مقارنة صحائف الجليد في أنتاركتيكا وغرينلاند: منظور جغرافي

الموقع الجغرافي والحجم

إن صحف الجليد في أنتاركتيكا وغرينلاند هي أكبر خزانات من ثلج المياه العذبة على الكوكب، مع وجود أكثر من 99 في المائة من الجليد الجليدي في العالم، ومن الصعب فهم حجمها البالغ 80 في المائة، وهي تغطي مساحة الجليد في القارة الجنوبية تبلغ نحو 14 مليون كيلومتر مربع، وهي مساحة أكبر من مساحة الولايات المتحدة والمكسيك مجتمعة، وتمتد فيها القارة المتاخمة التي تبلغ مساحتها 80 مترا مربعا.

وتختلف هذه الشرائح الجليدية في حجمها، بل في سياقها الجغرافي أيضا، وتختلف القارة القطبية الجنوبية بمنطقة المحيط، في حين أن غرينلاند جزيرة كبيرة في شمال الأطلسي، وتمتد المحيط القطبي الشمالي إلى الشمال وبحر لابرادور إلى الغرب، ويؤثر هذا الفرق في البيئة الجغرافية تأثيرا عميقا على مناخ كل منها، وعلى التفاعلات بين المحيطات، وعلى استجابات الاحترار العالمي، وترتبط قشرة الجليد القطبية الجنوبية، حيث تُعد القطب الجنوبي.

من السمات الحاسمة لجيولوجيا أنتاركتيكا أن حوالي 75 في المائة من صخرتها يقع تحت سطح البحر، مما يعني أن الكثير من الجليد مطروح في أعماق المحيط تحت سطح المحيط،

المبادلات الطبوغرافية

تُظهر التضاريس السطحية لصحائف الجليد بسيئتين جيولوجيتين مميزتين، ويصل سطح أنتاركتيكا إلى ارتفاعات تتجاوز 000 4 متر فوق سطح البحر في منطقة القطب الجنوبي الشرقية، حيث تُعدّ منطقة ثلج دومي أرغوس ودومي فوجي من أعلى المناطق، وتُعدّل سطح المحيط الغربي سطحاً أكثر هيمنةً، ويقع فيه الحد الأقصى من ارتفاعات نحو 000 2 متر.

إن صحف الجليد في أنتاركتيكا ينزف من خلال عدد صغير نسبيا من الأنهار الجليدية الكبيرة جدا ومجاري الجليد مثل جبال بيين وثويتس غلاس في غرب أنتاركتيكا، وهذه السمات السريعة تتحول الجليد من الداخل إلى الساحل بسرعة عدة مئات من المترات في السنة، وعلى النقيض من ذلك، فإن لدى غرينتش مئات من نظم الصمامات الضيقة التي تتدفق عبر الجبال

المناخ والأوضاع المُزمنة

إن مناخ أنتاركتيكا هو أكثر المناطق تطرفا على الأرض، حيث تجتاز درجات الحرارة داخل شرق شلن أنتاركتيكا دون سن الستين، حيث ترتفع درجة الحرارة المسجلة على الكوكب إلى أدنى حد، حيث تقاس في محطة فورستوك الروسية في عام 1983، وتتجاوز هذه الواجهة السطحية درجة حرارة عالية من الجليد، حيث ترتفع فيها نسبة الريح إلى أقل من 50 ميلا من مكافئات مياه الثلج في السنة.

إن مناخ غرينلاند بارد ولكنه أكثر تضخماً من القطب الجنوبي، ودرجات الحرارة الشتوية في المناطق الداخلية من صفائح الجليد في غرينلاند تتراوح بين 30 درجة مئوية و50 درجة مئوية، بينما المناطق الساحلية تمر بدرجات حرارة الشتاء بين 10 درجات مئوية و25 درجة مئوية، ودرجة الحرارة الصيفية على طول الساحل يمكن أن ترتفع فوق 10 درجات مئوية، مع وجود مناطق داخلية تصل أحياناً إلى 0oس خلال أحداث مميتة للغاية.

الاختلافات في الغلاف الجوي

الديناميات الجوية في الغلاف الجوي التي تدور حول مناخي صفائح الجليد مختلفة بشكل أساسي، إن أنتاركتيكا معزولة من دوامة القطب، نظام ثابت منخفض الكساد يعمم حول القارة ويفخخ الهواء البارد على الجليد، وحركة القطب الجنوبي تؤثر على قوة وموقع الرياح الغريبة التي تحيط بأحوال القارة القطبية الجنوبية، مما يحفز على تبادل الحرارة والثدي بين القارة.

مناخ (غرينلاند) متأثر بشدة بـ "شمال المحيط الأطلسي" الذي يصف الفرق بين "الأيسلندي" و "أزوريس" في "أوزوريس"

ألعاب الثلج و اللحوم

وتختلف العمليات التي تؤدي إلى فقدان الجليد اختلافا كبيرا بين صحائف الجليد، وتفقد صحائف الجليد في أنتاركتيكا الكتلة في المقام الأول من خلال الذوبان الجليدية البازغة من مياه المحيط الحارة ومن خلال فرز أجسام الجليد من جبهات الجرف الجليدي، وتقتصر الذوبان السطحي على الهوامش الساحلية وشبه القطب الجنوبي، وتظل الظواهر الداخلية الشاسعة دون التجمّد في السنة.

وتفقد غرينلاند كتلة من خلال كل من الذوبان السطحي وعجلات الجليد، حيث أصبحت المذوفات السطحية مهيمنة بصورة متزايدة في العقود الأخيرة، وفي صيف نموذجي، تمتد منطقة الذوبان من الساحل إلى ارتفاعات تراوحت بين 500 1 و000 2 متر، وتغطي مساحة تصل إلى 50 في المائة من سطح الجليد خلال الأحداث المتطرفة، وتتسارع أشكال المياه الملتهبة والأنهار والبحيرات على سطح الجليد، حيث تتدفق بعض هذه المياه الجليدية

تأثير خيل الجليد في أنتاركتيكا

رفوف الجليد في أنتاركتيكا تلعب دوراً حاسماً في تنظيم تدفق الجليد من القارة، و(روس آيس شيف) و(فيلشنر-روين) في الجليد، و العديد من رفوف الجليد الصغيرة تطفو على المحيط بينما تبقى مُتعلقة بصحيفة الجليد المُطلّقة، هذه الأرفف تُعَلّقُ كعِثَب، وتُعُلّلُ الزهرة الأرضيّة

إنَّ مساحة الأرض الخضراء محدودة نسبياً في مجال تطوير رفوف الجليد بسبب جوها الأكثر دفئاً وكمية الأرض التي تُعدّها الثروات، وأكبر رف ثلج في غرينلاند هو الـ 79 درجة شمال غلاسير (Nioghalvjerdsbrae)، الذي لا يزال يُحتفظ بلسان عائم كبير، كما أنَّ لـه رف ثلجي أكبر من ذي قبل عام 2010 و2012.

الأثر على مستوى سطح البحر

إن كل من صفائح الجليد تساهم في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي من خلال فقدان الكتلة الصافية، ولكن مساهماتها النسبية ووتيرة التغيير تختلف، وكانت صحيفة الجليد في غرينلاند أكبر مساهم في ارتفاع مستوى سطح البحر خلال العقدين الماضيين، مما أدى إلى زيادة في حجم الجليد في منطقة القطب الجنوبي بنسبة 0.6 إلى 0.8 ميلليمتر في السنة، ومساهمة شبه القارة القطبية الجنوبية في زيادة عدد الجليد السطحي.

إن احتمال ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل من كل ورقة ثلجية مرتبط بحجمه الكلي، وتحتوي صحيفة الجليد في أنتاركتيكا على الجليد الكافي لرفع مستوى سطح البحر العالمي بحوالي 58 مترا إذا ما ذوب تماما، ومساهمة الغطاء الجليدي في غرينلاند المحتملة تبلغ حوالي 7.4 متر من ارتفاع مستوى سطح البحر، بل إن فقدان جزئي لصفائح الجليد قد يكون له عواقب وخيمة على المجتمعات الساحلية في جميع أنحاء العالم.

النطاقات الزمنية ونقاط التصفيق

إنّ المقاييس الزمنية لردّ الغطاء الجليدي على المناخ تختلف اختلافاً كبيراً، إنّ ردّ غرينلاند سريع نسبياً: إنّ الإنصهار السطحي يستجيب خلال سنوات للاحترار الجوي، وديناميات الجليد البعيدة تستجيب في غضون عقود لدفء المحيطات، ويُعتقد أنّ خط الجليد في غرينلاند يُعتبر عنده نقطة تدحرج حول ارتفاع حرارة عالمية يتراوح بين 1.5 و2.0 مئوية فوق مستويات ما قبل الانهيار الصناعي.

إن استجابة (ويل أنتاركتيكا) أبطأ، ولكن من المحتمل أن تكون أكثر تبعية، فإنّ شلن الجليد في غربي أنتاركتيكا يعتبر ضعيفاً بشكل خاص لأنّ معظم سريره مُربوط تحت سطح البحر على منحدر من منحدر مُتقلب،

جيم - المؤسسات الجيولوجية وعلم البدروغرافيا

حجر الأساس الذي يُقام في كل صحف من صفائح الجليد لديه تاريخ جيولوجي مميز يؤثر على ديناميات الجليد، حجر القطب الجنوبي هو مركب معقد من الرافعات القديمة، وسلاسل الجبال، وأحواض الجليد الرواسب، التي يُدفن الكثير منها تحت أكوام الجليد، وجبال غامبورتسيف، التي تُحدّد حجم جبال الألب الأوروبية،

حجرة (غرينلاند) متنوعه أيضاً، مكوّنة من صخور الدرع المشعّة إلى جانب أحواض الرسوبيات الأصغر في المناطق الساحلية، وخلافاً لأنتاركتيكا، فإنّ الكثير من الصخور الداخلية لـ(غرينلاند) تحت مستوى البحر،

الوبائيات دون الجليدية

في القطب الجنوبي، تم اكتشاف البحيرات الفرعية الكبيرة تحت الجليد، أكبرها بحيرة فوستوك مدفونة بأربعة كيلومترات تحت الغطاء الجليدي في شرق القطب الجنوبي، هذه البحيرات مُرتبطة بشبكة من المجاري المائية دون الجليدية التي تؤثر على التدفق الجليدي بحرق السرير

إن الاختلافات في الهيدرولوجيا دون الإقليمية لها آثار هامة على ديناميات الجليد، فالبحيرات دون الجليدية المستمرة في أنتاركتيكا ومنظومات المياه تخلق مجرى جليدي مستقر نسبيا ولكن سريع التدفق، وظل في نفس المواقع تقريباً لآلاف السنين، ونظام غرينلاند دون الإقليمي أكثر قابلية للتبادل، مع وجود تفاوت موسمي في ضغط المياه، مما قد يؤدي إلى سرعة مؤقتة أو تباطؤ في سرعة تدفق الجليد.

الوثائق التاريخية للثورة والبيع

وتحتفظ كل من صفائح الجليد بسجلات مفصلة لتاريخ المناخ في الأرض، وقد وفرت نواة الجليد العميق من أنتاركتيكا، مثل تلك التي من دومي سي، وفوستوك، ودومي فوجي، سجلات مناخية مستمرة تمتد إلى ما يزيد على 000 800 سنة، وتبين هذه السجلات انقساماً حاداً بين تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجات حرارة أنتاركتيكا على دورات الجليد الجليدية الجليدية الجليدية الجليدية الجليدية الجليدية الجليد الجليدية الجليدية الجليدية الجليدية الجليدية، مما يؤكد دور تركيز غازات الدفيئة في تنظيم المناخ العالمي البالغ عددها نحو 180 ألفاً(2).

وقد وفرت صحيفة ثلج غرينلاند سجلات مناخية عالية الاستبانة على مدى السنوات الـ 000 120 الماضية، حيث قامت مشاريع " GISP2 " و " شمالي غروب " باستعادة نواة الجليد التي تحافظ على أدلة على حدوث تغيرات سريعة في المناخ خلال الفترة الجليدية الأخيرة، وكشفت هذه النوافذ عن وجود أحداث دفيئة بين الدانزغار والأوساخ، وحدثت في غضون عقود، مع حدوث زيادات في درجات الحرارة في منطقة غرين برتفاع في الأراضي.

المؤتمرات السابقة لصحيفة الثلج

وتظهر الأدلة الجيولوجية أن كلا الشرائح الجليدية قد شهدتا تغييرات كبيرة في الماضي، وخلال الفترة الأخيرة من الزوال الجليدي، التي كانت قد اتسعت منذ حوالي 000 20 سنة، في صحائف الجليد في غرينلاند لتشمل الجزيرة بأكملها، ومتدت إلى الجرف القاري المتاخم، ومنذ ذلك الحين، تراجعت إلى حدها الحالي، مع فترات الارتداد خلال العصر الجليدي الصغير، ثم تراجعت بعد ذلك على مدى القرن الماضي.

كما أن صحيفة الجليد في أنتاركتيكا كانت أكثر اتساعا خلال الفترات الجليدية، حيث تتقدم صحيفة الجليد في غرب أنتاركتيكا إلى حافة الجرف القاري، وقد كانت صفحة الجليد في شرق أنتاركتيكا أكثر استقرارا على مدى فترات زمنية طويلة، رغم أن الأدلة المستمدة من الرواسب البحرية تشير إلى أن أجزاء من الغطاء الجليدي تراجعت بشكل كبير خلال فترات الدفء السابقة، بما في ذلك البولسون قبل نحو ثلاثة ملايين سنة، عندما كانت مستويات الجليد في الغلاف الجوي مماثلة.

الأثر الإيكولوجي والبيولوجي

وبغض النظر عن خصائصها المادية، تدعم صحائف الجليد المجتمعات البيولوجية الفريدة وتؤدي أدواراً هامة في الدورات الكيميائية الأحيائية العالمية، وتستضيف صحيفة الجليد في أنتاركتيكا نظاماً إيكولوجياً ميكروبياً متنوعاً في إطار الجليد والثلوج والبحيرات دون الإقليمية، بما في ذلك البكتيريا والأرخاء والفطريات التي تصمد في درجات حرارة منخفضة للغاية وتركيزات المغذيات.

كما أن ملاءات الجليد تؤثر على دورة الكربون العالمية بتخزين الكربون العضوي الذي تم إيداعه على مدى ملايين السنين، وبما أن صحائف الجليد تذوب، فإن هذا الكربون القديم يُطلق في المحيط والغلاف الجوي، مما قد يخلق تغذية إيجابية عن تغير المناخ، وتُقدَّر صحيفة الجليد في غرينلاند بأن تحتوي على نحو 27 مليار طن من الكربون العضوي، مقارنة بالمبلغ المخزن في أراضي البسات في العالم.

التوقعات المستقبلية وأولويات البحوث

إن إسقاط السلوك المستقبلي لصحائف الجليد في أنتاركتيكا وغرينلاند لا يزال أحد أكبر التحديات في مجال علوم المناخ، ويقدم تقرير التقييم السادس للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ توقعات في إطار سيناريوهات مختلفة للانبعاثات، ولكن الشكوك لا تزال كبيرة، لا سيما بالنسبة لأنتاركتيكا حيث لا تستوعب النماذج الحالية تماماً إمكانات فقدان الجليد عن طريق عدم استقرار الغطاء الجليدي البحري، وفي سيناريوهات عالية الانبعاثات، يمكن أن تسهم غرينلاند في ارتفاع مستويات سطح البحر بنسبة 30 سنتيمترا، في عام،

وتشمل أولويات البحث الرئيسية تحسين فهم التفاعلات بين المحيطات، لا سيما الممرات التي تصل بها المياه الدافئة إلى خطوط أرضية من الجليد في كل من أنتاركتيكا وغرينلاند، وتُحدث البعثات الساتلية مثل ICESat-2 وCryoSat-2 التي تقوم بها وكالة الفضاء الأوروبية، ازدراء عمليات الموازنة بين الجليد، في حين أن بعثات GRACE وGRACE-FO قدمت قياسات مباشرة

وبالنسبة لغرينلاند، فإن تطور المذوفات السطحية وتفاعلها مع الديناميات الجليدية هو مجال حرج للدراسة، ومن المتوقع أن يزداد حجم وشدة الانصهار السطحي مع استمرار دفء المنطقة القطبية الشمالية، حيث تتسع منطقة القطب إلى ارتفاع أعلى، وتبرز إمكانية حدوث ترددات إيجابية بين الانهيار في المياه، وخفض الطحالب، وتداول الغلاف الجوي، في إطار البحوث الجارية.

إن صحائف الجليد، التي كثيرا ما تعتبر معا كمستودعات الجليد الرئيسية للكوكب، تختلف اختلافا كبيرا في جغرافيتها، ومناخها، ودينامياتها، وقابليتها للتأثر بتغير المناخ، وفهم هذه الاختلافات أمر أساسي للتنبؤ بارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل ووضع استراتيجيات فعالة للتخفيف والتكيف، وفي حين أن ورقة الجليد في غرينلاند من المرجح أن تواصل السيطرة على المساهمات في مستوى البحر في العقود القادمة، فإن ورقة الجليد في أنتاركتيكا لا تزال تشكل مصدر قلق كبير على المدى الطويل.