صحف الجليد القطبي الجنوبي: الأرض الأكبر حجماً

إن صحف الجليد في أنتاركتيكا هي أكبر حواجز أرضية على الأرض تغطي حوالي 14 مليون كيلومتر مربع وتملك حوالي 60 في المائة من مياه الكوكب العذبة، وإذا ما تذوب كل الغطاء الجليدي، فإن مستويات البحر العالمية سترتفع بحوالي 58 متراً، هذه الشرائح الجليدية ليست ثابتة، إنها نظم دينامية تستجيب لتغيرات الحرارة، وتيار المحيط، وظروف التوليد في المستقبل.

لمحة عامة عن صحائف الجليد في أنتاركتيكا

وتتألف صحائف الجليد في أنتاركتيكا من عنصرين رئيسيين هما: صحيفة الجليد في شرق أنتاركتيكا وصحيفة الجليد في غرب أنتاركتيكا، وتفصل هذه الشرائح الجليدية عن الجبال العابرة للقارات، وهي مجموعة جبلية تتسع للقارة، وتمتد هذه السلسلة من المياه إلى حوالي 10 ملايين كيلومتر مربع، وتحتوي على نحو 53 مترا من المكافئات في سطح البحر().

شرق المحيط الأطلسي

إن نظام المعلومات البيئية هو ورقة ثلج عالية الارتفاع، وهي تُعد على كرتون قاري، وتجعله مستقرا نسبيا مقارنة بنظيره الغربي، ويرتفع سطح الجليد إلى أكثر من 000 4 متر فوق سطح البحر في بعض المناطق، ويُمكن أن يتجاوز سمك الجليد 800 4 متر في الأعماق، وتتميز هذه الدراسة ببطء تدفق الجليد وبجو بارد وجاف.

صحيفة " غربي أنتاركتيكا "

إن نظام المعلومات الجغرافية العالمي هو صحيفة ثلجية بحرية، مما يعني أن أجزاء كبيرة من خط الأرض فيها تقل عن مستوى سطح البحر، مما يجعله بطبيعته غير مستقر لأن مياه المحيط الحارة يمكن أن تخفض من أفران الجليد وتتسبب في تراجع سريع، وترتكز القمة العالمية على سرير ينحدر إلى داخل الأرض، وهو شكل يمكن أن يؤدي إلى عدم استقرار الغطاء الجليدي البحري.

تشكيل وهيكل صحائف الجليد

بدأت صفائح الجليد في القطب الجنوبي تشكل منذ حوالي 34 مليون سنة خلال عملية الانتقال بين الأوسين والأوليكيين، وفتح ممر الدريك وتطوير القطب القطب الجنوبي عزل القارة عن مياه المحيط الأكثر دفئاً، مما سمح بتجميع الجليد، وعبر ملايين السنين، تصطدم الجليد في الجليد الجليد الجليدي، وتخلق طبقات تسجل تاريخ بحيرة الأرض.

وتتميز البنية الداخلية لصحائف الجليد بطبقات جليدية مختلفة لها خصائص مادية مختلفة، وتتكون الطبقات العليا من طبقة منخفضة الكثافة، بينما تكون الطبقات الأعمق كثيفة، وجليد واضح، وتشتت الجليد تحت وزنها، وتتدفق من داخل الساحل إلى السواحل، وتتراوح سرعة تدفق الجليد بين أقل من 10 أمتار في السنة في المناطق الداخلية وبين أكثر من 000 1 متر في السنة في الجليد السريع.

رفوف الجليد: تمديد التقلب

إن رفوف الجليد هي امتدادات عائمة من صفائح الجليد التي تحدث عندما يتدفق الجليد من القارة وعلى المحيط، وهي تؤدي دورا حاسما في تثبيت الغطاء الجليدي بتوفير العجلات الخلفية التي تحجب تدفق الجليد الداخلي، وأكبر رفوف الجليد في القطب الجنوبي هي رف الجليد روسي ورف الجليد فيفلنر - رفوف الجليد في كل منطقة من المناطق الأكبر منها.

الأثر العالمي للسل

إن لزوم صحائف الجليد في أنتاركتيكا عواقب بعيدة المدى على النظام المناخي العالمي والمجتمعات البشرية، والأثر المباشر على ارتفاع مستوى سطح البحر، حيث تحتوي صحائف الجليد في أنتاركتيكا على ما يكفي من المياه لرفع مستويات البحر العالمية بنحو 58 مترا، بل إن جزءا صغيرا من هذا الفقدان الجليدي سيكون له آثار كبيرة على المجتمعات الساحلية في العالم، وعلى مدى العقود القليلة الماضية، تسارع معدل فقدان الجليد من أنتاركتيكا.

فبعد ارتفاع مستوى سطح البحر، يؤثر تدهور الجليد في القارة القطبية الجنوبية على تداول المحيطات وأنماط المناخ، ويمكن أن تؤدي مدخلات المياه العذبة من الجليد المذوب إلى تعطيل تكوين مياه القوس في أنتاركتيكا، وكتلة مياه باردة تقود إلى تعميم المحيطات على الصعيد العالمي، ويمكن أن تؤدي التغيرات في تداول المحيطات إلى تغيير حركة النقل الحراري، وأنماط التهطال، وتوزيع المغذيات البحرية، بالإضافة إلى أن فقدان الجليد من مياه المحيط القطبية المظلمة.

ارتفاع مستويات البحر

ارتفاع مستوى سطح البحر ربما يكون أكثر تأثيرات موثقة جيداً لذوبان الجليد، فعلى الصعيد العالمي، ارتفعت مستويات سطح البحر بنحو 20 سنتيمتراً منذ بداية القرن العشرين، ومعدل الارتفاع يتسارع.

وتعاني المجتمعات الساحلية بالفعل من آثار ارتفاع مستوى سطح البحر في شكل زيادة الفيضانات والتحات واقتحام المياه المالحة، وتعاني الدول الجزرية المنخفضة ومناطق دلتا من الضعف بوجه خاص، ويمكن أن تواجه المدن الكبرى مثل نيويورك وشنغهاي ومومباي تحديات كبيرة إذا استمرت مستويات سطح البحر في الارتفاع، ويجري تنفيذ تدابير التكيف، بما في ذلك الجدران البحرية والحواجز الفيضانية والتراجع المنظم، في بعض المناطق، ولكن نطاق التحدي هو.

الأثر على تداول المحيطات

إن تشكيل مياه قاع القطب الجنوبي يحدث في عدد قليل من المناطق الرئيسية حول القارة القطبية الجنوبية، بما في ذلك بحر ويديل وبحر روس، وهذه العملية تنطوي على تبريد وغرق المياه السطحية، التي تنتشر في اتجاه الشمال على طول قاع البحر، وقد تؤدي مدخلات المياه العذبة من تذويب الجليد إلى الحد من ملوحة المياه السطحية وكثافة مياهها، مما يعوق عملية التداول بالفيضان.

العوامل التي تؤثر على قابلية التحمل في أشعة الجليد

إن استقرار صحائف الجليد في أنتاركتيكا تتأثر بمجموعة معقدة من العوامل التي تعمل على مختلف النطاقات الزمنية، وتشمل درجة الحرارة في الغلاف الجوي، ودرجة حرارة المحيطات، وثبات الجرف الجليدي، والهيدرولوجيا دون الجليدية، والديناميات الجليدية الداخلية، وفهم كيفية تفاعل هذه العوامل أمر أساسي للتنبؤ بسلوك صحائف الجليد في المستقبل.

Atmospheric Warming

وقد أثر ارتفاع درجات الحرارة في الغلاف الجوي على صحف الجليد أساسا من خلال زيادة الانصهار السطحي، وفي حين أن الانصهار السطحي أكثر شيوعا في شبه القارة القطبية الجنوبية، فإنه يمكن أن يحدث أيضا في مناطق ساحلية أخرى، حيث يمكن للماء المميت أن يمتد إلى طبقة مليئه ويعاد تجميده، أو يمكن أن يتدفق إلى المحيط، وفي بعض الحالات، يمكن للماء المميت أن ينزف عبر الجليد إلى قاعدة الجليد، حيث يمكن أن يخفف من التدفق.

حرارة المحيطات

المياه المشتعلة في المحيط هي المحرك الرئيسي لخسائر الجليد من غرب القارة القطبية الجنوبية، وعمق الماء العميق، وكمية مياه دافئة نسبياً، وتدفق إلى الجرف القاري، وداخل أفران الجليد تحت خط الجليد، وهدر الجليد من أسفله، وقلّص من عدم استقراره، وقلّص من قدرته على تثبيط تدفق الجليد في البر،

مؤخرات الثلج

وتتصرف رفوف الثلج كعاهرات تُحدّد تدفق الجليد الداخلي، وعندما يكون هناك رف جليدي، فإنها توفر النسيج الذي يبطئ من تيار الجليد ويتغذى عليه، وإذا كان الرف الجليدي يُخفّف أو ينهار، فإن هذا التأثير المُعَدّل يتسارع، وتتسارع الجليد الداخلي، وقد أدى فقدان الشولف الجليدي في لارسن في عام 2002 إلى زيادة ثلاثة أضعاف في تدفق الجليد.

الهيدرولوجيا دون الإقليمية وظروف النوم

فالظروف في قاعدة صحيفة الجليد تؤدي دورا حاسما في تحديد سرعة تدفق الجليد، حيث يكون السرير دافئا ومبتلا، يمكن للجليد أن ينزلق بسهولة أكبر، مما يؤدي إلى سرعة تدفق المياه، فالبحيرات دون الجليدية، مثل تلك الموجودة في نظام " ويلز " ، يمكن أن تُستنزف بصورة دورية وأن تتسبب في قياس سريع للجدل، وتتحكم في توزيع المياه الجوفية بواسطة التدفتر الحراري البارد.

المناطق الرئيسية المثيرة للقلق

بينما كل صحف الجليد في أنتاركتيكا له أهمية علمية، فإن بعض المناطق قد اجتذبت اهتماما خاصا بسبب التغيرات السريعة التي طرأت عليها وإمكانياتها للإسهامات الكبيرة في ارتفاع مستوى سطح البحر، فقطاع بحر الأموندسن في غرب أنتاركتيكا، الذي يشمل جزيرة بين وثويتز الجليدية، يشار إليه غالبا بـ "الدوق الضئيل" في صفائح الجليد هذه هي من بين أسرع ما تنهار الجليد في القطب الجنوبي.

وفي شرق أنتاركتيكا، يشكل غلام التوتن مصدر قلق كبير، ويستنزف هذا الجليد جزءا من حوض أورورا الفرعي، الذي يحتوي على ما يقدر بـ 3.5 متر من مكافئ سطح البحر، ويصبح ثعبان توتين غلاسير عرضة لدفء مياه المحيط التي تصل إلى خط الأرض من خلال طبقة عميقة، وقد أظهرت الملاحظات أن المهدّد الجليدي كان نحيفاً، كما أن اهتمامه الأخير به.

جهود الرصد والبحث

إن رصد صحائف الجليد في أنتاركتيكا هو مشروع ضخم يتطلب مزيجا من الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، والملاحظات الميدانية، والنماذج العددية، والهدف هو تتبع التغيرات في كتلة الجليد، وسرعة تدفق الجليد، وموقع خط الأرض، وسمك الرف الجليدي، وتستخدم هذه المعلومات لتحسين التنبؤات بتصاعد مستوى البحر في المستقبل وفهم العمليات التي تؤدي إلى فقدان الجليد.

البعثات الساتلية

وتُعد السواتل الأداة الرئيسية لرصد صحائف الجليد على نطاق قاري، ويمكن أن تُستخدم هذه البعثات في رصد مستويات الجليد العالية، وفي عمليات الرصد التي يقوم بها نظام الرصد العالمي، وفي إطار نظام الرصد الجوي، في مجال الجاذبية الأرضية، حيث يمكن استخدام هذه البيانات لتحديد التغيرات في الكتلة الجليدية، وقد وفرت هذه البعثات سجلا مستمرا للفقد الجماعي في منطقة أنتاركتيكا منذ عام 2002.

الملاحظات الميدانية

ولا بد من إجراء عمليات رصد ميدانية لتحديد البيانات الساتلية ولفهم العمليات التي تقود سلوك صفائح الجليد، إذ لا يمكن للباحثين نشر أجهزة استقبال للشبكة العالمية لتحديد المواقع على سطح الجليد لقياس سرعة تدفق الجليد وتشوههه، وتستخدم رادار شبكة الجليد في رسم خرائط لطبوغرافيا الأسرة والطبقات الداخلية لورقة الجليد، وتحفر نواة الجليد لاستعادة عينات من الآلات القديمة لبقاع الجليد والهواء، مما يوفر سجلاً قياسياً لدرجات الجليد.

النمذجة العددية

وتستخدم نماذج عديدة لتحفيز سلوك صفائح الجليد ولتوقع التغيرات المقبلة، وتشمل هذه النماذج فيزياء تدفق الجليد، والتفاعلات بين الغطاء الجليدي والمحيط، وآثار تسرّب المناخ، وتشمل نماذج التقلبات الجليدية ذات المستوى المختلط نموذجاً لحجم الجليدي الموازي، ونماذج نظام آيسيت (ISSSM)، ونموذجاً لنموذجاً لتوقعات الجليد في المجتمعات المحلية.

التوقعات المستقبلية

إن إسقاط السلوك المستقبلي لصحائف الجليد في أنتاركتيكا يشكل تحديا علميا معقدا، ويقدم تقرير التقييم السادس للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ مجموعة من الإسقاطات لمساهمة أنتاركتيكا في ارتفاع مستوى سطح البحر بحلول عام 2100، من حوالي 5 سنتيمترات في سيناريوهات منخفضة الانبعاثات إلى أكثر من 40 سنتيمترا في إطار سيناريوهات عالية الانبعاثات، وهذه الإسقاطات لا تشمل احتمال حدوث انهيار سريع في الجليد، مما قد يزيد كثيرا عن 2100.

إن مصير صحائف الجليد على المدى الطويل يتوقف على مسار انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، وإذا استمرت الانبعاثات في الارتفاع، فإن حرارة الغلاف الجوي والمحيطات ستؤدي إلى زيادة فقدان الجليد من أنتاركتيكا، وإذا انخفضت الانبعاثات انخفاضا حادا، قد يكون من الممكن إبطاء أو حتى وقف تراجع صفائح الجليد، غير أن بعض العمليات، مثل معتكف خط الأرض في غرب أنتاركتيكا، قد تكون بالفعل غير قابلة للانتكاس على مدى قرون من الزمن البشري.

خاتمة

إن صحائف الجليد في أنتاركتيكا هي أكبر صور أرضية جليدية على الأرض وتؤدي دورا محوريا في النظام المناخي العالمي، وتخزن كميات كبيرة من المياه العذبة، وترتب على ذوبانها آثار مباشرة على مستويات البحر، وتداول المحيطات، والأنماط المناخية، وتظل صفائح الجليد نظما دينامية تستجيب لتغيرات الحرارة، وتيار المحيطات، والظروف الجوية، وقد كشفت الملاحظات الأخيرة عن حدوث ارتفاع سريع في مستويات الجليد، ولا سيما في غرب أفريقيا، مما يثير شواغل بشأن رصدها.