الكوارث الطبيعية وآثارها
العلم آثار الغلاسيات على الأراضي
Table of Contents
دراسة التوهج تكشف عن مدى كثرة الكتل الجليدية التي قامت مراراً بتشكيل سطح الأرض على الزمن الجيولوجي، و نحت بعض من أكثر التداعيات المذهلة و المستقرة في العالم، وتوقعات الأرض
ما هو "الغلاسيس"؟
تشير النزيف إلى فترات طويلة في تاريخ الأرض عندما كانت مساحات كبيرة من سطح الكوكب مغطاة بصحائف الجليد و الجليد، وتحدث هذه الحلقات عندما يتخطى تراكم الثلج السنوي الاصطدام بالثديث، وينتشر الثلج في الجليد الجليد الجليدي، وينتشر الجليد الجليد الجليد الجليدي في المنطقة الشمالية، وشهدت الأرض، طوال فترة وجودها البالغة 4.6 مليارات، عدة جليد، أبرزها في الفترة الشمالية من القرن الماضي، التي بدأت فيها تقريباً 2 سنة.
إن التصفيق ليس حدثاً وحيداً بل دورة مناخية وجولوجية دينامية مدفوعة بالتحولات الطويلة الأجل في نظام المناخ الأرضي، وتشمل العوامل الرئيسية التباينات في الخصائص المدارية للأرض (المعروفة بدورات ميلانكوفيتش)، والتقلبات في تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، والتغيرات في التشكيلات القارية، وحتى التغيرات الصغيرة نسبياً في الإشعاع الشمسي يمكن أن تبادر إلى إيجاد آليات للتغذية على نحو يزيد من حجم الجليد.
أسباب الركود
Climate Change and Orbital Variations
الدافع الرئيسي للفترات الجليدية هو انخفاض الإشعاع الشمسي الصيفي في خطوط العرض الشمالية العالية مما يسمح للثلوج بالبقاء خلال الصيف وتراكمه تدريجياً بعد عام
- تغيرات في شكل مدار الأرض حول الشمس، تحدث على مدار حوالي 100 ألف سنة
- Obliquity: ] Variations in the tilt of Earth's axis, cycling approximately every 41,000 years.
- ]Precession: ] The wobble in Earth's rotational axis, with a periodicity of about 23,000 years.
عندما تتواءم هذه العوامل المدارية مع إنتاج صيفات أكثر برودة في نصف الكرة الشمالي، فإن الجليد والجليد يتواصلان أكثر مما ينبغي، مما يتيح توسيع صفائح الجليد، مثلا، فإن دورة التفكك التي تبلغ مدتها 000 41 سنة ترتبط ارتباطا وثيقا بالشمع والوامع في صفائح الجليد في بليستوكين، وهذه التغيرات المدارية تحد من مناخ الأرض عن طريق تغيير توزيع الطاقة الشمسية وكثافةها، ولا سيما في خطوط العرض المرتفعة.
دائرة التكتونيين والمحيطات
وعلى مدى ملايين السنين، تعيد حركة الألواح التكتونية تشكيل القارات وأحواض المحيطات، وتؤثر تأثيرا عميقا على الأنماط المناخية العالمية، ويمكن أن تؤدي التغيرات في وضع الكتلة الأرضية إلى تغيير تيارات المحيطات وتداولها في الغلاف الجوي، مما يؤثر بدوره على التوزيع الحراري عبر الكوكب.
ومن الأمثلة الرئيسية على ذلك إغلاق جزيرة بنما قبل نحو ثلاثة ملايين سنة، التي أعادت توجيه المياه الاستوائية الحارة من المحيط الأطلسي إلى المحيط القطبي الشمالي، مما أسهم في التبريد في نصف الكرة الشمالي وتيسير التذبذب، وبالمثل، فإن رفع مستوى همالايا وبلاط التيبت قد تغير أنماط التداول في الغلاف الجوي، بما في ذلك شبكات تيار الطائرات المبردة ودرجة الحرارة في العالم، مما أدى إلى تعزيز النمو في المنطقة الجليدية.
النشاط البركاني وتكوين الغلاف الجوي
ويمكن أن تضخ الثورات البركانية كميات كبيرة من الهباء الجوي الكبريتي في طبقة الستراتوسفير، مما يعكس الإشعاع الشمسي القادم ويسبب التبريد العالمي القصير الأجل الذي قد يؤثر على الدورات الجليدية، وفي فترات زمنية أطول، تتفاوت غازات الدفيئة في الغلاف الجوي - ولا سيما ثاني أكسيد الكربون والميثان - تلعب دورا حاسما في تغيرات درجة الحرارة المحركة.
وتكشف السجلات الأساسية للمحيطات من غرينلاند وأنتاركتيكا عن وجود روابط قوية بين تركيزات غازات الدفيئة ودرجات الحرارة العالمية على مدى مئات الآلاف من السنوات، ويقلل انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون خلال الفترات الجليدية من تأثير الدفيئة، مما يتيح استمرار وجود مناخ أكثر برودة، وفي حين أن الآليات الدقيقة التي تربط تركيب الغلاف الجوي والتصفيق لا تزال مجالات بحث نشطة، فإن هذه التفاعلات تشكل بوضوح جزءا من نظام مركب للتغذية المناخية.
أنواع المراقصات
Continental (Ice Sheet) Glaciers
فالأنهار الجليدية القارية، أو صفائح الجليد، هي كتل ضخمة من الجليد على شكل القبة تغطي مساحات شاسعة من الأراضي، ولا توجد حاليا سوى صفائح ثلج قارية: صحائف الجليد في أنتاركتيكا وغرينلاند، وخلال أقصى الحدود الجليدية في غلايسي، غطت صحيفة لورانتيد آيس معظم كندا والولايات المتحدة الشمالية، بينما امتدت صحيفة الثلج الاسكندينافية على شمال أوروبا.
يمكن أن تصل صحائف الجليد إلى سميكات تتجاوز 3 كيلومترات وتتدفق من القبة المركزية، وتعيد تشكيل حجر الأساس، وتؤثر على مستويات البحر العالمية، وحجمها الهائل وكتلتها يجعلانها عناصر حيوية في نظام المناخ للأرض.
Ice Caps and Ice Fields
قبعات الثلج أصغر من صحائف الجليد القارية لكن لا تزال واسعة بما يكفي لتغطية النطاقات الجبلية أو الهضبة، على سبيل المثال، (فاتناجولكول) في (آيسلندا) أكبر قبعة جليدية في (أوروبا) بينما تضرب (كولومبيا آيسفيلد) الصخور الكندية، وأغطية الجليد تغذي الأحواض الجليدية التي تتدفق عبر الوديان، والتي غالباً ما تشكل غلاماً
وميادين الجليد متشابهة ولكنها أكثر انتظاما، وكثيرا ما تتألف من جليد مترابط ينتشر على التضاريس المرتفعة، ويفتقر إلى شكل القبة البارزة.
فالي (ألبين) غلاسير
ويتدفق الأنهار الجليدية في المناطق الجبلية، التي تحصرها طبوغرافيا الوديان، وهي عادة ما تكون منشؤها في ممرات مثلها في رؤس الوديان - وهابطة متقدمة، ومن الأمثلة البارزة على ذلك، مهرجان أثاباسكا في كندا، ومير دي غلايس في جبال الألب الفرنسية.
وهذه الأنهار الجليدية مؤشرات حساسة لتغير المناخ، حيث تراجعت بسرعة في العقود الأخيرة بسبب الاحترار العالمي.
Tidewater Glaciers
إن غلاف المياه المستعملة هو نوع فرعي من الأنهار الجليدية التي تنهي في المحيط، حيث تشعل جبهاتها في مياه البحر، ويسهم في ارتفاع مستوى سطح البحر، ويؤثر في مناطق ألاسكا وغرينلاند وأجزاء من باتاغونيا، وتتأثر بعوامل مثل عمق المياه، وشكل الورد، ودرجات حرارة المحيط، مما يؤثر على دوراتهما المتقدمة والتراجعية.
عمليات الغسيل
ويُعدّل المعالم بشكل عميق المعالم الطبيعية من خلال ثلاث عمليات رئيسية هي: التحات والنقل والترسيب، ويترك كل منها علامات مميزة يستخدمها الجيولوجيون لإعادة بناء التاريخ الجليدي وفهم ديناميات الجليد.
التآكل الجليدي
ويحدث التآكل الجليدي أساسا من خلال آليتين:
- Abrasion:] As glaciers move, rock fragments embedded in their base grind against bedrock, smoothing surfaces and creating linear stampes called striations. This grinding also produces rock flour, a fine sediment that can be transported far from its source.
- Plucking:] Meltwater penetrates cracks in bedrock beneath the glacier, freezes, and then pries blocks of rock loose as the glacier moves forward. These detached blocks are incorporated into the ice and transported downstream.
معاً، نحت الغرور وحفر الأنابيب الجليدية المتميزة مثل أسطح الصخور المهبلة، والأحجار الجليدية، وتشكيلات الروتشي الموتونيز - الصخور ذات الجانب السلس والدقيق وجانب الي الغامض.
النقل الجليدي
Glaciers transport sediment in three main zones:
- Supraglacial:] Sediment resting on the ice surface, often debris fallen from valley walls.
- Englacial:] Sediment buried within the ice, transported internally.
- Subglacial:] Material dragged along the glacier bed beneath the ice.
فالأحزمة التي تعمل كمناقلة ضخمة تنقل مواد من مناطق تراكمها إلى مناطق الانصهار، ومن الأدلة الدرامية على النقل الجليدي وجود ] محركات غير مشروعة - عثر المزروعات على مئات الكيلومترات من مصدرها، مودعةً في شكل أحزمة جليدية.
Glacial Deposition
وعندما يتراجع الجليد أو يذوب، يودعون حمولة الرواسب التي يحملونها، وهذه المادة، المعروفة باسم ]]، غير مرصودة وغير مثبتة، وهي تحتوي على مزيج من الطين والرمل والمقبر والمزلاجات، وتوضع في شكل مورين أرضي، وتخلق أغطية واسعة على حجر الأسرة، أو على أنها تشكل تراكمات أكثر تركيزا.
In addition to till, meltwater streams flowing from glaciers sort sediments by size and density, creating ]glaciofluvial deposits such as:
- Outwash plains:] Broad, flat areas of Sand and gravel.
- Eskers:] Long, winding ridges formed by sediment deposition in sub-ice noses.
- Kames:] Mounds or terraces of sorted sediment deposited by meltwater.
آثار الركود على الأراضي
لقد ترك التصفيق بصمة عميقة ودائمة على سطح الأرض الملامح المشهدية التالية من أهم النتائج و المعترف بها على نطاق واسع للنشاط الجليدي:
الوادي الشبيه
وعلى عكس الوديان الضيقة التي تُنقش على شكل V من الأنهار، فإن الوديان الجليدية تُنخفض إلى أجزاء أوسع نطاقاً وأكثر عمقاً من الشقوق الواحد، وهذا يحدث لأن الجليد يهبط على أرضية الوادي وعلى الجانبين عند تدفقهما، ونتيجة لذلك، يكون قاع الوادي الشاقل مسطحاً، حيث توجد أطراف حادة ومستقيمة في كثير من الأحيان، تمثل وادي الياسميت في كاليفورنيا ويليتر.
السيركات، و(أرينتس) والقرن
At the heads of glacial valleys, erosion creates and whalshaped depressions called cirques]. These amphitheater-like hollows collect ice and ice, serving as the birthplace of alpine glaciers. When two cirques erode contrary sides of a ridge, they form a narrow, sharp ridge]
وعندما تهبط ثلاثة أو أكثر من السيركات إلى جبل من مختلف الأطراف، فإنها تنحني ذروة مُنْظَرة، مُنَحَّلة على شكل هرم، تُدعى horn.() إن ماترهورن على الحدود السويسرية الإيطالية هو أحد أشهر قرون العالم، مما يُضفي على قوة التحات الجليدية.
وادي الشنق والشلالات
وكثيراً ما تُنخفض الوديان التي تُستخدم فيها ثلاث مرات أقل عمقاً من الوادي الرئيسي، وتترك طوابقها الوديان فوق الوادي الرئيسي بعد أن تذوب الجليد، وتنتج هذه الشلالات ] من الوديان ] في كثير من الأحيان شلالات مذهلة كواجهة تيار في الوادي الرئيسي الأعمق.
Fjords
فالأحجار المتجاورة عميقة وشديدة الجانب من القشور الساحلية التي تشكلت بسبب الفيضانات التي تغرق الوديان المكتظة بالطرق البحرية المرتفعة بعد تراجع الجليد، ويمكن للمجالس أن تصل إلى عمق عدة مئات من الأمتار، وكثيرا ما تكون لها حرارات ضحلة بالقرب من أفواهها التي تخلقها أحواض الطرفية.
Moraines
إن الموانع هي تراكمات من قبل المربعات، حيث كانت ترسم هوامش الجليد السابقة، وهناك عدة أنواع:
- Lateral moraines:] Ridges of debris along the sides of glaciers.
- Medial moraines:] Form where two valley glaciers merge, combining their lateral moraines into a ridge down the glacier’s center.
- Terminal moraines:] Debris piles marking the furthest advance of a glacier.
- Recessional moraines:] deposits left during temporary halts in glacial retreat.
ومن الأمثلة البارزة على ذلك جزيرة لونغ، نيويورك، التي تتألف أساسا من قطع أرضية من أقصى حدود لورانتيد آيس شيت.
Drumlins and Eskers
Drumlins] are streamlined, elongated hills composed of glacial till, often shaped like inverted spoons or teardrops. Their tapered end points in the direction of ice flow, and they usually occur in clusters called drumlin fields. Drumlins provide valuable clues to past glacial movement and dynamics.
Eskers] are sinuous ridges of stratified Sand and gravel deposited by meltwater streams flowing inنفقات beneath glaciers. These winding ridges can extend for kilometers and are common in formerly glaciated regions like Finland, Canada, and the northern United States.
البحيرات الجليدية وكيتل
وعندما يتراجع الجليد، تُدفن قطع الجليد أحياناً في الرواسب المغسولة ثم تذوب بعد ذلك، وتترك وراءها الكساد المسماة kettles].() ويمكن لهذه الكساد أن تملأ بالماء، وتشكل البحيرات القاتمة، وتدين البحيرات العديدة عبر مينيسوتا ويسكونسن وأجزاء من كندا بأصولها لهذه العملية.
وتشكل البحيرات الجليدية الأخرى وراء السدود الطبيعية، ويمكن لهذه البحيرات أن تكون غير مستقرة، وإذا فشل سد الموراين، فإنها يمكن أن تؤدي إلى فيضانات مفجعة في البحيرة الجليدية الكارثة، مما يشكل مخاطر كبيرة في أسفل المجرى.
دراسات حالة عن الركود
صحيفة لورانتيد آيس (أمريكا الشمالية)
وكانت صحيفة لورانتيد آيس إحدى أكبر صحائف الجليد في الفترة الجليدية الأخيرة، التي تغطي أكثر من 13 مليون كيلومتر مربع إلى أقصى حد لها، وقد أعادت تشكيل قارة أمريكا الشمالية بشكل عميق، وحفر أحواض البحيرات الكبرى، وضم الدرع الكندي، وودعت طبقات سميكة من الانجراف الجليدي عبر شمال الولايات المتحدة وكندا.
ومع أن صحيفة الجليد قد ذابت وتراجعت قبل حوالي 000 8 سنة، أطلقت نبضات هائلة من مياه الذراع أسهمت في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي وأدت إلى أحداث مناخية مفاجئة في منطقة شمال الأطلسي، مثل فترة البرد التي يعيشها اليونجر.
آلب (أوروبا)
وخلال فترة البليستوكيين، نحت التلال المكثفة جبال الألب الأوروبية، وشكلت سمات مؤثرة مثل ماترهورن وأكبر غلاسير في أوروبا، ولا تزال الألب موطنا للعديد من غلايسي الوادي، التي يتراجع الكثير منها بسرعة بسبب الاحترار المناخي الحديث.
وتعمل هذه المنطقة كمختبر طبيعي لدراسة العمليات الجليدية، وعلم الأرضي الألب، وآثار تغير المناخ على الجليد الجبلي.
Scandinavia and Svalbard
وقد غطت صحيفة الثلج الفينوسكاندية معظم أوروبا الشمالية خلال فترة الجليد الأخيرة، وحفرت في معتكفها ضواحي النرويج الشهيرة خلف آلاف البحيرات في فنلندا، وشكلت تربة السويد المسطحة نسبيا، وتستضيف أرشيفابل سفالبارد في المحيط القطبي الجليدي البارد الذي يحفظ المشهد القديم، ويوفر رؤية قيمة في التاريخ المناخي القطبي.
باتاغونيا (أمريكا الجنوبية)
إن حقل الجليد في الباتاغون الجنوبي هو أحد أكبر كتل الجليد المغرية خارج المناطق القطبية، وهى منافذ واسعة النطاق، مثل بيريتو مورينو وغراي غلاسير، تقوم بنشاط بحساب أجسام الجليد في البحيرات والزجاج المتاخمة، وتوضح هذه المنطقة كيف يستجيب الجليديات المتزايدة للتغير المناخي الموسمي والأطول أجلا، وكيف أن العمليات الدينامية الجليدية.
أهمية دراسة الرطوبة
Climate Insights
وتوفر نواة الجليد الجليد الجليدية التي تم استخراجها من أنتاركتيكا وغرينلاند محفوظات لا تقدر بثمن للمناخ الماضي، مما يمتد إلى مئات الآلاف من السنين، وتحافظ هذه النواة على سجلات مفصلة لتقلبات درجة الحرارة، وتركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، وطبقات الرماد البركاني، ومدخلات الغبار، التي تعتبر حاسمة لفهم تقلبات المناخ الطبيعية.
وبتحليل هذه السجلات، يمكن للعلماء التحقق من نماذج المناخ المستخدمة في وضع التوقعات المتعلقة بالاحترار في المستقبل وتقييم الكيفية التي يمكن بها لصحائف الجليد أن تستجيب لتغير المناخ البشري الجاري، وهذا البحث أساسي للتنبؤ بارتفاع مستوى سطح البحر والتغذية المرتدة المناخية العالمية.
التاريخ الجيولوجي وثورة الأراضي
وكان للتحليل تأثير كبير على تنمية التربة، وتوزيع الرواسب، وخلق التربة في مختلف القارات، ففهم التاريخ الجيولوجي للجليد يساعد في استكشاف المعادن والمياه الجوفية، حيث أن الرواسب الجليدية كثيرا ما تستضيف موارد هامة اقتصاديا مثل الذهب المكبس والرمل ومجاميع الحصى.
وعلاوة على ذلك، فإن معرفة الأراضي الجليدية تساعد على تقييم الأخطار الجيولوجية، بما في ذلك الانهيالات الأرضية، والفيضانات التي تتدفقها البحيرات الجليدية، والسدود المورية غير المستقرة، التي تشكل اعتبارات هامة بالنسبة للبنية التحتية وسلامة المجتمعات المحلية في المناطق التي كانت مرموقة سابقا.
الموارد المائية ومستوى سطح البحر
بينما يتراجع الجليد بسبب مناخ الاحترار، تزداد المساهمات في المياه المذوفة إلى الأنهار في البداية، مما يمكن أن يعزز بشكل مؤقت توافر المياه، ومع انخفاض حجم الجليد، تتناقص مياه الأمطار الصيفية، مما يهدد إمدادات المياه لملايين الناس الذين يعتمدون على الأنهار الجليدية في هيمالايا، وأنديز، وآلب، وغيرها.
Glacier monitoring by the USGS] and other organizations is critical for understanding and managing these water resource challenges.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن إنصهار صحائف الجليد القاري هو المساهم المهيمن في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي المعاصر، مما يشكل مخاطر كبيرة للمجتمعات الساحلية في جميع أنحاء العالم.
الأخطار والتكيف
ويمكن للمناطق المنهارة أن تشكل مخاطر طبيعية مثل الفيضانات التي تتدفق من البحيرة الجليدية، والفيضانات الصخرية، والانهيالات الأرضية التي تنجم عن داء الثروات المنبعثة والتراجع الجليدي، وفهم الديناميات الجليدية واستجابات المناظر الطبيعية أمر أساسي لتقييم المخاطر ووضع استراتيجيات للتكيف لحماية الفئات السكانية الضعيفة.
وعلاوة على ذلك، يؤثر التوهّج على خصوبة التربة وتوزيع النظم الإيكولوجية، مما يؤثر على الزراعة والتنوع البيولوجي، فبينما يتراجع الجليد، تظهر موائل جديدة، ولكن التغيرات السريعة تحدّ أيضاً الأنواع المكيّفة مع البيئات الباردة.
وفي الختام، يقدم علم التصفيق أفكاراً حاسمة عن الظروف البيئية في الماضي والحاضر والمستقبل، وتُلقي المناظر التي نحتها الجلاسيون قصصاً عن التحولات المناخية والقوات التكتونية، بينما تتيح التغيرات الجليدية الجارية نافذة في آثار تغير المناخ الذي يتسبب فيه الإنسان، ويُعد البحث والرصد المستمران حيويين لتعميق فهمنا وإعلام الإدارة المستدامة للبيئات الجليدية وآثارها في المراحل النهائية.