Human Encounters with Ice Sheets: Exploration, Research, and Environmental Challenges

إن صحائف الجليد هي أحجام ضخمة، ومعالم قارية تغطي أكثر من ٠٠٠ ٥٠ كيلومتر مربع من الأراضي، مع صحائف الجليد في غرينلاند وفي أنتاركتيكا التي تستهلك أكثر من ٩٩ في المائة من المياه العذبة في العالم، وهذه المناظر المجمدة هي من بين أكثر البيئات شيوعا وأقلها سهولة، ومع ذلك فقد زادت اللقاءات البشرية معها زيادة كبيرة على مدى القرن الماضي، ومن الحملات الاستكشافية المبكرة إلى المحطات العلمية الحديثة، ومن خلال رصد الجليد.

استكشاف صحائف الجليد: من التجارب الشمسية إلى التكنولوجيا الحديثة

وبدأت مقابض البشر مع صحائف الجليد في عصر الاستكشاف القطبي في أواخر القرنين التاسع عشر والعشرين، وكانت المستكشفون المبكرون مثل فريدت يوسف نانسن، وروبرت فالكون سكوت، وأرنست شاكلتون قد غامروا في صحائف الجليد في غرينلاند وأنتاركتيكا في ظروف وحشية، وكثيرا ما كانت المعدات محدودة، ولم تكن أهدافهم الأساسية هي الاكتشاف الجغرافي، ورسم خرائط الخطوط الساحلية، والوصول إلى الوصلات.

العصر الكروي لاستكشاف أنتاركتيكا

وقد شهد ما يسمى بالعمر الكري )حوالي ١٨٩٥-١٩٧( أول مشاهد عميقة على صحيفة الجليد في أنتاركتيكا، وفي عام ١٩٠٩، وصلت بعثة شاكلتون نيمرود إلى نقطة في حدود ١٨٠ كيلومترا من القطب الجنوبي، وفي الفترة ١٩١١-١٩١٢، استطاعت شركة روالد أموندسن وروبرت فالكون سكوت أن تتقدم في وقت مبكر ببيانات غير قيمة.

منتصف القرن العشرين: مسارات ميكانيكية ومراكز بحوث مبكرة

وبعد الحرب العالمية الثانية، تحولت التطورات التكنولوجية في استكشاف أوراق الجليد، كما قامت عملية " أوس " البحرية الأمريكية " (A.S.) باستخدام الطائرات وتعقب المركبات لرسم خرائط المناطق الكبيرة من أنتاركتيكا، وفي الخمسينات والستينات، قامت محطة الحفر الجليدية التابعة للمكونات الأرضية، بصنع أجهزة قياسية متطورة، وقطعت هذه المركبات السميكة في القطب الجنوبي وجمع البيانات عن محطات البحوث الجليدية، والزهار،

Modern Exploration: Satellites, Drones, and Autonomous Instruments

ولا يتطلب الاستكشاف اليوم من البشر أن يقطعوا الغطاء الجليدي على الأقدام أو في المركبات اللازمة لرسم الخرائط الأساسية، ومع ذلك فإن السواتل مثل الساتل ICESat-2 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية تُستخدم في عمليات الرصد المباشر للسواتل، وتُستخدم فيها أجهزة التزود بالأشعة فوق البنفسجية، وتُستخدم فيها أجهزة التزود بالأجهزة ذات الترددات العالية، وتُستخدم المركبات الجوية غير المأهولة والمركبات ذات المدارية تحت الماء.

البحوث والدراسات العلمية: فتح المحفوظات في صحيفة الجليد

وتتناول البحوث العلمية بشأن صحائف الجليد مسائل أساسية عن تاريخ الأرض في المناخ، وتغير مستوى سطح البحر، وديناميات تدفق الجليد، وتعمل صحائف الجليد كمحفوظات للغلاف الجوي الماضي: فكل طبقة سنوية من الفقاع الجليدية تصب في فقاعات الهواء، والغبار، والنظائر الكيميائية التي تسجل درجة الحرارة، وتركيزات غازات الدفيئة، والثورات البركانية، وقد أدى تحليل هذه النواة الجليدية إلى ثورة في علم الشلل.

Ice Core Records: A Window into the past

وقد أتاحت نواة الجليد العميقة، مثل تلك التي كانت من طراز Vostok، وDme C (EPICA)، ومشروع غرينلاند الأساسي (GRIP)، سجلات مناخية مستمرة تمتد إلى 000 800 سنة، وتظهر هذه النواة وجود ارتباط واضح بين مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجة الحرارة العالمية على عدة دورات من حيث الحجم الجليدي، وتظهر الفترة الحالية بين المحيطين به وجود نماذج ثابتة.

"الـ "أيس شيت ديناميك "كيف تتحرّك الجليد و "ميلتس

وفهمت كيف أنّ ملاءات الجليد تتدفق وتخسر الكتلة أمر حاسم لتوقع ارتفاع مستوى سطح البحر، حيث تتدفق الجليد ببطء من داخلها إلى الحواف، حيث تُحسب في أعالي البحار أو في أعالي البحار، وقد حددت البحوث عمليات جديدة تُعجل بفقدان الجليد: تيار المحيط يذيب أحشاء الجليد من أسفله (البلورة)، ويمكن أن تُستنفّض مياه سطحية من خلال الحرق إلى قاعد.

الاستشعار عن بعد والنماذج

أما البعثات الساتلية، بما فيها برنامج استعادة الجاذبية والتجربة المناخية، وجهازها الرئيسي للشبكة، فقد تقيس التغييرات في مجال الجاذبية الأرضية لحساب التوازن الجماعي للجليد، وتبين النتائج أن كلا من غرينلاند وأنتاركتيكا تفقدان الكتلة بمعدل متسارع، مما يسهم في زيادة مستوى سطح البحر العالمي الملحوظ بنسبة تتراوح بين ٢٠ و ٢٥ في المائة.

التحديات البيئية: ملطخة صحائف الجليد والنتائج العالمية

إن التحدي البيئي الأكثر مباشرة الذي تمثله اللقاءات البشرية مع صحائف الجليد هو تسارعها، فمع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، تفقد صحائف الجليد الكتلة من خلال الذوبان السطحي، والهروب، وزيادة الانطلاق إلى المحيط، وتدخل مياه الذراع هذه المحيط العالمي، وترفع مستويات البحر، وتغير أنماط تداول المحيطات، وتمتد الآثار إلى ما هو أبعد من الفيضانات الساحلية.

مستوى سطح البحر وقابلية التأثر الساحلي

وقد ارتفع مستوى سطح البحر العالمي بنحو ٢٠ سنتيمترا خلال القرن الماضي، وتتسارع وتيرة ذلك، وأصبحت صحائف الجليد الآن المساهم الرئيسي: فقد غرينلاند وحدها ما متوسطه ٢٨٠ بليون طن من الجليد في السنة بين عامي ٢٠٠٢ و ٢٠٢٣، بينما فقدت أنتاركتيكا ١٥٠ بليون طن في السنة، وإذا ما انفجرت جميع أغطية الجليد في غرينلاند، فإنها سترفع مستوى البحر بمقدار ٧,٤ مترا، بما يعادل عدد كبير من المدن الرئيسية في العالم)٢(.

Albedo Feedback and Amplified Warming

وتظهر صحائف الجليد ضوء الشمس )البطي العالي( الذي يساعد على إبقاء الكوكب بارداً، حيث أنها تذوب أو تسود أسطح أكثر ظلماً أو سطحاً أو محيطاً أو أرضياً معرضة، وتستوعب إشعاعاً شمسياً أكثر وتتسبب في المزيد من الاحترار، وهذه الحلقة المرتدة قوية بوجه خاص في غرينلاند حيث يُبرز متوسط أحواض الجليد بسبب نمو الطحال وتراكم الغبار.

دائرة المحيطات والتخلّص من النظام الإيكولوجي

وتدخل المياه العذبة من صحائف الجليد المذوفة المحيط ويمكن أن تعطل حركة حرارة البحر العالمية، بما في ذلك التداول عبر المحيط الأطلسي في المناطق الحضرية المتاخمة، ويمكن أن يؤدي تباطؤ هذه المادة إلى التبريد في شمال أوروبا، والتحولات في أنماط هطول الأمطار الاستوائية، وانخفاض إنتاجية النظم الإيكولوجية البحرية، بالإضافة إلى أن المياه المميتة تحمل مغذيات وبحيرات مائية، والملوثات في المحيط المتغير.

الجهود الدولية في مجال السياسات والتخفيف من حدة الآثار

إن معالجة التحديات البيئية التي تطرحها صفائح الجليد تتطلب تعاونا عالميا، ويجمع الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ النتائج العلمية لصانعي السياسات، ويلتزم اتفاق باريس بأن تحد الدول من الاحترار إلى أقل بكثير من درجتين مئويتين، غير أن التعهدات والإجراءات الحالية غير كافية لتحقيق هذه الأهداف، وحتى إذا تم قطع الانبعاثات بسرعة، فإن صفائح الجليد ستستمر في الاستجابة لشبكات الإنذار السابقة والحالية من الاحترارة لقرون.

Human Communities and Ice Sheets: Interactions at the Frontiers

فإلى جانب الباحثين والمستكشفين، تتداخل صحائف الجليد مع حياة الشعوب الأصلية، ومشغلي السياحة، وصناعات استخراج الموارد، وفي غرينلاند، تعتمد مجتمعات الإنويت الأصلية منذ وقت طويل على هامش الصيد والسفر في صحيفة الجليد، كما أن مراكب الجليد الجديدة تصبح متاحة للتعدين والشحن، ولكنها أيضاً تستحدث مخاطر مثل زيادة عجلات الجليد في الجليد وتغير ظروف الجليد في البحر.

وفي أنتاركتيكا، ينظم الوجود البشري نظام معاهدة أنتاركتيكا، الذي يسمي القارة كاحتياطي طبيعي مخصص للسلام والعلم، وقد تنمو السياحة إلى أنتاركتيكا من بضعة آلاف زائر في السنة في التسعينات إلى أكثر من 000 100 زائر اليوم، معظمهم على متن سفن بحرية نادرا ما تلمس الغطاء الجليدي نفسه، ومع ذلك، فإن الشواغل المتعلقة بانسكابات الوقود والاضطرابات في الحياة البرية والأنواع غير المفتقرة إلى الاستقرار، وتحظر المعاهدة جميع أنشطة البحث الاستخراجية المحتملة، أو أنشطة التعدين الواسعة النطاق.

الاستنتاج: المرجع المعني بمواصلة الدراسة والعمل

إن اللقاءات البشرية مع صحائف الجليد قد تطورت من المغامرات الاستكشافية المهددة إلى مشروع بحثي متطور متعدد التخصصات، فالمعرفة المكتسبة من حفر الجليد، ورصد السواتل، والدراسات الميدانية قد غيرت فهمنا الأساسي لنظام المناخ الأرضي والآثار العميقة للأنشطة البشرية، وفي الوقت نفسه، فإن سرعة إنصهار صحائف الجليد تشكل أحد أكثر التحديات البيئية إلحاحا في عصرنا.