تمكن علماء باحثون من فك شيفرة الظهور المفاجئ لحفرة واسعة في القطب المتجمد الجنوبي – بولينيا مود رايز – في عامي 2016 و2017، ،في دراسة نشر في مجلة Science Advances، جمع خلالها العلماء مجموعة من الأحداث المعقدة وراء هذه الظاهرة غير العادية.
بولينياس
يكشف الفحص الدقيق عن وجود شقوق وفجوات في الغطاء الجليدي للقطب الجنوبي ، تعرف باسم بولينياس، وهي عبارة عن مساحات مترامية الأطراف من المياه غير المجمدة وسط الجليد البحري الشاسع.
تتشكل بعض البولينيات بالقرب من السواحل حيث تدفع الرياح الجليد من الشاطئ،و تظهر أخرى في المحيط المفتوح بعيدًا عن الأرض. تعد هذه البولينيات الموجودة في المحيطات المفتوحة أكثر ندرة وتمثل لغزًا علميًا أكبر. وعلى عكس نظيراتها الساحلية، لا يمكن تفسير تكوينها بسهولة من خلال أنماط الرياح البسيطة. وبدلا من ذلك، يبدو أنها تنجم عن تفاعل معقد بين العوامل الموجودة تحت سطح المحيط.
تعمل مناطق المياه المفتوحة هذه كنوافذ مؤقتة، مما يسمح بحدوث تبادل كبير للحرارة وثاني أكسيد الكربون. حيث تتفاعل مياه المحيط العميقة الباردة مع الغلاف الجوي على السطح، مما يؤدي إلى إطلاق الحرارة وربما التأثير على كمية ثاني أكسيد الكربون التي يمتصها المحيط، حيث يخلق هذا التبادل نقاطًا ساخنة للنشاط داخل المناظر الطبيعية الجليدية، مما قد يؤثر على أنماط المناخ الإقليمية في المنطقة.
مود رايز بولينيا: الثقب الجليدي البحري في القطب الجنوبي
خلال شتاء عامي 2016 و2017، في الامتداد المتجمد للقطب الجنوبي، ظهرت ظاهرة غريبة عبارة عن حفرة ضخمة، سُميت “مود رايز بولينيا” نسبة إلى الجبل المغمور تحتها.
وكان هذا الوضع الشاذ محيرًا بشكل خاص نظرًا لحجمه الهائل، الذي يشمل مساحة تزيد عن ضعف مساحة ويلز. علاوة على ذلك، وعلى عكس معظم البولينيات التي تأتي وتذهب موسميًا، استمرت “بولينيا مود رايز” لعدة فصول شتاء، مما ترك العلماء في حيرة شديدة.
سلطت دراسة جديدة الضوء على هذا اللغز الجليدي، وأعادت بناء تسلسل الأحداث بدقة والتي بلغت ذروتها في تشكيل هذه البولينيا الضخمة. ومن خلال تجميع اللغز، يأمل الباحثون في الحصول على فهم أعمق للعوامل التي تؤثر على هذه الظاهرة النادرة.
القوى المحيطية والثقب الجليدي البحري في القطب الجنوبي
تبدأ قصة Maud Rise polynya بتغير محيطي أسفل السطح الجليدي. وكان لتكثيف نظام دوران المحيطات على نطاق واسع في بحر ويديل – تخيل دوامة قوية تحت الماء – تأثير كبير.
تسبب هذا التكثيف الدوامي في ارتفاع طبقة من المياه الدافئة والمالحة من الأعماق،حيث أدى ارتفاع المياه الدافئة والمالحة إلى خلق ظروف يمكن أن تغير التوازن بين التجمد والذوبان على السطح.
لعب مود رايز دورًا حاسمًا، حيث كانت التيارات المضطربة ، مثل المنحدرات تحت الماء، تتحرك وتتفاعل مع منحدرات الجبل،ما أدى إلى نقل الملح بشكل فعال من المياه المحيطة نحو قمة الجبل.
أصبحت فيزياء تيارات المحيط التي تحركها الرياح، والمعروفة باسم نقل إيكمان، لاعبًا رئيسيًا في تكوين البولينيا. وتؤدي الآليات المعقدة لهذه الظاهرة إلى انحراف مياه المحيط بزاوية قائمة في اتجاه هبوب الرياح. دفع هذا الانحراف الملح المتمركز حول مود رايز نحو جانبه الشمالي. وقد أثبت تدفق الملح أنه عامل حاسم في خلق الفتحة داخل الجليد البحري.
البروفيسور ألبرتو نافيرا جاراباتو، المؤلف المشارك للدراسة أوضح أن : ” نقل إيكمان هو العنصر الأساسي المفقود الذي كان ضروريًا لزيادة توازن الملح والحفاظ على اختلاط الملح والحرارة نحو المياه السطحية”.
آثار أوسع
لا تنتهي قصة الثقب الجليدي في القطب الجنوبي Maud Rise polynya بكشف أصوله،حيث إن فهم هذه الأحداث هو المفتاح لفك رموز التغيرات الأوسع في المحيط الجنوبي. يمكن أن تترك البولينيا “آثار أقدام” دائمة على المحيط، مما يشكل كيفية تحرك المياه وتوزيع الحرارة.
البروفيسورة سارة جيل أشارت إلى أن “المياه الكثيفة التي تتشكل هنا يمكن أن تنتشر عبر المحيط العالمي”. تعد هذه الدراسة بمثابة تذكير بالعواقب المعقدة والبعيدة المدى حتى للظواهر المحلية في سياق النظام المناخي لكوكبنا.
تذكرنا لعبة Maud Rise polynya بأنه حتى في أبعد أركان الأرض وأكثرها عزلة، فإن العمليات الديناميكية تلعب دورًا. إن سعي العلماء الدؤوب للحصول على المعرفة يسلط الضوء على التوازنات الدقيقة داخل البيئات القطبية والعواقب العالمية المحتملة للتغير في هذه العوالم الجليدية.
