Subglacial landscape reveal potential future glacial lakes in the Southern Andes
تقدم هذه الدراسة أول إعادة بناء إقليمي لتضاريس ما تحت الجليد في جبال الأنديز الجنوبية، كاشفةً أن الأنهار الجليدية المتراجعة في المنطقة ستترك وراءها أكثر من 3,900 بحيرة محتملة في المستقبل قادرة على تخزين ما يقرب من 300 كم³ من المياه، مع ما يترتب على ذلك من آثار كبيرة على موارد المياه العذبة ومخاطر الفيضانات المفاجئة في المستقبل.
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
مع تراجع الأنهار الجليدية الجبلية في ظل مناخ يزداد دفئاً، فإنها تترك وراءها الأرض التي كانت تغطيها ذات يوم. وهذه الأرض المكشوفة ليست مسطحة دائماً؛ فقد نحتت قرون من حركة الجليد فجوات وأحواضاً عميقة في الصخور الأساسية، تماماً كما ينحت النهر أخدوداً. وعندما يختفي الجليد، يمكن لهذه الفجوات أن تمتلئ بمياه الذوبان، مما يؤدي إلى إنشاء بحيرات جديدة. وهذا التحول ليس مجرد تغيير في المشهد الطبيعي؛ بل هو يعيد تشكيل كيفية تدفق المياه عبر المناطق الجبلية، ويغير مخاطر الفيضانات المفاجئة، ويغير كمية المياه التي تصل في النهاية إلى المحيط. وبالنسبة للمجتمعات التي تعيش في أسفل المنحدرات، فإن فهم أين ستتشكل هذه البحيرات المستقبلية ومدى قدرتها على تخزين المياه هو مسألة تتعلق بالسلامة والبقاء.
قام فريق من الباحثين الآن برسم خريطة للمناظر الطبيعية الخفية تحت الأنهار الجليدية في جبال الأنديز الجنوبية، وهي سلسلة جبلية ضخمة تمتد من الشمال القاحل لتشيلي وصولاً إلى الطرف الجنوبي لأمريكا الجنوبية. ومن خلال الجمع بين صور الأقمار الصناعية للجليد الحالي وقياسات رادارية جديدة ومفصلة تم أخذها من الأرض، أعادوا بناء شكل الصخور الأساسية المخفية تحت آلاف الأنهار الجليدية. ويكشف عملهم عن تضاريس شاسعة وغير مرئية ستنكشف قريباً مع ذوبان الجليد. وتوفر الدراسة أول صورة إقليمية لمكان ظهور هذه البحيرات المستقبلية وتقدير كمية المياه التي ستكون قادرة على تخزينها.
وجد الباحثون أن جبال الأنديز الجنوبية تحتوي على إجمالي حجم جليدي يبلغ حوالي 5,961 كيلومتراً مكعباً. وإذا ذاب كل هذا الجليد وتدفق إلى المحيط، فسيؤدي ذلك إلى رفع مستويات سطح البحر العالمية بنحو 14.8 ملم. ومع ذلك، فإن القصة لا تنتهي عند المحيط؛ فمع تراجع الجليد، ستكشف عن 3,951 منخفضاً متميزاً في الصخور الأساسية قادرة على أن تصبح بحيرات. ويمكن لهذه البحيرات المستقبلية أن تخزن ما يقرب من 299 كيلومتراً مكعباً من المياه. وهذا مقدار كبير، حيث يمثل حوالي 5 بالمائة من إجمالي حجم الجليد في المنطقة. وفي الواقع، فإن معدل الاعتراض هذا مرتفع بشكل غير عادي مقارنة بسلاسل الجبال الأخرى حول العالم، حيث تحتفظ البحيرات المستقبلية عادةً بجزء أصغر بكثير من الجليد الذائب.
إن توزيع هذه البحيرات المستقبلية ليس متساوياً على الإطلاق. فغالبية البحيرات تقع في الجزء الجنوبي من السلسلة، وتحديداً داخل الحقول الجليدية الثلاثة الكبرى في باتاغونيا. تحتوي هذه الكتل الجليدية الثلاث الضخمة على أكثر من 97 بالمائة من إجمالي الجليد في المنطقة وتحمل جميع حجم البحيرات المحتمل تقريباً. وفي المقابل، فإن الأجزاء الشمالية الأكثر جفافاً من الأنديز، حيث تكون الأنهار الجليدية أصغر وتستقر على ارتفاعات أعلى، ستشكل عدداً أقل بكثير من البحيرات. ومع ذلك، في هذه المناطق الشمالية، حتى كمية صغيرة من تخزين المياه الجديد يمكن أن تكون حاسمة. تعتمد الأنديز الوسطى، موطن مدينة سانتياغو وسكانها البالغ عددهم سبعة ملايين نسمة، بشكل كبير على ذوبان الأنهار الجليدية لإمدادات المياه الخاصة بها. وتظهر الدراسة أن الفجوات المكشوفة في هذه المنطقة يمكن أن تحمل مياهاً تضاهف سعة الخزانات الرئيسية الحالية، مما يوفر حاجزاً محتملاً ضد حالات الجفاف الشديدة التي عصفت بالمنطقة مؤخراً.
لإنشاء هذه الخريطة، لم يكتفِ العلماء بالتخمين بشأن شكل الأرض تحت الجليد؛ بل استخدموا طريقة تعتمد على الخصائص الفيزيائية لكيفية تدفق الجليد. يتصرف الجليد كمادة بلاستيكية تتشوه عندما يصبح إجهاد وزنها الخاص كبيراً جداً. ومن خلال قياس ميل سطح النهر الجليدي ومعايرة نموذجهم باستخدام مئات الكيلومترات من بيانات الرادار الجديدة التي تم جمعها من 48 نهراً جليدياً مختلفاً، استطاع الفريق حساب سمك الجليد بدقة أكبر من أي وقت مضى. كما استخدموا معلومات حول الأماكن التي تراجعت فيها الأنهار الجليدية بالفعل لاستنتاج شكل الصخور الأساسية بالقرب من حواف الجليد المتبقي. سمح هذا النهج بإنتاج خريطة مفصلة للمناظر الطبيعية تحت الجليدية، والتي استخدموها بعد ذلك لتحديد كل منخفض عميق بما يكفي لحمل الماء.
تؤكد النتائج أن جبال الأنديز الجنوبية هي بؤرة عالمية لتشكل البحيرات الجليدية المستقبلية. ويقدر الباحثون أن هذه البحيرات ستخزن حوالي 298.6 كيلومتراً مكعباً من المياه. وبينما يتركز معظم هذا الحجم في الأحواض العميقة والمتآكلة بشدة في باتاغونيا، فإن البحيرات الأصغر في الشمال تحمل قيمة استراتيجية للأمن المائي. كما تسلط الدراسة الضوء على المخاطر المرتبطة بهذه البحيرات الجديدة؛ فعندما ينتهي نهر جليدي في بحيرة عميقة، يمكن للمياه أن تسرع من ذوبان وتكسر الجليد، مما يؤدي إلى تراجع سريع. علاوة على على ذلك، يمكن لهذه البحيرات أن تفجر سدودها الطبيعية، مما يسبب فيضانات كارثية. وتحدد الخرائط الجديدة بالضبط أين تقع هذه الأحواض العميقة، مما يسمح للعلماء والمخططين بتوقع الأماكن التي يحتمل أن تتطور فيها مثل هذه المخاطر.
هذا الجرد ليس تنبؤاً بموعد تشكل هذه البحيرات، بل هو خريطة لحجمها الأقصى المحتمل بمجرد اختفاء الجليد تماماً. وسيعتمد الحجم الفعلي للمياه في هذه البحيرات على كمية الرواسب التي تملؤها بمرور الوقت ومدى سرعة تراجع الأنهار الجليدية. ومع ذلك، توفر الخريطة أساساً مادياً لفهم مستقبل موارد المياه والمخاطر الطبيعية في الأنديز. ومن خلال الكشف عن المناظر الطبيعية الخفية تحت الجليد، تقدم الدراسة رؤية واضحة لأبراج المياه التي ستظهر مع اختفاء الأنهار الجليدية، مما يساعد المجتمعات على الاستعداد لمستقبل هيدرولوجي متغير.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.