العواصف تحت الماء تهدد الجروف الجليدية في القطب الجنوبي

تشير دراسة حديثة إلى أن "العواصف" الدوامة تحت الماء تعمل بقوة على ذوبان الجروف الجليدية لاثنين من الأنهار الجليدية الحيوية في القطب الجنوبي، مع "آثار بعيدة المدى" محتملة على ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.

تشبه القارة القطبية الجنوبية قبضة يدٍ يمتد منها إبهام نحيل نحو أمريكا الجنوبية. ويقع نهر باين آيلاند الجليدي قرب قاعدة هذا الإبهام. ويجاوره نهر ثويتس الجليدي، المعروف باسم نهر يوم القيامة الجليدي لما سيُحدثه ذوبانه من أثر مدمر على ارتفاع مستوى سطح البحر عالميًا.

على مدى العقود القليلة الماضية، شهدت هذه الجبال الجليدية العملاقة ذوباناً سريعاً مدفوعاً بارتفاع درجة حرارة مياه المحيط، خاصة عند النقطة التي ترتفع فيها من قاع البحر وتطفو على شكل رفوف جليدية.

وتعد الدراسة الجديدة، التي نُشرت الشهر الماضي في مجلة Nature Geosciences، الأولى التي تحلل بشكل منهجي كيفية ذوبان الجروف الجليدية في المحيط على مدار ساعات وأيام فقط، وليس على مدار مواسم أو سنوات، كما يقول مؤلفوها.

قال يوشيهيرو ناكاياما، مؤلف الدراسة وأستاذ مساعد في الهندسة في كلية دارتموث: "نحن ننظر إلى المحيط على نطاقات زمنية قصيرة جدًا "تشبه الطقس"، وهو أمر غير معتاد بالنسبة لدراسات القطب الجنوبي.

إن العواصف تحت الماء التي ركزوا عليها والتي يطلق عليها اسم "شبه المتوسطة" هي دوامات محيطية سريعة التغير ودوامات دوامة.

قال مؤلف الدراسة ماتيا بوينيلي، وهو باحث في علوم نظام الأرض في جامعة كاليفورنيا في إيرفين وأحد الباحثين المنتسبين لوكالة ناسا: "تخيل هذه الدوامات كدوامات مائية صغيرة تدور بسرعة فائقة، تمامًا كما يحدث عند تحريك الماء في كوب". لكن في المحيط، لا تكون هذه الدوامات صغيرة، إذ قد يصل امتدادها إلى حوالي 10 كيلومترات.

وهي تتشكل عندما تلتقي المياه الدافئة والباردة. وبالعودة إلى تشبيه الكوب، إنه نفس المبدأ الذي يحدث عندما تصب الحليب في فنجان قهوة وترى دوامات صغيرة تدور حولها، وتخلط كل شيء معًا.

هذه الظاهرة مشابهة لكيفية تشكل العواصف في الغلاف الجوي عندما يتصادم الهواء الدافئ والبارد ومثل العواصف الجوية، يمكن أن تكون خطيرة للغاية.

تدور الدوامات في المحيط المفتوح وتتسابق تحت الجروف الجليدية. وقال ناكاياما إن هذه الدوامات المحصورة بين القاعدة المعقدة والخشنة للجرف الجليدي وقاع البحر، تعمل على رفع المياه الدافئة من أعماق المحيط، مما يعزز الذوبان عندما "يصطدم" بالجليد الضعيف.

{{MEDIA}}

وقد استخدم العلماء نماذج حاسوبية بالإضافة إلى بيانات واقعية من أدوات المحيط لتحليل تأثير هذه العواصف تحت الماء.

ووجدوا أن العواصف، إلى جانب عمليات أخرى قصيرة الأجل، تسببت في ذوبان 20% في النهرين الجليديين على مدى تسعة أشهر. وقال بوينيللي: "إن تحديد المساهمة الدقيقة للعواصف وحدها أمر صعب بسبب طبيعتها الفوضوية"، ولكن يبدو أن هذه الأحداث كان لها دور كبير على مدى فترات زمنية قصيرة.

كما سلط الباحثون الضوء على حلقة تغذية مرتدة مثيرة للقلق. فعندما تذيب العواصف الجليد، فإنها تزيد من كمية المياه الباردة والعذبة التي تدخل المحيط. ويختلط هذا مع المياه الأكثر دفئاً وملوحة في الأسفل، مما يولد المزيد من الاضطراب في المحيط، والذي بدوره يزيد من ذوبان الجليد.

وقالت مؤلفة الدراسة ليا سيغلمان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو: "يمكن أن تزداد حدة هذه الحلقة الإيجابية في مناخ يزداد حرارة".

ويمكن أن تكون العواقب وخيمة حيث تلعب الجروف الجليدية دوراً حيوياً في كبح الأنهار الجليدية، مما يبطئ تدفقها إلى المحيط. ويحتفظ نهر ثوايتس الجليدي وحده بما يكفي من المياه لرفع مستوى سطح البحر بأكثر من قدمين. ولكن، نظرًا لأنه يعمل أيضًا كفلين يعيق الصفيحة الجليدية الشاسعة في أنتاركتيكا، فإن انهياره قد يؤدي في نهاية المطاف إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بحوالي 10 أقدام.

وقال تياغو دوتو، وهو عالم أبحاث بارز في المركز الوطني لعلوم المحيطات في المملكة المتحدة، والذي لم يشارك في الدراسة، إن الدراسة مهمة "لأنها تسلط الضوء على دور السمات الصغيرة في المحيط في ذوبان قاعدة الجروف الجليدية". وقال إن مدى ذوبان الجليد الذي وجدته الدراسة كان "مذهلاً".

لا تزال هناك شكوك كبيرة. تعد الجروف الجليدية في القطب الجنوبي من بين أقل الأماكن التي يمكن الوصول إليها على الأرض، مما يعني أن العلماء يجب أن يعتمدوا بشكل كبير على عمليات المحاكاة. وقال ديفيد هولاند، أستاذ الرياضيات وعلوم الغلاف الجوي والمحيطات في جامعة نيويورك، والذي لم يشارك أيضاً في الدراسة: "هذه الأنواع من الدراسات مثيرة للاهتمام، لكنها نماذج حاسوبية". وقال إن هناك حاجة إلى المزيد من البيانات الواقعية لفهم تأثير هذه الدوامات بشكل حقيقي، إلى جانب طقس المحيطات الأخرى.

كما أن هناك العديد من العوامل المؤثرة في ذوبان الجليد في هذه القارة الشاسعة. وقال تيد سكامبوس، كبير علماء الأبحاث في مركز علوم الأرض والمراقبة في جامعة كولورادو بولدر، الذي لم يشارك في الدراسة: "هناك مئات الأشياء ذات الأهمية نفسها لتحلل الغطاء الجليدي". وأضاف: "يتطور الوعي بديناميكيات المحيط القريب من الغطاء الجليدي بسرعة".

وتوضح الدراسة أن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لفهم كيف يمكن أن تختلف العواصف تحت الماء على مدار المواسم والسنوات. ومع ذلك، فإن هذه العمليات الشبيهة بالطقس على المدى القصير "بعيدة كل البعد عن أن تكون مهملة"، كما قال بوينيلي.

وقالت سيغلمان: "إن دراسة هذه الظواهر المحيطية الدقيقة هي الحدود التالية عندما يتعلق الأمر بالتفاعلات بين المحيطات والجليد التي تساعدنا على فهم فقدان الجليد، وفي نهاية المطاف، ارتفاع مستوى سطح البحر".