"القدرات الجليدية في "ركس الصور الساتلية و"وجه الأرض المتغير

إن الحدود المتجمدة لكوكبنا تبعث بإشارة استغاثة لا يمكن رؤيتها إلا من الفضاء، وقد أحدثت الصور الساتلية ثورة في قدرتنا على مراقبة أكواخ الجليد القطبية للأرض، مما كشف عن تحولات لم تكن مرئية في عين الإنسان، وهذه المناظر المتجمدة الواسعة ليست ثابتة، فهي نظم دينامية تستجيب للتحولات المناخية العالمية بسرعة مخيفة، وبالنسبة للعلماء وصانعي السياسات والمجتمعات المحلية في جميع أنحاء العالم، فهم معدل ونطاق التغيرات الجليدية.

كما أن أغطية الجليد القطبية تعمل كمكيف هواء الكوكب، تعكس الإشعاع الشمسي إلى الفضاء وتساعد على تنظيم درجات الحرارة العالمية، حيث تتقلص هذه الصفائح الجليدية، فإنها تتسارع في الاحترار في حلقة تفاعلية خطيرة، فالصور الساتلية توفر الطريقة العملية الوحيدة لرصد هذه البيئات النائية والواسعة والعدوية على نطاق واسع، مع استمرار تدفق البيانات من من عدة منابر ساتلية، يمكن للباحثين تتبع التغيرات في مدى الجليد وسمكه ودرجه ودرجه السطحي.

التصوير الساتلي للمناطق القطبية

وقد ظلت سواتل رصد الأرض ترصد المناطق القطبية منذ عقود، مما يوفر سجلاً لا يقدر بثمن في الوقت المتغير البيئي، وهذه الأدوات المدارية تتغلب على التحديات الشديدة التي تواجه جليس المراقبة القطبية الباردة، وأشهر الظلام، والمسافات الواسعة التي تجعل من المسافات البرية غير عملية، وتلتقط السواتل البيانات عبر موجات متعددة، وتكشف عن تفاصيل غير مرئية للعين المجردة، وتخترق الغطاء السحابي المستمر الذي كثيراً ما يهز هذه المناطق.

سواتل متطورة مثل سلسلة لاندسات التي تلتقط صوراً مرئية و مرئية و مُحدّدة بالأشعة تحت الحمراء، تقدم آراء عالية الاستبانة عن الملامح السطحية وحركة الجليد، وتستعمل سواتل رادارات الأشعة تحتية مثل جهاز رصد الأرضي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) الرادار الاصطناعي للأشعة الاصطناعية، ومسح الجليدية والأنماطام الخفية

وتجمع هذه البيانات بين تكوين صورة شاملة للصحة القطبية، ويجمع العلماء في مؤسسات مثل مركز البيانات الوطني للسنو والثلجية ] لتحليل القراءات الساتلية لإنتاج خرائط يومية للمدى الجليدي، والمتوسطات الشهرية، وتحليل الاتجاهات الطويلة الأجل، ولا تكشف هذه المراقبة المستمرة عن الانخفاض العام في التغطية الجليدية بل أيضاً عن الأنماط الدينامية للثلج.

منطقة المحيط الأطلسي

وقد أصبحت المنطقة القطبية الشمالية مركز تغير المناخ العالمي، حيث أصبحت تدفأ بحوالي أربع مرات متوسط المعدل العالمي - وهو ظاهرة معروفة بتضخم المنطقة القطبية الشمالية، وتظهر السجلات الساتلية التي تعود إلى عام 1979 انخفاضا واضحا ومتسارعا في مدى الجليد البحري في المنطقة القطبية الشمالية، حيث بلغت المساحة الدنيا للتغطية الجليدية في المنطقة القطبية الشمالية أدنى مستوى لها في كل أيلول/سبتمبر - حيث تراوحت نسبة الطول السادس إلى نحو 13 في العقد مقارنة بمتوسط الفترة 1981-2010.

وفيما عدا ذلك، تكشف البيانات الساتلية عن اتجاه أكثر إثارة للقلق: فالجليد يزداد رقعة، حيث إن الجليد المتعدد السنوات الذي ينجى من موسم صيفي واحد على الأقل قد انخفض انخفاضا كبيرا، ففي الثمانينات، كان الجليد الأكبر يبلغ نحو 30 في المائة من مجموعة الجليد في القطب الشمالي، وهو اليوم يمثل أقل من 5 في المائة، ويتزايد تناول المحيط القطبي بالجليد النحيل الموسمي الذي يكون أكثر عرضة للذوبان ويزيد من سرعة الدفع من قبل الرياح والحاضرين.

وهذا التحول ليس موحدا في جميع أنحاء المنطقة القطبية الشمالية، فقد شهد بحر بوفورت شمال ألاسكا بعض الخسائر الأكثر إثارة، بينما تحتفظ المنطقة الواقعة شمال غرينلاند بثلج أكبر وأقدم لفترات أطول، وتوثق الصور الساتلية فتح طرق جديدة للشحن عبر الممر الشمالي الغربي وطريق البحر الشمالي، وهي مياه لا يمكن قطعها تاريخيا دون مساعدة منكسرة الجليد، بينما تترتب عليها آثار اقتصادية بالنسبة للتجارة البحرية، وهي أيضا تفسح المجال أمام منافسات مجمدة.

صحيفة الجليد في غرينلاند

وبينما يطفو الجليد البحري في القطب الشمالي على سطح المحيط، فإن صفحة الجليد في غرينلاند ترتكز على الأرض وتحتوي على ما يكفي من المياه المجمدة لرفع مستويات البحر العالمية بأكثر من سبعة أمتار إذا ما ذابت بالكامل، وتظهر الملاحظات الساتلية أن غرينلاند تفقد الجليد بمعدل متسارع، ووفقا لـ ] بوابة تغير المناخ في غرب أفريقيا ، فقد غرينلاند متوسطه 280 بليون طن متري من الجليد في السنة.

وتلتقط الصور الساتلية الآليات التي تقود هذه الخسارة، وتذوب البحيرات السطحية - أجنحة المياه السائلة التي تشكل على سطح الجليد مثل رقائق زرقاء مظلمة في صور السواتل، وتستوعب هذه البحيرات إشعاعاً شمسياً أكبر من الجليد الأبيض المحيط، وتتسارع الاحترار المحلي وأحياناً تستنفد عبر شقق قاع الجليد وتزيل الزهرة الجليدية وتسرع رحلتها نحو البحر.

إن مركب جاكوبشافن غلاسير في غرب غرينلاند هو دراسة حالة في التغير السريع، وتظهر الصور الساتلية أن هذا الجليد، الذي أنتج جبل الجليد الذي غرق تيتانيك، قد خفف بمقدار 150 متراً منذ التسعينات، وقد هبطت درجة طوله إلى حد يلتقي فيه الجليد بالمحيطات، حيث تراجعت عشرات الكيلومترات في الأراضي، وتسارعت حساسيته أكثر من الضعف.

القطب الجنوبي

وعلى مدى عقود، بدت أنتاركتيكا أكثر استقرارا من القطب الشمالي، ولكن سجلات السواتل تكشف الآن أن القارة الجنوبية تفقد الجليد أيضا بسرعة متسارعة، وتحتوي صحيفة آيس أنتاركتيكا على نحو ٢٦,٥ مليون كيلومتر مكعب من الجليد لزيادة مستويات البحر العالمية بما يزيد على ٥٧ مترا إذا ما أذفت تماما، وفي حين أن هذه الخسارة الإجمالية غير محتملة في حدود النطاقات الزمنية البشرية، فإن التآكل الجزئي للمنحدرات الجليدية الرئيسية سيكون له عواقب عميقة بالنسبة للمجتمعات الساحلية في جميع أنحاء العالم.

وتظهر القياسات الساتلية من بعثة كرايوسات التابعة للوكالة الفضائية الأوروبية ووكالة ناسا الدولية لسواتل الملاحة - ٢ أن أنتاركتيكا فقدت ما يقرب من ١٥٠ بليون طن متري من الجليد في السنة بين عامي ٢٠٠٢ و ٢٠٢٣، وتتركز هذه الخسارة في غرب أنتاركتيكا، ولا سيما حول سفارة بحر أموندسن، حيث تيار المحيط الحار يُهبطُ قذيفة الجليد العائمة التي تُثُب الجليد في الجزيرة.

وتبدو بيانات رادار الساتل ثويتز على ارتفاع عدة مئات من الأمتار في السنة في العقود الأخيرة، ويجلس الجليد على سرير متطور عكسياً، وهذا يعني أنه بينما يرتفع الجليد ويتراجع، فإنه يعرض المناطق البحرية الأعمق التي تسمح بتشكيل مياه المحيطات بشكل أسرع.

كما أن منطقة أنتاركتيكا الشرقية، التي تعتبر مستقرة منذ زمن طويل، تظهر علامات التغير، وتكشف قياسات الجاذبية الساتلية من بعثة غرايس أن بعض الجليديات في شرق أنتاركتيكا، ولا سيما في منطقتي ويلكس وفينيس باي، تفقد الكتلة، بينما تكون الخسارة الإجمالية في شرق أنتاركتيكا أقل من الغرب، فإن حجم الجليد المخزن هناك يعني أن الخسائر المتواضعة تسهم إسهاما كبيرا في ارتفاع مستوى سطح البحر.

رفوف الثلج ودورهم

وقد تؤدي رفوف الجليد - وهي امتدادات من صفائح الجليد - إلى سد حرج، مما يؤدي إلى إبطاء تدفق الجليد البري إلى المحيط، وتوثيق الصور الساتلية لتفككها بوضوح شديد، وفي عام 2002، تنهار أشعة لارسن ب على شبه القارة القطبية الجنوبية، وتمزقت إلى آلاف من البرج الجليدية المرئية من المدار.

فقدان هذه الرفوف الجليدية له تأثير مباشر على ديناميات الجليد عندما تفكك اللمعان الجليدي (لارسن بي) بدأ الجليد ينزلق بسرعة نحو البحر،

Climate Feedback Loops and Consequences

فالتغيرات التي تظهر في الصور الساتلية ليست مجرد أعراض لتغير المناخ - بل هي أيضاً عوامل مسببة للاحترار أكثر، كما أن التغذية المرتدة بالجليد هي واحدة من أقوى الآليات التي تعجل بالتغير القطبي، ويظهر الجليد الأبيض ما يصل إلى 80 في المائة من الإشعاع الشمسي الذي يعود إلى الفضاء، فكما أن المذيبات الجليدية تكشف عن مياه المحيطات المظلمة أو أسطح الأراضي التي تستوعب ما يصل إلى 90 في المائة من الطاقة الشمسية.

إن الملاحظات الساتلية تقدم دليلا واضحا على هذه التعليقات في العمل، فالبيانات الواردة من أجهزة قياس الأشعة فوق البنفسجية الحديثة في ناسا تبين أن اللبدو - التي تستخدمها في المحيط الشمالي - قد انخفضت بنسبة 20 في المائة تقريبا منذ الثمانينات، وتستوعب المناطق المحيطية التي لا تزال خالية من الجليد في الصيف المزيد من الحرارة، وتؤخر التجمّد الخريفي وتخفض سماكة الجليد في بداية دورة الشتاء المتعاقبة.

وثمة تردد حرج آخر ينطوي على إطلاق غازات الدفيئة من خزف البرموز. وتكشف الصور الساتلية للمناطق البرية في القطب الشمالي عن التوسع في البحيرات الحرارية - الأجنحة التي تشكلت عندما ترتدى القاع والضواحي الأرضية.() وتنتج عن هذه البحيرات مستويات ميثاني، وغازاً زراعياً قوياً، حيث تتدهور المادة العضوية في رسوبياتها المفقودة بالأكسجين().

مستوى سطح البحر

إن أكثر النتائج مباشرة لفقدان الجليد القطبي هو ارتفاع مستويات سطح البحر، إذ أن قياسات التألق الساتلية من بعثات مثل جيسون - ٣، وسينتيل - ٦، وتوبكس - بوسيدون تبين أن مستوى البحر العالمي قد ارتفع بنحو ٢١ سنتيمترا منذ عام ١٨٨٠، حيث يحدث ثلث تلك الارتفاعات تقريبا منذ التسعينات، ويتسارع معدل الارتفاع من حوالي ١,٤ ميليميتر سنويا في أوائل القرن العشرين إلى أكثر من ٣,٦.

إن الآثار المترتبة على المجتمعات الساحلية شديدة، ففي ظل الاتجاهات الحالية، يمكن أن ترتفع مستويات البحر العالمي بمقدار 0.5 إلى 1.0 متر بحلول عام 2100، مما يهدد المدن من ميامي إلى شنغهاي، وبنغلاديش إلى فينيسيا، وتشير الإسقاطات الساتلية إلى أنه حتى لو توقفت انبعاثات غازات الدفيئة اليوم، فإن عدم وجود أي تغيير في نظام الجليد - المناخ سيلزمنا بعدة عقود من استمرار ارتفاع مستوى سطح البحر مع استجابة المحيطات للتدفئة التي تم استيعابها بالفعل.

اختلالات في المحيطات

إن تدفق المياه العذبة الباردة من صحيفة غرينلاند الجليدية يعطل دائرة الانقلابات الرحيمية في المحيط الأطلسي، وهي شبكة من تيارات المحيطات تنقل المياه الدفيئة شمالاً والمياه الباردة جنوباً، وتكشف بيانات درجة الحرارة السطحية والملوحة في البحر بواسطة السواتل عن تطبيع شبكة شمال الأطلسي التي تبطئ هذا التداول، وإذا ضعفت حركة أومو سي بشكل كبير، فإنها ستغير أنماط الطقس في جميع أنحاء أوروبا.

وفي المحيط الجنوبي حول القارة القطبية الجنوبية، تُعد المياه المذوفة من أرفف الجليد وأجسام الجليد كذلك جزءاً من عمود المياه، مما يقلل من تكوين المياه القاعية في أنتاركتيكا - الكثيفة، والمياه الباردة التي تدفع إلى التداول العالمي في أعماق المحيطات.

الآثار الإيكولوجية والبشرية

فالتغيرات التي تتجلى في سلسلة الصور الساتلية من خلال النظم الإيكولوجية القطبية ذات الآثار المدمرة، حيث يوفر الجليد البحري في القطب الشمالي موئلا حرجا للدب القطبي، والورقات، والختم، والطحالب التي تشكل قاعدة شبكة الأغذية البحرية، ويرتبط التتبع الساتلي للثلج البحري ارتباطا مباشرا مع تدهور حالة الدب القطبي، وتقلل من بقاء المكعب، ونظرا لأن المتراجعات الجليدية في وقت سابق في الربيع والأشكال في وقت لاحق في الخريف، فإن الصيد السريع للثام.

يواجه سكان والروس تحديا مختلفا، إذ تظهر الصور الساتلية آلاف الروائح التي تحلق على السواحل في شمال غرب ألاسكا وشرق روسيا عندما يختفي الجليد البحري من الجرف القاري الضحل حيث يستقر عادة بين الغوصات، ويمكن أن تؤدي هذه الصور المزدحمة إلى طوابع تقتل الحيوانات الشابة، وتتجاوز مسافات السباحة الطويلة إلى مناطق التغذية الحدود الفيزيولوجية للعجلات.

وبالنسبة لمجتمعات الشعوب الأصلية في القطب الشمالي، يهدد فقدان الجليد البحري ممارسات الصيد التقليدية وطرق السفر، وتفيد القرى في ألاسكا وكندا وغرينلاند وروسيا بأن الجليد الأقل قابلية للتنبؤ به يجعل السفر في الشتاء خطيرا، ويتأثر بالتحات الساحلي بفقدان الجليد البحري الذي كان يطيح بالخطوط الساحلية ويدمر الهياكل الأساسية ويجبر على الانتقال، وتوثيق الصور الساتلية الانسحاب السريع للسواحل القطبية الشمالية، مع تراجع بعض الأقسام عن طريق 15 مترا.

كما يجري إعادة تشكيل النظم الإيكولوجية في أنتاركتيكا، حيث إن فقدان الجليد البحري حول غرب القارة القطبية الجنوبية يؤثر على سكان الكريل، الذي يعتمد على الطحالب الجليدية كموائل للحضانة في المنطقة الجنوبية من المحيط الأطلسي، حيث تشكل كريل أساس شبكة الأغذية في جنوب المحيط، وتدعم البطريق، والختم، والحيتان، والأسماك، وتظهر البيانات الساتلية توزيعا متغيرا للخلل وفتراتها، حيث تتدهور مستعمرات أديلية في شمالي

التوقعات المستقبلية والاحتياجات في مجال الرصد

وتتوقف مسار فقدان الجليد القطبي على انبعاثات غازات الدفيئة في المستقبل، وتعتمد نماذج المناخ التي تحققت من الملاحظات الساتلية، وتتوقع أن تشهد المنطقة القطبية الشمالية أول فصل صيفي خال من الجليد - مع تحديد أقل من مليون كيلومتر مربع من الجليد البحري - بحلول عام 2030 أو 2040، حتى في ظل سيناريوهات انبعاثات متوسطة، ويمكن أن تحدث ظروف خالية من الجليد في وقت مبكر حتى عام 2030.

وبالنسبة لصحائف الجليد في غرينلاند وفي أنتاركتيكا، فإن السؤال الحاسم هو ما إذا كانت قد تم تجاوز بعض العتبات أو نقاط التصفير. ] تقارير الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ] تبرز إمكانية فقدان صحائف الجليد التي لا رجعة فيها، ولا سيما في غرب أنتاركتيكا، حيث تهيئ التشكيلات الجليدية البحرية والركود العكسي الظروف اللازمة للتراجع عن الانكماش.

الأدوات التي تقدم هذه الملاحظات الحيوية تتطلب استثماراً واستبدالاً مستمراً، الأسطول المسن لـ (لاندسات) وأجهزة الإرسال على السواتل ذات المدار القطبي التي تنقل بيانات حيوية إلى المحطات الأرضية، والالتزام ببدء الجيل القادم من البعثات مثل فريق ناسا للبحث عن المعلومات الفضائية (إنسا) و(إيسا) (إس إس إس إس إس إس إس إس إس إس إس إس إس) كلهم أساسي للحفاظ على سجل المراقبة، فالغازات الكوكب ستعمينا على التغيرات التي تحدث في المناطق النائية وفي المناطق التي تُ

ولحسن الحظ، يظل التعاون الدولي قويا في مجال مراقبة السواتل القطبية، وينسق مجلس القطب الشمالي ونظام معاهدة أنتاركتيكا ووكالات الفضاء العالمية لضمان استمرارية القياسات وتقاسم البيانات المفتوحة، كما أن Year of Polar Prediction والمبادرات من قبيل شبكة الاتحاد الأوروبي لرصد الأرض القطبية تحسن التنبؤات المتعلقة بالأوضاع الجليدية وتدعم التخطيط للتكيف للمجتمعات المحلية المتضررة.

فالصور التي تعود من المدار تُظهر قصة غير واضحة عن التغير، فالتاج الأبيض للكوكب يتقلص ويُقلل ويتغير اللون، وما كان يوما ما يُصبح مساحا واسعا ومستقرا من الجليد المتعدد السنوات نظاما موسميا وديناميا وهادرا، ويعطينا السجل الساتلي أوضح صورة ممكنة عن هذا التحول - وجهة نظر تتطلب الاهتمام والتفاهم والعمل، ولا تظهر أغطية الجليد في التركيز ما هو مفقود.