أسرار ذوبان الأنهار الجليدية.. كيف تذيب المياه الدافئة الجليد في القارة القطبية

تذوب المياه الدافئة القارة القطبية الجنوبية بهدوء من الأسفل. تحت السطح، حيث تطفو الأرفف الجليدية على المحيط، تتدفق مياه البحر عبر فراغات خفية وتحمل الحرارة مباشرة إلى الجليد.
تجعل هذه الحرارة الأرفف الجليدية أرق وأقل استقرارًا، ما يؤثر على سرعة انزلاق الأنهار الجليدية إلى البحر ومعدل ارتفاع مستوى سطح البحر.
يعرف العلماء أن هذا العالم تحت الجليد مهم، لكن تفاصيل حركة المياه الدافئة داخل هذه “التجاويف” الجليدية بقيت بعيدًا عن متناولهم.
تظل حركة المياه الدافئة وانتقال الحرارة داخل هذه المساحات مجهولة إلى حد كبير، خصوصًا في المناطق التي تفقد فيها الجليد بسرعة كبيرة.

إحدى هذه النقاط الساخنة هي رف الدوتسون في بحر أموندسن، المعروف بفقدان الجليد السريع، والذي يرتبط بشكل كبير بارتفاع حرارة المحيطات حول وتحت الجليد.

روبوت تحت الجليد

للبحث في هذا الأمر، أرسل فريق من جامعة إيست أنجليا (UEA) مركبة تحت الماء مستقلة تحت رف الدوتسون، داخل التجويف الذي يطفو فوقه الجليد على البحر.
نُشرت الدراسة الكاملة في مجلة Ocean Sciences.
تابع الروبوت مسارات على قاع البحر وجمع بيانات عبر أكثر من 100 كيلومتر من مسارات الغوص، مما منح الباحثين رؤية نادرة لما يحدث بعيدًا عن الأنظار.
قالت د. مارين ريختر، قائدة الدراسة وخبيرة في مركز علوم المحيطات والغلاف الجوي بالجامعة: “النقل التصاعدي للمياه العميقة الدافئة إلى الحدود الجليدية-البحرية في التجاويف هو ما يدفع الذوبان من أسفل الأرفف الجليدية، هذا الذوبان يجعل الأرفف الجليدية أرق، وبالتالي أقل قوة”.
عندما تضعف الأرفف الجليدية، لا يمكنها بعد ذلك كبح الأنهار الجليدية خلفها بفعالية، لذلك فإن التغيرات تحت الجليد تؤثر على نطاق أوسع بكثير من التجويف نفسه.

كيفية وصول المياه الدافئة إلى أنتاركتيكا

أظهرت دراسة رف الدوتسون أن مسار المياه الدافئة العميقة مهم جدًا.
قالت د. ريختر: “وجدنا أنه بينما يحدث مزج للمياه الدافئة مع مياه أبرد، فإن معظم المياه الدافئة تحت رف الدوتسون لا تمتزج تصاعديًا. بل تتدفق أفقيًا إلى خط الأساس، النقطة التي يفقد فيها النهر الجليدي تواصله مع قاع البحر ويبدأ في الطفو”، “هذا يعني أن المياه تظل دافئة حتى تصل إلى خط الأساس، حيث يمكن أن تذيب النهر الجليدي مباشرة، هذا قد يتسبب في تراجع النهر الجليدي، وزيادة سرعته وفقدان مزيد من الجليد إلى المحيط، ما يساهم في ارتفاع مستوى البحار عالميًا”.

مهمة خطرة تحت الماء

المركبة المستخدمة هي Autosub Long Range، والمعروفة باسم “Boaty McBoatface”، وتديرها المركز الوطني لعلوم المحيطات.
سجلت Boaty أثناء مهمتها تحت رف الدوتسون سرعات تيار تتراوح بين خمسة إلى عشرة سنتيمترات في الثانية، في مناطق تدفق مهمة شرق الرف الجليدي، مع ميل قاع البحر يصل إلى حوالي 45 درجة.
حملت Boaty حساسات لقياس درجة الحرارة، التيارات، الاضطراب، والأكسجين، وظلت على ارتفاع حوالي 100 متر فوق قاع البحر داخل التجويف لمدة نحو 74 ساعة، ضمن أربع بعثات في 2022.

المياه الدافئة تحت القطب الجنوبي

داخل تجويف الدوتسون، رصد الفريق مياهًا دافئة ومالحة أسفل مياه أبرد وأقل ملوحة.
أظهرت القياسات الجديدة أن المزج والنقل التصاعدي للمياه الدافئة يحدث بشكل أقوى في مناطق التدفق شرق الرف الجليدي، مع دور زاوية الصخور الأساسية في التأثير على المزج.
وقالت د. ريختر: “كنا نتوقع أن يكون تأثير سرعة التيار على المزج أكبر بكثير، لكن شكل قاع البحر يبدو أكثر أهمية. وجدنا أيضًا مياهًا دافئة في أعمق أجزاء التجويف، ونعمل الآن على تفسير كيفية ووصولها إلى هناك”.

رؤى قيمة للبحوث المستقبلية

تشير النتائج إلى تغييرات سابقة في دوران المياه قد حملت الحرارة إلى أماكن يصعب الوصول إليها.
وأضافت د. ريختر: “كانت هذه المهمة الأولى من نوعها تحت رف الدوتسون، وقد حصلنا على قياسات أساسية قيمة يمكن مقارنتها بالنماذج العالمية والإقليمية للتفاعلات بين الأرفف الجليدية والمحيط، ومساعدتنا على فهم التجاويف المختلفة”.
تتيح هذه القياسات الأساسية للباحثين وضع افتراضات أكثر دقة عند تقدير فقدان الجليد المستقبلي وارتفاع مستوى البحار.