حتى مع ذوبان بعض أجزاء غرب أنتاركتيكا بسرعة ، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر ، تظل مساحات كبيرة من الجليد مستقرة في الوقت الحالي. اكتشف العلماء الآن واحدة من تلك البقع المستقرة – زاوية منعزلة حيث يلتقي المحيط بالجليد. هناك ، وجد الفريق الجانب السفلي من الجليد منحوتًا في أخاديد وتموجات وكرات أرضية غريبة.
يقول عالم الكواكب جاستن لورانس إن هذه البيئة “على حافة الهاوية حقًا” بين الذوبان والتجميد. إن التوازن الدقيق بين هاتين العمليتين هو تشكيل الجليد في تلك القوام الغريبة – على غرار الطريقة التي تذوب بها المعادن وتتبلور لتشكيل الأشكال الجميلة داخل كهوف الحجر الجيري.
والنتيجة ، في Kamb Ice Stream ، هي أن يبدو أن الشقوق الضخمة في الجانب السفلي من الجليد تتجمد معًا مرة أخرى بينما تملأ كرات بحجم كرة الشاطئ الشقوق من الأعلى ، أبلغ لورانس وزملاؤه في 2 آذار (مارس) علوم الأرض الطبيعية.
تختلف عملية إعادة التجميد هذه عما يحدث في نهر ثويتس الجليدي في القارة القطبية الجنوبية. هناك ، أفاد العلماء مؤخرًا أن هذه الشقوق ، المعروفة باسم الصدوع القاعدية ، هي مواقع ذوبان سريع (SN: 2/15/23).
إن فهم ما يحدث في كامب سيساعد العلماء على التنبؤ بكيفية استجابة أجزاء كبيرة من ساحل أنتاركتيكا غير المعرضة للخطر حاليًا مع استمرار ارتفاع درجة حرارة العالم بسبب تغير المناخ الذي يسببه الإنسان. إليك ما هو مختلف عن Kamb.
المياه فائقة البرودة تحت الجليد في كامب ، مما يؤدي إلى إبطاء الذوبان
في ديسمبر 2019 ، زار فريقان من الباحثين من نيوزيلندا والولايات المتحدة تيار كامب الجليدي – وهو نوع من الأنهار الجليدية يتكون من قناة جليدية سريعة الحركة محاطة بجليد أبطأ.
كامب ، مثله مثل الكثير من بقية الصفيحة الجليدية في غرب أنتاركتيكا ، يرتكز على قاع يبلغ ارتفاعه مئات الأمتار تحت مستوى سطح البحر. استخدم فريق نيوزيلندا الماء الساخن لإذابة حفرة ضيقة عبر الجليد ، في اتجاه مجرى النهر مباشرة من “منطقة التأريض” ، حيث يرتفع النهر الجليدي عن قاعه الموحل ويطفو على المحيط.
ثم قام الفريق الأمريكي بإنزال مركبة تعمل عن بعد تسمى Icefin أسفل 580 مترًا من الجليد إلى مياه البحر أدناه. قام الباحثون بتجربة Icefin على بعد كيلومتر واحد من البئر ، حيث قاموا بالتنقل عن طريق الفيديو الذي يتم إرساله عبر كابل. في وقت الرحلة الاستكشافية ، كان الفريق الذي يدير Icefin تابعًا لجورجيا تك في أتلانتا ، لكنه انتقل منذ ذلك الحين إلى جامعة كورنيل ، باستثناء لورانس. يعمل الآن في شركة Honeybee Robotics ، وهي شركة خاصة في Altadena ، كاليفورنيا.
اشترك في Science News
احصل على صحافة علمية رائعة ، من أكثر المصادر موثوقية ، تصل إلى عتبة داركم.
وجد Icefin أن الكثير من مياه البحر تحت Kamb تبلغ حوالي 0.3 درجة مئوية فوق درجة التجمد. ولكن تحت الجليد مباشرة توجد طبقة أكثر برودة ، خليط من مياه البحر والمياه الجليدية الذائبة فقط من 0.02 إلى 0.08 درجة مئوية فوق درجة التجمد. بناءً على هذه القياسات ، قدر لورانس وزملاؤه أن الجانب السفلي المكشوف من كامب يذوب حوالي 26 سم في السنة.
في المقابل، القياسات الأخيرة في نهر ثويتس الجليدي غير المستقر بشكل متزايد، على بعد حوالي 1400 كيلومتر إلى الشمال الشرقي ، وجدت مياه البحر في المنطقة الجليدية الأرضية من 1 إلى 2 درجة مئوية أكثر دفئًا مما كانت عليه في كامب – ويذوب الجليد من 5 إلى 40 مترًا سنويًا.
تقول كريستينا هولبي ، عضو الفريق النيوزيلندي بجامعة أوتاجو ، إن الاكتشاف الجديد في كامب يبدو منطقيًا ، لأن قاع البحر في كامب ضحل نسبيًا. لذلك لا تتعرض لتيارات المحيط العميقة والدافئة التي تضرب ثويتس.
وتقول إن الكثير من القارة القطبية الجنوبية محفوفة ببيئات المحيطات الباردة المشابهة لكامب. “لذا فإن مجرد فهم هذا النظام مهم.”
تملأ الكرات المخضرة من الجليد المعاد تجميد الشقوق في كامب
مع انزلاق الزعنفة الجليدية ، اكتشفت السونارات صدوعًا قاعدية ضخمة يصل عرضها إلى 55 مترًا في الجليد أعلاه. من المحتمل أن تكون هذه الشقوق تشكلت عندما ينثني الجزء العائم من النهر الجليدي ، الجرف الجليدي ، لأعلى ولأسفل مع مد المحيط.
قاد لورانس وزملاؤه المركبة ROV إلى أحد هذه الشقوق ، ووجدوا جدرانها الجانبية البيضاء الجليدية منحوتة في أخاديد عمودية ضيقة. صعد زعانف الجليد إلى ارتفاع 40 مترًا ، حتى اختفت الأخاديد فجأة – واستبدلت بخليط من الكرات الجليدية ، التي بدت وكأنها تملأ النصف العلوي من الصدع.
كانت الكرات الأرضية مائلة إلى الخضرة – وهي صبغة تُرى غالبًا في الجليد الشتوي الذي يتشكل على سطح المحيط. هذا اللون يجعل لورانس وزملائه يعتقدون أن الكرات الأرضية تتشكل من مزيج شديد البرودة من مياه البحر والمياه الذائبة التي تدور لأعلى في صدع ثم تتجمد مرة أخرى ، وتملأ الشق تدريجيًا ، من أعلى إلى أسفل ، على مدى عدة عقود. يعتقدون أن هذا يحدث في جميع الشقوق التي لاحظوها. يقول: “هذه الصدوع تشفي نفسها بشكل فعال”.
قد تفسر عملية إعادة التجميد هذه أيضًا الأخاديد العمودية الغريبة في جدران الصدع ، كما يتكهن لورانس. عندما يتجمد الماء ، يتم دفع الملح خارج بلورات الجليد المتكونة حديثًا ، مما يخلق جيوبًا صغيرة من محلول ملحي عالي التركيز. يتدفق هذا المحلول الملحي الكثيف على الجدران ، ويذوب الأخاديد في الجليد – على غرار الطريقة التي يتسبب بها الملح في ذوبان الجليد عندما يتم رشه على الرصيف في فصل الشتاء.
تقول جيني كاتانيا ، عالمة الجليد في جامعة تكساس في أوستن ، والتي لم تكن جزءًا من المشروع ، إن مراقبة الصدوع التي تتجمد مجددًا تحت كامب “أمر استثنائي للغاية”. وتقول إن هذه الشقوق “يمكن أن تنتشر على طول الطريق إلى السطح وتتسبب في تولد” الجبال الجليدية ، والتي يمكن أن تقلص الجرف الجليدي إذا حدث بسرعة كبيرة ، مما يؤدي إلى زعزعة استقرار النهر الجليدي ورفع مستوى سطح البحر.
ولكن إذا كان من الممكن أن تلتئم الصدوع فعليًا ، فإن هذا قد يجعل هذه الأرفف الجليدية أكثر مقاومة للولادة – وأكثر ثباتًا – مما أدركه العلماء ، على الأقل طالما استمر غمر الجليد في الماء البارد على الجانب السفلي.
استمرت سلسلة من الأدوات المثبتة في الحفرة في قياس درجة حرارة وملوحة الماء تحت الجليد – حيث تنقل هذه البيانات عبر كابل إلى سطح الجليد ، وتعود إلى المنزل عبر الأقمار الصناعية حتى نفدت البطاريات بعد ذلك بعامين. تظهر هذه البيانات أن الظروف السفلية ظلت باردة ومريحة بالنسبة لكامب.