اكتشف العلماء ان الانشطه البشريه هي السبب في التغير الذي طرا علي حركه المد والجزر لكن هذه التغييرات اثرت ايضا علي انماط ارتفاع النهر وانخفاضه تاثرا بالمد والجزر في البحر. وادي هذا التغير في حركه المد والجزر الي تحريك الرواسب في قاع النهر وتعكير المياه. وعلي مدي 120 عاما، تضاعف نطاق المد والجزر- اي الفرق بين منسوبي المياه اثناء المد والجزر- في مصب نهر الامز بنحو خمس مرات. ويقول توك، الذي اصبح الان عالم محيطات بجامعه بوليتكنيك بولايه كاليفورنيا: "كنت اعتقد دائما ان حركه المد والجزر ثابته، ولهذا لدينا جداول للمد والجزر". لكنه اندهش حين اكتشف ان حركه المد والجزر عرضه للتغيرات واسعه النطاق وطويله الامد. وربما يعتقد معظم الناس ان حركه المد والجزر منتظمه ويمكن التنبؤ بها، اذ تحدث ظاهره ارتفاع المياه الساحليه وانخفاضها الناتجه عن تاثير قوي الجذب الخاصه بالشمس والقمر، وفقا لجداول دقيقه وضعها البحاره لمواعيد المد والجزر. لكن علماء المحيطات اكتشفوا مؤخرا ان حركه المد والجزر في مختلف المناطق حول العالم طرات عليها بعض التغيرات الملحوظه بطرق لا يمكن عزوها للتفاعل بين الاجرام السماويه. مواضيع قد تهمك نهايه اذ اكتشفوا ان هذه التغيرات سببها الانشطه البشريه. فقد يؤدي تجريف مجاري الانهار او ردم المستنقعات الساحليه الي حدوث تغيرات في حركه المد والجزر، لكن طبيعه هذه التغيرات قد تختلف من مكان لاخر. فبينما قد يرتفع نطاق المد والجزر في بعض المناطق ارتفاعا مهولا، فانه قد ينخفض في مناطق اخري. وفي كلتا الحالتين، يؤثر تغير حركه المد والجزر علي حياه مئات الملايين من سكان المناطق الساحليه. حركه المد والجزر ثابته عاده ويمكن التنبؤ بها لانها تنشا بتاثير قوي الجذب الخاصه بالشمس والقمر ولعل اكبر التحديات التي يفرضها تغير حركه المد والجزر هي زياده مخاطر ارتفاع منسوب مياه البحر. وقد تسبب الاحترار العالمي الناتج عن حرق الوقود الاحفوري وتزايد انبعاثات الغازات المسببه للاحتباس الحراري في الجو، في اذابه الغطاء الجليدي وتمدد المحيطات. واصبحت مناسيب مياه البحار في بعض المدن الساحليه اكثر ارتفاعا من اي وقت مضي. وقد يفاقم تغير حركه المد والجزر هذه المشاكل ويزيد مخاطر حدوث الفيضانات في بعض السواحل. ويقول ايفان هاي، عالم محيطات بجامعه ساوثهامبتون بالمملكه المتحده، ان ما لا يعرفه الكثيرون ان تزايد نطاق المد والجزر يفاقم هذه المشاكل. وقد عرف المهندسون منذ قرن علي الاقل ان حركه المد والجزر عرضه للتغيرات. ففي عام 1899، تنبا عمال البناء بان حركه المد والجزر ستزيد في نهر الامز بعد تشييد احد السدود. وزادت بالفعل حركه المد والجزر كما توقعوا بعد الانتهاء من السد. لكن علماء جمعوا بيانات حديثه لقياس المد والجزر بدقه حول العالم، واكتشفوا ان التغيرات في حركه المد والجزر اصبحت اوسع نطاقا مؤخرا. وهناك انواع عديده من المد والجزر، لكن كلها تحدث بتاثير جاذبيه الشمس والقمر علي الارض. وتؤدي كل دوره مد وجزر الي ارتفاع المياه الساحليه وانخفاضها بنمط محدد يمكن التنبؤ به، وتحدده مدارات هذه الكواكب الثلاثه. يساعد الحاجز علي ضفاف نهر التيمز في حمايه لندن من الفيضانات الناشئه عن نطاق المد والجزر الاخذ في التزايد في مصب النهر ورغم ان قوي الجذب بين القمر والشمس لا تتغير علي المدي القصير، فان الطريقه التي تستجيب بها المياه علي كوكب الارض لقوه الجذب هي التي تتغير. ويشبه توك تيارات المد بالموجات المتلاحقه التي ترتد عندما تصل الي سطح الكتل الارضيه وتندفع بقوه لتصطدم بالنهر، واحيانا تغطي مئات الكيلومترات من اليابسه، كما يحدث لنهر الامازون في امريكا الجنوبيه، حيث يركب رواد الشاطئ موجات المد. واذا تغير تصميم المنطقه التي تتعرض للمد تتغير ايضا حركه المد والجزر. ويقول توك ان هذا يشبه تغيير شكل برك السباحه او حجمها الذي يؤدي بالضروره الي تغيير نمط تدفق المياه فيها. ولهذا لم يكن من المستغرب ان تتغير حركه المد والجزر كثيرا في المناطق التي زادت فيها عمليات التجريف. اذ ادت عمليات التجريف لتعميق احدي القنوات بمحاذاه نهر كيب فير في ولايه نورث كارولينا الي زياده الفرق بين منسوبي المياه اثناء المد والجزر في مدينه ويلمنغتون بمقدار الضعف منذ الثمانينيات من القرن التاسع عشر. وفي مدينه ساكرامنتو بولايه كاليفورنيا، اختفي المد والجزر في نهايه القرن التاسع عشر بعد ان ادي التنقيب عن الذهب اثناء حمي الذهب الي زياده الطمي في مجري النهر. لكن عمليات التجريف في نهر ساكرامنتو اعادت حركه المد والجزر الي النهر. واجريت عمليات تعميق وتضييق عديده في نهر التيمز علي مدي قرون، وزاد الفرق بين منسوبي المياه اثناء المد والجزر في النهر من مترين في عصر الرومان الي نحو ثمانيه امتار في العصر الفيكتوري. يشهد خليج فاندي في كندا واحدا من اكبر نطاقات المد والجزر في العالم في يوم واحد وذكر توك في استعراض سنوي للعلوم الملاحيه، ان التغيرات في حركه المد والجزر تطرا كلما تولدت طاقه عن المياه المتدفقه اثناء جريانها في المنطقه. وتسهم ازاله النباتات المائيه في انسياب المياه وزياده تدفقها ومن ثم زياده حركه المد والجزر. ويؤدي بناء الارصفه والحواجز الي زياده قوه تدفق المياه وسرعه تبدد الطاقه ومن ثم تخفف من قوه حركه المد والجزر. وتزداد التغيرات في حركه المد والجزر كلما كانت المياه اكثر ضحاله. ولهذا يشهد خليج فاندي، بين مقاطعتي نيو برونزويك ونوفا سكوشا في كندا، واحدا من اعلي نطاقات المد والجزر في العالم، اذ ترتفع المياه وتنخفض لاكثر من 11 مترا يوميا. ويقول هاي ان هذه النقاط الضحله تشهد تغيرات كبيره في نطاق المد والجزر كلما ارتفع منسوب البحر. ويتاثر سكان المناطق الساحليه بهذه التغيرات بطرق عده، فلكي تبحر بسفينتك الضخمه في النهر عليك الانتظار حتي ينحسر المد قليلا لئلا تصطدم بالجسر، وقد يتوقف بناء المنزل المطل علي مصب النهر علي معرفه اعلي مستوي للمد. ويحتاج المهندسون الذين يصممون مشروعا لتوليد الطاقه من المد والجزر لمعرفه حجم الطاقه التي يمكن توليدها من تدفق المياه. والاهم من ذلك ان المهندسين يحللون انماط المد والجزر المتغيره لوضع خطط محكمه تحسبا لارتفاع مسنوب مياه البحر مستقبلا. وحسبت ميشيلا دي دومينيكس، عالمه المحيطات بمركز علم المحيطات الوطني بمدينه ليفربول وزملاؤها، مدي التغير الذي سيطرا علي نطاق المد والجزر لمعرفه مدي ارتفاع منسوب مياه البحر وفقا لتصورات عديده. واكتشفوا ان المدن الواقعه بالقرب من منبع النهر قد تشهد زياده في نطاق المد والجزر بما يتراوح بين واحد الي 50سنتيمتر، في حال ارتفع مستوي سطح البحر بما يتراوح بين 0.5 و2.1 مترا في الدلتا، وخلصوا الي ان منسوب المياه قد يرتفع بما يتراوح بين 0.6 و2.6 مترا. عندما ضرب ولايه نورث كارولينا اعصار فلورنس عام 2018، ترافقت عاصفه قويه مع ارتفاع المد واسفرا عن فيضان مدمر وتقول دومينيكس ان هناك مدنا عديده في الدلتا مهدده بالغرق بسبب ارتفاع منسوب المياه، منها كوانزو وشنزن. وقد يستعين المهندسون بهذه المعلومات لمعرفه مدي ارتفاع الحواجز وغيرها من السدود الساحليه التي يحتاجون لبنائها. ويستخدم ايضا الباحثون نماذج المحاكاه بالكمبيوتر لتحليل تاثير التغيرات في حركه المد والجزر وارتفاع منسوب مياه البحار علي الانواع الاخري من الفيضانات الساحليه. فقد تتاثر ايضا قوه العاصفه علي سبيل المثال، كشان حركه المد والجزر، بالتغيرات التي تطرا علي المنطقه. وفي عام 2016، حلل توك وزملاؤه التغيرات التي قد تطرا علي قوه العاصفه في مصب نهر كيب فير وحركه المد والجزر استجابه لعمليات التجريف والحفر، وخلصوا الي ان تجريف القناه ادي الي مفاقمه الاضرار الناتجه عن اعصار من الفئه الخامسه ورفع مناسيب المياه الي اعلي حد في مدينه ويلمينغتون بنحو 1.8 مترا. وفي عام 2018، عندما ضرب اعصار فلورنس من الفئه الاولي مدينه ويلمينغتون، بلغ ارتفاع المياه مستويات غير مسبوقه. ولهذا يؤكد توك علي اهميه فهم تغيرات المد والجزر للاستعداد للمستقبل. فتجريف القنوات وردم المستنقعات وكل العمليات التي تغير المناطق الساحليه، ستؤدي تدريجيا الي تغيير العالم الذي نعيش فيه. ويؤكد توك علي ان التغيرات الكبيره ما هي الا محصله لجميع التغييرات الطفيفه. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي BBC Future
في عام 2005، اثارت المياه الموحله انتباه ستيفان توك، الذي كان انذاك يجري دراسات ما بعد الدكتوراه بجامعه اوتريخت الهولنديه عن نهر الامز الذي يصب في بحر الشمال بين المانيا وهولندا. وكان المهندسون قبل عقود قد نفذوا عمليات تجريف لاجزاء من نهر الامز لتبحر فيه السفن القادمه من حوض بناء السفن في اعالي النهر.