صفائح الجليد هي مساحات شاسعة من الجليد الأرضي الجليدي تغطي أجزاء كبيرة من سطح الأرض، في منطقة القطب الشمالي ومناطق القطب الجنوبي، وهذه الجثث الهائلة من الجليد ليست مجرد أراض متجمدة، بل هي مكونات دينامية ونشطة في النظام المناخي العالمي، تعمل كسجلين لأوضاع الغلاف الجوي الماضي ومنظمي المستويات البحرية الحديثة، فهم السمات الطبيعية وتشكيل مجموعات الجليدية أمر أساسي لفهم كيفية تغير المناخ

الخصائص المادية لصحائف الجليد

وتميز صحائف الجليد بحجمها غير العادي، إذ يجب أن تغطي صحيفة الجليد أكثر من 000 50 كيلومتر مربع من مساحة الأراضي، أي ما يقرب من حجم ولاية غربي فيرجينيا أو بلد كرواتيا، وتمتد مساحتها نحو 14 مليون كيلومتر مربع، بينما تغطي صفحة الجليد في غرينلاند نحو 1.7 مليون كيلومتر مربع، وتضاهي هذه الأبعاد الهائلة متوسط مساحتها الإجمالية:

التضاريس السطحية والرسوم

إن سطح ورقة الجليد بعيد عن سهل سلس وغير مميز، وهو يظهر تضاريسا معقدا يتكون من حجر الأساس، وديناميات تدفق الجليد، وتداخل عمليات التكديس والتجمع، وتشمل السمات السطحية الرئيسية ارتفاعات الجليد، حيث يتدفق الجليد حول مرتفعات سطحية وجليدية، وهي تكوّن من حيث تقارب التدفق الجليدي عشر.

رفوف الجليد والخطوط البرية

حيث تلتقي صفائح الجليد بالمحيطات، فإنها تتوسع في الرفوف الجليدية العائمة، وهذه الأرفوف هي امتدادات عائمة لصحيفة الجليد البرية ويمكن أن تغطي مناطق هائلة، حيث ترتفع ثلج روس في أنتاركتيكا إلى حجم فرنسا تقريبا، وتفقد الغطاء الجليدي الاتصال بهمش الأساس وتبدأ في العوامة يسمى خط التدحرج الأرضي.

التضاريس والهيدرولوجيا

وتكمن في خضم ورقة الجليد مشهدا مخفيا للجبال والوادي والأحواض والبحيرات، وتمارس الطبقات السطحية الفرعية سيطرة قوية على اتجاه التدفق الجليدي وسرعة الجليد، وفي بعض المناطق، تقع أحواض سطحية عميقة تحت سطح البحر، مما يجعل الجليد المتضخم عرضة للتسلل إلى مياه المحيط الحار، كما أن البيئة شبه البحرية تحتوي على شبكات مائية واسعة النطاق، بما في ذلك مياه البحيرات الكبرى

تكوين صحائف الجليد

وتتكون صحائف الجليد من خلال عملية ترتفع فيها آلاف السنين، والشرط الأساسي هو استمرار الثلوج الذي يتراكم بعد عام دون أن يذوب تماماً خلال الصيف، وتتم تلبية هذه الحالة في المناطق القطبية والعالية حيث تظل درجات الحرارة أقل من التجميد بالنسبة لمعظم أو كل العام، والتحول من الثلج الطازج إلى الجليد الجليدي هو عملية تدريجية من الدمج والاستجمام تدفعها عوامل الترجيح المفرطة.

من سنو إلى فيرن إلى الثلج

وعندما يسقط الثلج الطازج، فإن له كثافة تتراوح بين ٥٠ و ١٠٠ كيلوغرام لكل متر مكعب، وفي ظل ضغط الثلوج اللاحقة، تُضغط جيوب الهواء بين بلورات الثلج، وتبدأ الثلوج في الأشعة الميضوية، وبعد سنة أو سنتين، تتحول البلور إلى مرحلة متوسطة مليئة بين الجليد والجليد الجليدي.

الرصيد التراكمي - التراكمي

ويتوقف نمو أو انكماش ورقة الجليد على التوازن الصافي بين التراكم والتراكم، ويحدث التراكم أساساً من خلال سقوط الثلج، ولكنه يشمل أيضاً ترسيب ثلج متجمد وثدي الرياح، ويشمل التراكم جميع العمليات التي تزيل الكتلة من الغطاء الجليدي: التراكم السطحي والهزء، والاختلال (الانتقال المباشر من التراكم الصلب إلى البراز)، وتآكل الهواء، وحساب الجليد.

جدول التكوين المؤقت

إن بناء صفحة جليدية من النسب القارية يتطلب عشرات الآلاف إلى ملايين السنين، وقد بدأت صفحة الجليد في أنتاركتيكا تشكل منذ حوالي 34 مليون سنة خلال فترة الانتقال في إيوكيين - أوليغيسين، عندما انخفضت درجات الحرارة العالمية وأصبحت القارة معزولة من قبل تيار القطب، وقد تكون صحيفة غرينلاند الجليدية أصغر حجما، حيث تحدث التشكيلات الأولية قبل نحو 3 ملايين سنة في بليسون، وقد شهدت كل قشرة جليدية تغيرات متعددة.

The Role of Ice Sheets in the Climate System

(ب) إن صحائف الجليد ليست سمات سلبية للمناظر الطبيعية؛ فهي تتفاعل بنشاط مع نظام المناخ من خلال آليات التغذية المرتدة المتعددة؛ وقدرتها العالية على التعبير عن الإشعاع الشمسي - التي تعكس فيها صحائف الجليد نسبة كبيرة من ضوء الشمس القادم إلى الفضاء، وتساعد على تهدئة الكوكب، حيث إن صحائف الجليد تتقلص، والأسطح الأكثر ظلماً مثل الصخور أو المياه المفتوحة تتعرض للمزيد من الطاقة الشمسية وتزيد من التداول الجليدي في عملية

الاختلافات بين صحائف الجليد القطبية الشمالية والجنوبية

وفي حين أن منطقتي القطب الشمالي والجنوبية تستضيفان صحائف الجليد، فإن طبيعة وسلوك هذه الكتلة الجليدية تختلف اختلافا كبيرا، وأهم تمييز يكمن في موقعها الجغرافي ونوع الجليد الذي تحتوي عليه، وصحيفة الجليد القطبية الجنوبية هي صحيفة جليدية أرضية تغطي الكتلة القارية لأنتاركتيكا، وتميز منطقة القطب الشمالي، على النقيض، مزيجا من الجليد البحري العائم في المحيط القطبي الشمالي، ودرجة استقرار الأرض الخضراء.

صحيفة الجليد القطبية الجنوبية: الأرض المزروعة والمنتشرة

إنّ شلن الجليد القطبي الجنوبي هو أكبر كتلة من الجليد على الأرض، يحتوي على نحو 90 في المائة من الجليد في العالم في المياه العذبة، وإذا كان لبقع الجليد القطبي الجنوبي أن تذوب، فإنّ مستويات البحر العالمية سترتفع بنحو 58 متراً، وينقسم الجليد إلى ثلاثة عناصر متمايزة، هي: شلن الجليد في شرق القارة القطب الجنوبي، وصحيفة الجليد في القطب الجنوبي الغربي، والجزء الأكبر منها.

الجليد القطبي: الجليد البحري وصحيفة الجليد في غرينلاند

منطقة القطب الشمالي تحتوي على نوعين رئيسيين من الجليد: الجليد البحري الذي يشكل وذوبان على سطح المحيط القطبي الشمالي، وصحيفة الجليد في غرينلاند التي تغطي حوالي 80 في المائة من سطح الأرض في غرينلاند، والثلج في القطب الشمالي ضعيف مقارنة بظاهرة الجليد في الأرض، ويمتد عادة من 1 إلى 4 مترات في سميكة، ويخضع دورات موسمية هائلة من النمو والتراجع.

Contrasting Responses to Climate Change

كما أن استجابة الجليد القطبي القطبي والقطب الجنوبي للاحترار تختلف اختلافا ملحوظا، فقد انخفض الجليد البحري في القطب الشمالي انخفاضا حادا في كل من النطاق والسماكة على سجل السواتل )منذ عام ١٩٧٩(، حيث انخفضت نسبة الجليد في المنطقة الجنوبية إلى نحو ١٣ في المائة في كل عقد، بينما ترتفع نسبة الجليد في منطقة غرينلاند بمعدلات متسارعة، وذلك أساسا من خلال الانصهار السطحي وزيادة تفريغ البرقي الجليدي في أنتاركتيكا، وهي أكثر اختلالا:

أهم سمات صحيفة الجليد القطبية الجنوبية

  • وتحتوي صحيفة الجليد القطبية الجنوبية على نحو 60 مترا من مكافئات الارتفاع المحتملة في مستوى سطح البحر، حيث تبلغ مسودة الجليد في شرق أنتاركتيكا وحدها 53 مترا تقريبا.
  • وتبلغ مساحتها 160 2 متراً في سميكها، حيث يتجاوز الحد الأقصى المسجل للسمك 800 4 متر في حوض الاسترلابي الفرعي.
  • أكثر من 90 بالمئة من الثلج في العالم مقفل في صفحة الجليد القطبي الجنوبي
  • وتُحاط صحيفة الجليد بالمحيط الجنوبي، الذي يؤدي دوراً حاسماً في قيادة الإذابة البسالية للجليد وديناميات خط الأرض.
  • وتشكل البحيرات الفرعية، بما فيها بحيرة فوستوك وبحيرة ويلانز، شبكة مائية واسعة تحت الغطاء الجليدي الذي يؤثر على ديناميات تدفق الجليد.
  • وتتدفق ممرات الجليد ذات التدفق السريع التي تهدر الحساب الداخلي لغالبية التصريف الجليدي من القارة وتشكل أهدافاً رئيسية للرصد.
  • وتعتبر صحيفة الجليد في غرب أنتاركتيكا ضعيفة بوجه خاص لأن معظم سريرها يقع تحت مستوى البحر، مما يجعلها عرضة لعدم استقرار صفائح الجليد البحرية.

Ice Sheet Dynamics and Mass Balance

وتسير صحائف الجليد باستمرار، وتتدفق تحت وزنها من المرتفعات الداخلية إلى الحواف، وهذا التدفق يتأثر بالإجهاد الذي يصيب الجليد المتضخم ويسهله التحلل داخل الإطار الجليدي الجليدي الكريستالي، والانزلاق في الرطوبة الجليدية عند ارتفاع درجة الحرارة التراكمية عند نقطة الانصهار.

ألعاب الثلج ودورها

إن مجرى الجليد ضيق، وممرات سريعة الحركة داخل الغطاء الجليدي حيث يمكن أن تصل السرعة إلى عدة مئات من المترات في السنة، وهذه تُستنزف أجزاء كبيرة من المناطق الداخلية، وهي المواسير الرئيسية للتصريف الجليدي في المحيط، وعادة ما تكون تُقَفَّر مجرى الجليد بواسطة الترسبات المختلة أو مُشوَّف بواسطة المياه الجوفية، مما يقلل من الاحتكاك الباز ويُطِّر.

التلطيق السطحي والهيدروروف

ويحدث الانصهار السطحي على صحائف الجليد في الأشهر الصيفية التي ترتفع فيها درجات الحرارة فوق البرد، ويمكن للماء الملطخ أن يطوف على السطح، ويشكل البحيرات السطحية التي يمكن أن تصل إلى عدة كيلومترات في قطرها، وعندما تهتز البحيرات، يمكن أن تهبط المياه عبر الجليد من خلال الخرافات أو الأفواج، وترتفع إلى قاعدة الغطاء الجليدي وتشتت الواجهة الجليدية.

لماذا ملصقات الثلج على مستوى البحر

إن أكثر الآثار المباشرة واللاحقة لتغير الغطاء الجليدي بالنسبة للمجتمعات البشرية هي ارتفاع مستوى سطح البحر، إذ أن صحائف الجليد في غرينلاند وفي أنتاركتيكا معاً تحتفظان بما يكفي من الثلج لرفع مستويات سطح البحر العالمية بأكثر من 65 متراً، بل إن التغيرات المتواضعة في التوازن الجماعي لهذه الصفائح الجليدية تترجم إلى تغييرات قابلة للقياس في مستوى سطح البحر، وعلى مدى العقود الثلاثة الماضية، فإن الخسارة الجماعية في غرينلاند وفي أنتاركتيكا قد زادت من حوالي 20 ميلاً إلى مستوى البحر العالمي في أواخر عام 1992 و20.

وترصد الإدارة الوطنية لدراسة المحيطات والغلاف الجوي ] الاتجاهات والمشاريع العالمية في مستوى سطح البحر التي سيستمر ارتفاع مستوى سطح البحر في التعجيل بها في العقود المقبلة، حيث تصبح صحائف الجليد مساهما متزايدا، وفي أسوأ السيناريوهات، يمكن أن يؤدي الانهيار السريع لأجزاء من الغطاء الجليدي في غرب أنتاركتيكا إلى زيادة عدد مرات التآكل في مستوى سطح البحر في غضون قرون قليلة.

الرصد والبحث

ظروف المراقبة وفهم الأغطية الجليدية هي مسعى علمي معقد يتطلب مزيجاً من الاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، ومسحات الهواء، وقياسات أرضية، ونموذج رقمي، بعثات ساتلية مثل ICESat-2 وCryoSat-2 تستخدم مقياس الجليد في وكالة الفضاء الأوروبية لقياس الجليد في قياسات الجليد

وتُدرج هذه النماذج هذه الملاحظات لتحفيز سلوك صفائح الجليد في سيناريوهات مناخية مختلفة، وهذه النماذج أدوات أساسية لتوقع ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل وفهم العمليات التي تتحكم في استقرار صفائح الجليد.() وتُعد مشاريع نموذجية مشتركة بين المقارنات، تُنظَّم من خلال مشروع نموذجي لمقارنة الجليد (ISMIP6)، وتُجمع مجموعات بحث من جميع أنحاء العالم لمقارنة وتحسين التنبؤات النموذجية.()

الاستنتاج: مستقبل صحائف الجليد

The physical features and formation of ice sheets in the Arctic and Antarctic regions represent one of the most active frontiers in Earth science. These immense ice masses are not static relics of a colder past but dynamic systems that respond sensitively to changes in temperature, ocean circulation, and atmospheric forcing. As global temperatures continue to rise, the future of the ice sheets hangs in the balance. The Greenland Ice Sheet is losing mass at an accelerating rate, driven largely by surface melting and increased runoff. In Antarctica, the picture is more complex but equally concerning, with West Antarctica and the Antarctic Peninsula showing clear signs of instability. The decisions made today regarding greenhouse gas emissions will determine the trajectory of ice sheet change for centuries to come. Continued research, monitoring, and international collaboration are essential to reduce uncertainties and equip societies with the knowledge needed to adapt to a changing world. Ice sheets will continue to shape our planet's coastlines and climate for generations to come, and understanding their behavior has never been more urgent.