الأنهار الخفية في القارة القطبية الجنوبية تسهم في ارتفاع مستوى سطح البحر

يوجد تحت الصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية العديد من الأنهار والبحيرات، وهذا بسبب الغطاء الجليدي العازل أعلاه، وتدفق الحرارة من داخل الأرض أسفله، والكمية الصغيرة من الحرارة المتولدة من ذوبان الجليد.

وقد نشر موقع "ذا كونفرسيشن" (The Conversation) مقالا -كتبه هوو جوزيف هورغان الأستاذ المشارك في علم الجليد الجيوفيزيائي في "تي هيرينغا واكا – جامعة فيكتوريا في ويلينجتون" (Te Herenga Waka – Victoria University of Wellington)، وكريغ ستيفنز أستاذ فيزياء المحيطات في "المعهد الوطني لأبحاث المياه والغلاف الجوي" (National Institute of Water and Atmospheric Research)- في العاشر من فبراير/شباط الجاري يشرحان فيه كيف يمكن للأنهار الخفية تحت الجليد في القارة القطبية الجنوبية أن تلعب دورا مهمًا في ارتفاع مستوى سطح البحر.

ماذا يحدث للجليد؟

يذكر الباحثان -في المقال- أن الماء يعمل كمادة زلقة تحت الصفائح الجليدية، مما يسمح للجليد بالانزلاق نحو المحيط بسرعات تصل إلى عدة مئات من الأمتار في السنة، وعندما يخرج الماء من تحت الجليد، يدخل في تجاويف باردة ومالحة تحت الصفائح الجليدية، وهي الامتدادات العائمة للصفائح الجليدية التي تحيط بالقارة.

هنا يمتزج الماء، ويطلق المغذيات والرواسب، ويذيب الجانب السفلي من الأرفف الجليدية، والتي تعمل كدعامات تعوق تدفق الصفائح الجليدية، "وفهم كيفية حدوث هذه العمليات على مدى القرون القادمة هي عامل رئيسي في فهم ارتفاع مستوى سطح البحر"، كما يقول الباحثان، ولسوء الحظ، فإن هذا أيضا أحد الأجزاء الأقل استكشافا على كوكبنا.

يقول الباحثان أيضا "يعد برنامج علوم القطب الجنوبي النيوزيلاندي الخاص بنا أول مسح مباشر لنهر تحت الجليد في القطب الجنوبي، وهو يدعم الأبحاث السابقة التي تشير إلى أن هذه الأنهار تحت الجليدية تشكل مصبات الأنهار أثناء تدفقها إلى المحيط، وإن كانت عند 82.5 درجة جنوبا، مخبأة تحت 500 متر من الجليد وحوالي 500 كيلومتر من المحيط".

استكشاف نهر تحت الجليد

يقول الباحثان لقد عاد فريقنا للتو من "كامب آيس ستريم" (جرف جليدي) على "الصفيحة الجليدية في غرب أنتاركتيكا" (WAIS)، وإن "كامب بمثابة عملاق نائم".

يقع جرف كامب الضخم -والذي يفقد الجليد بسرعة- على الجانب الآخر للصفيحة الجليدية في غرب أنتاركتيكا من ناحية النهر الجليدي ثويتس (أو كما يسمى "دومسداي")، وفي حين أن كامب كان يتدفق بسرعة في الماضي، إلا أن هذا التدفق توقف منذ حوالي 160 عاما بسبب التغيرات في كيفية توزيع الماء في قاعدة الجليد.

وبالرغم من أن منطقة كامب ليست عرضة لارتفاع درجة حرارة المحيط في الوقت الحالي، فإن فقدان الجليد بها حاليا يفوق فقدان الجليد الذي يحدث في أماكن أخرى في القارة القطبية الجنوبية، ويعتقد بأن التغييرات في كامب تنذر بتغييرات كبيرة للصفائح الجليدية ومحيطات القارة القطبية الجنوبية.

ويتمثل أحد التحديات في أن الصفائح الجليدية تستجيب للتغيرات الخارجية، مثل ارتفاع درجات حرارة المحيطات، ولكنها تستجيب أيضا للتغيرات الداخلية التي يصعب التنبؤ بها، مثل أحداث الفيضانات التي تحدث عندما تمتلأ ضفاف الأنهار والبحيرات تحت الجليد بالمياه. ولاستكشاف الأنهار تحت الجليد يقول الباحثان "هناك فن للتنقيب في جليد القطب الجنوبي. في الواقع، نشق طريقنا بالماء الساخن المعاد تدويره".

يقوم العلماء بمقاومة الرياح الشديدة ودرجات الحرارة التي تصل إلى -30 درجة مئوية للوصول إلى المناطق التي حددوها من الجرف الجليدي، وبمجرد وصولهم إلى الموقع، تمكن الفريق -باستخدام الماء الساخن- من حفر 500 متر في الرف الجليدي وإبقاء حفرة قطرها 0.4 متر مفتوحة لمدة أسبوعين تقريبا، وقد سمح ذلك بأخذ عينات وجمع الملاحظات لمجموعة متنوعة من المشاريع العلمية.

نهر مخفي

وقد آتى ما يقرب من عقد من البحث ثماره عندما حدد الفريق بدقة المكان المناسب للحفر للوصول إلى بداية النهر الضيق تحته، وكان هذا أكثر إثارة للإعجاب مما كان يعتقد في البداية، حيث كشفت مسوحات الفتحات الجليدية عن نهر يزيد ارتفاعه على 240 مترا وعرضه أقل من 200 متر – وهو أضيق كثيرا مما يشير إليه المشهد الجليدي على السطح.

ويستطرد الباحثان قائلين "العمل من فتحة جليدية يعني أنه لا يمكننا البحث إلا في مكان واحد، وللتغلب على هذه العقبة، استخدم زملاء من جامعة "كورنيل روبوت" المحيط الخاص بهم "آيس فن" (Icefin) لدراسة ما تحت الجليد"، وكانت المهمة الأخيرة التي أكملها الفريق هي تثبيت أجهزة تحت الجليد تسمح للباحثين بقياس خصائص مثل سرعة الماء والملوحة ودرجة الحرارة في عدة أماكن ولفترات طويلة من الزمن.

وبعد 5 أيام فقط من تفعيل هذه المعدات، اكتشف الباحثون تسونامي من ثوران بركان هونغ تونغا – هونغ هاباي، وبصرف النظر عن الملاحظات الأساسية، توفر هذه الاكتشافات دافعا قويا لتفعيل معدات المراقبة طويلة الأجل، وسوف يراقب الفريق عن كثب خلال السنوات القادمة أي تغييرات في تدفق النهر الجليدي، بما في ذلك أحداث الفيضانات.