وفي إطار هذا الهيكل، لا يمثل أكبر عدد من أنواع التكوين العلمي في غرينلاند، وثاني أكبر مجموعة من الجليد على الكوكب، ونشأت محفوظات مجمدة واسعة تعود إلى بيبوش بليستوكين، وهي تمثل أيضاً دوراً محورياً في تشكيل المناخ في الأرض ومستويات مياه البحر على مدى ملايين السنين، حيث أن ما يمتد نحو 1.7 مليون كيلومتر مربع - وهو مجال يسمّن في حوالي ثلاثة أضعاف حجم تكساس(85).

Formation and Structural Characteristics of the Greenland Ice Sheet

وقد تطورت صحيفة " غرينلاند آيس " على مدى مئات الآلاف من السنين من خلال التراكم التدريجي للثلوج، والارتداد، وترسيخه، وكل شتاء، وطبقات الثلوج التي تبنى على السطح، وعلى مر الزمن، أدى الضغط الهائل من التجليد الزائد إلى تضاؤل مستويات ثاني أكسيد الكربون في الجليد الجليدي الكثيف، وهذه العملية الطبيعية تفصل بين الهواء والغازات الأرضية القديمة في فقاعات الميكلية التي يمكن للعلماءها أن يتكون منها في اليوم.

التضاريس الفوقية و تأثيرها على الديناميكية الجليدية

وفي ظل الوزن الهائل لصحيفة الجليد، يكمن مشهد مركب ومتنوع من مشهد الصخور، يؤثر تأثيراً عميقاً على تدفق الجليد واستقراره، وقد كشفت الدراسات الاستقصائية المتقدمة للرادار والزلزالية أن حجر الأساس في غرينلاند يشكل حوضاً هائلاً وحجم القارة، يقع معظمه تحت سطح البحر، وتتميز المناطق الساحلية بارتفاع الأراضي وتضاريس الجبال، بينما يُحدث هامشاً عميقاً ينحدر إلى أسفل السرير " غير عادي " .

وينشأ المزيد من التعقيد عن النظم الهيدرولوجية الناشطة في المناطق دون الإقليمية، بما في ذلك البحيرات والأنهار الواقعة تحت الجليد، التي تجذب الواجهة الجليدية وتؤثر على معدلات حركة الجليد، وبالإضافة إلى ذلك، توفر طبقة التربة والرواسب القديمة التي تحت الغطاء الجليدي أدلة عن المناخات والنظم الإيكولوجية السابقة قبل أن تصبح غرينلاند متماسكة بشكل واسع، ويكتسي فهم هذه السمات أهمية حاسمة في وضع نماذج استجابة لصفوف الجليد تحت ظروف الاحترار.

Ice Core Archives: Windows Into Past Climates

مشاريع الحفر العلمي الدولي، مثل مشروع غرينلاند الأساسي وشمال غرينلاند للتنقيب عن الجليد، قد استخرجت من قمة الجليد هذه النواة الجليدية العميقة، حيث تتضمن هذه النواة طبقات سنوية متداخلة من الجليد، و تعمل على نحو مماثل على حلقات الأشجار، وذلك بتوفير سجلات متزامنة عالية الاستبانة لظروف المناخ السابقة، وقد كشف تحليل هذه الحلقات عن تغيرات سريعة ومثيرة في المناخ.

وتواصل مجموعات البيانات والبحوث من مؤسسات مثل المركز الوطني لبيانات الثلج والثلج توسيع فهمنا لهذه المحفوظات غير المستقرة والمساعدة على صقل نماذج المناخ.

Greenland Ice Sheet as a Global Freshwater Reservoir

إن صحيفة " غرينلاند آيس " تحتوي على نحو ٨ في المائة من إجمالي المياه العذبة في الأرض، مما يجعلها من أكبر احتياطيات المياه العذبة المجمدة على الكوكب، وإذا ما أريد لصحيفة الجليد بأكملها أن تذوب، فإن مستويات البحر العالمية سترتفع بما يقدر ب ٧,٤ متر )حوالي ٢٤ قدما(، وهو حدث قد يتسبب في فيضان كارث في المدن الساحلية والمناطق المنخفضة في جميع أنحاء العالم، وهذا الحجم الهائل للمياه العذبة يؤدي إلى تغيير سريع في "

Measuring the Volume and Mass Changes

وقد أحدثت التطورات في تكنولوجيات السواتل ثورة في قدرتنا على رصد التوازن الكتلي لصحيفة الجليد في غرينلاند، حيث قامت بعثات التتبع التابعة لوكالة ناسا وإنقاذ الجاذبية وتجربة المناخ، وبعثات المتابعة التابعة لها التابعة للمجموعة العالمية، باستخدام قياس الجاذبية الساتلية لقياس التغيرات الدقيقة في ميدان الرعي للأرض التي سببتها تقلبات الكتلة الجليدية تقريبا، وتكشف هذه البيانات أن غرينلاند قد فقدت في عام 2002().

ولوضع هذا في الاعتبار، يطابق أحد جيغاتون الجليد نحو ٠٠٠ ٤٠٠ من مجمعات السباحة ذات الحجم الأوليمبي أو ما يكفي من الثلج لتغطية متنزه مدينة نيويورك المركزي في أكثر من ٣٠٠ متر من الجليد، وبالتالي فإن الحجم الكلي لثلج غرينلاند هو خزان مذهل يمكن أن يؤثر تأثيرا كبيرا على مستويات البحار العالمية ونظم المناخ.

Accelerating Impacts of Climate Change on the Ice Sheet

وتشهد صحيفة " غرينلاند آيس " زيادة في الانصهار والجليد بسبب ارتفاع درجات الحرارة العالمية، وتدفع آليتان أوليتان إلى فقدانها الجماعي: الانصهار السطحي والخسائر الدينامية في الجليد من خلال أجهزة الجليد التي تحددها البحار، وقد تكثفت كلتا العمليتين على مدى العقود الأخيرة، مما دفع التوازن الجماعي لورقة الجليد إلى عجز مستمر والتعجيل بارتفاع مستوى سطح البحر.

الرصيد السطحي وزفير ألبيدو

إن الإنصهار السطحي يُحدث في المقام الأول ارتفاع درجات الحرارة في الصيف، فمع تضخم الجليد والثلج، يُظهر اللبدو السطحي - انعكاساً للخسائر الجليدية - التآكل بشكل كبير، ويُظهر الثلج الجديد ما يصل إلى 90 في المائة من ضوء الشمس القادم، ولكن مع تذوبه وتفشيه، يُعَدّل الجليد الأعماق المظلمة أو البرود المائي المزروعة، ويزيد من سرعة الارت الإشعاع الشمسي.

وقد شهدت صيفات حديثة تشكيلا واسعا من البراعم المائية المزروعة وأسطح الجليد الأزرق الملوّثة التي تغطي مساحات شاسعة من الغطاء، ويتفاقم هذا التفكك بسبب ترسيب الجسيمات الكربونية السوداء، الناشئة عن حرائق برية والتلوث الصناعي، وانتشار الطحالب المزروعة التي تزدهر على سطح الجليد، وهذه العوامل تعزز إلى حد كبير معدلات الذوبان، وتتسبب في خسائر جمة.

فقدان الجليد الديناميكي من غلايسيرات التحكم البحري

إن مزارع غرينلاند البعيدة - مثل جاكوبشافن اسماعيل وهيلهايم وكنجرلوسواك - خامس كقناة حرجة، تتجه الجليد من داخل المحيط، وتقوض مياه المحيطات المشتعلة هذه الأنهار الجليدية بذوبان ألسنها الجليدية العائمة، مما يؤدي إلى زعزعة الاستقرار والتراجع السريع.

وقد تسارعت عملية التنقية والحساب الدينامية هذه بشكل كبير في العقود الأخيرة، حيث ضاعف بعض الجليديات أو حتى تضاعف سرعة تدفقها، كما أن جهود الرصد في الوقت الحقيقي، مثل برنامج رصد الغطاء الجليدي في غرينلاند (PROMICE) ، توفر بيانات قيمة عن سرعة الجليد، والظروف السطحية، وقدرات التنبؤ على نحو أفضل.

وقبل التسعينات، كان الرصيد الكلي لصحيفة غرينلاند مستقرا نسبيا، حيث كان تراكم الثلوج يعوض خسائر تكديسها عن طريق الانصهار وحسابات الجليد، إلا أن الرصيد تحول منذ ذلك الحين إلى خسارة جماعية صافية، حيث بلغ متوسط فقدان الجليد 50 إلى 100 غيغا طن سنويا في التسعينات، ولكنه ارتفع إلى ما يزيد على 250 غيغاتون سنويا خلال الفترة 2010 - 2010().

ويرتبط هذا التسارع ارتباطا وثيقا بازدياد المنطقة القطبية الشمالية - وهي ظاهرة تدفئ فيها منطقة القطب الشمالي بسرعة أربعة أضعاف المتوسط العالمي، وتبرز الآثار المتفاقمة لارتفاع درجات الحرارة في الهواء والمحيطات، وارتدادات الطلاء، وفقد الجليد الدينامي، حساسية الغطاء الجليدي لتغير المناخ، وتبرز الحاجة الملحة إلى التخفيف من الاحترار في المستقبل.

الآثار العالمية لتدهور الغطاء الجليدي في غرينلاند

إن المياه العذبة التي تُطلق من الجليد المذوب في غرينلاند وحساب الجليديات تدخل النظام العالمي للمحيطات، مما يؤدي إلى سلسلة من الآثار البيئية والاجتماعية التي تمتد إلى ما وراء منطقة القطب الشمالي، وتتجلى هذه الآثار بشكل خاص من خلال ارتفاع مستوى سطح البحر، وتعطل تداول المحيطات، والتحولات الإيكولوجية.

مستوى سطح البحر: تهديد مباشر للمجتمعات الساحلية

إن ارتفاع مستوى سطح البحر هو أكثر النتائج إلحاحا وملموسة لفقدان غرينلاند الجليدي، وفي الوقت الراهن، تسهم غرينلاند بنحو 0.7 ميليميتر سنويا في ارتفاع متوسط سطح البحر العالمي، مما يجعله أكبر مساهم في الغلاف الجليدي الوحيد، وفي حين أن الذوبان الكامل لصحيفة الجليد سيستغرق قرونا أو آلاف السنين، فإن معدل الخسائر الجماعية الجارية يؤثر تأثيرا حاسما على استراتيجيات التكيف في الأجل القريب بالنسبة للمدن الساحلية في جميع أنحاء العالم.

إن ارتفاع مستوى سطح البحر من مياه غرينلاند ليس متماثلا في جميع أنحاء العالم، وتتسبب الآثار الرطبة والتناوبية في إعادة توزيع المياه بشكل غير متساو، مما يؤدي إلى حدوث تغيرات في مستوى سطح البحر على امتداد بعض السواحل، وعلى سبيل المثال، فإن مناطق مثل جنوب شرق الولايات المتحدة وأجزاء من أمريكا الجنوبية الساحلية تشهد ارتفاعا أعلى من المتوسط في مستوى سطح البحر بسبب علاقتها الجغرافية مع غرينلاند.

وتشير التوقعات إلى أنه في ظل استمرار سيناريو الانبعاثات العالية، يمكن أن تسهم غرينلاند وحدها بمقياس من ١ إلى ٢ مترا من ارتفاع مستوى سطح البحر بحلول عام ٢٣٠٠، ومن شأن هذه الزيادة أن تعيد تشكيل خطوط السواحل، وتهجير مئات الملايين من الناس، وتتسبب في أضرار في الهياكل الأساسية بثلاثينات الدولارات، مما يبرز المخاطر المجتمعية العميقة التي يشكلها التدهور المستمر في صفائح الجليد.

Disruption of the Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC)

إن التدفق الكبير من المياه العذبة الباردة إلى شمال المحيط الأطلسي يخفض ملوحة المياه السطحية وكثافة المياه، مما يعطل عملية امتلاك أعماق المحيطات التي تتسم بأهمية حاسمة في قيادة التداول العازل في المحيط الأطلسي، وهي عنصر رئيسي في تعميم المحيطات على الصعيد العالمي، حيث تنقل المياه السطحية الدافئــة شمالا، وتعود إلى المياه الباردة الكثيفة جنوبا بعمق.

وسيكون لإضعاف أو تباطؤ مركز الرصد البحري آثار مناخية واسعة النطاق، بما في ذلك التبريد في منطقة شمال الأطلسي، والتحولات في أنماط سقوط الأمطار الاستوائية، واضطرابات النظم الإيكولوجية البحرية، وارتفاع مستوى سطح البحر على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة، وتشير السجلات البيلوينية إلى أن التباطؤات التي حدثت في الماضي في منطقة اللجنة قد ارتبطت بتغيرات مناخية مفاجئة، وتحذر نماذج المناخ من أن استمرار تدفق المياه المميتة في غرينلاند.

وتُجري مؤسسات مثل مختبر الديناميات الجيوفيزيائية الفلورية التابع للرابطة (]) بحوثاً جارية لتحديد نقاط التصفير المحتملة وتحسين فهم ديناميات لجنة الرصد والتحقق والتفتيش في عالم يحترق.

Impacts on Coastal Ecosystems and Arctic Communities

فبعد ارتفاع مستوى سطح البحر وتغيرات تداول المحيطات، يغيّر تجديد النظم الإيكولوجية البحرية في شمال الأطلسي من خلال التأثير على دورات المغذيات وتوزيع الأنواع التي تتراوح بين العوالق والأرصدة السمكية الهامة تجاريا، ويمكن لهذه التحولات الإيكولوجية أن تتلاشى من خلال شبكات الأغذية، مما يؤثر على مصائد الأسماك ومجتمعات الكفاف.

وبالنسبة للمجتمعات المحلية للشعوب الأصلية ومجتمعات القطب الشمالي، فإن بيئة الغطاء الجليدي المتغيرة تخلق تحديات وفرصا جديدة، فزيادة الغطاء الجليدي تزيد من تدفقات الأنهار، وتنتقل إلى مزيد من الرواسب والمغذيات في النظم الإيكولوجية الفجائية، وتزيد أيضا من مخاطر الفيضانات وتغير الموائل المائية، وتكشف الصوامع الجليدية عن الأراضي الجديدة وطرق النقل القطبية التي لم يكن من الممكن الوصول إليها من قبل، ولكن هذه التغيرات تزيد أيضا من خطر الانهيارات الأرضية والبحيرات الجليدية.

السلف والجبهة في علوم الجليد

ويتطلب التنبؤ الدقيق بمستقبل صحيفة غرينلاند الجليدية نماذج متطورة تتضمن ردود فعل معقدة بين الجليد والغلاف الجوي والمحيطات والروكة، وتشمل أحدث جيل من نماذج نظام الأرض مكونات دينامية لصحائف الجليد، مما يتيح التفاعل بين المناخ وعمليات صفائح الجليد، ويحسن من مدى وفرة توقعات ارتفاع مستوى سطح البحر.

رصد ساتلي لقطع الأشجار

إننا نعيش في عصر ذهبي من رصد الأرض بواسطة السواتل، حيث يقدم تفاصيل غير مسبوقة عن التغيرات في صحائف الجليد، ويستخدم الساتل ICESat-2 التابع للناسا مقياسا للأشعة الليزرية لقياس التغيرات في ارتفاع سطح الجليد مع الدقة على مستوى المقاس المركزي، واستخلاص اتجاهات التنظيف أو التخثر الخفيف، وترصد السواتل المقياسية المقياسية في ميدان الجاذبية الأرضية لقياس التغيرات الاصطناعية في مسار العرض.

وهذه مجموعات البيانات التكميلية أساسية للتحقق من النماذج العددية وتحسينها، وتحسين قدرتنا على إجراء تغييرات في المستقبل في إطار سيناريوهات مناخية مختلفة.

معالجة أوجه عدم اليقين: عدم قدرة المركب البحري على الجليد ونقاط التصفيق

ومن أهم مصادر عدم اليقين في توقعات ارتفاع مستوى سطح البحر احتمال عدم استقرار المنحدرات من الجليد البحري، وهذه العملية تنطوي على الفشل الهيكلي لمنحدرات الجليد الطويلة في منطقة الجليد عند فقدانها الدعم من رفوف الجليد العائمة أو اللسان، وقد تؤدي، التي لوحظت في أنتاركتيكا، إلى انهيار سريع في الجليد، مما يزيد بشكل كبير من معدلات التسرب من الجليد.

ورغم أن هذه المبادرة قد تكون أقل فهماً في غرينلاند، فإنها قد تصبح ذات صلة بأضخم منافذها كتقدم في الاحترار، فإن تقرير التقييم السادس للجنة يؤكد أنه في حين لا تزال هناك أوجه عدم يقين، لا يمكن استبعاد سيناريوهات ارتفاع مستوى سطح البحر التي تتضمن هذه العمليات، مما يؤكد الحاجة الملحة للغاية لتخفيف الانبعاثات لمنع عبور الحدود القصوى التي لا رجعة فيها.

الآثار المترتبة على السياسات والطريق إلى الأمام

إن المسار المستقبلي لصحيفة غرينلاند الجليدية يتوقف إلى حد كبير على الجهود العالمية الرامية إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة، والفرق بين الحد من الاحترار إلى 1.5 درجة مئوية مقابل السماح له بالوصول إلى 3-4 درجة مئوية، يمكن أن يعني الفرق بين التراجع التدريجي القابل للتحكم في الغطاء الجليدي وارتفاع منسوب مياه البحر المكبوت المتعدد المستويات الذي من شأنه أن يعيد تشكيل السواحل والاقتصادات في جميع أنحاء العالم.

استراتيجيات التخفيف والتكيف

إن تثبيت درجات الحرارة العالمية دون عتبة درجة حرارة مئويتين متفق عليها دولياً أمر بالغ الأهمية للحفاظ على أغلبية صحيفة غرينلاند الجليدية، وكل جزء من درجة الحرارة المتجنبة يقلل من خطر عبور نقاط التصفير التي من شأنها أن تلزم الغطاء الجليدي بالخسارة التي لا رجعة فيها، وهذا يتطلب تخفيضات هائلة في الانبعاثات، والانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة، والممارسات المستدامة لاستخدام الأراضي.

وفي الوقت نفسه، فإن التكيف مع التغيرات الحتمية أمر أساسي، إذ يجب على المدن الساحلية أن تستثمر في الهياكل الأساسية الحمائية مثل الجدران البحرية والحواجز التي تعترض الفيضانات، وأن تضع نظما قوية للإنذار المبكر، وأن تنفذ التراجع المقرر عند الضرورة، وسيكون إدماج الإسقاطات العلمية في التخطيط الحضري والتأهب للكوارث أمرا حاسما في التقليل إلى أدنى حد من الخسائر البشرية والاقتصادية.

إن صحيفة ثلج غرينلاند، التي لديها صبور وكتلة بطيئة الحركة من الجليد، تشهد على التحولات المناخية الماضية وسقوطاً من التغير في المستقبل، وستتكرر الخيارات التي تتخذها البشرية في العقود القادمة من خلال هذا الخزان المتجمد ونظام المناخ العالمي لألفينيا القادمة، مما يهيمن العالم لأجيال.