی مختلف بر روی لایه اُزون کردند؛ به ویژه سی‌اف‌سی‌ها که دارای کلر هستند. اگر کلر از استخرهای شنا، گیاهان صنعتی، نمک دریا و آتشفشان‌ها به استراتوسفر برسد، به آسانی با باران موجود در تروپوسفر ترکیب می‌شود، اما کلرهایی که در سی‌اف‌سی‌ها وجود دارند، به علت پایداری بسیار این ترکیبات، در آب باران حل نمی‌شوند و با گذشت زمان به سوی استراتوسفر حرکت می‌کنند و هیچ فرایند طبیعی نمی تواند مانع از این امر بشود.

این ترکیبات معمولاً از هوا سنگین‌تر هستند، اما در فرایندی که حدود 2 تا 5 سال به طول می‌انجامد، به سمت بالا حرکت می‌کنند.

بزرگ ترین حفره اُزون در قطب جنوب در سال 2006.

با تشکیل کلر مونوکسید، کلر موجود در آن موجب تخریب لای اُزون می‌شود. هر مولکول کلر می تواند 100٬000 مولکول ازون را از بین ببرد.

معادله شیمیایی آن به صورت زیر است:

Cl + O3 → 2ClO + O

اکسیژن + کلر مونواکسید → ازون + کلر

2ClO + O → Cl + O

اکسیژن + کلر → اکسیژن اتمی + کلر مونواکسید

با رسیدن سی‌اف‌سی به استراتوسفر، کلر موجود در این ترکیب می تواند با ازون هواکره واکنش دهد و ترکیبی به نام کلر مونواکسید به وجود آورد. دو اتم دیگر ازون نیز به مولکول اکسیژن تبدیل می‌شوند. کلر مونواکسید ایجادشده، می تواند با اتم اکسیژن واکنش‌دهد و یک اتم کلر و یک مولکول اکسیژن به وجود آورد. این کار بارها صورت می گیرد و موجب تخریب لای اُزون می‌شود.

در سال 1987، سازمان ملل متحد توافق‌نامه‌ای جهانی برای متوقّف‌کردن تولید، فروش و پخش سی‌اف‌سی‌ها تهیه‌کرد. این توافق‌نامه به توافق‌نام مونترآل یا پروتکل مونترآل معروف است.

اتحادیه اروپا برای حفاظت از لای ازون گامی فراتر از الزامات توافق‌نام مونترآل نهادند.

بر اساس این توافق‌نامه، تولید سی‌اف‌سی‌ها متوقّف‌شد و ترکیبات تازه‌ای به نام هیدروکلروفلوئوروکربن‌ها(اچ‌سی‌اف‌سی‌ها) به وجود آمدند و استفاده از آن‌ها به سطح خاصی محدود شد.

یکی از تفاوت‌هایی که این ترکیبات با سی‌اف‌سی‌ها دارند، این است که در این ترکیبات هیدروژن جایگزین کلر و فلوئور شده‌است. آشناترین اچ‌سی‌اف‌سی، 22-HCFC است که برای تهویه هوا در بسیاری از خانه‌ها استفاده می‌شود. اتم هیدروژن با حمله به هیدروکسیل (OH)، مولکولی می‌سازد و این گونه بخش بزرگی از اچ‌سی‌اف‌سی‌ها پیش از رسیدن به استراتوسفر نابود می‌شوند، اما تعدادی از مولکول‌ها به استراتوسفر می‌رسند که موجب تخریب بسیار کم تر لای اُزون نسبت به سی‌اف‌سی‌ها می‌شوند.

هالوکربن ها نیز از دیگر مواد تخریب‌کنند ازون استراتوسفری هستند و با

انتشار کلر و برم لایه اُزون را تخریب می‌کنند. هم چنین، برخی از مواد تخریب‌کننده لایه اُزون در وسایل نقلیه هوایی، یخچال و فریزر، حلال‌ها، افشانه‌ها و کپسول‌های آتش‌نشانی وجود دارند.

لایه ازون سالانه کوچک تر از پیش می‌شود؛ به‌طوری که آمار ناسا در 13 سپتامبر 2007 نشان‌داد که حفر اُزون به اوج خود رسیده است و می تواند 9٫7 میلیون مایل مربع (یعنی به قاره‌ای به اندازه آمریکای شمالی) را پوشش‌دهد. [28] سوراخ لایه اُزون در قطب جنوب به حد اعلای خود رسیده‌است.

دلیل این پدیده نیز ورود کلرهای موجود در مواد شیمیایی ساخته‌شده توسط انسان ها به استراتوسفر است.

محدودیت‌های سخت‌گیرانه برای تولید سی‌اف‌سی‌ها باعث شده‌است که سازمان جهانی هواشناسی به این نتیجه برسد که حفره ازون تا سال 2045 بهبود خواهد یافت.

اما ناسا می‌گوید که دو سوم لایه اُزون تا سال 2065 نه تنها بر فراز قطب جنوب، بلکه در همه جای زمین نابود خواهدشد.

در سپتامبر 2014 (شهریور 1393) برای نخستین بار طی سی و پنج سال گذشته، پژوهش گران تأیید کردند که لایه اوزون، که در برخی نقاط کره زمین به طرز خطرناکی کاهش یافته بود، نشانه‌هایی از بهبود و ترمیم نشان می‌دهد. از سال 2000 تا 2013 میلادی، سطح اوزون در بخش‌هایی از جهان 4 درصد رشد کرده‌است. به گفته پژوهش گران، دلیل آغاز روند ترمیم لایه اوزون این است که از اواخر دهه 1980، استفاده از بعضی مواد شیمیایی آسیب زننده به لایه اوزون به تدریج در تمام جهان حذف شده‌است. این گازها عمدتاً در یخچال و انواع اسپری کاربرد داشت.

اثرات لایه ازون بر آب‌وهوا

گرمایش زمین افزایش نظام‌مند گرمای زمین است که عمدتاً ناشی از گازهای گلخانه‌ای است.

ازون یک گاز گلخانه‌ای است و در آب‌وهوای کره زمین نقش دارد. افزایش گازهای گلخانه‌ای مانند کربن دی‌اکسید ممکن‌است بر چگونگی بهبود لایه ازون در سال‌های آینده اثر بگذارد. موادی که غلظت ازون را کاهش می دهند، گازهای گلخانه‌ای هستند. از آن جا که اچ‌سی‌اف‌سی‌ها نیز گازهای گلخانه‌ای هستند، می توانند میزان مواد کاهش‌دهنده ازون را افزایش‌دهند.

در حالی که بسیاری از نقاط جهان گرم شده‌است، بخش‌هایی از نیم‌کره جنوبی سرسختانه سرد مانده‌اند و دلیل آن شکاف لای ازون در آن بخش‌ها است؛ زیرا ازون یک گاز گلخانه‌ای است.

پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد که تلاش‌های انجام‌شده توسط دانشمندان و طرفداران محیط زیست برای پوشش بیش تر ازون می تواند موجب گرم‌شدن سراسر نیم‌کر جنوبی بشود.

گرمایش زمین در درجه نخست از وجود مقدار زیادی کربن در اتمسفر است که در هنگام استفاده از زغال سنگ، گاز، نفت و سوخت برای تولید برق و حرکت‌کردن خودروها ایجاد می‌شوند، به‌وجود می‌آید. این گازها مانند یک روکش سراسر سیاره پراکنده می‌شوند و گرمای خورشید را می‌گیرند. سی‌اف‌سی‌ها نیز که دارای کربن هستند، موجب کاهش ازون می‌شوند؛ بنابراین، کاهش ازون و گرمایش زمین به یکدیگر مرتبط هستند.

سی‌اف‌سی‌ها ممکن است تا مدت زمان طولانی در هواکره باقی بمانند و گرمایش زمین را تحت تأثیر قرار دهند. بنا به گزارش آژانس حفاظت محیط زیست

ایالات متحده آمریکا، ازون تا سال 2050 به سطح معمولی و طبیعی خود باز خواهد گشت. در حالی که این گزارش خوبی است، اما بر میزان گرمایش زمین خواهد افزود. ازون به این خاطر که یک گاز گلخانه‌ای است، می تواند در به‌دام انداختن گرما در استراتوسفر کمک‌کند و درج گرمای زمین را تحت تأثیر قرار دهد. کاهش ازون به سرمایش زمین کمک می‌کند و آب‌وهوا را به میزان قابل‌توجهی تغییر می‌دهد.

چرخه ازون - اکسیژن

در استراتوسفر، مولکول ازون عمدتاً توسط پرتوی فرابنفش ایجاد می‌شود. هنگامی که پرتوی فرابنفش با انرژی بالا به مولکول اکسیژن (O2) حمله‌ور می‌شود، پیوند میان اتم های اکسیژن می‌شکند و مولکول آن به دو اتم اکسیژن تبدیل می‌شود. اتم ناپایدار اکسیژن آزادشده و با یک مولکول اکسیژن دیگر واکنش می‌دهد و مولکول ازون (O3) را به وجود می‌آورد.

از آن جا که اتم آزاد اکسیژن بسیار ناپایدار است، به راحتی می تواند با نیتروژن، هیدروژن، کلر و برم که از زمینو منابع اقیانوسی آزاد می‌شوند، واکنش‌دهد. این موضوع تعادل میان ازون و پرتو فرابنفش را به هم می‌زند. دانشمندان دریافته‌اند که سطح ازون با تغییر فصل‌ها، ورزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می‌یابد. علاوه بر این، اگر آتشفشان ها فوران‌کنند، موادی را به استراتوسفر می‌فرستند که می توانند سرعت تخریب لای اُزون را افزایش دهند.

ازون تروپوسفری

ازون تروپوسفری مولکول‌های ازون موجود در تروپوسفر هستند که بر خلاف ازون استراتوسفری، آلاینده هستند. دو منبع طبیعی عمد آن شامل:

هیدروکربن هایی که از گیاهان و خاک منتشر می‌شوند.

مولکول‌های ازون استراتوسفری که به تروپوسفر می‌رسند.

اما هیچ‌کدام سلامتی انسان و محیط زیست را به خطر نمی‌اندازند. ازون موجود در تروپوسفر آلاینده است و در واکنش‌هایی فوتوشیمیایی (واکنش با نور خورشید) و واکنش‌هایی پیچیده با نیتروژن اکسید (NOx)، ترکیبات آلی فرار (VOC) و کربن مونوکسید (CO) تشکیل می‌شود. هنگامی که نیتریک اکسید (NO) توسط سوخت‌های سنگواره‌ای، دیگ‌های بخار، خودرو، کامیون و دیگر وسایل دارای سوخت منتشرشود، به سرعت به نیتروژن دی‌اکسید (NO2) تبدیل می‌شود. نیتروژن دی‌اکسید موجب تشکیل مه‌دود می‌شود؛ زیرا بیش تر، طیف فرابنفش نور خورشید را جذب می‌کند.

مولکول‌های ازون موجود در تروپوسفر می توانند به راحتی با بافت‌های زیستی واکنش‌داده و آن‌ها را از بین ببرند. این مولکول‌ها موجب احساس سوزش در شش های انسان می‌شوند. پژوهش گران دانش پزشکی دریافته‌اند که تنفس ازون بیش از چند ماه تا چند سال، یکی از عوامل برگشت‌ناپذیری است که به شش‌های پستانداران آسیب می‌رساند. مولکول‌های ازون به ویژه برای کودکان، سالمندان و بزرگ سالانی خطرناک هستند که در فصل تابستان به‌طور منظم برای ورزش بیرون از خانه می‌روند.⁽¹⁾

3. چیستی اوزون و عوامل تشکیل و تخریب آن

عوامل تشکیل و تخریب اوزون

لایه اوزون چیست و عوامل تشکیل و تخریب آن کدامند؟ (تصویر 27)

وقتی از زمین صحبت می کنیم، چه چیزی در ذهن تون شکل می گیره؟ شاید

همه چیز رو ساده تر از اونی که هست تصوّر کنید و حیات روی این کره رو، مفهومی معمولی بدونید؛ اما واقعیت اینه که خیلی از عناصر ریز و درشت دست به دست هم دادن تا زمین به زیستگاهی امن برای ما تبدیل بشه و بتونیم هر لحظه طعم شیرین زندگی رو بچشیم. حتماً راجع به لایه اوزون چیزهایی شنیدید؛

محیط زیست و اهمیتش در زندگی بشر، یکی از جدی ترین مسائل در جهان امروزه که انسان رو وادار کرده تا به محیط اطرافش توجه بیش تری داشته باشه؛ جالب این که این توجه و تمرکز فقط به محیط های قابل دسترس انسان محدود نشده و عملکردهای زیست محیطی در هوای مربوط به کرۀ زمین هم، در حال بررسیه. یکی از عواملی که هیچ وقت به چشم ما نمی آد و در عین پنهان بودن تأثیری مهم در زندگی ما داره، لایه اوزونه که هر گونه آسیب به اون می تونه صدمات جبران ناپذیری به محیط زیست مون وارد کنه. بهتره در شروع، به تقسیم بندی لایه های زمین بپردازیم:

لایه های اتمسفر

لایه های اتمسفر (تصویر 28) عبارتند از:

1- تروپوسفر

2- استراتوسفر

3- مزوسفر

تروموسفر (خارجی ترین لایه زمین)

لایۀ اوزون یکی از مهم ترین قسمت های مربوط به هوای کره زمینه و در لایۀ استراتوسفر قرار داره. حالا سؤال اساسی اینه که ما چیزی در مورد لایۀ اوزون یا اهمیت اون در زندگی مون می دونیم یا نه؟!

آشنایی با لایۀ اوزون

اوزون واژه ای یونانیه و علامت اختصاری اون O3 هست. ماده ای شیمیایی که از یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن که ناپایدار و واکنش پذیره تشکیل شده. در مولکول اوزون پیوند بسیار ضعیفی بین مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن وجود داره و تقریباً با کوچک ترین برخورد از هم جدا می شن و یا با دریافت کوچک ترین انرژى به حالت اولیه شون برمی گردن. اوزون توانایی قابل توجهی در جذب برخی از فرکانس های اشعه فرابنفش داره و در جو زمین عموما توسط شکستن مولکول دو اتمی اکسیژن به دو اتم تنها، به وسیله نور فرابنفش به وجود میاد و بعد از این اتفاق، اکسیژن تک اتمی با اکسیژن نشکسته ترکیب می شه و لایه اوزون تشکیل می شه.

کشف لایه اوزون

در سال 1913 دو فیزیک دان فرانسوی به نام های شارل فابری و آنری بویسون لایه اوزون رو کشف کردن؛ ضخامت این لایه که حدود 3 میلی متره و در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین قرار داره، بسته به شرایط فصلی و آب و هوایی تغییر می کنه. هرچند اوزون در لایه های نزدیک سطح زمین هم وجود داره اما در هر یک میلیون مولکول هوا، فقط یک مولکول اوزون وجود داره؛ این در حالیه که در ارتفاع 15 تا 25 کیلومتری بالای زمین، غلظت اوزون بیش تر و تا 6 مولکول در هر میلیون مولکول هوا هم می رسه. ضخامت لایۀ اوزون در شب ها به دلیل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشید، کم تر از ضخامت اون در طول روزه.

اهمیت لایه اوزون برای حیات بشر

خورشید تنها ستاره منظومه شمسیه که زمین به دور اون می چرخه و از انرژیش استفاده می کنه. نور خورشید 27 دقیقه و 8 ثانیه طول می کشه که به زمین برسه. از

100% پرتوهای خورشیدی که به زمین می رسه 70% اون از لایه های زمین عبور می کنن و به زمین می رسن. نور خورشید از میلیاردها میلیارد رنگ تشکیل شده که هر کدوم از این رنگ ها داراى طول موج و انرژى مخصوص به خودشون هستن. یکی از این پرتوها، پرتوی ماورای بنفشه (UV).

پرتوهاى ماورای بنفش داراى طول موج کوتاه و انرژى زیادی هستن که براى تمام موجودات زنده خطرناکن و یکی از اثرات اون بر انسان سرطان پوست یا آفتاب سوختگى شدیده. خوشبختانه لایۀ اوزون در برابر این پرتوى خطرناک، از زمین محافظت می کنه اما چطور؟! وقتی پرتوهاى ماورای بنفش به مولکول های اوزون برخورد می کنن، مقدار زیادى از انرژى شون رو از دست می دن و به پرتو هاى فرو سرخ تبدیل می شن و از طرف دیگه بر اثر این برخورد، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن تبدیل می شه که با تابش مجدد نور خورشید، مولکول اوزون دوباره پدیدار می شه.

مزایای اوزون

اوزون %50 سریع تر از کلر از غشاء سلولی باکتری ها عبور می کنه.

تعداد وسیعی از باکتری ها رو 3000 برابر سریع تر از کلر می کشه.

حتی در غلظت کم، قدرت ضد عفونی بالایی داره.

هنگام تبدیل شدن به اکسیژن، هیچ گونه محصول جانبی تولید نمی کنه.

مورد تائید سازمان FDA جهت مجاورت مستقیم با مواد غذاییه.

طول عمر بسیاری از مواد غذایی رو در انبارها افزایش می ده.

بوی بد، مزه و رنگ را خنثی می کنه.

تولید اون در محل مقرون به صرفه و موثره.

تشخیص بوی اون توسط حس شامه انسان، بسیار راحته.

فرآیند تخریب لایه اوزون

در اوایل دهه 1970 برای اولین بار در بالای منطقه انتارکتیکا (قطب جنوب) محققان فهمیدن که لایه اوزون در حال تخریبه. اول تصوّر می شد که عامل اصلی تخریب، اکسیدهای نیتروژن حاصل از پرواز هواپیماهای مافوق صوت در استراتوسفره تا این که در سال 1974 اعلام شد بعضی مواد شیمیایی ساخت بشر با نام کلروفلوئوروکربن ها (CFC) به لایه اوزون صدمه وارد می کنن.

گازهاى CFC

گازهاى CFC به عنوان گازهاى خنک کننده در یخچال، کولر و هم چنین در مواد پلاستیکى مورد استفاده قرار می گیرن. در CFC ها اتم هاى کلر ناپایدار و واکنش پذیرن و زمانی که به لایه هاى بالا می رن، در اثر برخورد با نور خورشید، گازهاى کلر آزاد می شن و اتم هاى کلر در لایه استراتوسفر با مولکول هاى اوزون واکنش می دن. اتم کلر آزاد شده با ایجاد یک واکنش زنجیره ای می تونه مولکول های اوزون رو سریعاً از بین ببره. به طوری که با آزادی هر اتم کلر قبل از رسیدن به زمین، 100 هزار مولکول اوزون از بین می رن. به علاوه ثبات گازهای CFC این امکان رو می ده که در اتمسفر باقی بمونن و تا مدت ها بعد از رها شدن اون ها به تخریب لایه اوزون ادامه بدن.

کاشف حفرۀ لایه اوزون

حفره های لایه اوزون

در سال 1985 دکتر جو فارمن، فیزیک دان انگلیسی، برای اولین بار، خبر شناسایی حفرۀ لایه اوزون (تصویر 29) را به همراه دو همکارش در مجله نیچر منتشر

کرد و بعد از این کشف، سفیر انرژی شد. آلن رادگر مدیر موقت سازمان بریتانیایی نقشه برداری قطب جنوب اظهار داشت: «جو» فیزیک دان برجسته ای بود و کارش، شیوه نگرش ما به جهان طبیعی رو تغییر داد. فارمن بعد از کشف حفره اوزون، به سفیر پرتکاپوی سیاره ما تبدیل شد. جو در بیست و پنجمین سالگرد کشف حفره اوزون گفت: محیط زیست هنوز هم از طرق بسیار درحال صدمه دیدنه و باید به فکر حفاظت از محیط زیست باشیم.

او سیاستمداران رو برای کوتاهی در اشاره به موضوعاتی مثل تغییرات جوی، مورد انتقاد قرار داد و اعتقاد داشتکه افزایش انتشار دی اکسید کربن کاملاً احمقانه ست. فارمن هم چنین شیوه پرداختن به علوم جوی رو مورد انتقاد قرار داده بود. او در سال 1969 به عنوان رئیس واحد فیزیک سازمان نقشه برداری در دانشگاه ادینبورو منصوب شد و به عنوان رئیس کرسی فیزیک در سال 1976 به کمبریج برگشت. در اون زمان توجه او به نظارت کردن بر لایه اوزون برفراز قطب جنوب جلب شد و آخرین سفرش به قطب جنوب در سال 1990 درست پیش از بازنشستگی ش بود. فارمن، گاردینر و شانکلین مقاله اولیه شون رو در 16 می 1986 در مجله نیچر منتشر کرده بودن. به گفتۀ اون ها اوزون در استراتوسفر، حدود 22 کیلومتری زمین بود و غلظت این لایه به سرعت داشت تحلیل می رفت!

آیا امیدی هست؟

لایه اوزون سالانه کوچک تر از پیش می شد؛ به طوری که آمار ناسا در 13 سپتامبر 2007 نشون داد که حفره اوزون به اوج خودش رسیده و فقط می تونه 25.1 میلیون کیلومتر مربع (یعنی تقریباً به اندازه آمریکای شمالی) رو پوشش بده. این حفره در قطب جنوب به بیش ترین حد خودش رسیده و علت این پدیده هم ورود

کلرهای موجود در مواد شیمیایی ساخته شده توسط انسان ها به استراتوسفره. محدودیت های سخت گیرانه برای تولید کلروفلوئوروکربن باعث شده که سازمان جهانی هواشناسی به این نتیجه برسه که حفره اوزون تا سال 2045 بهبود پیدا می کنه، اما ناسا می گه که این مشکل حداقل تا سال 2065 برطرف خواهد شد. بد نیست کمی هم، عوامل تخریب لایه اوزون رو با هم بررسی کنیم:

قاتلان اوزون

CFC ها:

گازهایی که در یخچال ها به کار می رن، موادی شیمیایی به نام کلروفلوئور و کربن (CFC) هستن. این گازها در سطح زمین بی خطرن ولی در جو خطرناک میشن. وقتی که گازهای سی اف سی به استراتوسفر می رسن، ممکنه صد سال یا بیش تر عمر کنن و بعد نابود بشن. این گازها در این لایه بر اثر تابش پرتوی ماورای بنفش، به مواد شیمیایی دیگه ای تجزیه می شن. یکی از این مواد شیمیایی گاز کلره که لایۀ اوزن رو منهدم می کنه.

هالون ها:

هالون ها همون مواد اطفاء حریق هستن که در کپسول های دستی آتش نشانی و سیستم های ثابت در مکان های حساس استفاده می شن. هالون ها که حاوی برم هستن، برای تخریب لایه اوزون نه تنها دست کمی از گازهای کلردار ندارن، بلکه به مراتب از کلر خطرناک تر بوده و سال ها در جو زمین باقی می مونن.

حلال ها:

عمدتا تحت عنوان پاک کننده و چربی زدا در صنایع مختلف فلزی، الکترونیک (برای پاک کردن بردهای الکترونیک) و صنایع خشک شویی کاربرد دارن مثل متیل کلروفرم (تری کلرواتان) و تتراکلرید کربن.

متیل بروماید:

در بخش کشاورزی از این ماده به عنوان آفت کش و ضدعفونی کننده استفاده می شه.

گازهای گلخانه ای

افزایش مقدار گازهای گلخانه ای در جو، یعنی نازک تر شدن بیش تر لایه اوزون؛ به طورکلی بیش ترین حجم گازهای گلخانه ای رو بخار آب، دی اکسید نیتروژن، دی اکسیدکربن و متان تشکیل می دن.

گرمایش جهانی

دانشمندان هشدار دادن که پدیده گرم شدن زمین می تونه تلاش ها برای ترمیم حفره اوزون رو که قراره تا سال 2050 انجام بشه، حدود 30سال به تعویق بندازه.

تأثیرات نامطلوب تخریب لایه اوزون

حالا تصوّر کنید اگر لایۀ اوزون از بین بره، چه اتفاقی می افته؟ زندگی روی کرۀ زمین به سرعت رو به نابودی می ره و با از بین رفتن لایۀ حیاتی اوزون، نسل بشر، پوشش گیاهی و حیات جانوری، ظرف مدت کوتاهی به بدترین شکل ممکن، منقرض میشن. در حال حاضر که این لایه آسیب دیده، تشعشعات ماورای بنفش که به زمین می رسه شدت بیش تری پیدا کرده و این مسأله باعث ایجاد آفتاب سوختگی، سرطان های پوست، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان و آب مروارید می شه. علاوه بر اون به علت آسیب دیدن لایه اوزون، کل نظام زیست محیطی (اکوسیستم) در سراسر جهان دچار ناهماهنگی و عدم تواوزون جدی شده.

علاوه بر این، پرتو ماورای بنفش می تونه باعث کندی رشد گیاهان و صدمه

به ساختار ژنتیکی موجودات زنده بشه و در مزارع برنج با از بین بردن باکتری های تثبیت کننده نیتروژن، منجر به کاهش محصول شه.

پرتو فرابنفش نوع A توسط لایه اوزون جذب نمی شه و در نتیجه به طور عمقی وارد پوست بدن و ایجاد پیری زودرس می شه.

پرتو ماورای بنفش نوع B، خطرناک ترین نوع این پرتوهاست که تا حد زیادی در اعماق آب نفوذ می کنه و می تونه فیتوپلانکتون ها و سخت پوستان شناور در سطح دریاها رو نابود کنه. این موجودات که در آب های قطب جنوب زندگیمی کنن، اجزای اولیه زنجیره غذایی دریاها رو تشکیل می دن. با نابودی این موجودات که غذای اصلی ماهی های بزرگ تر هستن، نه تنها زنجیره غذایی دریاها ازبین می ره، بلکه انسان هم، با کمبود غذاهای دریایی مواجه می شه.

مطالعات نشان داده که 25 درصد کاهش و تخریب لایه اوزون، باعث نابودی 10 درصد آبزیان طبقه فوقانی دریا و 25 درصد آبزیان سطحی خواهد شد. بالا رفتن میزان جذب اشعه UV از طریق ازدیاد سلول های رنگی در گیاهان و جانوران هم نمی تونه از این نابودی جلوگیری کنه.

تمهیدات انجام شده توسط کشورها

در سال 1985 کنوانسیون وین برای حفاظت از لایه اوزون توسط سازمان ملل متحد و دیگر کشورها تدوین شد و بعد از اون در سال 1987 پروتکل مونترال در سازمان ملل متحد توسط 46 کشور پذیرفته شد.

طبق پروتکل مونترال، کشورهای توسعه یافته تعهد کردن که به تولید مصرف مواد مخرب لایه اوزون (CFCها، هالون ها و تتراکلرید کربن) در سال 2000 میلادی پایان بدن و کشورهای در حال توسعه رو از نظر مالی و تکنیکی حمایت کنن.

هم چنین طبق این پروتکل مقرر شده، کشورهای در حال توسعه هم با 10 سال تاخیر یعنی در سال 2010 میلادی به مصرف این مواد خاتمه بدن.

ایران در سال 1369 به کنوانسیون وین و پروتکل مونترال مرکزی ملحق شد. دفتر حفاظت لایه اوزون در سال 1372 با همکاری سازمان حفاظت محیط زیست برنامه عمران سازمان ملل متحد تشکیل شد و به طور رسمی کار خود را از سال 1373 آغاز کرد؛ از جمله اقداماتی که این دفتر انجام داده می شه به موارد زیر اشاره کرد:

آیا حفره های لایه اوزون قابل ترمیم است؟

اگر کشورهای عضو کنوانسیون وین و پروتکل مونترال به تعهدات خود عمل کنن و مصرف مواد مخرب لایه اوزون رو طبق برنامه زمان بندی شده حذف کنن، چرخه طبیعی تشکیل اوزون به حالت طبیعی خودش بر می گرده و سوراخ های لایه اوزون ترمیم می شن، البته در شرایط مناسب و مساعد دست کم 50 سال طول می کشه تا این حفره ها ترمیم بشن.

چه کارخانه هایى بر روى اوزون تأثیرگذارند؟

کارخانه های مصرف کننده عمده گازهاى مخرب لایه اوزون در ایران، عبارتند

از: صنایع برودتى و سردکننده ها، سازندگان یخچال ها و فریزرهاى خانگى، صنعتى و تجارى، صنایع ابر و اسفنج سازى، بخش دفع آفات کشاورزى، سیستم هاى تهویه مطبوع، کپسول هاى اطفاى حریق، حلال اسپری هاى پاک کننده قطعات الکترونیکى و در ساخت کولر اتومبیل ها.

تغییر عادات برای حفظ لایه اوزون

کمتر از اتومبیل شخصی استفاده کنیم: اکسید ازت مهم ترین منبع تخریب لایه اوزون به حساب می آد. در شهرها، قسمت اعظم اون حاصل احتراق داخلی موتورهای بنزینی و گازوییلی وسایل نقلیه موتوری است.

کاهش مصرف گوشت: با افزایش مصرف گوشت بر میزان فعالیت های دامداری ها افزوده و هم چنین تجزیه فضولات در دامداری ها، باعث تولید اکسیدهای ازت می شه.

از فروشگاه های محلی خرید کنید؛ این امر باعث تردد کم تر و استفاده کم تر از وسایل نقلیه موتوری در داخل شهر می شه.

استفاده از حساب ها و سیستم های الکترونیک نوین؛ این امر موجب می شه تمام فعالیت های بانکی ما در منزل یا محل کار انجام بشه و نیاز به تردد در داخل شهر نداشته باشیم.

در خیابان ها و سربالایی ها کم تر پدال گاز ماشین رو فشار بدیم چون تأثیر خاصی بر سرعت اتومبیل نداره جز این که باعث احتراق بیش تر سوخت داخل موتور اتومبیل می شه.

کاهش مصرف سوخت در وسایل گرمایشی کمک بزرگی به لایه اوزون به شمار می ره. با کم کردن درجه بخاری و یا آبگرمکن می تونیم به نتیجۀ دلخواه برسیم.

از سوزوندن زباله در محیط زیست خودداری کنیم. این کار موجب آزاد شدن گازهای گلخانه ای می شه. کاهش تولید زباله یکی از بهترین راه هاست؛ پس از اسراف جلوگیری کنیم.

نانو تکنولوژی و حفاظت از لایه اوزون

محققین دانشگاه اولم آلمان در حین آزمایش با نانوکره ها و پرفلوئورودکالین، ماده ای که در تولید خون مصنوعی به کار می ره، با پدیده ای برخورد کردن که احتمالاً می تونه به حذف مواد شیمیایی مخرب لایه اوزون کمک کنه. محققین اینپدیده رو این طور توجیه می کنن که قطرات نانوسکوپی پرفلوئورودکالین به وسیله نانوکره های خوسامان پلی استایرن احاطه می شن. خواص پرفلوئورودکالین بسیار شبیه کلروفلوئوروکربن(CFC)هاست؛ این مواد، مایعات بی اثری هستن که موجب تخریب لایه اوزون می شن. محققین این دانشگاه احتمال می دن که قطرات آب یا بلورهای یخ در ابرها ممکنه با چنین روشی قادر به جمع آوری کلروفلوئوروکربنها و برگردوندن اون ها به زمین، به صورت باران، برف و تگرگ باشن. نتایج این کار تحقیقاتی در مجله NANO LETTERS منتشر شده.

ترمیم لایه اوزون به کمک رعد و برق

شاید براتون جالب باشه که بدونید در برخی مناطق زمین، گاهی در هر ثانیه، بیش از 100 رعد و برق در آسمان می زنه که بعد از هر رعد و برق حجم قابل توجهی از گاز اوزون در جو آزاد می شه. این در حالیه که فعالیت انسان های ساکن این کره، لایه اوزون رو در معرض خطر نابودی قرار داده. از اواسط قرن 20 میلادی محققان متوجه شدن که انتشار برخی آلاینده ها در سطح زمین، موجب از بین رفتن لایه اوزون و سپر محافظتی انسان ها در برابر تابش امواج نور خورشید می شه. در سال های اخیر با

انتشار مواد شیمیایی آلوده، مثل CFC ها، مقدار زیادی از این لایه محافظ از بین رفته و تراکم اون در استراتوسفر زمین به شدت کم شده؛ وقوع بسیاری از پدیده های طبیعی مثل رعد و برق، می تونه عامل مهمی در افزایش غلظت اوزون موجود در جو زمین باشه.

شاید براتون پیش اومده باشه که بعد از وقوع رعد و برق یهو احساس کنید که می تونید راحت تر نفس بکشید یا این که احساس کنید هوایی که استنشاق می کنید خیلی تازه و تمیزه! علت اینه که وقوع رعد و برق موجب انتشار گاز اوزون در جو زمین شده و افزایش غلظت گاز اوزون در جو زمین باعث طراوت و تازگی هوا می شه. براساس تحقیقات انجام شده توسط گروهی از محققان ناسا، رعد و برق، آلودگی ناشی از انجام عملیات کشاورزی و همین طور گازهای آزادشده در نتیجه سوختن منابع سوختی فسیلی، از جمله عوامل متعددی هستن که می تونن در تشکیل اوزون تأثیرگذار باشن. سوختن منابع فسیلی، موجب انتشار دود و گاز منواکسیدکربن و وقوع رعد و برق، موجب انتشار گاز اکسیدنیتروژن خواهد شد. از ترکیب این گازها و دیگر ترکیب های ناپایدار شیمیایی و هم چنین تابش نور خورشید، گاز اوزون تشکیل می شه.

انتخاب 16 سپتامبر برای توجه به لایه اوزون

در نوزدهم دسامبر سال 1994، سازمان ملل متحد با توجه به اهمیت روز 16 سپتامبر در حفاظت از لایه اوزون و آغاز اتحاد کشورها در این زمینه، این روز رو با عنوان روز بین المللی حفاظت از لایه اوزون نام گذاری کرد تا هر سال در این روز، اهمیت خاص این موضوع به کشورها یادآوری بشه.

برنامه های این روز در سراسر جهان

نشست ها، سمینارها و گردهمایی هایی در این روز با موضوعات مختلف

برگزار می شه و دانشمندان با حضور در اون ها تلاش دارن تا آخرین راهکارها و دستاوردهای خود رو در زمینه حفاظت از لایۀ حیاتی اوزون باهم به اشتراک بگذارن و گامی در راستای کمک به حفظ اوزون بردارن.

وقتش نیست برای این همه آسیبی که به محیط زیست وارد کردیم، قدمی برداریم؟ پاکزی به عنوان حامی محیط زیست از شما می خواد که همراهی تون رو از ما دریغ نکنید تا دست به دست هم بتونیم حافظان خوبی برای محیط زیست باشیم.⁽¹⁾.

4. اوزون سپر حفاظتی میان انسان و پرتو فرابنفش

روز جهانی حفاظت از لایه اوزون؛

لایه اوزون با جذب پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادامه زندگی روی کره زمین می‌شود و نابودی آن به منزله نابودی حیات انسان ها است.

به گزارش ایسنا، لایه اوزون یا اوزون‌سپهر، درلایه استراتوسفر جو زمین با غلظت بالایی از مولکول اوزون قرارداد که در سده اخیر به واسطه فعالیت های صنعتی بشر آسیب دیده است.

لایه اوزون با جذب پرتو فرابنفش خورشید موجب ادامه زندگی روی کره زمین می‌شود بنابراین نابودی آن به منزله نابودی حیات انسان ها خواهد بود.

در سال 1985 نمایندگان 49 کشور در وین، خط مشی جهانی حفاظت از لایه اوزون را اتخاذ کردند که با 21 ماده و دو الحاقیه به تصویب کنوانسیون وین رسید. پروتکل مونترال نیز حاصل تلاش حفاظت از لایه اوزون است که نمونه‌ای از همکاری‌های بین‌المللی موفق برای حفاظت از زمین شناخته می‌شود.

تخریب لایه اوزون

لایه اوزون می تواند در حضور کلر، فلوئور و یا برم تخریب شود که عمدتا به این اتفاق سوراخ شدن لایه اوزون گفته می‌شود. این عناصر در برخی ترکیبات پایدار به خصوص کلرو فلوئورو کربن‌ها (CFC) که به وسیله فعالیت نور فرابنفش تجزیه شده‌اند به استراتوسفر راه یافته‌اند.

ضخامت لایه‌های اوزون در نیم کره شمالی در سال، تقریباً 4 درصد کاهش می‌یابد و حدود 4.6درصد از سطح زمین به وسیله لایه اوزون پوشیده نمی‌شود که به آن‌ها سوراخ اوزونی گفته می‌شود. سوئدی‌ها در 23 ژانویه 1978 اولین مردمانی بودند که مصرف افشانه‌ها را به دلیل صدمه زدن به لایه اوزون ممنوع کردند. در دوم آگوست 2003 نیز دانشمندان اعلام کردند که فرسایش لایه اوزون به سبب ممنوعیت استفاده از کلرو فلوئورو کربن‌ها در حال کاهش است.

عاملان تخریب لایه اوزون در ایران

صنایع برودتی و سردکننده‌ها، سازندگان یخچال‌ها و فریزرهای خانگی، صنعتی و تجاری، صنایع ابر و اسفنج‌سازی، بخش دفع آفات کشاورزی و سیستم‌های تهویه مطبوع، کپسول‌های اطفای حریق، حلال اسپری‌های پاک‌کننده قطعات الکترونیک و ساخت کولر خودروها از جمله کارخانجات مصرف‌کننده گازهای مخرب لایه اوزون در کشورمان هستند.

آفت‌کش و ضدعفونی کننده استفاده شده در بخش کشاورزی، افزایش مقدار گازهای گلخانه‌ای در جو و پدیده گرمایش جهانی از دیگر عوامل تخریب لایه اوزون هستند. دانشمندان هشدار داده‌اند پدیده گرم شدن زمین می تواند تلاش‌ها برای ترمیم حفره اوزون را که قرار است تا سال 2050 انجام گیرد، حدود 30سال به تعویق بیندازد.

ضرورت حفاظت از لایه اوزون

اگر لایه اوزون از بین برود، زندگی از کره زمین رخت بر خواهد بست. با از بین رفتن لایه حیاتی اوزون نسل بشری، پوشش گیاهی و حیات جانوری در مدت کوتاهی به صورت اسفباری منقرض خواهد شد.

قرار گرفتن مستقیم در زیر تابش فرابنفش خورشید، باعث ابتلا به سرطان پوست، بروز آب مروارید، تخریب سیستم دفاعی بدن و پیری زودرس می شود بنابراین لایه اوزون تنها سپر حفاظتی میان ما انسان ها و پرتو فرابنفش خورشید است ولی در حال حاضر با آسیب دیدن این لایه، میزان تشعشعات ماورای بنفشی که به زمین می‌رسد شدت یافته و این مسأله باعث ابتلا به سرطان‌های پوستی، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان هم چنین ابتلا به آب مروارید شده است علاوه بر این موارد آسیب دیدن لایه اوزون، نظام زیست محیطی سرتاسر پهنه گیتی را دچار ناهماهنگی و عدم توازن جدی و فزاینده کرده است.

پیامدهای تخریب لایه اوزون

تخریب و سوراخ شدن لایه اوزون باعث عبور غیر قابل کنترل تابش اشعه فرابنفش خورشید می‌شود که این امر نیز سبب افزایش دمای زمین، ذوب شدن یخ‌های قطبی، افزایش آب دریاها، زیر آب رفتن خشکی‌ها، سوختگی پوست، ابتلا به سرطان پوست و بیماری‌های چشمی هم چنین وارد آمدن خسارت عمده به جانوران و گیاهان و بالاخره انقراض زندگی تمام موجودات کره زمین می‌شود.

اوزون چیست؟

اشعه های خطرناک ماوراء بنفش با تابیدن نورخورشید مولکول های اوزون را می‌شکافد ولی این لایه آن‌ها را مسدود می کند بنابراین اگر این لایه تخریب شود

مقدار بیش تری از این اشعه‌های فرابنفش به سطح زمین خواهد رسید. لایه اوزون قسمتی از استراتوسفر است که حاوی گاز طبیعی ازون O3 است.

اوزون توانایی جالب توجهی در جذب برخی از فرکانس های اشعه فرابنفش دارد. لایه اوزون زیاد چگال نیست طوری‌که اگر آن را در تروپوسفر متراکم کنیم ضخامت آن تنها در حد چند میلی متر خواهد بود. اوزون در جو زمین عموما توسط شکستن مولکول دو اتمی اکسیژن به دو اتم تنها، به وسیله نور فرابنفش به وجود می‌آید طوری‌که بعد از این اتفاق، اکسیژن تک اتمی با اکسیژن نشکسته ترکیب می‌شود و لایه اوزون به وجود می‌آید.

مولکول اوزون ناپایدار است و هنگامی که نور فرابنفش به آن برخورد می‌کند به یک مولکول اکسیژن و یک اکسیژن اتمی شکسته می‌شود به این فرآیند مداوم، واکنش زنجیره‌ای اوزون اکسیژن می‌گویند.

مولکول‌های اکسیژن (O2) به اکسیژن اتمیک (O) تبدیل می‌شوند،اکسیژن اتمیک به‌سرعت با مولکول های بیش تری ترکیب و به اوزون تبدیل می‌شود بنابراین اگر لایه استراتوسفر که اوزون را در دل خود جای داده، نباشد، زنده بودن موجودات از جمله انسان ها ممکن نخواهد بود.

اقدامات انجام شده برای حفاظت از لایه اوزون

ابتدا در سال 1985 کنوانسیون وین برای حفاظت از لایه اوزون توسط سازمان ملل متحدو دیگر کشورها تدوین شد، سپس در سال 1987 پروتکل مونترال در سازمان ملل متحد توسط 46 کشور پذیرفته شد. طبق پروتکل مونترال، کشورهای توسعه یافته تعهد کرده‌اند که به تولید و مصرف مواد مخرب لایه ازن (cfcها، هالون‌ها و تتراکلرید کربن) در سال 2000 میلادی خاتمه دهند و کشورهای در حال توسعه را از نظر مالی و تکنیکی حمایت کنند.

طبق این پروتکل مقرر شده است کشورهای در حال توسعه نیز با 10 سال تاخیر یعنی در سال 2010 میلادی به مصرف مواد مذکور خاتمه دهند. ایران در سال 1369 به کنوانسیون وین و پروتکل مونترال مرکزی ملحق شد. دفتر حفاظت لایه اوزون در سال 1372 با همکاری سازمان حفاظت محیط زیست برنامه عمران سازمان ملل متحد تشکیل شد و به طور رسمی کار خود را از سال 1373 آغاز کرد.

آیا حفره‌های لایه اوزون قابل ترمیم هستند؟

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی محیط زیست (پام)، اگر کشورهای عضو کنوانسیون وین و پروتکل مونترال به تعهدات خود عمل کنند و مصرف مواد مخرب لایه اوزون را طبق برنامه زمان‌بندی شده حذف کنند، چرخه طبیعی تشکیل اوزون به حالت طبیعی خود بر می‌گردد و سوراخ‌های لایه اوزون ترمیم می‌شود البته در شرایط مناسب و مساعد دست کم 50 سال طول می‌کشد تا این حفره‌ها ترمیم شوند.⁽¹⁾

5. اوزون و اثرات ناشی از مواد سی اف سی

اشاره

تاکنون کره زمین تنها سیاره شناخته شده است که امکان حیات موجوداتی مثل انسان ها در آن مشاهده شده است.

زمین سومین سیاره منظومه شمسی است که در فاصله‌ای حدود 149.800.000 کیلومتر از خورشید قرار گرفته است. در این فاصله انرژی که توسط زمین از خورشید دریافت می‌شود تقریباً 9^10×95/1 وات است.

همان طور که می‌دانید خورشید تنها ستاره منظومه شمسی مى‌باشد که کرات و سیارات در اطراف آن مى‌چرخند و از انرژی آن استفاده مى‌کنند.

تقریباً 8 دقیقه طول می‌کشد که نور خورشید به زمین برسد. 30% از کل نور رسیده به زمین بر اثر ذرات و مولکول هاى موجود در لایه‌هاى بالایى منعکس مى‌شوند. بقیه آن ها از لایه‌ها زمین عبور مى‌کنند و به زمین مى‌رسند.

نور سفید خورشید از رنگ های زیادی تشکیل شده است که هر کدام از آن ها داراى طول موج و انرژی مخصوص به خود مى‌باشند.

حتما تا به حال تجزیه نور سفید خورشید را مشاهده کرده‌اید که با تجزیه نور، به هفت رنگ تفکیک مى‌شود.

پرتوهاى فرا بنفش داراى طول موج کوتاه و انرژی زیاد مى‌باشند پرتوهاى فوق بنفش با انرژى زیادى که دارند براى تمام موجودات زنده خطرناک مى‌باشند و موجب سرطان پوست یا آفتاب سوختگى مى‌شوند.

خوشبختانه در اطراف زمین لایه محافظی به نام لایه اوزون وجود دارد که از ورود این پرتوهای خطرناک به سطح زمین جلوگیری می‌کند.

لایه اوزون لایه‌ای در هواکره (جو) است که دارای غلظت بالایی از اوزون (O3) می باشد. این لایه 97–99% نور فرابنفش خورشید را جذب می‌کند که موجب ادامه حیات روی زمین است. بیش از نود درصد اوزون زمین در لایه استراتوسفر موجود است. این لایه در پایین استراتوسفر حدود 13 km تا 20 km بالای زمین قرار داشته و ضخامت آن به طور جغرافیایی و فصلی تغییر می‌یابد. مولکول های اوزون نور فرابنفش را جذب کرده و نور فروسرخ تابش می‌کنند، لذا در لایه اوزون دمای جو با آهنگی کم افزایش می‌یابد و به حدود صفر درجه سانتی‌گراد می رسد. لایه اوزون در سال 1913 توسط فیزیکدان فرانسوی چالرز فابری و هنری بویسون کشف گردید. ضخامت این لایه در قطبین کاهش داشته است که به علت تولید cfcها توسط انسان می باشد.

اوزون چیست؟

یک: دانشمندان لایه‌های زمین را به چهار قسمت تقسیم مى‌کنند:

دو: تروپوسفر (که نسبت به سطح دریا 12 تا 15 کیلومترارتفاع دارد)

سه: استراتوسفر

چهار: مزوسفر

تروموسفر (خارجى‌ترین لایه زمین)

مولکول اوزون (o3) از یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن که ناپایدار و واکنش‌پذیر مى‌باشد، تشکیل شده است. میان مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن در مولکول اوزون پیوند بسیار ضعیفی وجود دارد و تقریباً با کوچک ترین برخورد از هم جدا و یا با دریافت کوچک ترین انرژی به حالت اولیه خود برگردند. لایه اوزون در لایه استراتوسفر زمین قرار دارد.

ضخامت لایه اوزون در شب ها کم تر از روزها می باشد؛ زیرا در شب انرژی خورشیدی کم وجود ندارد. هنگامى که پرتوهاى فوق بنفش به مولکول‌های اوزون برخورد مى‌کنند، پرتوهاى فوق بنفش مقدار زیادى از انرژى خود را از دست مى‌دهند و به پرتوهاى فرو سرخ تبدیل مى‌شوند و هم چنین بر اثر این برخورد، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن واتم اکسیژن تبدیل مى‌شود و با تابش مجدد نور خورشید، مولکول اوزون دوباره پدیدار مى‌شود.

مولکول‌هاى اوزون هرچند که براى ما مفید هستند، اما وجود آن ها در لایه تروپوسفر (لایه‌اى که ما در آن زندگى مى‌کنیم) بسیار خطرناک مى‌باشند. نیتروژن‌هاى پراکسیدی که از اگزوز موتورهاى دیزلى خارج می‌شود، بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتوشیمیایى) با مولکول‌هاى اکسیژن واکنش مى‌دهند و در مولکول‌هاى

اوزون اتم‌هاى اکسیژن فعال(رادیکالى) وجود دارد که تنفس آن، موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى‌شود.

حفره اوزون

تا سال 1980 میلادى از سوراخى لایه اوزون خبرى نبود؛ اما در سال 1985 میلادی، دانشمندان از نازک شدن لایه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقیقات انجام شده علت نابودى مولکول‌هاى اوزون را، گازهاى cfc (کلر و فلوئور و کربن) مى‌دانستند. گازهاى cfc به عنوان گازهاى خنک‌کننده در یخچال‌ها، کولرها و هم چنین در مواد پلاستیکى مورد استفاده قرار مى‌گیرند.

در cfcها اتم هاى کلر ناپایدار و واکنش‌پذیر مى‌باشند و هنگامى که گازهاى cfc به لایه‌هاى بالا مى‌روند، در لایه‌هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشید، گازهاى کلر آزاد مى‌شوند. اتم‌هاى کلر در لایه استراتوسفر با مولکول‌هاى اوزون واکنش مى‌دهند. هر اتم کلر به تنهایى مى‌تواند 100.000 مولکول اوزون را از بین ببرد. به همین دلیل در گستره جهانى، در سازمان ملل متحد، در معاهده‌اى به نام معاهده مونترال کشورها متعهد شدند که از تولید و فروش گازهاى cfc خوددارى کنند و هم چنین به کشورهاى فقیر این امکان را بدهند که به جاى استفاده از گازهاى cfc، از گازهاى خنک کننده دیگرى استفاده کنند.

ما مى‌دانیم که بیش ترین کشورهاى صنعتى در نیم‌کره شمالى قرار دارند، پس چرا در قطب جنوب لایه اوزون سوراخ شده است؟! برای پاسخ به این سوال، پژوهش های زیادی انجام شده است که بعضی از این پژوهش‌ها تاکنون در دست تحقیق است.

اخیراً دانشمندان علت ایجاد حفره در لایۀ اوزون را گرداب های سنگین، که در

قطب جنوب جریان دارند، می‌دانند. در زمستان در طول شب های قطبی، نور خورشید در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نیست، به همین دلیل در این قطب در لایه استراتوسفر طوفان هاى سنگینی گسترش مى‌یابند که به آن ها «گرداب قطبی"(polar vortex) مى‌گویند. گرداب قطبی می تواند ذرات سازندۀ هوا را تجزیه کند.

تخریب لایه اوزون

لایه اوزون می تواند در حضور کلر، فلوئور و یا برم تخریب شود که عمدتا به آن سوراخ اوزون گفته می‌شود. این عناصر در برخی ترکیبات پایدار به خصوص کلرو فلوئورو کربن ها (CFC) که به استراتوسفر راه یافته‌اند یافت می‌شوند که به وسیله فعالیت نور فرابنفش روی آن ها تجزیه می‌شوند. گازهای نامبرده از هوا چگال‌ترند، به همین خاطر در سطح زمین پخش می‌شوند و تقریباً با اکثر مواد آلی واکنش می دهند. کلر اتمی این توانایی را دارد که به مولاریته اوزون را به اندازه تقریبا100000 برابر کاهش بدهد.

تراکم اوزون اتمسفری در لایه اوزون توسط یک عامل مهم جهانی تغییر می‌کند و آن دلیل این است که لایه اوزون در نزدیکی استوا ضخیم تر و در نزدیکی قطب ها نازکتر است. ضخامت لایه‌های اوزون در نیم کره شمالی در سال تقریباً 4% کاهش می‌یابد. حدود 4.6% از سطح زمین به وسیله لایه اوزون پوشیده نمی‌شود که به آن ها سوراخ اوزونی گفته می‌شود. سوئدی ها در 23 ژانویه 1978 اولین مردمانی بودند که مصرف افشانه‌ها را به دلیل صدمه زدن به لایه اوزون ممنوع کردند. در دوم آگوست 2003 دانشمندان اعلام کردند که فرسایش لایه اوزون به سبب ممنوعیت استفاده از کلرو فلوئورو کربن ها در حال کاهش است.

چه کارخانه‌هایى بر روى اوزون تأثیر مى‌گذارند؟

کارخانجات مصرف کننده عمده گازهاى مخرب لایه اوزون در ایران، عبارتند از: صنایع برودتى و سردکننده‌ها و سازندگان یخچال‌ها و فریزرهاى خانگى، صنعتى و تجارى، صنایع ابر و اسفنج‌سازى، بخش دفع آفات کشاورزى و سیستم هاى تهویه مطبوع، کپسول‌هاى اطفاى حریق، حلال اسپری‌هاى پاک‌کنندۀ قطعات الکترونیکى و در ساخت کولر اتومبیل‌ها.

ضرورت حفاظت از لایه اوزون

اگر لایه اوزون از بین برود، زندگی از کره زمین رخت بر خواهد بست. با از بین رفتن لایه حیاتی اوزون، نسل بشری، پوشش گیاهی و حیات جانوری در مدت کوتاهی به صورت اسفباری منقرض خواهد گردید. در حال حاضر که این لایه آسیب دیده است، تشعشعات ماورای بنفش که به زمین می‌رسد شدت یافته و این مسأله باعث ایجاد سرطان‌های پوست، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان و هم چنین ایجاد آب مروارید گردیده است. علاوه بر آن به علت آسیب دیدن لایه اوزون کل نظام زیست محیطی (اکوسیستم) در سراسر پهنه گیتی دچار ناهماهنگی و عدم توازن جدی و فزاینده شده است.

پیامدهای ناشی از تخریب لایه اوزون

تخریب و سوراخ شدن لایه اوزون باعث عبور غیر قابل کنترل تابش فرابنفش خورشیدی می‌شود که سبب افزایش دمای زمین و ذوب یخ های قطبی و افزایش آب دریاها شده که در نهایت به زیر آب رفتن خشکی ها می‌انجامد و نیز موجب سوختگی پوست، ابتلا به سرطان پوست و بیماری‌های چشمی، هم چنین وارد آمدن خسارت عمده به جانوران و گیاهانمی‌شود و بالاخره باعث انقراض زندگی تمام موجودات می‌شود.

خطرها و سودها

خورشید و جو حیات را در زمین امکان‌پذیر ساخته‌اند. زمین بر اثر حرارت خورشید گرم می‌شود و جو بخشی از این گرما را در خود نگه می‌دارد و مانع فرار گرمای مزبور به فضای می‌شود، ولی تمام انرژی‌یی که خورشید تولید می‌کند بی‌خطر نیستند. پرتو خطر ناکی به نام ماورای بنفش از خورشید ساطع می‌شود که می تواند به حیات زیان آور باشد.

محافظت از زمین

جو همچون سپری نامرئی زمین را احاطه کرده است. جو از گازهای مختلفی تشکیل شده است که محافظ حیات در زمین است. جو اجازه می‌دهد که انرژی‌های مفید از درون آن عبور کنند، اما از مقدار انرژی‌های مضری که به سطح زمین می‌رسند می‌کاهد. در ارتفاع ده تا سی کیلومتری زمین لایه‌ای از جو قرار گرفته است که حاوی اوزن است. این لایه مانع رسیدن بخشی از پرتو مضر ماورای بنفش به زمین می‌شود.

کارهاى حفاظتى که مردم باید انجام دهند چیست؟

کارهاى حفاظتى در برابر تابش فرابنفش خورشید، که مردم بایستى انجام دهند عبارتند از:

استفاده از عینک‌هاى آفتابى ضد اشعه B-UV به خصوص براى کسانى که به جهت شغلى مجبورند مدت زیادى را در تماس با تابش خورشید باشند.

استفاده از کلاه‌هاى لبه‌دار بزرگ جهت محافظت از پوست صورت و گردن در برابر تابش استفاده از پوشش کامل به خصوص دست ها در برابر تابش بیش ترین شدت تابش UV-B در اواسط روزهاى (11 صبح الى 2 بعد از ظهر) فصل تابستان به سطح زمین مى‌رسد، لذا بهتر است در این ساعات کم تر در معرض تابش قرار گیریم.

منابع: cfc

مواد cfc در فریزرها و دستگاه های تهویه مطبوع و برخی از اسپری و دستگاه های آتش نشانی یافت می‌شود. اسفنج‌های پلاستیکی که در بسته‌بندی ها و وسایل منزل به کار می‌روند نیز ممکن است از مواد سی اف سی ساخته شوند. در کارخانه‌های سازندۀ ابزارهای الکترونیکی برای تمیز کردن تابلوی مدارهای داخل تلوزیون ها و کامپیوترها از مواد سی اف سی استفاده می‌کنند. این مواد به تدریج به داخل جو رانده می‌شوند.

اثرات ناشی از مواد سی اف سی

اگر ما مانع نازک شدن بیش از حد لایۀ اوزن نشویم، مقدار زیادی از پرتو زیانبخش ماورای بنفش به سطح زمین خواهد رسید. در آن صورت دانه‌های گیاهی رشد نخواهد کرد، رشد گل ها متوقّف خواهد شد و بسیاری از گیاهان خشک خواهند شد. بدون گیاهان انسان ها و حیوانات بدون غذا خواهند ماند. حتی صدمه مختصری به لایۀ اوزن می تواند به محصولات غذایی زیان برساند.

اوزون در سطح زمین

لایۀ اوزن تا هنگامی که در بالای آسمان است زمین را از پرتوهای بسیار مضر خورشید محافظت می‌کند، ولی در سطح زمین وجود اوزن نوعی آلودگی خطرناک به‌شمار می‌رود که به حیات زیان می‌رساند. در شهرهای بزرگ بر اثر ترکیب سوخت اتومبیل ها با نور خورشید اوزن تولید می‌شود. اگر وزش باد وجود نداشته باشد که اوزن را به طبقات بالای جو ببرد، اوزن در مجاورت زمین انباشته خواهد شد و مه دود فتوشیمیائی خطرناکی به وجود می‌آورد که سلامتی را به خطر می‌اندازد.

غنی و فقیر

در بسیاری از کشورهای توسعه یافته قوانین جدیدی وضع شده است که بر

اساس آن ها استعمال مواد سی اف سی ممنوع گردیده است. اتومبیل‌ها می‌بایست به صورت ویژه‌ای طراحی شوند که خروج دودهای مضری که وارد هوا می‌کنند کاهش یابد، ولی در بسیاری از کشورهای توسعه یافته تحریم مواد سی اف سی چندان آسان نیست. افشان‌ها و یخچال ها در شمار وسایل رفاهی جا دارندو مردم این کشورها مایل نیستند دست از آن ها بردارند.⁽¹⁾

6. گام‌های مثبتی که کافی نیست

حفاظت از لایه اوزون

روز جهانی حفاظت از لایه اوزون (تصویر 30) شاید در مقایسه با بسیاری از رویدادهای بین‌المللی تاریخچه چندان طولانی نداشته باشد.

ماجرا به سال 1994 برمی‌گردد، در آن سال کشورهای عضو مجمع عمومی سازمان ملل، پذیرفتند تا روزی را برای حفاظت از لایه اوزون نام‌گذاری کنند، بدین ترتیب روز 16 سپتامبر (برابر با 25 شهریور) را به عنوان روز جهانی حفاظت از لایه اوزون تعیین کردند.

به گزارش مفدا، لایه اُوزون یا اُزون‌سپهر لایه‌ای به ضخامت 300 دابسون (3 میلی‌متر) در لایه استراتوسفر جو زمین است با غلظت بالایی از مولکول ازون (O3)، که در سال 1913 توسط دو فیزیک‌دان فرانسوی به نام‌های شارل فابری و هانری بویسون کشف شد.

لایه اُوزون با جذب 99٫9–95 درصد پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادام زندگی بر روی کره زمین می‌شود.

این لایه پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب کرده و آن‌ها را به شکل پرتوهای فروسرخ در می‌آورند و به سطح زمین می‌فرستند.

چرخه ازون-اکسیژن بیان می‌کند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن برخورد کرده و پیوند میان مولکول‌های اکسیژن را می‌شکند.

اتم های حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول اوزون را تشکیل می دهند. سطح اوزون با تغییر فصل‌ها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می‌یابد.

تخریب لایه اوزون

در واقع تشعشعات ماوراء بنفش، هم در ایجاد لایه اوزون استراتوسفری و هم در ترکیب آن نقش دارد.

اوزون ترکیب ناپایداری است که می تواند مولکول اکسیژن اضافی خود را به سرعت با کلر، برم یا ازت ترکیب کند. منشأ این ترکیبات از زمین و بیش تر از فعالیت های انسانی است.

این ترکیبات به نام کلروفلوئوروکربن ها (سی‌اف‌سی‌ها) در ایالات متحده آمریکا اختراع‌شد و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفت.

این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آن‌ها طی واکنش‌های شیمیایی موجب تخریب تدریجی لایه اُزوون شدند.

ترکیبات CFC s یا همان گازهای مبرد مورد استفاده در یخچال ها یا اسپری های مختلف است.

این ترکیبات اکنون ممنوعیت گسترده‌ای پیدا کرده، اما بیش تر در یخچال‌ها، حلال‌های پاک کننده، دستگاه‌های تهویه مطبوع و... مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

فرضیه تخریب لایه اوزون برای نخستین بار در سال 1974 مطرح شد.

ممنوعیت استفاده از ترکیبات تخریب کننده لایه اوزون نیز از اواخر همین دهه آغاز شد و تاکنون گام‌های مثبتی برداشته که البته کافی نیست.

ضرورت حفاظت از لایه اوزون

اگر لایه اوزون از بین برود، زندگی از کره زمین رخت بر خواهد بست. با از بین رفتن لایه حیاتی اوزون، نسل بشری، پوشش گیاهی و حیات جانوری در مدت کوتاهی به صورت اسفباری منقرض خواهد شد.

در حال حاضر که این لایه آسیب دیده است، تشعشعات ماورای بنفش که به زمین می‌رسد شدت یافته و این مسأله باعث ایجاد سرطان‌های پوست، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان و هم چنین ایجاد آب مروارید گردیده است.

علاوه بر آن به علت آسیب دیدن لایه اوزون کل نظام زیست محیطی (اکوسیستم) در سراسر پهنه گیتی دچار ناهماهنگی و عدم توازن جدی و فزاینده شده است.⁽¹⁾

7. پروتکل «مونترال» یا «حفظ لایه اوزون»

پروتکل «مونترال» یا «حفظ لایه اوزون» چیست؟

دانشمندان در دهۀ 1980 با دانستن این موضوع که لایه محافظ زمین در حال نابودی است به وحشت افتادند و با گذشت 7 سال، پروتکل «حفظ لایه ازن» را در سال 1987 در شهر مونترال به تصویب رساندند و تا به حال بیش از 190 کشور این پروتکل را امضاء کرده اند. مفاد این سند باعث کاهش میزان آلاینده های مخرب لایه اوزون می‌شود.

حفره لایه اوزون

دبیرکل سازمان ملل متحد می‌گوید: معاهده پروتکل مونترال باعث به وجود آمدن فرصت های بیزینسی نوپا می‌گردد که نتیجه آن صرفه جویی دو هزار میلیارد دلاری تا سال 2050 در اقتصاد جهانی می‌شود. (تصویر 31)

نتیجه گیری

به اعتقاد ما بی ملاحظگی در مقابل بحران فعلی لایه ازن، یک جرم زیست‌محیطی در ابعاد جهانی به شمار می‌آید.

باید بدانید واقعاً این بحران یک موضوع بسیار نگران کننده است و به طور مستقیم بر سلامت انسان ها و سایر موجودات زنده تأثیر می‌گذارد.

لایه ازن همانند سپری است که از ورود اشعه ماوراء بنفش به سطح زمین جلوگیری می‌کند و همه جانداران را از خطرات احتمالی در امان نگه می‌دارد.ما برای اقدام کردن نباید منتظر تحقیقات علمی باشیم. هر فرد برای جلوگیری از نابودی لایه اوزن باید در عادات روزانه خود تغییراتی ایجاد کند تا انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهد.

مجمع فعالان زیست محیطی به عنوان بزرگ ترین سازمان مردم نهاد مدافع حقوق حیوانات و محیط زیست ایران به همراهی شما تک تک عزیزان نیازمند است تا گام های بزرگی در جهت کاهش میزان آلایندگی های مخرب لایه اوزون بردارد.

لایه اوزون و هر آن چه باید در مورد آن بدانید!

اوزون که از آلاینده های ثانویه جوی به شمار می‌آید، در فاصله 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین به عنوان یک لایه محافظ عمل می‌کند. لایه اوزون به عنوان

یک محافظ، مانع از ورود اشعه های خطرناک که تأثیرات زیان باری بر سلامت انسان ها، حیوانات، گیاهان و اجسام دارند می‌شود. به عنوان مثال لایه ازن مانع از رسیدن 95 تا 99٫9 درصد پرتوهای ماوراء بنفش به سطح زمین می‌شود. پرتوهای ماوراء بنفش برای موجودات زنده بسیار مضر هستند و اگر آن‌ها به طور مستقیم به زمین برسند، بیش تر موجودات زنده به بیماری های پوستی مبتلا می‌شوند.

اوزون (O3) چیست؟

اُوزون یا ازن یا اوزن (به انگلیسی: Ozone) به عنوان یک مولکول کمابیش ناپایدار است که ضخامت آن در روز به علت دسترسى مستقیم به نور خورشید، بیش تر از ضخامت آن در طول شب می باشد.

اوزون از سه اتم اکسیژن (تصویر 32) اوزن (O3) از سه اتم اکسیژن (O) تشکیل شده است.

به طور میانگین در هر 1 میلیون مولکول هوا، تنها 1 تا 6 مولکول ازن وجود دارد.

«دابسون» به عنوان واحد اندازه‌گیری غلظت ازون شناخته می‌شود.

شارل فابری و آنری بویسون، دو فیزیکدان فرانسوی بودند که در سال 1913 موفق به کشف لایه ای 3 میلی متری به نام لایه اوزون شدند.

از سال 1994 سازمان ملل متحد روز 16 سپتامبر را به عنوان روز جهانی حفاظت از لایه اوزن نام‌گذاری کرده است.

ازون خوب یا بد؟

همان طور که در ابتدا گفتیم گاز اُوزون به عنوان آلاینده ثانویه، بسته به قرار گرفتنش در بالا یا پایین جو زمین می تواند هم خوب و هم بد باشد.

چه زمانی خوب است؟ اگر گاز ازن در لایه بالایی جو زمین یعنی استراتوسفر

باشد به عنوان لایه محافظتی در برابر تشعشعات مضر خورشید محسوب می‌شود که همه ما آن را با نام لایه اوزن می‌شناسیم.

چه زمانی بد است؟ چنان چه همین گاز در لایه پایینی جو زمین یعنی تروپوسفر باشد به عنوان یک آلاینده محسوب می‌شود و می تواند تأثیرات زیان باری بر سلامت تمامی موجودات کره زمین داشته باشد.

آلاینده ثانویه چیست؟ زمانی که در هوا آلاینده های اولیه با یکدیگر ترکیب می‌شوند واکنشی به وجود می‌آید که نتیجه آن آلاینده های ثانویه است.⁽¹⁾

8. لایۀ اوزون و قاتلان آن

اشاره

1- CFC ها

گازهایی که در سطح زمین بی خطر بوده ولی در جو زمین با تابش پرتوی فرابنفش تبدیل به گازهای کلردار شده و خطرناک محسوب می‌شوند. میزان ماندگاری این گازها در استراتوسفر بیش از صد سال است.

مثال: گازهای به کار برده شده در یخچال ها

2- هالون ها

هالون ها نیز همانند گازهای کلردار خطرناک بوده و ممکن است تا چندین سال در جو زمین باقی بمانند و باعث منهدم شدن لایه اوزون شوند.

مثال: گازهای موجود در مواد اطفاء حریق

3- حلال ها

حلال ها در صنایع خشک شویی، فلزی و الکترونیک (برای پاک کردن بردهای الکترونیک) به عنوان پاک کننده و چربی زدا کاربرد دارند.

4- متیل بروماید

از متیل بروماید در صنعت کشاورزی به عنوان آفت کش و ضدعفونی کننده بهره می‌گیرند.

5- گازهای گلخانه ای

افزایش میزان گازهای گلخانه ای رابطه مستقیمی با نازک تر شدن لایه اوزون دارد.

مثال: دی اکسید نیتروژن، دی اکسیدکربن، متان و…

6- گرمایش زمین

پژوهشگران هشدار داده اند که با گرمایش جهانی ترمیم حفره لایه اوزن تا سال 2080 به طول خواهد انجامید. (ترمیم حفره لایه اوزن قرار بود تا سال 2050 انجام شود).

صنایع مصرف کننده عمده گازهاى مخرب لایه اوزن عبارتند از:

صنایع برودتى، یخچال سازی و تولید کنندگان سیستم های سردکننده

صنایع ابر و اسفنج سازى و مواد پاک کننده

صنایع دفع آفات کشاورزى

تولیدکنندگان سیستم هاى تهویه مطبوع و…

لایه اوزون یا اُزون سپهر چگونه از انسان ها محافظت می‌کند

اوزن گازی در جو می باشد که از همه چیز موجود در زمین، در برابر اشعه مضر ماوراء بنفش (UV) خورشید محافظت می‌کند. بدون لایه اوزون موجود در جو، زنده ماندن جانداران در کره زمین بسیار دشوار خواهد بود، به گونه ای که گیاهان نمی توانند در معرض اشعه ماوراء بنفش زندگی و رشد کنند. هم چنین پلانکتون ها نیز که به عنوان منابع غذایی دریایی به شمار می روند، قادر به رشد نخواهند بود.

باید بدانید که پرتوهای اشعه فرابنفش را نمی توان دید یا احساس کرد، ولی آن‌ها آنقدر قدرتمند هستند که می توانند ساختار شیمیایی مولکول ها را تغییر داده و باعث بروز بیماری‌هایی همچون سرطان پوست، آب مروارید چشم، آفتاب سوختگی شدید، ضعف و نقص سیستم ایمنی و… در انسان شوند. خوشبختانه اشعه فرابنفش (UV) در لایه بالایی جو زمین توسط لایه اوزون استراتوسفر، جذب می‌شود.⁽¹⁾

9. راهکار های محافظت از لایۀ اوزون

شش راهکار عملی برای محافظت از لایه اوزون

شوربختانه در چند ماه اخیر سرخط اخبار محیط زیستی جهان را می توان به فیلم‌های پرهیجان هالیوودی تشبیه کرد که نقش اول این فیلم ها را گازهای گلخانه ای در دست دارند. لایه ازن نیز به پای این خیانت بشر در حال از بین رفتن است اما ما در زیر 6 راهکار ساده آورده ایم تا بتوانید برای محافظت از لایه ازن گامی بردارید.

1- گیاهخواری

2- استفاده از وسایل حمل و نقل عمومی

3- دوچرخه سواری و پیاده روی

4- بهره گیری از اینترنت در فعالیت های بانکی

5- بازیافت و کاهش تولید زباله

6- کنترل و مدیریت مصرف کودهای شیمیایی

گازهای گلخانه ای

نظام دامداری سنتی و صنعتی بزرگ ترین و مخرب‌ترین آسیب را به چرخه طبیعت و لایه اوزون وارد می‌کند، به طوری که باعث فروپاشی اکوسیستم و حتی مرگ آبزیان می‌شود. (تصویر 32)

اگر اوزون از بین برود:

آفتاب سوختگی و سرطان های پوستی افزایش می‌یابد.

باعث تار دیدن و آب مروارید چشم می‌شود.

توانایی سیستم ایمنی بدن انسان در مقابله با بیماری های عفونی کاهش می‌یابد.

بسیاری از گیاهان از بین می‌روند، زیرا اکثر آن‌ها به نور ماوراء بنفش حساس هستند.⁽¹⁾.

تصاویر

سحابی خورشیدی (تصویر 1)

منبع آب در زمین (تصویر 2)

هیدروژن هستۀ زمین (تصویر 3)

شکل گیری آب در سیاره ها (تصویر 4)

اسمز معکوس (تصویر 5)

حجم آب روی زمین (تصویر 6)

جزر و مد دریا (تصویر 7)

نیروی جزر و مد (تصویر 8)

انرژی جزر و مد (تصویر 9)

جزر و مد (تصویر 10)

آب وخشکی در زمین (تصویر 11)

واقعۀ اکسیداسیون (تصویر 12)

زمین پیش از اکسیژن (تصویر 13)

انواع سیانوباکترها (تصویر 14)

استروماتولیت‌های (تصویر 15)

زندگی باکتری‌ها و انسان ها روی زمین (تصویر 16)

سیانوباکتری چند سلولی (تصویر 17)

سیانوباکترها و شکوفایی‌های سبز (تصویر 18)

استروماتولیت و پوشش میکروبی (تصویر 19)

ماهی بدون اکسیژن (تصویر 20)

منابع آماری اکسیژن زمین (تصویر 21)

توییتر تلگرام (تصویر 22)

ازون چیست؟ (تصویر 23)

اوزون (تصویر 24)

تخریب لایه اوزون (تصویر 25)

تخریب لایه ازن (تصویر 26)

عوامل تشکیل و تخریب اوزون (تصویر 27)

لایه های اتمسفر (تصویر 28)

حفره های لایه اوزون (تصویر 29)

حفاظت از لایه اوزون (تصویر 30)

حفره لایه اوزون (تصویر 31)

اوزون از سه اتم اکسیژن (تصویر 32)

گازهای گلخانه ای (تصویر 32)

والحمد لله رب العالمین.

فهرست منابع و مأخذ

قرآن کریم