تكشف عمليات التصريف السريعة والمتكررة من بحيرة المياه الذائبة على النهر الجليدي البالغ عرضه 79 درجة شمالًا في جرينلاند كيف أن الكسور الناجمة عن الاحترار والقنوات المخفية قد تدفع النهر الجليدي إلى حالة غير مألوفة وربما غير مستقرة.

منذ منتصف التسعينيات، فقدت الطبقة الجليدية في جرينلاند كتلتها بشكل مطرد، ولم يتبق اليوم سوى ثلاثة أنهار جليدية عائمة. أحدها، Nioghalvfjerdsbræ، المعروف أيضًا باسم النهر الجليدي 79 درجة شمالًا، بدأ بالفعل في إظهار علامات عدم الاستقرار. وفي حين أن مياه المحيط الأكثر دفئا تعمل على تآكل الجليد بشكل متزايد من الأسفل، فإن المياه الذائبة التي تتدفق عبر سطح النهر الجليدي أصبحت عاملا لا يقل أهمية.

وفي دراسة حديثة، توصل علماء من معهد ألفريد فيجنر درس تكوين وتطور بحيرة كبيرة من المياه الذائبة على سطح النهر الجليدي 79 درجة شمالاً. وتغطي مساحة قدرها 21 كيلومتر مربع، وقد تطورت البحيرة نتيجة لظاهرة الاحتباس الحراري. وبمرور الوقت، اكتشف الباحثون أن ذلك تسبب في حدوث كسور هائلة في الجليد، وأن مياه الصرف كانت قوية بما يكفي لرفع أجزاء من النهر الجليدي. ونشرت نتائج الدراسة في مجلة The Cryosphere.

تم اكتشاف البحيرة لأول مرة في بيانات الرصد منذ عام 1995.

“لم تكن هناك بحيرات في هذه المنطقة من النهر الجليدي 79 درجة شمالاً قبل ارتفاع درجات حرارة الغلاف الجوي في منتصف التسعينيات”، كما ذكرت البروفيسور أنجيليكا همبرت، عالمة الجليد في مركز ألفريد فيجنر هيلمهولتز للأبحاث القطبية والبحرية (AWI). “منذ وقت تكوينها عام 1995 حتى عام 2023، استنزفت مياه البحيرة بشكل متكرر ومفاجئ عبر قنوات وشقوق في الجليد، مما تسبب في وصول كميات هائلة من المياه العذبة إلى حافة اللسان الجليدي باتجاه المحيط”.

وإجمالاً، قام الباحثون بتوثيق سبعة أحداث صرف رئيسية. أربعة من هذه الأحداث حدثت خلال السنوات الخمس الماضية.

تتعجب أنجليكا همبرت، قائلة: “خلال عمليات التصريف هذه، تشكلت حقول صدع مثلثة واسعة النطاق مع شقوق في الجليد اعتبارًا من عام 2019 فصاعدًا، والتي تتشكل بشكل مختلف عن جميع مجاري البحيرات التي رأيتها حتى الآن”. وتشكل بعض هذه الشقوق قنوات ذات فتحات يبلغ عرضها عشرات الأمتار (مولان).

وتتدفق المياه عبر هذه المطاحن أيضًا بعد الصرف الرئيسي للبحيرة، مما يعني أنه خلال ساعات تصل كمية هائلة من المياه إلى قاعدة الغطاء الجليدي. “لأول مرة، قمنا الآن بقياس القنوات التي تتشكل في الجليد أثناء الصرف وكيف تتغير على مر السنين.”

الجليد على حد سواء السائل والصلبة المرنة

وبعد أن تشكلت البحيرة عام 1995، انخفض حجمها بمرور الوقت، مع ظهور الشقوق الأولى. وفي السنوات الأخيرة، حدث الصرف على فترات زمنية أقصر بشكل متزايد.

تقول أنجيليكا همبرت: “نعتقد أن هذا يرجع إلى المطاحن المثلثة التي أعيد تنشيطها بشكل متكرر على مر السنين منذ عام 2019”.

يلعب السلوك المادي للنهر الجليدي دورًا هنا: فمن ناحية، يتصرف الجليد مثل سائل سميك للغاية (لزج) يتدفق ببطء فوق الركيزة. ومع ذلك، فهو في الوقت نفسه مرن أيضًا، مما يسمح له بالتشوه والعودة إلى شكله الأصلي، على غرار الشريط المطاطي.

إن الطبيعة المرنة للجليد هي التي تسمح بتكوين الشقوق والقنوات في المقام الأول. ومن ناحية أخرى، فإن الطبيعة الزاحفة للجليد تساعد القنوات الموجودة داخل النهر الجليدي على الإغلاق مرة أخرى مع مرور الوقت بعد حدوث التصريف.

“يظل حجم كسور مولان المثلثية على السطح دون تغيير لعدة سنوات. وتظهر صور الرادار أنه على الرغم من أنها تتغير بمرور الوقت داخل النهر الجليدي، إلا أنها لا تزال قابلة للاكتشاف بعد سنوات من تكوينها”. وتكشف هذه البيانات أيضًا عن وجود شبكة من الشقوق والقنوات، مما يعني أن هناك أكثر من طريقة لخروج المياه.

المياه الذائبة ترفع الأنهار الجليدية

وتمكن الباحثون من رؤية الظلال على طول الشقوق في بعض الصور الجوية. “في بعض الحالات، تغير ارتفاع الجليد الموجود على أسطح الكسر أيضًا، كما لو أنه تم رفعه على أحد جانبي الطاحونة أكثر من الجانب الآخر”، كما قالت أنجيليكا همبرت.

يحدث التحول الأكبر مباشرة في البحيرة، وذلك بسبب الكتل الهائلة من المياه التي دخلت الشقوق الموجودة أسفل النهر الجليدي وشكلت بحيرة تحت الجليد هناك. تظهر صور الرادار من الداخل أن نفطة قد تشكلت على ما يبدو على هذه البحيرة تحت الجليد، مما دفع النهر الجليدي إلى الأعلى في هذه المرحلة. وحتى بعد مرور أكثر من 15 عامًا على عملية الصرف الأولى، لا تزال الشقوق مرئية على السطح.

الملاحظات والنماذج والأسئلة المفتوحة

أثناء إجراء دراستهم، قام الباحثون بتحليل البيانات من قياسات مختلفة. وباستخدام بيانات الاستشعار عن بعد عبر الأقمار الصناعية وبيانات المسوحات الجوية، تمكنوا من التحقق من كيفية امتلاء البحيرة وتصريفها ومسارات المياه داخل النهر الجليدي. وقد مكنتهم نماذج اللزوجة المرنة من تحديد ما إذا كانت مسارات الصرف تنغلق مع مرور الوقت وكيفية ذلك.

تثير النتائج سؤالا حاسما: هل أجبرت عمليات التصريف المتكررة النظام الجليدي على الدخول في حالة جديدة، أم يمكن للنظام (لا يزال) العودة إلى حالة الشتاء الطبيعية على الرغم من هذه الكميات الهائلة من المياه؟

تقول أنجيليكا هامبرت: “في غضون عشر سنوات فقط، تطورت أنماط وانتظام متكرر في الصرف، مع تغيرات هائلة ومفاجئة في تدفق المياه الذائبة على نطاق زمني يتراوح بين ساعات وأيام”. “هذه اضطرابات شديدة داخل النظام، ولم يتم التحقيق بعد فيما إذا كان النظام الجليدي يمكنه امتصاص هذه الكمية من الماء وقادرًا على التأثير على الصرف نفسه”.

توفر الدراسة بيانات مهمة لدمج الشقوق في نماذج الغطاء الجليدي والبحث في كيفية تشكيل النهر الجليدي وتأثيره. يعمل باحثو AWI بشكل وثيق مع علماء من جامعة TU Darmstadt وجامعة شتوتغارت على النمذجة.

يعد فهم سلوك وتأثيرات الشقوق في النهر الجليدي وأخذها في الاعتبار أمرًا مهمًا بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بتنمية البحيرة على النهر الجليدي 79 درجة شمالًا: نظرًا لارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي، فإن أسطح التشققات تحدث أكثر فأكثر على المنحدر، مما يؤثر على مساحة أكبر بشكل متزايد من النهر الجليدي.

رؤى روكامب، هوليا سون. الغلاف الجليدي.
DOI: 10.5194/tc-19-3009-2025

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.