طاقة المد والجزر شكل من أشكال الطاقة المائية يعتمد على استغلال حركة ارتفاع وانخفاض مياه البحار والمحيطات وتحويلها إلى كهرباء. تنشأ هذه الطاقة من الجريان الدوري للمياه في المصبات والمضايق والقنوات الساحلية، حيث تمر كميات كبيرة من الماء بسرعة يمكن دفعها عبر عنفات تولد الطاقة. تشبه محطات المد والجزر المحطات الكهرومائية من حيث وجود حاجز أو حوض وبوابات تحكم وعنفات، لكنها ترتبط بدورات البحر لا بجريان الأنهار وحده. طورت بعض الدول محطات وتجارب مبكرة لاستغلال هذه الطاقة، لكنها بقيت أقل انتشاراً بسبب الكلفة والتحديات البيئية والحاجة إلى مواقع جغرافية مناسبة. ومع ذلك تمثل طاقة المد والجزر مصدراً متجدداً واعداً لأنها قابلة للتنبؤ وأكثر انتظاماً من بعض مصادر الطاقة الطبيعية الأخرى.

المد والجزر ظاهرتان طبيعيتان تتمثلان في ارتفاع وانخفاض منسوب مياه البحار والمحيطات بفعل جاذبية القمر والشمس ودوران الأرض. يظهر المد عندما ترتفع المياه تدريجياً نحو الساحل، ويحدث الجزر عندما تتراجع. تؤثر الظاهرتان في الملاحة والصيد والسواحل والأنظمة البيئية البحرية، وتختلف شدتهما بحسب الموقع وشكل الساحل وطور القمر. يمثل المد والجزر مثالاً واضحاً على اتصال الأرض بحركة الأجرام السماوية.

منشآت المد والجزر أنظمة هندسية تستغل الحركة الدورية لمياه البحار والمحيطات الناتجة عن تأثير جاذبية القمر والشمس لتوليد الطاقة. تقوم فكرتها على تحويل ارتفاع المياه وانخفاضها أو تياراتها الساحلية إلى طاقة كهربائية نظيفة ومتجددة، ضمن البحث العالمي عن بدائل للفحم والغاز والوقود التقليدي. ركزت التجارب المبكرة على مصبات الأنهار والقنوات الضيقة حيث تزداد سرعة جريان المياه، لكنها واجهت تحديات بيئية وتقنية، ثم اتجه الاهتمام إلى التيارات الساحلية والأسيجة المدية بين الجزر. ما تزال هذه التقنيات في مراحل تطوير مختلفة، لكنها تمثل أحد مسارات الاستفادة من طاقة المحيطات إلى جانب الموجات والتيارات وفروق الحرارة.

تكتونيات الصفائح نظرية جيولوجية تفسر حركة الغلاف الصخري للأرض بوصفه مقسماً إلى صفائح كبيرة وصغيرة تتحرك فوق طبقة لدنة من الوشاح. طورت النظرية لتفسير زحف القارات وتوسع قيعان المحيطات وتكون الجبال والزلازل والبراكين، وأصبحت أساساً لفهم بنية الأرض الحديثة. تتحرك الصفائح بطرق رئيسية: تباعدية تنشأ فيها قشرة جديدة عند الأعراف المحيطية، وتقاربية يحدث فيها الاندساس أو التصادم وبناء السلاسل الجبلية، وانزلاقية تتحرك فيها الصفائح أفقياً على امتداد فوالق تحويلية. وتوضح النظرية أن النشاط الزلزالي والبركاني يتركز غالباً عند حدود الصفائح، حيث تتراكم قوى الشد والضغط والاحتكاك.

خليج فاندي في كندا يشتهر بأنه يواجه من أعلى معدلات المد والجزر على كوكب الأرض، ويقع بين مقاطعتي نيو برونزويك ونوفا سكوتيا الكنديتين. تحدث دورة مد وجزر كاملة داخله مرتين يومياً، وتستمر كل دورة نحو ١٢ ساعة تقريباً، وقد أدى هذا المد والجزر عبر ملايين السنين إلى نحت الكهوف والجروف المعلقة على البحر وترك أثر جيولوجي واضح في المنطقة. يمكن أن يصل ارتفاع المد والجزر في خليج فاندي إلى نحو ٣.٥ متر، ويحدث أعلى ارتفاع بالقرب من رأس الخليج حيث قد يرتفع بمعدل وسطي يصل إلى ١٣ متراً، كما تُعد أوقات المد والجزر المنخفضة من أفضل الأوقات لصيد الحفريات. ويحصل الخليج على مياهه من عدة أنهار، منها نهر كويدي ونهر السالمون الكبير، وتبلغ مساحته نحو ٤٣٠ كيلومتراً.

يُعدّ قناة المد والجزر «سيل سلَف» في كاليفورنيا موئلًا مستنقعيًّا مزدهرًا، على الرغم من تمدد استخدامات عمرانية قريبة من محيطه، إذ تحيط به محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي ومدرستان. ويُظهر هذا الموقع قدرة بعض النظم البيئية الساحلية على الاستمرار والحفاظ على تنوعها الطبيعي رغم الضغط البشري المباشر، ما يجعل المستنقع القائم فيه مثالًا على التعايش بين البيئات الرطبة والبنية التحتية المحيطة بها.

مغالطة الانحدار هي مغالطة تقوم على عزو المدّ والجزر الطبيعي للأحداث إلى وقائع قريبة زمنياً لكنها في الحقيقة غير مرتبطة بها، فتُفسَّر المصادفة على أنها سبب مباشر، ويُظن أن ما وقع قبل الحدث مباشرة هو علته، مع أن العلاقة بينهما ليست إلا ظاهرة لا أكثر.

بعض أنواع نجم البحر التي تعيش في أحواض المدّ والجزر تمتلك قدرة لافتة على تجديد أذرعها المفقودة، إذ يمكنها أن تعيد نمو ذراع جديدة كاملة مع مرور الوقت. وتُعد هذه الخاصية جزءاً من آلية حيوية تساعدها على التعافي من الإصابات، بل وقد تمكّنها في بعض الحالات من استعادة ما فقدته من أطراف تدريجياً، ما يجعلها من الكائنات البحرية المعروفة بقدرتها على التجدد.

يعيش خنفساء الروف المصوَّرة في المنطقة بين المدّ والجزر، وهي شريط الساحل الذي يتناوب عليه انكشاف الماء وغطاؤه، ويتغذّى على قافزات الشاطئ الصغيرة التي تعيش بين الرمال والحصى. ويتيح له هذا الموئل الساحلي التكيّف مع ظروف متبدلة باستمرار، حيث يلتقي أثر الأمواج بحركة الكائنات الدقيقة التي تشكّل جزءاً من بيئته الغذائية.

اعتمد متوسط مستوى سطح البحر الذي رصده مرصد المدّ والجزر في نيولن بين عامي ١٩١٥ و١٩٢١ بوصفه المرجع الرسمي لقياس الارتفاعات في بريطانيا العظمى، وأصبح هذا القياس أساساً تُحدَّد على وفقه المناسيب والارتفاعات في الأعمال الجيوديسية والهندسية. وقد اكتسب هذا المتوسط أهمية خاصة لأنه وفّر نقطة مرجعية موحّدة وموثوقة، ما أتاح توحيد قياسات الارتفاع في مختلف المناطق البريطانية وتقليل التفاوت بين التقديرات المحلية.