صور قياس أعماق بعرض النطاق لبحيرات المضايق من كيبيك-لابرادور، كندا الشرقية

مناظر خفية تحت بحيرات الشمال

تمتد عبر كيبيك و لابرادور بحيرات طويلة وعميقة نحتتها الجليد القديم وتحتوي الآن على احتياطيات هائلة من المياه العذبة. على الرغم من أن هذه البحيرات الشبيهة بالمضايق تساهم في تنظيم المناخ الإقليمي، وتدعم الحياة البرية، وتخزن مياه الشرب والطاقة الكهرمائية، فإن تضاريسها تحت الماء كانت حتى وقت قريب غير معروفة جيدًا. يكشف هذا البحث تلك العوالم الخفية باستخدام صور سونار مفصّلة، وينشئ خرائط عامة يمكن لأي شخص—من العلماء إلى مخططي الحفظ والمقيمين الفضوليين—استكشافها.

لماذا شكل البحيرة مهم في الحياة اليومية

تفعل البحيرات أكثر من مجرد تخزين المياه. يحدد شكلها وعمقها كيفية امتزاج المياه، ومدة بقائها قبل التدفق إلى المصاب، وأماكن ترسّب الرواسب، والمواطن المتاحة للأسماك والكائنات الأخرى. قد تكون المنحدرات الشديدة عرضة للانهيارات تحت الماء، بينما تستطيع الحفر العميقة حبس مياه باردة فقيرة بالأكسجين. في كندا، التي تحتفظ بحوالي خُمس مياه العالم العذبة، يعد فهم هذه الميزات أمرًا حاسمًا لإدارة إمدادات مياه الشرب، وخزانات الطاقة الكهرمائية، وصحة النظم البيئية المائية المتعرضة لضغوط تغير المناخ والنشاط البشري.

من رسومات تقريبية إلى قيعان بحيرات عالية الوضوح

تعتمد خرائط البحيرات التقليدية غالبًا على قياسات صدى أحادية تؤخذ على طول خطوط قليلة ثم تُملأ بالتقريب أو بالتخمين اعتمادًا على طبوغرافية اليابسة المحيطة. يترك هذا النهج فراغات كبيرة ويسوّي العديد من التفاصيل المهمة. في هذا المشروع، استخدم الباحثون قياس أعماق بعرض النطاق—أنظمة تطلق مروحاتٍ واسعة من موجات الصوت—لإنشاء صور مستمرة وعالية الدقة لقاعة البحيرة. على مدار ثماني سنوات، أجروا مسوحات لتسع بحيرات مضيقية في شرق كندا، من جراند ليك في لابرادور إلى عدة بحيرات في جبال لورنتيان والأبالاش في كيبيك. تخزن هذه المسطحات المائية معًا أكثر من 46,000 مليون متر مكعب من المياه العذبة، وتمنح البيانات الجديدة منظرًا غير مسبوق لتضاريسها المغمورة.

كيف "يمسح" العلماء قاع البحيرة

لبناء هذه الخرائط المفصلة، ركّب الفريق أجهزة سونار متعدد الحزم وسونارات تداخلية على قوارب المسح، وبارات، وحتى قارب قابل للنفخ للوصول إلى أبعد المواقع. بينما كانت السفن تعبر البحيرات متقاطعة، أطلقت الأجهزة نبضات صوتية سريعة ترتد عن قاع البحيرة وتعود إلى المستقبلات، مما أتاح حساب المسافة إلى القاع. صححت حساسات الحركة الحساسة ميل السفينة واهتزازها وارتدادها، بينما ضمنت قياسات متكررة لسرعة الصوت في الماء دقة تقديرات العمق. ثم تمت معالجة البيانات الخام باستخدام برمجيات متخصصة لتصحيح محاذاة الأجهزة، وتغير مستويات المياه، ومصادر الخطأ الأخرى، ولإزالة النقاط الشاذة قبل تحويلها إلى شبكات عمق ملساء.

ما تكشفه الخرائط الجديدة عن هذه البحيرات المضيقية

تُظهر الصور الناتجة كل بحيرة على أنها منظر تحت الماء مميز. بحيرة جراند، حوض طويل ضيق عند رأس بحيرة ميلفيل، لها قاع مُسوَّح تشكّله تدفقات رواسب كثيفة واضطراب ناجم عن انهيارات منحدرات سابقة. تشكل بحيرة مانيكواغان، التي غمرت فوهة صدمية عملاقة، مضيقًا حلقيًا غارقًا مع حفر فرعية عميقة وعَتَبَة وسط البحيرة؛ قبل السد كانت أعمق بحيرة طبيعية معروفة في شمال شرق كندا. على الشاطئ الشمالي لمصب سانت لورانس، تبرز بحيرات باستور وبنتيكوست وووكر حفرًا عميقة متعددة وعتبات تشكلت بفعل التعرية الجليدية والارتداد اللاحق للأرض. في الجنوب أكثر، تُظهر بحيرات جاك-كارتييه، ميكناك، تيميسكواتا، وبوهينيغاموك كل منها مزيجها الخاص من جدران جانب شديدة الانحدار، ورفوف ضحلة، وأحزمة تركتها الجليديات الراجعة. ترتبط العديد من هذه الملامح بالجليد القديم، والزلازل، والانهيارات تحت الماء، مما يوفر دلائل على التاريخ الجيولوجي للمنطقة.

نافذة مفتوحة على مياه عميقة وباردة

تتاح جميع بيانات قياس الأعماق مجانًا عبر مستودع مفتوح، مما يتيح للباحثين والوكالات والمجتمعات المحلية إعادة استخدامها دون قيود. يمكن أن ترشد هذه الخرائط تخطيط البنية التحتية، وتساعد في تحديد المخاطر تحت الماء، وتدعم دراسات المواطن والتنوع البيولوجي، وتكون أساسًا لإعادة بناء المناخ الماضي من رواسب البحيرات. ببساطة، حوّل المؤلفون تسع بحيرات مضيقية مظلمة وغير معروفة إلى أحواض ثلاثية الأبعاد مُحدَّدة بوضوح. من خلال الكشف عن أماكن عمق هذه البحيرات وشدتها وحركتها الأكثر ديناميكية، يوفر مجموعة البيانات مرجعًا دائمًا لحماية بعض أهم احتياطيات المياه العذبة في شرق كندا.

الاستشهاد: Chassiot, L., Lajeunesse, P., Normandeau, A. et al. Swath bathymetry imagery of fjord-lakes from Québec-Labrador, eastern Canada. Sci Data 13, 416 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06795-2

الكلمات المفتاحية: قياس الأعماق, بحيرات المضايق, رسم خرائط المياه العذبة, مسوحات السونار, كيبيك لابرادور