أدلة على البحيرات تحت الجليدية

July 12, 2017 تسارع التراجع الجليدي بسبب بحيرات المياه الذائبة تحت الطبقة الجليدية في القطب الجنوبي كان الجليد في القطب الجنوبي أكثر سمكًا بكثير وامتد بعيدًا عن الشاطئ خلال الفترة الجليدية الأخيرة مما هو عليه اليوم. تكهن العلماء بوجود بحيرات تحت الجليد تحت الجليد. نجح فريق دولي من الباحثين الآن في أخذ عينات من طبقات الرواسب التي يبلغ سمكها مترًا والتي خلفتها هذه البحيرات الموجودة في قاع البحر. هذه هي نتيجة الدراسة التي أجراها جيرهارد كون وزملاؤه، والتي نُشرت مؤخرًا في مجلة Nature Communications.

توجد حاليًا مئات البحيرات تحت الجليدية تحت الطبقة الجليدية في القطب الجنوبي، وتعد بحيرة فوستوك أكبرها وأكثرها شهرة. إن استكشاف أنظمة البحيرات هذه، التي ظلت مغلقة لآلاف السنين، ينطوي على العديد من التحديات. على سبيل المثال، يجب على العلماء الالتزام بالقيود البيئية الصارمة لتجنب تلويث البحيرات بأي شيء من السطح.

لم يجمع الباحثون الروس العينات إلا عن طريق الحفر بعناية في الجليد السطحي لبحيرة فوستوك واختبار المياه المتدفقة من حفرة البئر فقط قبل إعادة تجميدها على الفور. الآن قدم فريق من الباحثين بقيادة عالم الجيولوجيا البحرية الدكتور غيرهارد كون من معهد ألفريد فيجنر ومركز هيلمهولتز للأبحاث القطبية والبحرية (AWI) أدلة لا لبس فيها، في شكل تحليلات للمياه المسامية، على وجود بحيرة تحت الجليدية السابقة على سطح الأرض. الجرف القاري في القطب الجنوبي.

خلال الرحلات الاستكشافية إلى بحر أموندسن مع كاسحة الجليد البحثية بولارشتيرن في عامي 2006 و2010، جمع باحثون من معهد AWI وزملاؤهم الدوليون نوى الرواسب التي يؤكدون الآن أنها من بحيرات تحت الجليدية.

"تم جمع النوى، التي يصل طولها إلى عشرة أمتار، على عمق مائي يبلغ 750 مترًا. وتوجد حاليًا رواسب البحيرة مدفونة تحت طبقة سمكها أربعة أمتار من الرواسب البحرية في قاع البحر. "، تقارير كون.

تم انتشالها من الوديان الموجودة في قاع المحيط والتي كانت تقع تحت الطبقة الجليدية في القطب الجنوبي في الماضي البعيد للأرض.

"لقد تحققنا الآن من أنه خلال الفترة الجليدية الأخيرة، كانت هناك أيضًا بحيرات تحت الجليد تحت طبقة جليدية سميكة للغاية في خليج باين آيلاند في جنوب بحر أموندسن. وقد تراجع الجليد هناك الآن بشكل كبير "، مما سمح لنا بأخذ عينات من رواسب بحيرة باليو من على متن بولارشتيرن،"، يقول الدكتور كون.

تم قياس محتوى الكلوريد في مياه المسام كمؤشر على ملوحتها. وفي الأجزاء السفلية من بعض النوى الرسوبية، كان منخفضًا للغاية: علامة واضحة على وجود المياه العذبة، التي تنبع من البحيرات الموجودة تحت الجليد. توفر الرواسب الفريدة التي جمعها الفريق الآن أرشيفًا للظروف البيئية المتغيرة في القطب الجنوبي، وتغطي فترة زمنية من الوقت الحاضر إلى الحد الأقصى الجليدي الأخير (منذ أكثر من 20 ألف عام)، عندما كان مستوى سطح البحر العالمي أقل بنحو 130 مترًا عما هو عليه اليوم. وتحتوي رواسب البحيرة هذه على مكونات يكاد يكون من المستحيل تحديد تاريخها، مما يحد من قدرة العلماء على تقدير عمرها.

"لكننا نعلم أنه منذ ما يقرب من 11000 عام، تراجع نهر باين آيلاند الجليدي وتضاءل، مما تسبب في طفو الجليد المتحرك على المحيط كجرف جليدي. ونتيجة لذلك، فإن البحيرات التي كانت "اختفت الأنهار الجليدية التي كانت تغطيها سابقًا في المحيط، عندما غمرت الجرف القاري في القطب الجنوبي. لم يبق سوى بصمة البحيرات في شكل أحواض عميقة ورواسب، وهو ما قمنا بالتحقق منه الآن،" يقول الدكتور كلاوس ديتر. هيلينبراند من هيئة المسح البريطانية للقارة القطبية الجنوبية.

يُظهر رصد الأقمار الصناعية أن حركة المياه من بحيرة إلى أخرى يمكن أن تتسبب في تحرك الأنهار الجليدية التي تستنزف الطبقة الجليدية في القطب الجنوبي بسرعة أكبر.

"يجب أن يؤخذ هذا الجانب في الاعتبار في النماذج المصممة للتنبؤ بالسلوك المستقبلي وديناميكيات الكتل الجليدية، ومعها الدرجة التي سيرتفع بها مستوى سطح البحر،" يشرح عالم الجيولوجيا البحرية AWI Kuhn. وفقًا لدراسة ثانية، ساهم فيها كون ونشرت في Nature Communications في 17 مارس 2017، أضاف: " لدينا كل الأسباب للاعتقاد بوجود المزيد من البحيرات تحت الجليدية في القطب الجنوبي - "وأكثر من ذلك في الفترة الجليدية الأخيرة - مما كان مفترضا في السابق. بالإضافة إلى ذلك، تفاعلت القمم الجليدية مثل تلك الموجودة في جزيرة جورجيا الجنوبية الواقعة جنوب القارة القطبية الجنوبية والصفائح الجليدية مع تغيرات المناخ بشكل أكثر حساسية وسرعة مما كان مفترضا في السابق".

أصبحت هذه الدراسات ممكنة بفضل التعاون الوثيق بين معهد ألفريد فيجنر وزملائه الباحثين من هيئة المسح البريطانية لأنتاركتيكا (BAS)، وجامعة أوترخت، ومرصد لامونت دوهرتي للأرض بجامعة كولومبيا (الولايات المتحدة الأمريكية)، وجامعتي بريمن ولايبزيغ.