ما هو بيرمفروست وأين وجدت؟

(ب) أرض ظلّت عند درجة حرارة تبلغ 0oس (32 درجة ف) أو أقل منها لمدة سنتين متتاليتين على الأقل، وهي تستند إلى ما يقرب من 24 في المائة من مساحة الأرض المعرضة في نصف الكرة الشمالي، حيث تمتد مساحات واسعة من سيبيريا وألاسكا وكندا وأجزاء من سكاندينافيا، ولا تتسم برموفروست بوجود الجليد وحده بل بالظروف العضوية المجمدة في التربة،

وكثيرا ما تنقسم أراضي البرموفر إلى ثلاث مناطق على أساس النطاق العضلي: مستمرة (تغطي 90 في المائة من المنطقة)، ومتوقفة (50-90 في المائة)، ومتفاوتة (50 في المائة)، وفي المناطق المستمرة، تكاد الأرض المتجمدة غير محطمة - وهي مناطق عالية القطب الشمالي، وتضع المناطق المتقطعة جيوبها، وغالبا ما تكون قريبة من الأنهار أو البحيرات.

وقد جمدت المواد العضوية المحاصرة في البرمفروست - النباتات الميتة والحيوانات والميكروبات - لعشرات السنين، وفي بعض الأماكن، يتجاوز الكربون المخزن في البرموفروست جميع الكربون الموجود حاليا في الغلاف الجوي للأرض، وعندما يتحول الفخار إلى متغيرات في التحلل، مما يجعل من السلوكيات المؤثرة المناخية السائدة حلقة إيجابية تعجل بتغيير المناخ.

ما سبب (بيرمفروست ثاونج)؟

Climate Change as the Primary Driver

وأهم عامل يقود المرفأ القاع هو الاحترار السريع في المنطقة القطبية الشمالية والمناطق دون الإقليمية، وعلى مدى العقود القليلة الماضية، كانت المنطقة القطبية الشمالية تدفئ بسرعة أكبر من المتوسط العالمي - وهو ظاهرة معروفة بتضخم القطب الشمالي، وتترجم درجات الحرارة المرتفعة مباشرة إلى درجات حرارة أرضية أكثر دفئا، وترفع درجة الحرارة تدريجيا من البرمفروست إلى أن تبدأ من أعلى أسفل.

إن عمق المناشير الموسمية - الطبقة العاملة - يزداد في سميكه في مناطق كثيرة من المناطق التي تنهار فيها الأرض، حيث امتدت الطبقة العاملة مرة واحدة فقط من ٣٠ إلى ٦٠ سنتا دون السطح، يمكن أن تصل الآن إلى متر في بعض المناطق، وهذا المشهد الموسمي الأعمق يسمح بإختفاء طبقة مجمدة بشكل دائم تحتها، مما يعجل بعملية التثبيت بعد عام، وفي المناطق التي تفصل فيها عقود من الزمن قد تتجمد الأرض المتجمد.

"ثاو" يقوده "وايلدفاير" و "الاضطرابات"

إن حرائق البرية التي تزداد تواتراً وشدة في خطوط العرض الشمالية، تزيل طبقات عضوية مزروعة وتظلم سطح الأرض، وبعد حروق، تستهلك الأرض مزيداً من الإشعاع الشمسي، مما يتسبب في ارتفاع درجة الحرارة إلى درجة الحرارة والثبات بسرعة أكبر، وفي بعض المناطق، تبين أن فقدان الغطاء الشجري والسطحي العضوي يزيد عمق المرفأ الصيفي بنسبة 50 في المائة أو أكثر.

الإنسان المُنتج

كما أن تطوير الهياكل الأساسية - مثل الطرق، وخطوط الأنابيب، والمباني - يعجل تدهور التربة، ويرفع النباتات ويبني الأسطح التي تحافظ على الحرارة، مثل السقوف المظلمة أو السقف المعدني، ويزيد من درجات حرارة الأرض، ويقلل من حرارة المباني التي لا تحصى، ويتسبب في تآكل التربة، ويتسبب في إخفاقات في العديد من المجتمعات الشمالية، وينهار الطرق، وتلال.

آليات تحويل رؤوس الأموال

Thermokarst and Ground Subsidence

وعندما تنهار الأرض السطحية الغنية بالثلج، تخلق طبوغرافيا مبسطة تعرف باسم thermokarst ويمكن أن تسبب هذه الهزات والثقوب الغازية والرطوبة، وتضاريس الحرق الصاروخية أحد أكثر العلامات بروزاً على ثروات القاع الواسعة.

ومع تساقط الأرض، تتحول المنظر الطبيعي من سهل متجمد نسبيا إلى منحدر من البراعم، والبوغز، والسطح غير المتساوي، ويمكن أن يكون هذا التخريب تدريجيا (قليل من سنتيمترات في السنة) أو مفاجئا (في موسم واحد)، وتجعل الأرض غير المتساوية من الصعب للغاية الحفاظ على الطرق والسكك الحديدية وخطوط الأنابيب التي كثيرا ما تبنى على أساس ثابت، وعندما يضيع هذا الاستقرار في البنية التحتية،

تشكيل منطقة البحيرات الحرارية

وعندما تتشكل الكساد من التخريب، فإنها غالبا ما تملأ المياه من ذيب الجليد والهيمن، مما يخلق البحيرات الحرارية ، ]، وهذه البحيرات سمة تتسع من المناظر الطبيعية للطيور المنبعثة، وتتراوح في الحجم بين البراعم الصغيرة وقلة مترات عبر البحيرات الكبرى التي تتسع بعدة كيلومترات من البحيرة.

إن تصريف مياه البحيرات المفاجئة هو ظاهرة شائعة بشكل متزايد في ألاسكا وسيبيريا، وعندما تهتز البحيرة، فإنها تكشف عن البرموفرست الذي يتجه إلى الهواء، مما يؤدي إلى زيادة سرعة الموانع، وهذه الأحداث تعيد تشكيل الهيدرولوجيا المحلية بل ويمكن أن تغير من طاولات المياه الإقليمية، وقد شهدت أحداثاً كثيرة على مدى عقود في مياه البحيرات.

التآكل الساحلي والاختناق

وفي المناطق الساحلية في القطب الشمالي، يتسارع تآكل الحواف لأن المنحدرات المجمدة التي تبعد الساحل تذوب من الداخل، وتضعف فقدان الجليد الكتل، وتضعف أعمال الموجات تلك، وتتسبب في سقوط كتل ضخمة من الرواسب المجمدة في البحر، وتضاعفت معدلات تآكل السواحل في بعض أجزاء ألاسكا وسيبيريا خلال السنوات الخمسين الماضية، حيث تدمر بعض المواقع أكثر من 20 موقعا.

وعلى منحدرات التلال، يمكن لطيور التل أن تشعل أحياءاً كبيرة من الأحياء الفقيرة - المعروفة باسم ] في الأحياء الفقيرة من المشابك الرجعية - حيث يؤدي إنصهار طبقة الجليد المعرضة إلى تباطؤ التربة، حيث تمتد بعض هذه الأحياء إلى مئات من المترات ويمكن أن تعيد تشكيل وادي الكربون في صيف واحد.

الآثار الإيكولوجية لثوان بيرمفروست

سفن النباتات وغرس القطب الشمالي

ومع دفء الأرض وثديث طبقة المياه، يمكن أن تتوسع الشجيرات والأشجار التي كانت تهتز في السابق إلى مناطق كانت تهيمن عليها توندرا، وهذه الظاهرة، المعروفة باسم خضرة القطب الشمالي، هي نتيجة مباشرة لتدهور البرموفر، ويمكن أن يؤدي التلير والنباتات الكثيفة إلى تغيير تراكم الثلج، والرطوبة السطحية، وتبادل الطاقة مع الغلاف الجوي، بينما تعود بعض الأنواع الأخرى - وخاصة تلك التي تكيفت مع ظروف الخسارة الباردة والنباتية -

غير أن التوسع في الشجيرات والأشجار له أيضاً أثر مبرد في بعض المناطق: فزيادة نمو النباتات يمكن أن تخفض ثاني أكسيد الكربون خلال موسم النمو، مما يعوض جزئياً عن إطلاق الكربون، ولكن هذا الارتفاع الموسمي أصغر بكثير من الكربون المنبعث من المادة العضوية المزالة التي جُمدت منذ آلاف السنين، وعلاوة على ذلك، فإن الاتجاه الأخضر غير متكافئ: ففي بعض المناطق، يمكن أن يؤدي انخفاض المياه من الغطاء النباتي إلى حدوث نباتات.

رد الحياة البرية واضطرابات الموئل

ويعتمد العديد من حيوانات القطب الشمالي على مضارب ثابتة من البرموفر، فالكاريبو والرنة، على سبيل المثال، يعتمدان على التوندرا الجاف لطرق النضال والهجرة، ويمكن لتشكيل الحرارة أن يغمر هذه المناطق أو يخلق أرضاً لا يمكن تحصينها، وتتوفر لثعاب القطب الشمالي، والجرعات المتطايرة، والأوراق الجليدية الجليدية المتطورة في بعض الأحيان.

وعلى النقيض من ذلك، قد تستفيد بعض الأنواع من التغيرات، إذ تجد الجيز وغيره من طيور المياه مناطق جديدة تشع في الأراضي الرطبة المتزايدة، وقد تجد الحيتان والجوزات طرقا أكثر انفتاحا للمياه مع انخفاض جليد البحر، على الرغم من أن فقدان الجليد الساحلي يقلل أيضا من الرضاعة الهامة ومنابر الراحة، وعلى العموم، فإن المرفأ يعمل كقوة قوية للتغيير الإيكولوجي، مما يدفع الأنواع إلى التكيف أو الانتقال.

إطلاق الكربون والميثان

ويُعدّ البرمفروست واحداً من أكبر مخازن الكربون الأرضية، التي تحتوي على ما يقدر بنحو 500 1 مليار طن متري من الكربون العضوي - حوالي ضعف الكمية الموجودة حالياً في الغلاف الجوي، وعندما يبدأ الميكروبات في إزالة هذه المادة العضوية، وتخليص ثاني أكسيد الكربون في ظروف هوائية، والميثان في ظروف أكثر من قرن هوائي (ملوثة بالمياه)().

إن كمية الميثان المستخرجة من البحيرات الحرارية والأراضي الرطبة هي حالة من عدم اليقين في نماذج المناخ، وقد كشفت الدراسات عن وجود سباكات ضخمة من الميثان تزدهر من البحيرات القطبية الشمالية وشرقي سيبيريان القطبية الشمالية، وهي منطقة متجمدة تحت الأرض، وقد تعجل هذه الانبعاثات بالاحترار العالمي في دورة للتنقيب عن النفس، ووفقاً للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ، يمكن أن تضيف التغذية الارتفاع عن الكربون إلى 0.09.

وقد وثق باحثون في منظمات مثل Nature Geoscience] أن من الممكن أن يُطلق الكربون بسرعة أكبر بكثير من ذي قبل على مراحل، وهذه العملية التي كثيرا ما تُغفل في نماذج سابقة، أن تضاعف الكربون المفرج عنه من قبل نهاية القرن.

الأثر على البنية التحتية البشرية

المباني والمؤسسات

وفي العديد من المجتمعات الشمالية، ترسخت المباني في البرمفروست باستخدام أكوام تعتمد على أرض متجمدة للاستقرار، ونظرا لأن حرارات الرش وتفقد القدرة على تحملها، فإن هذه الأكوام يمكن أن تتحول، مما يتسبب في كسر الأرض، وأبواب التشويش، والجدارات التي تتحول إلى تلال، وفي نوريلسك، روسيا، وأجزاء من ألاسكا، كثيرا ما تكون مسدودات الشقق السكنية باهظة بسبب الفشل الأثمر.

وتشمل تقنيات البناء الجديدة استخدام أجهزة التبريد السالبة التي تزيل الحرارة من الأرض، وترفع الهياكل على أكوام قابلة للتعديل، غير أن إعادة تجهيز المباني القائمة باهظة التكلفة، وتفتقر مجتمعات كثيرة إلى الموارد اللازمة للتصدي للضرر المتزايد.

شبكات النقل

فالطرق والسكك الحديدية التي تبنى على البرموفروزت هي في غاية الضعف، ففي المنطقة المتقطعة من المحيط، كثيرا ما تكون الرصيفات والشقوق غير متجانسة، حيث أن خطوط السكك الحديدية، مثل خط خليج هدسون في شمالي مانيتوبا، قد شهدت حالات انحراف وتوقف في الخدمة بسبب حركة الأرض ذات الصلة بالدو أو بسبب زيادة تكاليف المطارات في كندا وألسكا.

Oil and Gas Pipelines

وقد صممت خطوط الأنابيب مثل نظام خط الأنابيب العابر لألاسكا مع مراعاة الحساسية السائدة: حيث يرتفع خط الأنابيب حيثما يحتوي الأرض على البروفسور الغنية بالجليد، غير أن الطرق المحيطة به وهياكل الدعم لا تزال متأثرة، ففي روسيا، تسببت تمزقات أنابيب النفط والغاز من حركة الأرض التي يتسبب فيها الماكاو في حدوث انسكابات بيئية كبيرة، حيث لا تزال عوامل التحلل في الأحواض تتجنب تسرب المكثفات.

ووفقاً لتقرير صادر عن U.S. Government Accountability Office]، فإن العديد من المجتمعات الشمالية غير مستعدة على نحو كافٍ للضرر المتسارع الذي سيلحقه بقاع الأرض، ومن الأولويات العاجلة تكييف معايير التصميم الحالية والاستثمار في نظم الرصد.

الآثار العالمية وبطاقات الكربون

ويعتبر إطلاق غازات الدفيئة من خزف البرموفرت مصدر قلق عالمي كبير، إذ يقدر العلماء أنه إذا حقق العالم هدف اتفاق باريس المتمثل في الحد من الاحترار إلى 1.5 درجة مئوية، فإن انبعاثات الأحرار يمكن أن تظل متواضعة نسبياً، ولكن مع مسارات الانبعاثات الحالية التي تؤدي إلى 3-4 درجة مئوية من الاحترار، فإن البرمفروس يمكن أن يطلق مئات البلايين من أطنان ثاني أكسيد الكربون والميثان، وهي كمية كبيرة من الاز.

وهذه الحلقة المرتدة تسمى أحيانا " قنبلة الكربون الفارغة " ، بينما قد يكون المصطلح مليئا بالخطر، فإن أفضل العلم المتاح، الذي يجمعه تقرير التقييم السادس للجنة البلدان النامية لمكافحة الجفاف في منطقة المحيط الهادئ ، يشير إلى أن المرفأ الظاهري يسهم بالفعل في تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، خلافا للعديد من ردود الفعل المناخية الأخرى التي استعادتها، بمجرد إطلاقها للكربون.

وعلاوة على ذلك، يمكن لطيور الخياطة أن تطلق مسببات الأمراض القديمة والفلزات السامة مثل الزئبق، ويقدر أن البرموفر القطبي الشمالي يحتوي على نحو 15 مليون غالون من الزئبق - وهو أحد أكبر الخزانات الطبيعية على الأرض، ويمكن للزئبق من خزف الصخور أن يدخل المجاري المائية ويتراكم في الأسماك، مما يؤثر على المجتمعات المحلية للشعوب الأصلية التي تعتمد على صيد الكفاف.

حقائق مثيرة للاهتمام بشأن (بيرمفروست ثاوينغ)

Megaslumps and Batagaika Crater

إن مركب الباتاغيكا في سيبيريا - الذي كثيرا ما يسمى " الطريق إلى العالم السفلي " - هو أكبر مضخة من طراز البصمة في العالم، وقد ظهر لأول مرة في الستينات بعد أن كشفت إزالة الغابات الأرض، وقد توسع منذ ذلك الحين، ففي عام 2024، أصبح السرطان أكثر من كيلومتر واحد، وأكثر من 80 مترا في عمقه.

Ancient Viruses and Microbes

فالأفكار تُعد بمثابة تجميد عميق طبيعي، ويحافظ على الكائنات المجهرية لعشرات الآلاف من السنوات، وفي عام 2014، قام العلماء بإعادة إحياء فيروس عملاق يبلغ من العمر 30 ألف عام، Pithovirus sibericum ، من البرمفلوري، بينما لا يتأثر إلا بفيروس الأموباز، فإن الاكتشافات تثير القلق أيضاً.

Subsea Permafrost - The Underwater Reservoir

إن المناطق الكبيرة من الجرف القاري في المنطقة القطبية الشمالية تهدرها الغواصات التي تم تشكيلها خلال العصر الجليدي الأخير عندما كانت مستويات البحر أقل، وهي الآن تحت سطح مياه البحر، فإن هذا المقياس المائي يتحول ببطء من كل من القمة )المحتمل أن يكون الماء دافئا نسبيا( والقاع )الحرارة الحرارية(

أحذية الثلج القديمة

إن عظام الجليد - وهي تشكيلات جليدية ضخمة غالبا ما تبلغ مئات الآلاف من السنوات - تذوب في المنطقة القطبية الشمالية، وهذه الحطبات من الكسر المتكرر وتسلل الأرض مع الماء الذي يتجمد، وعندما تنهار السطح الأرضي، تخلق نمطا متعدد الأنواع من التكتلات، وهذه " البوليغات الحرارية " تملأ المياه المميتة وتتحول إلى مع مرور عقود ضحلية.

التكيُّف والاتجاهات المستقبلية

نظم الرصد والإنذار المبكر

ويعد الرصد الدقيق لدرجات الحرارة المحيطة وسمك الطبقات النشطة أمرا حاسما للتنبؤ بالتغيرات في المشهد، ويمكن لشبكات مثل الشبكة الأرضية العالمية للمنشور أن تجمع بيانات من مئات الثقوب في جميع أنحاء العالم، كما أن التقنيات الساتلية، بما فيها شبكة إنترفيريومتر للجهاز الاصطناعي للارتفاع الاصطناعي، يمكن أن تكشف عن وجود أدوات أرضية على نطاق واسع على المناطق الكبيرة.

وقد وضع باحثون في معهد البحوث في القطب الشمالي والألبين (INSTAAR) ] نُهجا مبتكرة لنموذج ديناميات الأحواض، وإدماج البيانات الميدانية مع نماذج مناخية عالية الاستبانة، وهذه الأدوات أساسية لتصميم البنية التحتية الملائمة وتخطيط استخدام الأراضي في المناطق الشمالية.

الحلول الهندسية

وبالنسبة للبنية التحتية القائمة، يمكن للأجهزة الحرارية، والعزل، وبطاقات الحصى أن تساعد على بطء نقل الحرارة إلى البروفوست، وكثيرا ما تبنى المباني الجديدة على أكوام البراغي أو المؤسسات القابلة للتعديل التي يمكن إعادة تنظيمها على أنها التحولات الأرضية، وتستعمل بعض الطرق أسلوبا يختفي يسمى " تخفيف الحط من المستوطنات " ، حيث يحل محل التربة الغنية بالثلج، إلا أن هذه الحلول لا تؤدي إلا إلى تأخير.

وعلى المدى الطويل، فإن الخيار المستدام الوحيد لكثير من المناطق هو النقل المخطط له - وهو نقل المجتمعات المحلية والهياكل الأساسية بعيدا عن المناطق الأكثر ضعفا في المناطق المحيطة بالمنطقة، وهذه العملية جارية بالفعل بالنسبة للعديد من قرى الشعوب الأصلية في ألاسكا وكندا التي تواجه تآكلا شديدا وتخريبا شديدا.

السياسات والإجراءات العالمية

ونظراً لأن مشارف التجمد هو قضية عالمية مدفوعة بتغير المناخ، فإن الحد من انبعاثات غازات الدفيئة يظل أكثر الاستراتيجيات فعالية، كما أن الاتفاقات الدولية التي تحد من الاحترار العالمي تحد من تدهور الأحواض، بالإضافة إلى أن السياسات المستهدفة يمكن أن تدعم التكيف: تمويل رصد الأحواض، وإجراء بحوث في انبعاثات الكربون من الموانع، ووضع معايير هندسية للبناء الشمالي.

وتؤدي معارف الشعوب الأصلية دورا حيويا في فهم التغيرات في المشهد والتكيف معها، وقد لاحظت شعوب المنطقة القطبية الشمالية، منذ آلاف السنين، التغيرات في الأرض واستجابت لها، حيث إن إدماج الملاحظات التقليدية مع البيانات العلمية يعطي صورا أكثر دقة لكيفية التحول إلى الأبد، وما يعنيه ذلك بالنسبة للنظم الإيكولوجية المحلية وسبل العيش.

خاتمة

إن خناق البرمفروست ليس خطراً بعيد المنال، بل هو خطر نظري - يحدث الآن، إذ يعيد تشكيل مشهد واسع في المنطقة القطبية الشمالية والمنطقة دون الإقليمية، فتحول الأرض المجمدة إلى تضاريس مدعمة، وبحيرات حرارة، وخطوط ساحلية متآكلة له عواقب عميقة على النظم الإيكولوجية، والحياة البرية، والهياكل الأساسية، واستقرار المناخ، وبما أن الكوكب ما زال يدفأ، فإن التغذية المرتدة من الكربون الميكروست ستكثف في المستقبل.

إن فهم هذه الحقائق المثيرة للاهتمام بشأن الاختناق وتحول المنظر الطبيعي يساعد على التأكيد على الحاجة الملحة إلى التخفيف من تغير المناخ والتكيف مع التغيرات الجارية بالفعل، والعالم المتجمد تحت أقدامنا يمضي بسرعة - والمناظر الطبيعية التي يتركها خلفه ستحدد المنطقة القطبية الشمالية للأجيال القادمة.