أفادت دراسة حديثة أن “العواصف” التي تدور تحت الماء تعمل بقوة على إذابة الرفوف الجليدية لاثنين من الأنهار الجليدية الحيوية في القطب الجنوبي، مع ما قد يترتب على ذلك من “آثار بعيدة المدى” على ارتفاع مستوى سطح البحر على مستوى العالم.
تشبه القارة القطبية الجنوبية قبضة ذات إبهام نحيف ممتد باتجاه أمريكا الجنوبية. يقع نهر باين آيلاند الجليدي بالقرب من قاعدة هذا الإبهام. يقع ثويتس – المعروف باسم نهر يوم القيامة الجليدي بسبب التأثير المدمر الذي قد يحدثه زواله على ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي – بجواره.
على مدى العقود القليلة الماضية، شهدت هذه العمالقة الجليدية ذوبانًا سريعًا بسبب ارتفاع درجة حرارة مياه المحيطات، خاصة عند النقطة التي ترتفع فيها من قاع البحر وتطفو على قدميه على شكل رفوف جليدية.
الدراسة الجديدة، التي نُشرت الشهر الماضي في مجلة Nature Geosciences، هي الأولى التي تحلل بشكل منهجي كيفية ذوبان الجروف الجليدية في المحيطات على مدار ساعات وأيام فقط، بدلاً من المواسم أو السنوات، كما يقول مؤلفوها.
وقال يوشيهيرو ناكاياما، مؤلف الدراسة والأستاذ المساعد في الهندسة في كلية دارتموث: “إننا ننظر إلى المحيط على فترات زمنية قصيرة جدًا تشبه الطقس، وهو أمر غير معتاد بالنسبة لدراسات القطب الجنوبي”.
العواصف تحت الماء التي ركزوا عليها – والتي تسمى العواصف تحت المتوسطة – هي دوامات محيطية سريعة التغير.
قال مؤلف الدراسة ماتيا بوينيلي، وهو باحث في علوم نظام الأرض في جامعة كاليفورنيا في إيرفاين وأحد الباحثين التابعين لوكالة ناسا: “فكر في هذه مثل دوامات الماء الصغيرة التي تدور بسرعة كبيرة، كما هو الحال عندما تحرك الماء في كوب”. ومع ذلك، في المحيط، هذه الدوامات ليست صغيرة – يمكن أن تمتد إلى حوالي 6 أميال.
تتشكل عندما يجتمع الماء الدافئ والبارد. وبالعودة إلى تشبيه الكوب، فهو نفس المبدأ الذي يحدث عندما تصب الحليب في فنجان قهوة وترى دوامات صغيرة تدور حولها، وتخلط كل شيء معًا.
وتشبه هذه الظاهرة كيفية تشكل العواصف في الغلاف الجوي – عندما يصطدم الهواء الدافئ والبارد – ومثل العواصف الجوية، يمكن أن تكون خطيرة للغاية.
تدور الدوامات في المحيط المفتوح وتتسابق تحت الرفوف الجليدية. وقال ناكاياما إن الدوامات، التي تقع بين القاعدة المعقدة والخشنة للجرف الجليدي وقاع البحر، تضخ المياه الدافئة من أعماق المحيط، مما يعزز ذوبان الجليد عندما “يصطدم” بالجليد الضعيف.
انفصال الجبال الجليدية عن نهر باين آيلاند الجليدي في القارة القطبية الجنوبية، وهو أحد أسرع الأنهار الجليدية انحسارًا في القارة، 11 فبراير 2020. – لورين دوفين / مرصد الأرض التابع لناسا / رويترز
استخدم العلماء نماذج حاسوبية بالإضافة إلى بيانات واقعية من أدوات المحيطات لتحليل تأثير هذه العواصف تحت الماء.
ووجدوا أن العواصف، إلى جانب عمليات أخرى قصيرة العمر، تسببت في ذوبان 20% من النهرين الجليديين على مدار فترة تسعة أشهر. وقال بوينيلي: “إن تحديد المساهمة الدقيقة للعواصف وحدها يمثل تحديًا بسبب طبيعتها الفوضوية”، ولكن يبدو أن هذه الأحداث لها دور كبير على أطر زمنية قصيرة.
كما سلط الباحثون الضوء على حلقة ردود الفعل المثيرة للقلق. عندما تذيب العواصف الجليد، فإنها تزيد من كمية المياه العذبة الباردة التي تدخل المحيط. يمتزج هذا مع المياه الدافئة والمالحة تحته، مما يولد المزيد من الاضطرابات في المحيطات، مما يؤدي بدوره إلى زيادة ذوبان الجليد.
وقالت مؤلفة الدراسة ليا سيجلمان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو: “إن حلقة ردود الفعل الإيجابية هذه يمكن أن تكتسب كثافة في المناخ الدافئ”.
ويمكن أن تكون العواقب وخيمة لأن الأرفف الجليدية تلعب دورا حيويا في إعاقة الأنهار الجليدية، مما يؤدي إلى إبطاء تدفقها إلى المحيط. يحتوي نهر ثويتس الجليدي وحده على ما يكفي من المياه لرفع مستوى سطح البحر بأكثر من قدمين. ولكن لأنه يعمل أيضاً بمثابة سدادة تمنع الغطاء الجليدي الشاسع في القطب الجنوبي، فإن انهياره قد يؤدي في نهاية المطاف إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بنحو 10 أقدام.
وقال تياجو دوتو، عالم الأبحاث البارز في المركز الوطني لعلوم المحيطات في المملكة المتحدة، والذي لم يشارك في الدراسة، إن الدراسة مهمة “لأنها تسلط الضوء على دور السمات الصغيرة في ذوبان المحيط لقاعدة الرفوف الجليدية”. وقال لشبكة CNN إن مدى ذوبان الجليد الذي وجدته الدراسة كان “مذهلاً”.
لا تزال هناك شكوك كبيرة. تعد الأرفف الجليدية في القطب الجنوبي من بين الأماكن التي يصعب الوصول إليها على وجه الأرض، مما يعني أنه يتعين على العلماء الاعتماد بشكل كبير على عمليات المحاكاة. وقال ديفيد هولاند، أستاذ الرياضيات والغلاف الجوي وعلوم المحيطات في جامعة نيويورك، والذي لم يشارك أيضًا في الدراسة: “هذه الأنواع من الدراسات مثيرة للاهتمام ولكنها نماذج حاسوبية”. وقال لشبكة CNN إن هناك حاجة إلى المزيد من البيانات الواقعية لفهم تأثير هذه الدوامات، إلى جانب طقس المحيطات الأخرى.
هناك أيضًا العديد من العوامل المسببة لذوبان الجليد في هذه القارة الشاسعة. وقال تيد سكامبوس، عالم الأبحاث البارز في مركز علوم الأرض والمراقبة بجامعة كولورادو بولدر، والذي لم يشارك في الدراسة: “هناك مئات الأشياء لها أهمية مماثلة لتحلل الطبقة الجليدية”. وقال لشبكة CNN: “إن الوعي بديناميكيات المحيط القريب من الطبقة الجليدية يتطور بسرعة”.
وتوضح الدراسة أن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لفهم كيفية اختلاف العواصف تحت الماء على مدار المواسم والسنوات. ومع ذلك، قال بوينيلي إن هذه العمليات الشبيهة بالطقس قصيرة المدى “لا يمكن إهمالها على الإطلاق”.
وقال سيجلمان: “إن دراسة هذه الظواهر المحيطية الدقيقة هي الحدود التالية عندما يتعلق الأمر بالتفاعلات بين الجليد والمحيطات التي تساعدنا على فهم فقدان الجليد، وفي نهاية المطاف، ارتفاع مستوى سطح البحر”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com