تويت
رُصدت كميات هائلة من المياه الجوفية في الرواسب الموجودة تحت جزء من الغطاء الجليدي غرب القطب الجنوبي يعادل حجمها خزانًا يبلغ عمقه عدة مئات من الأمتار.
رُصدت المياه أسفل تيار ويلانز الجليدي، لكن من المحتمل أن يتكرر وجودها في مكان آخر عبر القطب الجنوبي.
قال باحثون من مجلة ساينس هذا الأسبوع: في هذه الحالة ربما يكون لذلك تأثير مهم في كيفية استجابة القطب الجنوبي لعالم أكثر دفئًا.
تعمل المياه الموجودة في قاعدة الأنهار الجليدية والتيارات الجليدية بشكل عام مزلقًا لحركتها. على ذلك، فإن نقل المياه من أو إلى هذا الخزان العميق لديه القدرة على إبطاء أو تسريع تدفق الجليد.
سيتعين الآن على النماذج التي تحاكي تأثيرات المناخ المستقبلية أن تأخذ ذلك في الحسبان.
رصد ذلك فريق بقيادة الدكتورة كلوي جوستافسون، من معهد سكريبس لعلوم المحيطات في سان دييغو، في الولايات المتحدة.
قالت إن الرواسب العميقة كانت طينًا ورمالًا محيطيةً قديمة أُشبعت بمياه البحر المالحة منذ آلاف السنين عندما كان الغطاء الجليدي في غرب القطب الجنوبي أقل اتساعًا مما هو عليه اليوم.
أوضحت: «لنعتبر أن هذه الرواسب إسفنجة عملاقة، وإذا كان بالإمكان عصر كل هذه المياه خارجها وتجميعها على السطح فسيتراوح عمق المياه ما بين 220 مترًا و 820 مترًا».
قال باحث ما بعد الدكتوراه لبي بي سي نيوز: «للمقارنة، يبلغ ارتفاع مبنى إمباير ستيت حوالي 440 مترًا. لذا، على الأقل، ستغمر هذه المياه مبنى إمباير ستيت عند صعودها حتى منتصف طريقها للأعلى، ويمكن أن تغرق مبنيين بارتفاع إمباير ستيت تقريبًا».
أجرت الدكتورة جوستافسون قياساتها خلال رحلة استكشافية استمرت ستة أسابيع على تيار ويلانز الجليدي، وهو قافلة من الجليد سريع الحركة يبلغ سمكه 800 متر، وعرضه 100 كيلومتر ويغذي جرف روس الجليدي.
تُعرف التقنية التي استخدمتها بالمسح الكهرومغناطيسي. وتسجل الاختلافات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية الطبيعية للأرض؛ لتحديد خصائص المواد المدفونة بعمق، سواء كانت صخورًا، أو رواسبًا، أو جليدًا، أو ماءً.
قالت أستاذة علم الجليد في سكريبس هيلين فريكر: «عندما تحصل على نمط المقاومة عليك أن تعكسه لمعرفة كمية المياه الموجودة، وهي ضخمة». وأضافت: «طالما اشتبه الناس بوجود هذه المياه الجوفية لكن هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها حقًا من قياسها».
استخدمت البروفيسورة فريكر ملاحظات الأقمار الصناعية في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين؛ لوصف النظام الهيدرولوجي الديناميكي تحت تيار ويلانز.
من طريقة ارتفاع السطح الجليدي وهبوطه على مدى أسابيع وشهور استطاعت أن تكتشف وجود أنهار ذائبة تملأ وتجفف المياه من البحيرات التي تقع مباشرةً تحت الجليد، على تماسٍ مع الرواسب.
يُحتفظ بهذه المياه الجوفية المكتشفة حديثًا في مساحات مسامية من 500 متر إلى 2000 متر من الطين والرمال القديمة المحصورة بين التيار الجليدي وصخور الطابق السفلي.
يُعتبر السؤال الرئيسي المطروح هو: إلى أي مدى يمكن أن تُضيف المياه الجوفية أو تُنقص من شبكة أنهار وبحيرات المياه العذبة الموجودة أسفل الجليد مباشرة للمساعدة في التزليق؟ الاكتشاف في التغيرات المقاسة لملوحة الجزء العلوي من الخزان الأرضي يعني وجود تبادل.
يُجري الدكتور توم جوردان تحقيقات جيوفيزيائية في الهياكل العميقة في القطب الجنوبي. وقال إنه من المحتمل أن تكون المياه الجوفية دافئة نسبيًا بسبب حرارة الصخور السفلية.
قال عالم المسح البريطاني في القطب الجنوبي لبي بي سي نيوز: «إذا ألقيت تلك المياه الدافئة على واجهة الجليد فقد يؤدي ذلك إلى تسريع تدفق الجليد».
يريد الفريق الذي يقوده سكريبس تكرار عمله في نهر ثويتس الجليدي، الذي يُقدر حجمه تقريبًا بحجم بريطانيا العظمى أو فلوريدا، ويعد ثويتس أكبر بكثير من تيار ويلانز الجليدي. ويخضع حاليًا لدراسة مكثفة من قبل باحثين أمريكيين وبريطانيين بسبب معدل ذوبانه.
تضاعفت سرعة تدفق ثويتس إلى الخارج في الثلاثين عامًا الماضية، وهناك قلق من أن خسائر الجليد المستقبلية يُمكن أن تُضيف بشكل كبير إلى ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.
قال الدكتور جوردان إن بياناته تشير إلى وجود أحواض رواسب كبيرة تحت ثويتس تحتوي على كميات هائلة من المياه الجوفية، وهناك أيضًا أماكن يتصل فيها الجليد الثلجي مباشرةً بالصخور القاعدية. وأضاف: هذا يعني أن سكريبس سيجدون على الأرجح صورةً مختلطة إذا واصلوا تحقيقاتهم.
رُصدت المياه أسفل تيار ويلانز الجليدي، لكن من المحتمل أن يتكرر وجودها في مكان آخر عبر القطب الجنوبي.
قال باحثون من مجلة ساينس هذا الأسبوع: في هذه الحالة ربما يكون لذلك تأثير مهم في كيفية استجابة القطب الجنوبي لعالم أكثر دفئًا.
تعمل المياه الموجودة في قاعدة الأنهار الجليدية والتيارات الجليدية بشكل عام مزلقًا لحركتها. على ذلك، فإن نقل المياه من أو إلى هذا الخزان العميق لديه القدرة على إبطاء أو تسريع تدفق الجليد.
سيتعين الآن على النماذج التي تحاكي تأثيرات المناخ المستقبلية أن تأخذ ذلك في الحسبان.
رصد ذلك فريق بقيادة الدكتورة كلوي جوستافسون، من معهد سكريبس لعلوم المحيطات في سان دييغو، في الولايات المتحدة.
قالت إن الرواسب العميقة كانت طينًا ورمالًا محيطيةً قديمة أُشبعت بمياه البحر المالحة منذ آلاف السنين عندما كان الغطاء الجليدي في غرب القطب الجنوبي أقل اتساعًا مما هو عليه اليوم.
أوضحت: «لنعتبر أن هذه الرواسب إسفنجة عملاقة، وإذا كان بالإمكان عصر كل هذه المياه خارجها وتجميعها على السطح فسيتراوح عمق المياه ما بين 220 مترًا و 820 مترًا».
قال باحث ما بعد الدكتوراه لبي بي سي نيوز: «للمقارنة، يبلغ ارتفاع مبنى إمباير ستيت حوالي 440 مترًا. لذا، على الأقل، ستغمر هذه المياه مبنى إمباير ستيت عند صعودها حتى منتصف طريقها للأعلى، ويمكن أن تغرق مبنيين بارتفاع إمباير ستيت تقريبًا».
أجرت الدكتورة جوستافسون قياساتها خلال رحلة استكشافية استمرت ستة أسابيع على تيار ويلانز الجليدي، وهو قافلة من الجليد سريع الحركة يبلغ سمكه 800 متر، وعرضه 100 كيلومتر ويغذي جرف روس الجليدي.
تُعرف التقنية التي استخدمتها بالمسح الكهرومغناطيسي. وتسجل الاختلافات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية الطبيعية للأرض؛ لتحديد خصائص المواد المدفونة بعمق، سواء كانت صخورًا، أو رواسبًا، أو جليدًا، أو ماءً.
قالت أستاذة علم الجليد في سكريبس هيلين فريكر: «عندما تحصل على نمط المقاومة عليك أن تعكسه لمعرفة كمية المياه الموجودة، وهي ضخمة». وأضافت: «طالما اشتبه الناس بوجود هذه المياه الجوفية لكن هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها حقًا من قياسها».
استخدمت البروفيسورة فريكر ملاحظات الأقمار الصناعية في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين؛ لوصف النظام الهيدرولوجي الديناميكي تحت تيار ويلانز.
من طريقة ارتفاع السطح الجليدي وهبوطه على مدى أسابيع وشهور استطاعت أن تكتشف وجود أنهار ذائبة تملأ وتجفف المياه من البحيرات التي تقع مباشرةً تحت الجليد، على تماسٍ مع الرواسب.
يُحتفظ بهذه المياه الجوفية المكتشفة حديثًا في مساحات مسامية من 500 متر إلى 2000 متر من الطين والرمال القديمة المحصورة بين التيار الجليدي وصخور الطابق السفلي.
يُعتبر السؤال الرئيسي المطروح هو: إلى أي مدى يمكن أن تُضيف المياه الجوفية أو تُنقص من شبكة أنهار وبحيرات المياه العذبة الموجودة أسفل الجليد مباشرة للمساعدة في التزليق؟ الاكتشاف في التغيرات المقاسة لملوحة الجزء العلوي من الخزان الأرضي يعني وجود تبادل.
يُجري الدكتور توم جوردان تحقيقات جيوفيزيائية في الهياكل العميقة في القطب الجنوبي. وقال إنه من المحتمل أن تكون المياه الجوفية دافئة نسبيًا بسبب حرارة الصخور السفلية.
قال عالم المسح البريطاني في القطب الجنوبي لبي بي سي نيوز: «إذا ألقيت تلك المياه الدافئة على واجهة الجليد فقد يؤدي ذلك إلى تسريع تدفق الجليد».
يريد الفريق الذي يقوده سكريبس تكرار عمله في نهر ثويتس الجليدي، الذي يُقدر حجمه تقريبًا بحجم بريطانيا العظمى أو فلوريدا، ويعد ثويتس أكبر بكثير من تيار ويلانز الجليدي. ويخضع حاليًا لدراسة مكثفة من قبل باحثين أمريكيين وبريطانيين بسبب معدل ذوبانه.
تضاعفت سرعة تدفق ثويتس إلى الخارج في الثلاثين عامًا الماضية، وهناك قلق من أن خسائر الجليد المستقبلية يُمكن أن تُضيف بشكل كبير إلى ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.
قال الدكتور جوردان إن بياناته تشير إلى وجود أحواض رواسب كبيرة تحت ثويتس تحتوي على كميات هائلة من المياه الجوفية، وهناك أيضًا أماكن يتصل فيها الجليد الثلجي مباشرةً بالصخور القاعدية. وأضاف: هذا يعني أن سكريبس سيجدون على الأرجح صورةً مختلطة إذا واصلوا تحقيقاتهم.