Sea-ice decline exposes Antarctic ice shelves to unprecedented retreat by wave erosion
تكشف الدراسة أن تراجع الجليد البحري الصيفي يعرض الرفوف الجليدية في القارة القطبية الجنوبية لتآكل موجي غير مسبوق بفعل المياه السطحية الدافئة، مما يدفع بمعدلات تراجع جبهي سريعة مستبعدة حالياً من توقعات مستوى سطح البحر وتهدد استقرار جميع الرفوف الجليدية في القارة القطبية الجنوبية تقريباً.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تُحاط القارة القطبية الجنوبية بمنصات ضخمة عائمة من الجليد تُعرف باسم الرفوف الجليدية. تعمل هذه الرفوف ككابح طبيعي، حيث تحجز الأنهار الجليدية الضخمة المتدفقة من داخل القارة وتُبطئ رحلتها نحو المحيط. وعندما تضعف هذه الرفوف أو تختفي، تتسارع الأنهار الجليدية خلفها، مما يؤدي إلى إلقاء المزيد من الجليد في البحر ويتسبب في ارتفاع مستويات المحيط العالمية. لعقود من الزمن، أدرك العلماء أن هذه الرفوف يمكن أن تتآكل من الأسفل بفعل مياه المحيط الدافئة أو من الأعلى بفعل ذوبان الهواء. ومع ذلك، كان هناك جزء حاسم مفقود من اللغز، وهو دور الجليد البحري الذي يحيط عادةً بالساحل القطبي الجنوبي. يعمل هذا الجليد البحري كمصد واقٍ، يحمي الرفوف العائمة من المحيط المفتوح. ومع ارتفاع درجة حرارة المناخ، تتقلص هذه الحلقة الواقية، مما يترك الرفوف الجليدية معرضة لقوى جديدة لم تأخذها النماذج السابقة في الاعتبار.
لقد كشف فريق من الباحثين الآن عن آلية قوية، تم التغاضي عنها سابقاً، تقود التراجع السريع لهذه الرفوف الجليدية. فمن خلال دراسة مناطق محددة حيث اختفى الجليد البحري الواقي خلال أشهر الصيف، وجدوا أن الرفوف تتعرض للتآكل بفعل مزيج من المياه الدافئة والأمواج. فعندما يختفي الجليد البحري، يسمح المحيط المفتوح للأمواج بالوصول إلى الوجه العمودي للرف الجليدي. هذه الأمواج، التي تدفعها مياه أدفأ قليلاً من نقطة التجمد، تنحت تجويفاً عند خط الماء. هذه العملية تقوض الجليد، مما يخلق نتوءاً غائراً وطافياً يرفع مقدمة الرف للأعلى. وفي النهاية، يصبح الإجهاد كبيراً جداً، فينكسر الرف، ويرسل جبالاً جليدية ضخمة إلى البحر. وتتكرر هذه الدورة كل صيف، مما يتسبب في تراجع الرف الجليدي بسرعة أكبر بكثير مما قد يحدثه الذوبان وحده.
ركز الباحثون تحقيقاتهم على "بولينا بحر أموندسن" (Amundsen Sea Polynya)، وهي منطقة يختفي فيها الجليد البحري منذ سنوات، وعلى "مدخل رون" (Ronne Entrance)، وهي منطقة شهدت أول صيف كامل بدون جليد بحري في عامي 2025 و2026. وباستخدام عقود من صور الأقمار الصناعية، تتبعوا حركة جبهات الجليد. ولاحظوا أنه في المناطق المحمية بالجليد البحري، ظلت الرفوف الجليدية مستقرة نسبياً، تتقدم وتتراجع وفق نمط يمكن التنبؤ به. وفي المقابل، كانت الأجزاء من "رف غيتس الجليدي" (Getz Ice Shelf) المتاخمة للمياه المفتوحة تتراجع باستمرار كل عام. لم يكن التراجع ناتجاً عن ترقق الجليد من الأسفل أو ذوبانه من الأعلى، كما هو شائع في أجزاء أخرى من القارة القطبية الجنوبية، بل كان وجه الجليد يتآكل عند خط الماء، وهي عملية وصفها العلماء بأنها "تآكل الحواف".
ولفهم كيفية حدوث ذلك بدقة، استخدم الفريق قياسات عالية الدقة من الأقمار الصناعية لمسح سطح الجليد. واكتشفوا نمطاً مميزاً: حافة مرتفعة من الجليد تليها فجوة، تُعرف ببنية "الرابارنت-موت" (rampart-moat structure). يتشكل هذا الشكل عندما يتآكل خط الماء، تاركاً قدماً غائرة من الجليد تطفو للأعلى، مما يؤدي إلى إمالة الرف الذي فوقها. وحسب الباحثون أن هذا القدم المغمود تحت الماء يحتاج للامتداد لمسافة تتراوح بين 50 إلى 100 متر فقط قبل أن تصبح القوة الصاعدة قوية بما يكفي لكسر الرف. وبمجرد الوصول إلى هذا الحد، ينفصل الرف في حدث واحد يمكن أن يزيل ما يقرب من 900 متر من الجليد. وهذا يعني أن كمية صغيرة نسبياً من التآكل عند خط الماء يمكن أن تطلق عملية انفصال هائلة، وهي ظاهرة يطلق عليها المؤلفون "مضاعف انفصال الجليد" (calving multiplier effect).
تظهر الدراسة أن سرعة هذا التراجع مثيرة للقلق. ففي بحر أموندسن، كان وجه الجليد يتراجع بمعدل 680 متراً تقريباً في السنة. وفي مدخل رون، حيث كان الجليد البحري غائباً طوال الصيف وكانت المياه أدفأ، كان معدل التراجع أعلى، حيث تجاوز 2,000 متر في السنة في بعض المواقع. هذه المعدلات أسرع بكثير من سرعة تدفق الجليد للأمام، مما يعني أن الرفوف تتقلص بسرعة. وأشار الباحثون إلى أن هذه العملية تعتمد كلياً على غياب الجليد البحري؛ ففي السنوات التي استمر فيها الجليد البحري، أو عندما جرفت الجبال الجليدية الباردة المياه وبردتها، توقف التراجع. وهذا يؤكد أن فقدان حاجز الجليد البحري الواقي هو المحفز المباشر لهذا التآكل.
إن تداعيات هذه النتائج تمتد إلى ما هو أبعد من المواقع المحددة التي تمت دراستها. فقد حلل الباحثون البيانات من جميع أنحاء الساحل القطري الجنوبي ووجدوا أنه مع استمرار انخفاض الجليد البحري، ستتعرض معظم الرفوف الجليدية لهذه الظروف نفسها قريباً. حالياً، العديد من الرفوف الجليدية محمية بالجليد البحري خلال الصيف، لكن هذه الحماية تتلاشى. وإذا تكرر النمط الملاحظ في بحر أموندسن ومدخل رون عبر القارة، فقد تبدأ جميع الرفوف الجليدية في القارة القطبية الجنوبية تقريباً في التراجع عاماً بعد عام. وهذا من شأنه أن يغير استقرار الغطاء الجليدي بشكل جذري، مما قد يؤدي إلى انهيار الرفوف التي كانت تُعتبر آمنة سابقاً.
يسلط هذا الاكتشاف الضوء على فجوة في التوقعات الحالية لارتفاع مستوى سطح البحر. فالنماذج الحاسوبية الموجودة التي تتنبأ بمستويات المحيط المستقبلية لا تتضمن عملية التآكل الناجمة عن الأمواج. فهي تركز على الذوبان من المياه الدافئة في الأسفل ومن الهواء الدافئ في الأعلى، لكنها تغفل التآكل الميكانيكي والحراري الناتج عن ضرب الأمواج لجبهة الجليد عند غياب الجليد البحري. ولأن هذه الآلية يمكن أن تدفع التراجع بسرعات أسرع بكثير مما كان يُعتقد سابقاً، يرى الباحثون أن النماذج الحالية من المرجح أنها تقلل من تقدير السرعة التي ستفقد بها القارة القطبية الجنوبية جليدها. ومع تلاشي الجليد البحري الواقي، تواجه الرفوف الجليدية في القارة تهديداً جديداً وقوياً، وهو ما قد يسرع من ارتفاع مستويات سطح البحر العالمية بشكل أسرع مما توقع العلماء.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.