غواصة روبوتية تبدو تحت القطب الجنوبي لاكتشاف سبب زيادة سمك الجليد البحري

by إدوارد حنا, المحادثة

لقد ظل علماء المناخ منذ عدة سنوات في حيرة حول لغز واضح: لماذا يستمر تكاثر الجليد البحري في أنتاركتيكا ، وإن كان بمعدل بطيء نسبياً يتراوح بين واحد إلى اثنين في المائة في كل عقد ، في حين أن جليد البحر القطبي الشمالي يتناقص بسرعة (بمقدار 13٪ لكل العقد في أواخر الصيف)؟

منذ بضعة أسابيع فقط شهدت القارة القطبية الجنوبية سجل الثالث على التوالي سنة تغطية الجليد البحري. تم تعيين السجلين السابقين في 2012 و 2013.

للمساعدة في الوصول إلى الجزء السفلي من هذا اللغز ، قام فريق من العلماء بتجنيد إنسان آلي تحت الماء للمساعدة في قياس سمك الجليد. وتحمل سيارتهم ، المعروفة باسم "سي.بي.دبليو" ، سونارًا صعوديًا يتطلع إلى الجانب السفلي من طوفان الجليد ويوفر خرائط ثلاثية الأبعاد مبتكرة وعالية التفصيلية لجليد البحر في أنتاركتيكا. يقدم الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في المجلة طبيعة علوم الأرض.

قياس ما مجموعه عشرة الجليد الطافي تغطي أكثر من 500,000 متر مربع، وجدوا سمك الجليد يعني من 1.4 ل5.5 متر. في بعض الأماكن كان الجليد السميك يصل الى 16 متر. هذا هو أكثر سمكا بكثير مما تم قياسه من خلال القياسات الميدانية (أساسا سفينة على أساس) محدودة السابقة، ربما لأن السفن تميل إلى تجنب مجالات سمكا الجليد البحري، لذلك قد يكون هناك بشكل جيد للغاية وجود تحيز اختيار العينات.

ومن الناحية المثالية ، سيكون بإمكان السواتل تقييم سمك الجليد على مساحة أوسع بكثير. ومع ذلك ، على الرغم من أنها حققت بعض النجاح في القطب الشمالي ، إلا أن السواتل في العالم تعوقها بشكل خطير معرفتنا السيئة بكمية الثلوج الموجودة فوق أي منطقة معينة من جليد البحر في أنتاركتيكا.

غواصة رسم الخرائط في العمل. WHOI

وقد ذكر الباحثون أن الجليد الذي تم قياسه كان في عامه الأول من النمو. هذا أمر مهم لأنه الجليد البحري لعدة سنوات (الثلج الذي يبقى أكثر من موسم الذوبان في الصيف) الذي هو أكثر عرضة لنمو سمك من خلال تشويه والتخمر.

التقديرات السابقة من متوسط ​​سماكة لفي السنة الأولى في القطب الجنوبي الجليد البحري - التي يعود تاريخها إلى 1986 على الأقل - تشير أنه ليس أكثر من حوالي المتر سميكة في المتوسط. ولطالما تم اعتبار ذلك ولكن أن سمكا بكثير الجليد الطافي متعددة السنوات وجود - وخاصة بالقرب من الساحل، وشبه الجزيرة القطبية الجنوبية، حيث التلال الجليد البحري يمكن أن يكون حجم المنزل.

على الرغم من أهمية الدراسة الجديدة ، خاصة من وجهة نظر الابتكار / التكنولوجية ، إلا أنني أود أن أرى هذا النوع من التحليل يتكرر في مجموعة من المجالات المختلفة ، وإن أمكن ، المواسم والسنوات. في نهاية فصل الشتاء حول 20 مليون كيلومتر مربع من البحر حول القارة القطبية الجنوبية ، يتم تغطيته بالثلج - مساحة أكبر من روسيا. المنطقة التي شملها الاستطلاع صغيرة للغاية مقارنة.

أخبار جيدة

إذا تم تأكيد النتائج من خلال العمل المستقبلي ، فإنها تشير إلى أن الجليد البحري في المنطقة القطبية الجنوبية قد يكون أكثر مرونة تجاه الاحترار المناخي أكثر مما كان موضع تقدير سابقًا.

كما أن التغيرات في جليد البحر ستؤثر بدورها على الجليد الجليدي القائم على الأرض والأرفف الجليدية العائمة إذا تم إزالة الجليد البحري فجأة (أو كان أكثر سمكا من تحقيقه). وهذا مهم بشكل خاص في المناطق المجاورة لشبه الجزيرة القطبية الجنوبية التي تتسم بارتفاع شديد في الحرارة ، حيث تتفكك بعض الرفوف الجليدية في المحيط.

ومع ذلك ، سيكون هناك بعض الوقت قبل أن نعرف إجابات على السؤال الحاسم حول ما الذي تسبب في نمو الجليد البحري الأخير في القارة القطبية الجنوبية: هل هي تغيرات في تيارات المحيطات ، ربما مرتبطة بزيادة في المياه الذائبة تحت سطح الأرض الأكثر برودة وأقل برودة. من الملاءات الجليدية القارية الكبيرة؟

ومع ذلك ، فإن الغطاء الجليدي البحري السميك في أنتاركتيكا له آثار عميقة. يسيطر سمك الجليد عن كثب على تبادل الطاقة بين المحيط تحته وبين الهواء أعلاه - بدون غطاء جليدي ، فإن الكثير من الحرارة ستترك المحيطات وتنضم إلى الغلاف الجوي.

على الرغم من أن الثلج هو عازل فعال للغاية ، بمجرد أن يصل إلى بضع عشرات من سمك السنتيمتر ، لا يقل أهمية عن الثقوب في الغطاء الجليدي. هذه الثقوب ، تعرف باسم الخيوط و polynyas (الخيوط هي قنوات طويلة مستقيمة في الجليد ، في حين أن "polynya" يأتي من الروسية من "فتح" وفتح أكبر مثل البحيرة) بمثابة الفتحات الطبيعية أو المداخن ، والإفراج عن المئات من واط من الحرارة لكل متر مربع في الغلاف الجوي.

Polynyas بالقرب من Pine Island Glacier ، أنتاركتيكا. وكالة ناسا, CC BY

أي تغييرات في توزيع سمك الجليد يمكن أن تؤثر بشكل كبير من النقاط حيث تشكل هذه الميزات واستمرارها. وبالتالي فإنه من الإنصاف القول إن القطب الجنوبي سمك الجليد البحري يلعب دورا محوريا في ما نسميه البحر الاصداء الجليد المناخ، حيث مستويات الغطاء الجليدي ترتبط بقوة مع تغير المناخ العالمي المستمر والعكس بالعكس.

ولذلك فمن الأهمية بمكان أن يكون لدى علماء نمذجة سلوك الجليد البحري معرفة جيدة بتوزيع السمك لإطعام نماذجهم. تمثل هذه الدراسة خطوة مهمة إلى الأمام.

لا يعمل إدوارد حنا ، أو يتشاور معه ، أو يمتلك أسهمًا في أو يحصل على أي تمويل من أي شركة أو مؤسسة تستفيد من هذه المقالة ، وليس لها أي ارتباطات ذات صلة.

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.