ما عمق المحيط؟ نزول سيرًا حتى خندق ماريانا

ما الذي يتغير ونحن ننزل

إذا غطست يومًا إلى قاع مسبح عميق فأنت تعرف أن أمرين يحدثان بسرعة: تبدأ أذناك بالألم، ويصبح كل شيء مائلًا إلى الزرقة قليلًا. واصل النزول في المحيط المفتوح فيشتد الأثران حتى لا يبقى، في مكان ما تحت 1,000 m، أي ضوء للشمس، ويضغط الماء عليك بثقل مئة ضغط جوي.

هذا المعروض عمود من المحيط يمتد من سطح غرب المحيط الهادئ إلى قاع تشالنجر ديب في خندق ماريانا، على نحو 10,935 m تحت سطح البحر بحسب رقم NOAA. يمكنك أن تهبط فيه كما في المصعد، أو أن تتوقف عند أي عمق وتسبح حولك. تُحسب لوحة القراءات في الزاوية العلوية اليسرى في كل إطار من عمق عينيك: العمق بالأمتار، واسم الطبقة، وحرارة الماء، والضغط بالضغط الجوي، وما تبقى من ضوء الشمس السطحي في الأحمر والأخضر والأزرق. ويضع المقياس على اليمين عمقك بجانب غطسات الحيتان والغواصات.

على الطريق 113 كائنًا بحجمها الحقيقي، من رجل الحرب البرتغالي الطافي على السطح إلى مزدوجات الأرجل في قاع تشالنجر ديب. وهناك أيضًا بطاقات ألوان على حبل، وفتحات حرارية مائية على حيد، وهيكل حوت على سفح الحيد، والغواصتان اللتان حملتا البشر إلى القاع. يسرد الدليل الميداني كل كائن مع نطاق عمقه وأقصى حجم له ومصدر هذه الأرقام، ولمسة على الاسم تأخذك إليه.

لماذا يختفي الأحمر أولًا

ضوء الشمس مزيج من الألوان، والماء لا يعاملها بالتساوي. فهو يمتص الأطوال الموجية الطويلة (الأحمر والبرتقالي) أسرع بكثير من القصيرة (الأزرق). وتلخّص نشرة NOAA Ocean Exploration عن الضوء واللون الأمر ببساطة: الأحمر والبرتقالي والأصفر تُرشَّح بسرعة، والضوء الأزرق يصل أبعد.

يمكنك أن ترى هذا على بطاقات الألوان. فهي معلقة على حبل عند 5 و20 و50 و100 و200 m، وفي كل منها ست رقع: أحمر وبرتقالي وأصفر وأخضر وأزرق وأبيض. عند 5 m تبدو البطاقة طبيعية تقريبًا. وعند 20 m تكون الرقعة الحمراء قد أظلمت. وعند 100 m يصير الأحمر والبرتقالي أسودين، ويبدو الأصفر أخضر باهتًا، والرقعة البيضاء زرقاء شاحبة. ولا يشتعل مصباح المعروض إلا تحت نحو 140 m، فالبطاقات العليا لا يضيئها إلا ضوء الشمس.

ولهذا أيضًا كثير من حيوانات الأعماق أحمر. الحيوان الأحمر يعكس الضوء الأحمر، وتحت بضع عشرات من الأمتار لا يبقى ضوء أحمر يُعكس، فيبدو أسود. وتصف NOAA سمكة «علجوم البحر» شوهدت على أكثر من 3,000 m تبدو حمراء زاهية تحت أضواء روبوت وسوداء في الظلام المحيط بها. والحبار العملاق وريش الديدان الأنبوبية في هذا المعروض لا تُظهر ألوانها إلا في حزمة مصباحك.

التحقق من أرقام الضوء

يعامل النموذج الضوء على أنه يخفت أسيًّا مع العمق، بمعدل مختلف لكل نطاق لوني:

I(d) = I₀ × e^(−K·d)

‏K هو معامل التوهين المنتشر. لمياه المحيط المفتوح الصافية يستخدم النموذج K = 0.35 لكل متر للأحمر (نحو 650 nm)، و0.065 للأخضر (نحو 550 nm)، و0.022 للأزرق (نحو 475 nm). هذه تقديرات لأصفى مياه المحيط. أما المياه الساحلية المليئة بالعوالق والرواسب فتفقد الضوء أسرع بكثير.

من هذه الأرقام الثلاثة يعطي حساب قصير العمق الذي يهبط عنده كل نطاق إلى 1% من قيمته عند السطح، d = ln(100) / K:

وصول الأزرق إلى 1% عند نحو 200 m يتفق مع وصف NOAA للمحيط: الـ 200 m العليا هي منطقة ضوء الشمس (المنطقة المضاءة)، وبين 200 و1,000 m لا ينفذ إلا القليل جدًا من الضوء، وتحت نحو 1,000 m يختفي الضوء القادم من الأعلى تمامًا. في النموذج يبقى عند 1,000 m نحو 3 × 10⁻¹⁰ من الضوء الأزرق السطحي، وهو أقل بكثير مما يحتاجه أي نبات. بعض عيون الأعماق حساسة بما يكفي لتلاحظه، ولهذا تقول NOAA إن الضوء قد يُرصد حتى عمق 1,000 m.

تستخدم أشرطة لوحة القراءات مقياسًا لوغاريتميًا، فيبدو الهبوط من 100% إلى 10% والهبوط من 0.1% إلى 0.01% خطوة واحدة متساوية. والصورة تتبع الفكرة نفسها، لأن أعيننا تتكيف مع الضوء الخافت. ولهذا يبدو الماء في النموذج أزرق عند 300 m مع أن ما بقي من الضوء الأزرق أقل من 0.2%.

يزيد الضغط نحو ضغط جوي واحد كل 10 أمتار

عند سطح البحر يضغط الهواء عليك بضغط جوي واحد، أي نحو 14.7 رطلًا على كل بوصة مربعة. والماء أكثف من الهواء بنحو 800 مرة، فعمود قصير منه يزن بقدر الغلاف الجوي كله فوقك. وقاعدة NOAA هي ضغط جوي إضافي لكل 33 قدمًا (10.06 m) من العمق.

يستخدم النموذج معادلة الضغط الهيدروستاتيكي بكثافة ثابتة:

p = 1 atm + ρ·g·d

حيث ρ = 1,025 kg/m³ لماء البحر، وg = 9.81 m/s²، و1 atm = 101,325 Pa. فيقابل الضغط الجوي الواحد إذن 101,325 / (1,025 × 9.81) = 10.08 m من الماء، وهو قريب من 10.06 m لدى NOAA. وهذه القيم عند محطات المعروض كما تعرضها لوحة القراءات:

تعطي قاعدة NOAA التقريبية 1 + 10,935 / 10.06 = 1,088 atm في القاع، فيتفق الرقمان في حدود 0.2%. وماء البحر الحقيقي ينضغط قليلًا في العمق فيصير أكثف، فالضغط الحقيقي في قاع الخندق أعلى بقليل من كلا الرقمين. وكلاهما أعلى بكثير من «أكثر من 1,000 ضعف ضغط السطح» الذي يُذكر عادة.

الحيوانات التي ليس فيها تجاويف هوائية لا تكاد تشعر بذلك. وتشير NOAA Ocean Exploration إلى أن معظم حيوانات الأعماق مكوّنة في أغلبها من الماء، وهو لا يكاد ينضغط، ولذلك تهاجر بعض الأنواع صعودًا ونزولًا 1,000 m كل يوم عبر فرق 100 ضغط جوي. وتتحمل الحيتان ذلك لأن أضلاعها ورئتيها تنطوي تحت الضغط. أما الغواصات فتحتاج إلى كرات سميكة من الفولاذ أو التيتانيوم للطاقم.

ماء بارد لا يتجمد أبدًا

قرب سطح المحيط الهادئ الاستوائي تبلغ حرارة الماء نحو 28 °C، تدفئه الشمس وتقلّبه الرياح. وتحت هذه الطبقة المختلطة تأتي طبقة الانحدار الحراري، حيث تنخفض الحرارة بسرعة مع العمق. وتقول NOAA إن متوسط حرارة المحيط تحت نحو 200 m لا يتجاوز نحو 4 °C، وإن الحرارة لا تتغير كثيرًا بين نحو 1,000 و4,000 m، وإن المياه الأعمق تتراوح بين ما يقارب التجمد وما فوقه بقليل.

تأتي الحرارة في لوحة القراءات من مقطع نموذجي لغرب المحيط الهادئ الاستوائي، مع خطوط مستقيمة بين النقاط: 28 °C عند السطح، و18 °C عند 200 m، ونحو 4 °C عند 1,000 m، ونحو 1.5 °C بين 4,000 و6,000 m. وفي الخندق ترتفع قليلًا إلى نحو 2.4 °C في القاع، لأن الماء يدفأ قليلًا حين ينضغط. هذا المقطع تقدير لهذه المنطقة. وتختلف المحيطات والفصول الأخرى، خاصة في المئات القليلة العليا من الأمتار.

طبقات المحيط الخمس

تقسم NOAA عمود الماء بحسب مقدار ضوء الشمس الذي يبلغه، والأسماء في المعروض تتبع حدودها:

1. منطقة ضوء الشمس (السطحية)، من 0 إلى 200 m. ضوء يكفي العوالق النباتية، وفيها يُصنع معظم غذاء المحيط.
2. منطقة الشفق (المتوسطة)، من 200 إلى 1,000 m. خافتة جدًا على التمثيل الضوئي. كثير من حيواناتها يصنع ضوءه بنفسه.
3. منطقة منتصف الليل (العميقة)، من 1,000 إلى 4,000 m. لا ضوء شمس إطلاقًا. الضوء الوحيد يأتي من الحيوانات.
4. المنطقة السحيقة، من 4,000 إلى 6,000 m. ماء يقارب التجمد فوق سهول واسعة من الطين.
5. منطقة الخنادق (الهادية)، من 6,000 m فأعمق. لا تبلغها إلا الخنادق العميقة. والاسم مأخوذ من هاديس (Hades).

متوسط عمق المحيط كله نحو 3,682 m، فمعظم قاع البحر يقع في منطقة منتصف الليل أو المنطقة السحيقة.

تأخذك أزرار الطبقات أسفل الشاشة إلى كل طبقة، ويظهر شريط بقيمها حين تعبر حدًّا. هذه أرقام النموذج عند أعلى كل طبقة وأسفلها، محسوبة بالمعادلات أعلاه:

113 كائنًا، من السطح إلى قاع الخندق

يضم الدليل الميداني 113 نوعًا: 18 في منطقة ضوء الشمس، و36 في منطقة الشفق، و39 في منطقة منتصف الليل (مع كائنات الفتحات وسقوط الحوت)، و13 في المنطقة السحيقة، و7 في منطقة الخنادق. كل نوع موضوع على عمق داخل النطاق الذي يذكره مصدره، وكل منها مصنوع قريبًا من أقصى حجم مسجل له، فالصغير صغير فعلًا. عليك أن تسبح قريبًا جدًا من أبي الشص أو حلزونات القدم الحرشفية لتراها أصلًا، بينما يمتد السيفونوفور العملاق 30 m عبر منطقة الشفق.

صُنعت الكائنات من بضعة مخططات جسم (سمكة، قرش، أنقليس، حبار، أخطبوط، قنديل، قريدس، سرطان، وغيرها)، وكل منها مشكّل بأرقام لارتفاعه وعرضه وزعانفه وأسنانه. سمكة الأنياب وسمكة الفأس تتشاركان مخططًا واحدًا بأرقام مختلفة. ولا تزال النماذج المصنوعة يدويًا من النسخة الأولى للمعروض موجودة:

• سمك الفانوس (600 m). يبلغ طول سمكة الفانوس المرقطة 11 cm. لها صفوف من أعضاء الضوء على البطن، وضوؤها أزرق، وهو اللون الذي يذهب أبعد في الماء. وتذكر NOAA أن معظم الضيائية الحيوية في البحر زرقاء لهذا السبب.
• حوت العنبر والحبار العملاق (نحو 650 m). طول الذكر 16 m، وتذكر NOAA Fisheries حتى 52 قدمًا للذكور البالغة. وتقول NOAA Fisheries إن حيتان العنبر تصطاد عادةً على نحو 2,000 قدم (610 m)، ويذكر National Ocean Service غطسات إلى 7,000 قدم (2,134 m) أو أكثر بحثًا عن الحبار العملاق. ونموذج الحبار طوله 12 m من طرف زعنفتيه إلى نهايتي مجسّيه الطويلين.
• أبو الشص الأحدب (1,500 m). تذكر FishBase طولًا 18 cm للإناث ونحو 3 cm للذكور. يحوي طُعمها (الإسكا) بكتيريا مضيئة تتوهج وتجذب الفرائس إلى فمها. وتحصي NOAA 167 نوعًا من أبي الشص في الأعماق.
• الفتحات الحرارية المائية (2,600 m). يتسرب ماء البحر إلى القشرة، فتسخنه الصهارة، ثم يخرج أسخن من 400 °C. والضغط يمنعه من الغليان. وحين يلاقي الماء البارد تترسب المعادن وتبني مداخن، وتسجل NOAA مداخن نشطة بارتفاع نحو 9 m في قوس ماريانا. تنمو الديدان الأنبوبية العملاقة حتى 2 m وتعيش على بكتيريا تحوّل كيميائيات الفتحة إلى غذاء. وتسجلها SeaLifeBase بين 2,564 و2,673 m، ولهذا يقع حقل الفتحات في النموذج عند 2,600 m.
• خيار البحر السابح (4,500 m). Enypniastes، الملقب «وحش الدجاجة مقطوعة الرأس»، يستطيع أن يرتفع عن القاع بخفق زوائده ويسبح مسافات طويلة.
• سمك حلزون ماريانا (8,000 m). تذكر FishBase من 6,198 إلى 8,178 m وطولًا حتى 22.6 cm. وتقول NOAA Ocean Exploration إن أعمق سمكة صُوّرت على الإطلاق كانت سمكة حلزون عند 8,336 m، وإن أي سمكة لا تعيش على الأرجح أعمق من نحو 8,400 m.

كيف تتأقلم الحيوانات مع الأعماق

افتح الدليل الميداني ورشّح بحسب التكيف، فستظهر الإجابات القليلة نفسها مرة بعد مرة:

• صنع الضوء (18 نوعًا). سمك الفانوس وسمك الفأس وسمك الأفعى والأخطبوط ذو الممصات المتوهجة كلها تحمل أعضاء ضوئية. تصوّب سمكة الفأس أضواءها إلى أسفل لتخفي هيئتها عن الصيادين تحتها (الإضاءة المعاكسة). ومالاكوستيوس الأسود هو الاستثناء: يصنع ضوءًا أحمر لا تراه معظم حيوانات الأعماق.
• أجسام حمراء أو سوداء (19 نوعًا). تحت نحو 20 m لا يبقى ضوء أحمر، فيبدو الحيوان الأحمر مظلمًا كالأسود. قنديل الخوذة وحبار مصاص الدماء وقريدس الأعماق كلها حمراء.
• شفافة أو كالمرآة (15 نوعًا). القناديل واليرقاني العملاق وسمك الحلزون شبه شفافة. ولسمكة الفأس جانبان فضيان يعكسان الضوء الأزرق من حولها.
• أفواه كبيرة ومعدات مطاطية (10 أنواع). الغذاء شحيح، فكثير من الصيادين يستطيع أن يأخذ أي شيء يصادفه. البلّاع الأسود يبتلع سمكة أطول منه، وأنقليس البجع يفتح فكيه كالشبكة.
• حجم عملاق (12 نوعًا). بعض حيوانات الأعماق أكبر بكثير من أقاربها في المياه الضحلة. معظم مزدوجات الأرجل طولها بضعة مليمترات، لكن مزدوج الأرجل فائق الضخامة يبلغ 34 cm.
• التغذي بالكيمياء لا بالشمس (4 أنواع). عند الفتحات تعيش الديدان الأنبوبية وبلح الفتحات وسراطين اليتي وحلزونات القدم الحرشفية على بكتيريا تصنع الغذاء من كبريتيد الهيدروجين.
• أكل ما يغرق (5 أنواع). أسماك الجرينادير وقرش غرينلاند والديدان آكلة العظام ومزدوجات أرجل الخنادق تنتظر أن يسقط الغذاء من الأعلى.

سقوط حوت عند 2,891 m

غرب الفتحات ينخفض الحيد إلى 2,891 m، وعلى الطين يرقد هيكل حوت طوله 14 m. ويصف National Ocean Service التابع لـ NOAA ما يحدث حين يموت حوت ويغرق: تأكل الكائنات القمّامة الأنسجة الرخوة خلال أشهر، وتُخصب البقايا الطين المجاور أكثر من سنة، ويمكن للهيكل أن يعيل مجتمعات كاملة سنوات أو عقودًا بينما تحلل البكتيريا الدهون داخل العظام.

العمق مأخوذ من الدودة آكلة العظام Osedax rubiplumus. تذكر لها SeaLifeBase عمقًا واحدًا، 2,891 m، حيث وُجدت على هيكل حوت عام 2002. الريش الأحمر على عظام النموذج هو هذه الديدان، طول الواحدة نحو 4 cm. وفوقها يحوم قرش غرينلاند. يعيش في الأطلسي والقطب الشمالي لا في المحيط الهادئ، لكنه قمّام معروف ويصل نطاقه المسجل إلى 2,992 m.

من أين تأتي أرقام الدليل الميداني

لأسماك يأتي نطاق العمق وأقصى طول من FishBase، ولسائر الحيوانات من SeaLifeBase. وكلتاهما قاعدة بيانات كبيرة تذكر الورقة البحثية وراء كل رقم. وتستخدم بضعة مدخلات NOAA أو ورقة بحثية بدلًا منهما، وكل بطاقة تذكر مصدرها مع رابط.

الأحجام هي أقصى ما سُجّل، وتُقاس بطرق مختلفة. الطول الكلي يمتد من الخطم إلى نهاية الذيل. والطول القياسي يتوقف حيث تبدأ زعنفة الذيل، فالطول الحقيقي للسمكة أطول قليلًا. ويُقاس الحبار والأخطبوط بالعباءة (الجسم) لا بالأذرع، والقناديل بعرض الجرس. والبطاقة تذكر دائمًا أي قياس هو. ولسبعة حيوانات (سرطان اليتي، وبلح الفتحات، وحلزون القدم الحرشفية، وخنزير البحر، وخيار البحر السابح، واليرقاني العملاق، وفرونيما) تذكر المصادر عمقًا دون حجم، فالحجم تقديرنا وموسوم بذلك.

وأنت تسبح، يُعلَّم في الدليل كل كائن تقترب منه، ويُظهر العدّاد على زر الدليل الميداني كم رأيت.

إلى أي عمق تنزل الحيتان والغواصات

يحدد المقياس على يمين الشاشة هذه الأعماق:

في 23 يناير 1960 أنزل الملازم دون والش من البحرية الأمريكية وجاك بيكار الغواصة السحيقة تريستا إلى قاع تشالنجر ديب. استغرق النزول قرابة خمس ساعات، وأمضيا نحو 20 دقيقة على القاع. وفي 2012 قام جيمس كاميرون بالرحلة وحده في ديبسي تشالنجر، وهي مركبة طولها 24 قدمًا (7.3 m) أهداها لاحقًا إلى Woods Hole Oceanographic Institution. تختلف الأعماق المسجلة ببضعة أمتار فيما بينها وعن 10,935 m لدى NOAA لأن كلًّا منها قيس بطريقة مختلفة، وقد صارت مسوح الخندق أدق منذ ذلك الحين.

كيف يختلف النموذج عن المحيط الحقيقي

• العمق مضغوط. أفقيًا الوحدة متر واحد، فكل كائن وآلة بحجمه الحقيقي. وعموديًا يستخدم النموذج مقياسًا لوغاريتميًا ليتسع لـ 10,935 m كلها: قرب السطح الوحدة نحو متر من العمق، وقرب 1,000 m نحو 18 m، وفي القاع نحو 180 m. وفي آخر 12 m فوق كل قاع تعود لوحة القراءات إلى الأمتار الحقيقية، فالعمق المعروض في القاع هو العمق الحقيقي.
• الأشياء أقرب بعضها إلى بعض. جُمعت الكائنات حول عمود واحد لتجدها. في المحيط الحقيقي تقع الفتحات على حيود منتصف المحيط وأحواض ما وراء القوس، لا بجانب خندق ماريانا، والخندق عرضه عشرات الكيلومترات.
• نموذج الضوء بسيط. ثلاثة نطاقات لونية بمعدلات ثابتة، وماء صافٍ، والشمس فوق الرأس. الغيوم والعوالق وزاوية الشمس كلها تغير الأرقام الحقيقية.
• كائنات من عدة محيطات. يجمع العمود أنواعًا من بحار مختلفة: حلزون القدم الحرشفية يعيش عند فتحات المحيط الهندي، وسرطان اليتي على حيد شرق سكوشيا، وقرش غرينلاند في الأطلسي والقطب الشمالي. وكل منها موضوع على عمق يسجله مصدره.
• كل كائن قريب من أكبر حجم له. النماذج من 80 إلى 100% من أقصى حجم مسجل، ومعظم الأفراد الحقيقيين أصغر. ويظهر السيفونوفور العملاق البالغ 45 m بطول 30 m ليتسع.
• بعض الأحجام تقديرية. سبعة أحجام في الدليل، وطول الحبار العملاق، وشكل تريستا، ومقطع الحرارة كلها موسومة بأنها تقديرات.

التنقل

على الحاسوب، اسبح بمفاتيح WASD أو الأسهم، واصعد بـ R أو Space وانزل بـ F أو C. اضغط مطولًا على Shift لتسرع، واسحب لتنظر حولك. وعلى الهاتف، تحرّكك عصا التحكم أسفل اليسار أفقيًا (ادفعها إلى آخرها لتسرع)، والسهمان أسفل اليمين يصعدان بك وينزلان.

عمق المحيط 10.9 km، فهناك طرق أسرع للنزول. تبدّل أزرار السرعة (أو المفاتيح 1 و2 و3) بين بطيء، نحو 1.4 m/s مثل الغوّاص، وسريع، وغواصة، نحو 8 m/s، الذي يجعل الصعود والنزول أسرع أربع مرات أيضًا. وتأخذك أزرار الطبقات الخمسة مباشرة إلى كل طبقة، ونقرة على مقياس العمق على اليمين تأخذك إلى ذلك العمق. ويعمل منزلق العمق في «التحكم» مثل المصعد.

يفتح زر الدليل الميداني قائمة بالكائنات الـ 113 كلها. يمكنك البحث بالاسم أو تضييق القائمة بالعمق أو الحجم أو التكيف، واختيار اسم يضعك أمام الكائن مع بطاقة تذكر نطاق عمقه وحجمه ومصدره. وتتوقف خطوات «الدليل» عند تسعة أعماق، و«القطع» تأخذك إلى كل نموذج مصنوع يدويًا. أطفئ المصباح في العمق فلا يبقى إلا ضوء الكائنات نفسها.

الضغط وزنًا على ظفر

يصعب أن نحسّ بالضغط الجوي، فلنحوّل قراءة القاع إلى وزن. الضغط الجوي القياسي يساوي 101,325 Pa.

أي 101,325 N على كل متر مربع.

وهذا يعني نحو 10.1 N على كل سنتيمتر مربع.

وهو وزن نحو 1.03 kg موضوعة على مساحة بحجم ظفر الإبهام (اعتبرنا هنا 1 cm²، وهذا افتراض لأن الأظافر تختلف في حجمها).

في القاع تعرض اللوحة القيمة 1,086 atm. نضرب 1,086 في 10.1 N فنحصل على نحو 11,000 N على ذلك السنتيمتر المربع الواحد.

ثم نقسم على g = 9.81 m/s² فنحصل على كتلة تقارب 1,120 kg، أي أكثر من طن بقليل.

وبالوحدات القديمة التي تستخدمها NOAA يكون الناتج نحو 16,000 رطل على كل بوصة مربعة (1,086 × 14.7).

وإذا أجرينا الحساب نفسه عند عمق 1,000 m حيث تعرض اللوحة نحو 100 atm، فيكون الوزن نحو 100 kg على الظفر.

يبدو الرقم هائلًا، لكنه ضغط وليس حِملًا واحدًا في نقطة واحدة. فالماء يدفع من كل الجهات بالقوة نفسها. لذلك لا ينسحق جسم ممتلئ بالماء وليس فيه تجاويف فارغة. وهذا موضوع القسم التالي.

سوء فهم شائع

• «الضغط هناك يسحق كل شيء.» هو يسحق ما بداخله غاز. توضح NOAA Ocean Exploration أن معظم حيوانات الأعماق مكوّنة في الأساس من الماء، والماء لا ينضغط تقريبًا، وليس فيها جيوب هواء كبيرة قد تنهار. أما كوب الفلين الصناعي أو هيكل ممتلئ بالهواء فأمره مختلف، ولهذا يجلس طاقم الغواصة داخل كرة سميكة.
• «تحت 200 m يكون المكان مظلمًا فحسب.» وصف NOAA هو أن قدرًا ضئيلًا جدًا من الضوء يصل بين 200 و1,000 m، وأن الضوء القادم من الأعلى يختفي تحت نحو 1,000 m. لكن الطبقات السفلى ليست خالية من الضوء. تشير NOAA Ocean Exploration إلى أن كثيرًا من الحيوانات هناك تصنع ضوءها بنفسها، بينما تحسب لوحة المعرض ضوء الشمس وحده.
• «إذا نزلتَ ضعف العمق تضاعف الضغط.» الضغط هو ضغط الغلاف الجوي عند السطح مضافًا إليه الماء الذي فوقك. لذلك تضاعفه أول 10 m، ثم لا تضيف الـ 10 m التالية إلا نصفًا آخر. يعرض النموذج 2.0 atm عند 10 m، و10.9 atm عند 100 m، و1,086 atm عند 10,935 m.
• «يبدو البحر أزرق لأن الماء أزرق.» تُظهر بطاقات الألوان النصف الآخر من القصة. فالأحمر والبرتقالي والأصفر تُمتص خلال بضع عشرات من الأمتار، ولا يبقى أمام العين إلا الأزرق.

جرّب على الشاشة

اضبط منزلق العمق في «التحكم» على 10 m واقرأ الضغط، ثم على 100 m، ثم على 1,000 m. ينبغي أن ترى نحو 2.0 و10.9 و100.2 atm. أي زيادة قدرها ضغط جوي واحد تقريبًا لكل 10 m.

لا يضيء المصباح إلا تحت نحو 140 m، لذلك لا يغيّر مفتاح «المصباح» شيئًا عند 100 m. أطفئه ثم أشعله عند 300 m، ومرة أخرى عند 3,000 m، وقارن. حين يكون مضاءً تُظهر الحيوانات داخل الشعاع ألوانها. وحين يكون مطفأً لا يبقى إلا ضوء الشمس الباقي في اللوحة وضوء الحيوانات نفسها.

أخيرًا اضغط زر السرعة «غواصة» وانزل إلى هيكل الحوت عند 2,891 m. تأكد أن الضغط هناك 287.9 atm، كما في الجدول أعلاه.

أضواء في الظلام: مواضع الأعضاء المضيئة

تحت نحو 1,000 m لا يبقى ضوء شمس، لكن الظلام ليس خاليا من الضوء. تقول NOAA Ocean Exploration إن 80% من الحيوانات التي تعيش بين 200 و1,000 m تصنع ضوءها، وغالبه أزرق لأنه ينتقل أبعد في الماء. يبين الدليل مواضع الأعضاء المضيئة، ويضيء النموذج تلك المواضع:

• صفوف على البطن. تحمل أسماك الفأس وأسماك الفانوس والأسماك ذات الأفواه الخشنة وكثير من أسماك التنين صفوفا من الأعضاء المضيئة أسفل الجسم. عند رؤيتها من تحت، يطابق توهجها الخافت الضوء القادم من السطح ويخفي حدود الجسم. تسمى هذه الإضاءة المضادة.
• طرف الطعم أو الزائدة الذقنية. تحمل أسماك الصياد طعما مضيئا أمام الفم، وتمتد من ذقن بعض أسماك التنين زائدة مضيئة. سمكة الصياد ذات الزعانف المروحية استثناء، إذ لا يضيء طعمها.
• ضوء أحمر تحت العين. تنتج بعض أسماك التنين ذات الفك الرخو وسمكة التنين صغيرة الأسنان ضوءا أحمر من عضو تحت العين. يوضح MBARI أن معظم حيوانات الأعماق لا ترى الأحمر، فتستطيع السمكة إضاءة الفريسة من دون أن تنكشف.
• أطراف الأذرع. يحمل Taningia danae أكبر أعضاء مضيئة معروفة في أي حيوان عند طرفي ذراعين. ولحبار اليراع ثلاثة أعضاء على كل من ذراعين.
• سائل مضيء. تقذف سمكة الكتف الأنبوبي سائلا مضيئا من كيس خلف غطاء الخياشيم، فتترك سحابة من الضوء أثناء الفرار.

في الطبقات المظلمة يشير سهم عند حافة الشاشة إلى أقرب حيوان ويعرض المسافة داخل المشهد. يمكن الضغط عليه للسباحة إلى الحيوان. في الدليل الموسع تعيش 59 من أصل 113 نوعا تحت 1,000 m، مقابل 31 سابقا. تتاح الإضافات في هذا المشهد.

العمالقة جنبا إلى جنب

يصطف زر الحجم في النسخة الموسعة بثلاثة حيوانات طويلة من نطاق الشفق بحجمها الحقيقي في ماء مضاء عند 30 m، بجانب إنسان طوله 1.7 m: ذكر حوت عنبر بطول 16 m، وحبار عملاق يقدر طوله مع مجسي الصيد الطويلين بنحو 12 m، وسمكة مجداف بطول 8 m. تصطف نهايات الذيول يسارا لتسهيل المقارنة. هذه هي النماذج نفسها التي تظهر في الأعماق. يستخدم الدليل والتحديات القيم نفسها: بيانات NOAA Fisheries لذكر حوت العنبر البالغ، وتقدير النموذج للحبار، لا رقما قياسيا لأقصى طول.

اكتشافات خفية أثناء النزول

تضم النسخة الموسعة 16 اكتشافا خفيا على امتداد عمود الماء، ويكشف كل منها بالسباحة قريبا منه. معظمها مرتبط بسجلات فعلية:

• أعمق حطام سفينة، 6,895 m. أكدت البحرية الأمريكية في يونيو 2022 أن الحطام الذي عثر عليه Victor Vescovo وCaladan Oceanic في بحر الفلبين هو مدمرة المرافقة USS Samuel B. Roberts، التي غرقت سنة 1944. إنه أعمق حطام حدد موقعه ومسح. النموذج مجرد قطعة هيكل مكسورة على رف بجدار الخندق.
• أعمق أخطبوط، 6,957 m. صورت كاميرا منصة قاعية أخطبوط دامبو في خندق جاوة سنة 2019، وهو أول أخطبوط يرصد في نطاق الخنادق السحيقة؛ انظر Jamieson وVecchione، 2020.
• ثقل قياس العمق، 8,184 m. قاست HMS Challenger عمقا بلغ 26,850 ft في خندق ماريانا سنة 1875 باستخدام حبل مثقل. سمي منخفض تشالنجر باسم السفينة.
• Nereus، 9,990 m. وصل الروبوت إلى منخفض تشالنجر سنة 2009، ثم فقد في خندق كرماديك في 10 مايو 2014.
• خلايا مفردة عملاقة، 10,641 m. صور باحثو Scripps كائنات زينوفيوفور في منخفض سيرينا سنة 2011. إنها كائنات وحيدة الخلية يتجاوز قطرها كثيرا 10 cm.
• كيس بلاستيكي، 10,898 m. تضم قاعدة نفايات الأعماق لدى JAMSTEC صورا ومقاطع منذ 1983. وجدت دراسة سنة 2018 أن أعمق قطعة نفايات مسجلة كانت كيسا بلاستيكيا في خندق ماريانا.
• Kaiko، 10,911 m. وصل الروبوت الياباني إلى 10,911.4 m في مارس 1995 وجمع مزدوج الأرجل Hirondellea gigas.
• تسرب بارد، 2,891 m في النموذج. يرشح سائل غني بالميثان وكبريتيد الهيدروجين من المنحدر عند حرارة قريبة من الماء المحيط. يعيش المحار على بكتيريا تستخدم الميثان، وتنمو الديدان الأنبوبية ببطء؛ تجاوز عمر بعضها في خليج المكسيك 200 سنة.
• مسبار ومسطرة عند الفوهات، 2,600 m. قد يتجاوز السائل 400 °C. تنمو الديدان الأنبوبية العملاقة هناك أقل بقليل من 1 m سنويا، وهو أسرع نمو معروف للافقاريات البحرية.
• عقيدة مكسورة، 4,500 m. تذكر NOAA نموا يقارب 2 mm لكل مليون سنة لقشور كهذه.
• Casper، 4,500 m في النموذج. أخطبوط شاحب بلا زعانف اكتشف عند 4,290 m قبالة هاواي سنة 2016، وما زال بلا اسم علمي.
• قنديل أحمر كبير، ومشطي أحمر البطن، ومصيدة رواسب. تقع في الماء المفتوح عند 1,500 و800 و3,000 m على الترتيب.

تسعة تحديات

يفتح زر التحديات في النسخة الموسعة تسع مهام قصيرة. تحل أربع بالسباحة: العثور على خمسة حيوانات مضيئة تحت 1,000 m، وبلوغ قاع منخفض تشالنجر، واتباع غوصة حوت العنبر العميقة حتى 2,134 m، وزيارة الطبقات الخمس. تتطلب أربع اختيار إجابة مستندة إلى بيانات المعرض: أطول حيوان بحسب الدليل، وأول لون يختفي في نموذج الضوء، والضغط عند 10,912 m وفق المعادلة، والحيوان الذي يعيش بلا شمس. تتطلب الأخيرة خمسة اكتشافات خفية. تحفظ التحديات المحلولة والاكتشافات على هذا الجهاز.