Human Encounters with Ice Sheets: Exploration, Research, and Environmental Challenges

إن صحائف الجليد هي ملامح ضخمة، وملامح قارية تغطي أكثر من ٠٠٠ ٥٠ كيلومتر مربع من الأراضي، مع صحائف الجليد في غرينلاند وفي أنتاركتيكا التي تستهلك أكثر من ٩٩ في المائة من المياه العذبة في العالم، وهذه المناظر المجمدة هي من بين أكثر البيئات شيوعا وأقلها سهولة في الوصول إليها على الأرض، ومع ذلك فقد زادت اللقاءات البشرية مع هذه البلدان زيادة كبيرة على مدى القرن الماضي، فمن الرحلات الاستكشافية المبكرة إلى المحطات العلمية الحديثة، ومن خلال الرصد بواسطة السواتل، فإن تفاعلنا مع النظم الجليدية مع هذه المتطورة مع الأرض،

استكشاف صحائف الجليد: من التجارب الشمسية إلى التكنولوجيا الحديثة

وقد بدأت مقابض البشر مع صحائف الجليد في فترة الاستكشاف القطبي في أواخر القرنين التاسع عشر والعشرين، وكانت المستكشفون المبكرون مثل فريدتوف نانسن، وروبرت فالكون سكوت، وأرنست شاكلتون قد غامروا في صحائف الجليد في غرينلاند وأنتاركتيكا في ظروف وحشية، وكثيرا ما كانت لديهم معدات محدودة، ولم تكن أهدافهم الأساسية هي الاكتشاف الجغرافي، ورسم خرائط السواحل، والوصول إلى الوصلات الجليدية.

العصر الكروي لاستكشاف أنتاركتيكا

وقد شهد ما يسمى بالعمر الكري )حوالي ١٨٩٥-١٩٧( أول مشاهد عميقة على صحيفة الجليد في أنتاركتيكا، وفي عام ١٩٠٩، وصلت بعثة شاكلتون نيمرود إلى نقطة في حدود ١٨٠ كيلومترا من القطب الجنوبي، وفي الفترة ١٩١١-١٩١٢، استطاعت شركة روالد أموندسن وروبرت فالكون سكوت أن تتقدم في وقت مبكر ببيانات غير قيمة إلى القطب.

منتصف القرن العشرين: مسارات ميكانيكية ومراكز بحوث مبكرة

وبعد الحرب العالمية الثانية، تحولت التطورات التكنولوجية في استكشاف أوراق الجليد، كما أن عملية ارتفاع مستوى المضخة في البحرية الأمريكية )١٩٤٦-١٩٧٤( استخدمت الطائرات وتعقبت المركبات لرسم خرائط لمناطق كبيرة في أنتاركتيكا، وفي الخمسينات والستينات، قامت هذه المحطة بحفر الآبار فوق الأرض، وتركيب مركبات متعقبة لعالمي تزلج على الجليد، وعبر محطة الجليد الخضراء، وفي الوقت نفسه، قامت بمسح البيانات عن ثلجتها.

Modern Exploration: Satellites, Drones, and Autonomous Instruments

ولا يتطلب الاستكشاف اليوم من البشر أن يقطعوا الغطاء الجليدي على الأقدام أو في المركبات اللازمة لرسم الخرائط الأساسية، ومع ذلك فإن السواتل مثل الساتل ICESat-2 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، وأجهزة الرصد المباشر للسواتل CryoSat-2، تقاس ارتفاع الجليد وتتغيرات السميكة مع وجود قياسي على نطاق المسافات الوسطى، وتسمح المركبات الجوية غير المأهولة والمركبات ذات المدارية تحت سطح الماء باختراقات الأرضية.

البحوث والدراسات العلمية: فتح صفحة الجليد

وتتناول البحوث العلمية بشأن صحائف الجليد مسائل أساسية عن تاريخ الأرض في المناخ، وتغير مستوى سطح البحر، وديناميات تدفق الجليد، وتعمل صحائف الجليد كمحفوظات للغلاف الجوي الماضي: فكل طبقة سنوية من الفقاع الجليدية تُضخ من الفقاعات الهوائية، والغبار، والنظائر الكيميائية التي تسجل درجة الحرارة، وتركيزات غازات الدفيئة، والثورات البركانية، وقد أدى تحليل هذه النواة إلى ثورة في علم الشلل.

Ice Core Records: A Window into the past

وقد أتاحت نواة الجليد العميق، مثل تلك التي تُعد من فوستوك، ودوم سي، ومشروع غرينلاند الأساسي، سجلات مناخية مستمرة تمتد إلى 000 800 سنة، وتظهر هذه النواة وجود ارتباط واضح بين مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجة الحرارة العالمية على عدة دورات في القطب الجليدي، وتظهر هذه النماذج في الوقت الراهن فيما بين البلدان النامية مقارنة بسجلات هولوجين في المستقبل.

"العلامات الجليدية" "كيف تتحرّك الجليد و"ميلتس

وفهمت كيف أنّ أغطية الجليد تتدفق وتخسر كتلة من الأهمية بالنسبة لتوقع ارتفاع مستوى سطح البحر، وتدفق الجليد ببطء من داخلها إلى الحواف حيث يُحسب في أعالي الجبال الجليدية أو الأنهار الجليدية، وحددت البحوث عمليات جديدة تُعجل بفقد الجليد: تيار المحيط يذوب من تحته (البلاطة) وسرعة المياه السطحية يمكن أن تُنقَض من خلال الرش الجليد في انتظاراً،

الاستشعار عن بعد والنماذج

أما البعثات الساتلية، بما فيها " انتعاش الجاذبية " و " تجربة المناخ " ، و " المنظمة العالمية للأرصاد الجوية " ، فقد تقيس التغييرات في مجال الجاذبية الأرضية لحساب التوازن الجماعي للجليد، وتظهر النتائج أن كلا من " غرينلاند " و " أنتاركتيكا " يفقدان كتلة في معدل متسارع، ويسهمان في ما يتراوح بين ٢٠ و ٢٥ في المائة من ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي الملاحظ.

التحديات البيئية: ملطخة صحائف الجليد والنتائج العالمية

إن التحدي البيئي الأكثر مباشرة الذي تمثله اللقاءات البشرية مع صحائف الجليد هو تسارعها، فمع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تفقد صحف الجليد الكتلة من خلال الانصهار السطحي، وهروب المياه، وزيادة تصريفها في المحيط، وتدخل مياه الذراع هذه المحيط العالمي، وترفع من مستويات البحر، وتغير أنماط تداول المحيطات، وتمتد الآثار إلى ما هو أبعد من الفيضانات الساحلية.

مستوى سطح البحر وقابلية التأثر الساحلي

وقد ارتفع مستوى سطح البحر العالمي بحوالي ٢٠ سنتيمترا على مدى القرن الماضي، وتتسارع وتيرة ذلك، وأصبحت صحائف الجليد الآن المساهم المهيمن: فقد غرينلاند وحدها ما متوسطه ٢٨٠ بليون طن من الجليد في السنة بين عامي ٢٠٠٢ و ٢٠٢٣، بينما فقدت أنتاركتيكا ١٥٠ بليون طن في السنة، وإذا ما انفجرت جميع أغطية الجليد في غرينلاند، فإنها سترفع مستوى البحر بمقدار ٧,٤ مترا - ما يعادل عدد المدن الرئيسية في العالم)٢(.

Albedo Feedback and Amplified Warming

وتظهر صحائف الجليد ضوء الشمس )البطي العالي( الذي يساعد على إبقاء الكوكب بارداً، حيث أنها تذوب أو تسود أسطح أكثر ظلماً أو سطحاً أو محيطاً أو أرضاً معرضة، وتستوعب إشعاعاً شمسياً أكثر وتتسبب في المزيد من الاحترار، وهذه الحلقة المرتدة قوية بوجه خاص في غرينلاند، حيث يبرز متوسط أحواض الجليد نتيجة لنمو الطحال وتراكم الغبار.

دائرة المحيطات وتشوه النظام الإيكولوجي

وتدخل المياه العذبة من صحائف الجليد المذوفة المحيط ويمكن أن تعطل حركة حرارة البحر العالمية، بما في ذلك التداول عبر المحيط الأطلسي في المناطق الحضرية المتاخمة، ويمكن أن يؤدي تباطؤ هذه المادة إلى التبريد في شمال أوروبا، والتحولات في أنماط هطول الأمطار الاستوائية، وانخفاض إنتاجية النظم الإيكولوجية البحرية، بالإضافة إلى أن المياه المميتة تحمل مغذيات وبحيرات وملوثات في المحيطات المتغيرة.

الجهود الدولية في مجال السياسات والتخفيف من حدة الآثار

إن معالجة التحديات البيئية التي تطرحها صفائح الجليد تتطلب تعاونا عالميا، ويجمع الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ النتائج العلمية لصانعي السياسات، ويلتزم اتفاق باريس بأن تحد الدول من الاحترار إلى أقل بكثير من درجتين مئويتين، غير أن التعهدات والإجراءات الحالية غير كافية لتحقيق هذه الأهداف، وحتى إذا تم قطع الانبعاثات بسرعة، فإن صفائح الجليد ستستمر في الاستجابة لشبكات الإنذار السابقة والحالية من الاحترارة لقرون.

Human Communities and Ice Sheets: Interactions at the Frontiers

فبخلاف الباحثين والمستكشفين، تتداخل صحائف الجليد أيضا مع حياة الشعوب الأصلية، ومشغلي السياحة، وصناعات استخراج الموارد، وفي غرينلاند، تعتمد مجتمعات الإنويت الأصلية منذ وقت طويل على هامش الغطاء الجليدي للصيد والسفر، وفي حين أن معتزات الجليد، تصبح المناطق الجديدة في متناول التعدين والشحن، ولكنها أيضا تستحدث مخاطر مثل زيادة عجلات الجليد في الجليد وتغيير ظروف الجليد في البحر.

وفي أنتاركتيكا، ينظم الوجود الإنساني نظام معاهدة أنتاركتيكا، الذي يسمي القارة كاحتياطي طبيعي مكرس للسلام والعلم، وقد تنمو السياحة في أنتاركتيكا من بضعة آلاف زائر في السنة في التسعينات إلى أكثر من 000 100 شخص اليوم، معظمهم على متن سفن بحرية نادرا ما تلمس صفيحة الجليد نفسها، ومع ذلك، فإن الشواغل المتعلقة بانسكابات الوقود، والاضطرابات في الحياة البرية، والأصناف غير المفتقرة، قد تؤخذ على نحو خطير.

الاستنتاج: المرجع المعني بمواصلة الدراسة والعمل

إن اللقاءات البشرية مع صحائف الجليد قد تطورت من المغامرات الاستكشافية المهددة إلى مشروع بحثي متطور متعدد التخصصات، فالمعرفة المكتسبة من حفر الجليد، ورصد السواتل، والدراسات الميدانية قد غيرت فهمنا الأساسي لنظام المناخ في الأرض، والآثار العميقة للأنشطة البشرية، وفي الوقت نفسه، فإن سرعة إنصهار صحائف الجليد تشكل أحد أكثر التحديات البيئية إلحاحا في عصرنا.