لطالما أثار نهر ثوايتس الجليدي، وهو أحد أكبر الأنهار الجليدية وأسرعها تغيراً في القارة القطبية الجنوبية، قلق العلماء بسبب قدرته على رفع مستوى سطح البحر العالمي بشكل كبير إذا استمر في الانحسار بسرعة. وتكشف بيانات رادار الأقمار الصناعية الجديدة أن عمليات ذوبان النهر الجليدي من الأسفل قد تكون أكثر شمولاً مما كان يُعتقد سابقاً، مع وجود تسربات واسعة النطاق لمياه البحر التي تتغلغل عميقاً في الداخل تحت الجليد الجليدي الأرضي للنهر الجليدي. ولهذه النتائج آثار كبيرة على كل من فهمنا للأنهار الجليدية في أنتاركتيكا والتوقعات المستقبلية لارتفاع مستوى سطح البحر.

يستنزف نهر ثوايتس الجليدي حوضًا ضخمًا في غرب القارة القطبية الجنوبية يعادل ارتفاع 65 سم في مستوى سطح البحر العالمي إذا فُقد النهر الجليدي بأكمله في المحيط. وعلى مدى العقود الأخيرة، كان هذا النهر الجليدي يترقق ويتراجع بمعدل متزايد، حيث كان يتساقط منه حوالي 50 مليار طن من الجليد سنويًا. إن استقراره أمر بالغ الأهمية، فبمجرد زوال ثوايتس، من المرجح أن تتسارع الأنهار الجليدية المجاورة في الذوبان أيضًا، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر لعدة أمتار على مدى قرون. ومع ذلك، لا يزال الغموض يكتنف بالضبط ما الذي يدفع التغيرات السريعة في ثوايتس.

وقد درج العلماء تقليدياً على وضع نماذج للأنهار الجليدية مثل ثوايتس على أنها ذات حدود ثابتة تسمى "خط التأريض" بين المكان الذي يستقر فيه الجليد بثبات على صخر الأساس والمكان الذي يرتفع فيه ليطفو على المحيط. في الواقع، تُظهر البيانات الجديدة أن هذه الحدود توصف بشكل أفضل على أنها "منطقة تأريض" بعرض كيلومترات تتحرك صعوداً وهبوطاً مع المد والجزر في المحيط. وضمن هذه المنطقة، يمكن لمياه المحيط الدافئة أن تصل بسهولة أكبر إلى الجانب السفلي الضعيف من الجبل الجليدي وتتآكله.

وللتقدم خطوة إلى الأمام، استخدم فريق بحثي من جامعة كاليفورنيا بقيادة عالم الجليد إريك ريغنوت الآن مجموعة جديدة فريدة من صور رادار الأقمار الصناعية اليومية للكشف عن تداخلات مياه البحر غير المنتظمة التي تمتد حتى خارج منطقة التأريض تحت جليد ثوايتس الأرضي. وبالاستعانة ببيانات من كوكبة الأقمار الصناعية الصغيرة ICEYE، التي وفرت تغطية يومية غير مسبوقة في أوائل عام 2023، قام الفريق برسم خريطة مفصلة لكيفية تحرك حدود منطقة الجليد الجوفي في ثوايتس في كل دورة مد وجزر.

ولدهشتهم، وجدوا دليلاً على أنه خلال المد والجزر المرتفع، يمكن أن تندفع مياه البحر إلى الداخل لمسافة تصل إلى 12 كيلومتراً تحت الجبل الجليدي، متغلغلةً في عمق المناطق التي تفترض النماذج أنها يجب أن تكون محمية على اليابسة. ومن خلال تتبع التغييرات الطفيفة في ارتفاع سطح ثوايتس، اكتشفوا مواقع معينة تنتفخ إلى أعلى بالتزامن مع ارتفاع المد والجزر - وهي علامة منبهة على أن مياه البحر تندفع من الأسفل مثل المثانة الممتلئة بالسوائل. واتخذت هذه الاقتحامات شكل "عيون ثور" دائرية يصل سمكها إلى 10 سنتيمترات تتمركز فوق المنخفضات المعروفة تحت السطح.

ويعزو الفريق الانتفاخ الداخلي إلى تدفق مياه البحر بسرعة تزيد عن 50 سم في الثانية على طول قاع النهر الجليدي. ويسمح نظام النقل السريع تحت الجليدي هذا لمياه المحيط الدافئة بالوصول الواسع لإذابة الجليد الأرضي الضعيف. وحتى التداخلات القصيرة للمد العالي يمكن أن يكون لها تأثيرات ضخمة، حيث أن الحرارة المطلوبة لإذابة 3 سنتيمترات فقط من الجليد المتراكب ستكون كافية لتدفئة عمود كامل بعمق متر من مياه البحر القادمة بمقدار 3 درجات مئوية - مما يعيد إمكانية ذوبانها لدورة المد التالية.

وتلقي النتائج ضوءًا جديدًا على الكيفية التي قد تكون بها حرارة المحيطات تعمل على إذابة الجليد الجليدي من الداخل، حتى أبعد من حيث تفترض النماذج أن الجليد مثبت بشكل صلب في صخر الأساس. قد تحتاج المفاهيم التي تعود إلى قرن من الزمان حول انتقال الأنهار الجليدية من جليد ثابت إلى جليد عائم إلى مراجعة، مع ما يترتب على ذلك من آثار على إمكانية التنبؤ بالصفائح الجليدية. ويشير الباحثون إلى أن تضمين آليات مثل الفيضانات الواسعة النطاق تحت الجليدية يمكن أن يسمح للنماذج بإعادة إنتاج التغيرات السريعة الأخيرة في القارة القطبية الجنوبية بشكل أفضل.

ولقياس الذوبان المحتمل من الاقتحامات المكتشفة، أجرى الفريق حسابات تستند إلى التغيرات التي يسببها المد والجزر في حجم مياه البحر داخل أوسع منطقة أرضية في ثوايتس والتي تم قياسها بطول 6 كم. وحتى مع الأخذ بافتراضات متحفظة، فقد قدروا معدلات ذوبان تصل إلى 65 مترًا سنويًا - وهو ما يكفي لتفريغ النهر الجليدي من الداخل على مقاييس زمنية تتعلق بالتوقعات المناخية.

يتأثر التوقيت والمسارات الدقيقة لانتقال مياه البحر بالنظام الهيدرولوجي المعقد تحت الجليدي في أنتاركتيكا، كما صممته سيلين داو من جامعة واترلو باستخدام البيانات الطبوغرافية المتاحة لطبوغرافيا القاع. وقد تنبأ نموذجها لنظام الصرف الجليدي (GlaDS) بشبكة تصريف موزعة عالية الضغط، مع تدفق المياه تحت الجليدية المكثفة بين القنوات ذات الضغط المنخفض التي تتماشى مع الأحواض في قاع النهر الجليدي.

ومن اللافت للنظر أن الأقمار الصناعية رصدت عيون الثور لأقصى مدى لتسرب مياه البحر متجمعة بين قناتين رئيسيتين من هذا القبيل - مما يفسر كيف يمكن لمياه البحر أن تنتشر بعيداً إلى الداخل على طول مناطق الضغط العالي. تعمل مخرجات جلايدز على مواءمة وصول مياه البحر مباشرة مع المناطق الأكثر عرضة للرفع الهيدروليكي من الأسفل مع ارتفاع المد والجزر. وفي المناطق البعيدة في الداخل، تُعزى عيون الثور المستمرة إلى تدوير المياه تحت الجليدية داخل النظام تحت الجليدي، بدلاً من التسرب المباشر للمحيط.

ويقف ثوايتس حالياً عند نقطة تحول عابرة - حيث يتراجع مقابل منحدر قاع مرتفع يبطئ انهياره مؤقتاً، ومع ذلك يستمر الذوبان من الوصول الواسع للمحيط دون هوادة. وبمجرد أن ينزلق النهر الجليدي إلى الوراء متجاوزاً حافة قادمة تسمى "Mouginot Ridge" في غضون العقد القادم، لن توفر تضاريس السرير المنحدرة بشدة أي كوابح لتراجع متسارع جامح. وسيحدد مصيره ومصير الأنهار الجليدية المجاورة ما إذا كان غرب القارة القطبية الجنوبية سيخضع لعدم استقرار الغطاء الجليدي البحري الذي يمتص عدة أمتار من ارتفاع مستوى سطح البحر من المحيط على مدى قرون.

تشير الأدلة الجديدة على تسرب المحيطات خلسةً إلى الداخل بعيداً إلى أن الأنهار الجليدية البحرية في ثوايتس وأنتاركتيكا قد تكون تفقد بالفعل كمية من الجليد أكثر مما تتوقعه النماذج. وكما خلص الباحثون، فإن تضمين فيزياء الفيضان القاعدي الواسع النطاق في محاكاة الغطاء الجليدي يمكن أن يكون مفتاحاً لكشف سبب تجاوز التغيرات السابقة لتوقعات النماذج. وقد يسمح تحديث رؤيتنا لكيفية تفاعل حرارة المحيطات مع الطبقة الجليدية السفلية الضعيفة في أنتاركتيكا بدوره بتحسين التوقعات لمساهمتها المستقبلية التي لا تزال غير مؤكدة ولكن يحتمل أن تكون هائلة في مستوى سطح البحر مع استمرار الاحتباس الحراري العالمي بلا هوادة.

المرجع (المراجع)

1. رينيو، إريك (2024). اقتحام مياه البحر على نطاق واسع تحت الجليد الأرضي لنهر ثوايتس الجليدي، غرب القارة القطبية الجنوبية [مجموعة بيانات]. درياد. https://doi.org/10.5061/dryad.3ffbg79rm

انقر على TAGS للاطلاع على المقالات ذات الصلة :

تغير المناخ | البيئة | المجتمع | تغير المناخ | البيئة | المجتمع