يشكك العلماء في التوقعات المثيرة للقلق بشأن انهيار الجليد في القطب الجنوبي

يشكك الباحثون في نموذج الانهيار الجليدي القطبي السريع، لكنهم ما زالوا يصفون التراجع بأنه كارثي.

في السنوات الأخيرة، هيمنت الأحداث المثيرة للقلق على العناوين الرئيسية المتعلقة بمناخ الأرض، مثل حرائق الغابات المدمرة، والأعاصير الأكثر قوة، والفيضانات المدمرة، وموجات الحرارة الشديدة، مما لم يترك مجالًا كبيرًا للأخبار الإيجابية.

ومع ذلك، تقول دراسة جديدة بقيادة دارتموث إن أحد أسوأ التوقعات لارتفاع مستوى المحيطات العالمي مع ذوبان القمم الجليدية القطبية للكوكب أمر غير مرجح إلى حد كبير، على الرغم من أنها تشير إلى أن فقدان الجليد المتسارع في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية ليس أقل كارثية.

واقع التنبؤات بانهيار الطبقة الجليدية

تتحدى الدراسة توقعات جديدة مثيرة للقلق وردت في التقرير الأخير الصادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة (IPCC)، والتي تقوم بتقييم أحدث الأبحاث المناخية وتتوقع التأثيرات الطويلة والقصيرة المدى لأزمة المناخ. قدم تقرير التقييم السادس الصادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، والذي نُشر بالكامل في العام الماضي، سيناريو محتمل يؤدي فيه انهيار الصفائح الجليدية في القارة الجنوبية إلى زيادة مساهمة القارة القطبية الجنوبية في متوسط ​​مستوى سطح البحر العالمي بمقدار ضعفين بحلول عام 2100 عما تتنبأ به النماذج الأخرى، وأعلى بثلاث مرات. بحلول عام 2300.

وعلى الرغم من أن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ وصفت هذا التنبؤ بأنه “غير مرجح”، إلا أن خطر ارتفاع المحيط بمقدار 15 مترًا، كما تنبأ النموذج، أكسبه مكانًا في التقرير. وبهذا الحجم، ستغرق شبه جزيرة فلوريدا، باستثناء مساحة من الأراضي الداخلية الممتدة من غينزفيل شمالًا إلى بحيرة أوكيشوبي، مع غمر المدن الساحلية بالولاية تحت الماء.

لكن هذا التوقع يعتمد على آلية افتراضية جديدة لتراجع وتفكك القمم الجليدية (الأنهار الجليدية الأرضية السميكة التي تغطي المناطق القطبية). هذه الآلية، المعروفة باسم عدم استقرار جرف الجليد البحري (MICI)، لم تتم ملاحظتها ولم يتم اختبارها حتى الآن إلا باستخدام نموذج واحد منخفض الدقة، حسبما ذكر الباحثون في المجلة. التقدم العلمي.

وبدلاً من ذلك، اختبر الباحثون MICI بثلاثة نماذج عالية الدقة تلتقط بشكل أكثر دقة الديناميكيات المعقدة للصفائح الجليدية. لقد قاموا بمحاكاة تراجع الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي نهر ثويتس الجليديالغطاء الجليدي الذي يبلغ عرضه 120 كيلومترًا، والذي يُطلق عليه شعبيًا “النهر الجليدي لنهاية العالم” بسبب السرعة التي يذوب بها وقدرته على رفع مستويات سطح البحر العالمية بأكثر من 60 سنتيمترًا. وأظهرت نماذجهم أنه حتى نهر ثويتس الجليدي، المهدد بالفعل بالانقراض، ليس من المتوقع أن ينهار بسرعة خلال القرن الحادي والعشرين، كما تتوقع MICI.

تأثير التوقعات على القرارات السياسية والحقيقية

وقال ماثيو مورليجيم، أستاذ علوم الأرض في دارتموث والمؤلف المقابل للدراسة، إن النتائج تشير إلى أن الفيزياء الكامنة وراء التوقعات المتطرفة الواردة في تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ غير دقيقة، وقد يكون لها تأثيرات في العالم الحقيقي. وقال مورليجيم إن صناع السياسات يستخدمون أحيانًا هذه النماذج عالية التقدير عند التفكير في بناء حواجز مادية مثل الجدران البحرية أو حتى نقل الأشخاص الذين يعيشون في المناطق المنخفضة.

“هذه العروض تغير حياة الناس حقًا. ويعتمد صناع السياسات والمخططون على هذه النماذج، وغالباً ما يركزون على المخاطر الأعلى. وقال مورليجيم: “إنهم لا يريدون تصميم حلول، ومن ثم يتبين أن التهديد أكثر خطورة مما كانوا يعتقدون”.

“نحن لا نقول أن القارة القطبية الجنوبية آمنة وأن ارتفاع مستوى سطح البحر لن يستمر. وتشير جميع توقعاتنا إلى تراجع سريع للغطاء الجليدي. “لكن التوقعات عالية المستوى مهمة للتخطيط الساحلي ونريدها أن تكون دقيقة من حيث الفيزياء. وفي هذه الحالة، نحن نعلم أن هذا الإسقاط الشديد غير مرجح خلال القرن الحادي والعشرين. »

مزيد من البحث والمخاوف الحالية

عمل مورليجيم مع هيلين سيروسي من دارتموث، وهي أستاذة مشاركة في كلية ثاير للهندسة، بالإضافة إلى باحثين في جامعة ميشيغان، وجامعة إدنبرة، وجامعة سانت أندروز في اسكتلندا، وجامعة نورثمبريا، وجامعة ستيرلينغ في إنجلترا.

الفكرة وراء MICI هي أنه إذا انهار الجرف الجليدي – الامتداد العائم للغطاء الجليدي للأرض – بسرعة، فمن المحتمل أن يترك المنحدرات الجليدية التي تشكل الحافة الخارجية للغطاء الجليدي مكشوفة وبدون دعم. إذا كانت هذه المنحدرات عالية بما فيه الكفاية، فإنها سوف تنكسر تحت ثقلها، مما يكشف عن جرف أطول ويتسبب في تراجع الغطاء الجليدي بسرعة إلى الداخل مثل صف من قطع الدومينو. إن فقدان هذا الجليد إلى المحيط حيث سيذوب هو ما سيؤدي إلى الارتفاع الكبير المتوقع في مستويات سطح البحر.

لكن مؤلفي التقدم العلمي وتكشف الدراسة أن انهيار الأنهار الجليدية ليس بهذه البساطة أو بهذه السرعة. “يتفق الجميع على أن انهيار الهاوية هو حقيقة واقعة: فالجرف سوف ينهار إذا كان مرتفعا للغاية. قال مورليجيم: “السؤال هو مدى سرعة حدوث ذلك”. “لكننا وجدنا أن معدل الانسحاب ليس قريبًا من المستوى المفترض في عمليات المحاكاة الأولية هذه. عندما نستخدم معدلًا أفضل مقيّدًا بالفيزياء، نجد أن عدم استقرار جرف الجليد لا يحدث أبدًا. »

ركز الباحثون على نهر ثويتس الجليدي لأنه تم تحديده على أنه معرض بشكل خاص للانهيار مع استمرار تفكك الجرف الجليدي الذي يدعمه. وقام الباحثون بمحاكاة تراجع نهر ثويتس الجليدي لمدة 100 عام بعد الانهيار الافتراضي المفاجئ لجرفه الجليدي، وكذلك لمدة 50 عامًا بمعدل التراجع الذي يحدث بالفعل.

وفي جميع عمليات المحاكاة التي أجروها، وجد الباحثون أن منحدرات ثويتس الجليدية لم تتراجع أبدًا إلى الداخل بالمعدل الذي اقترحته MICI. في المقابل، بدون الجرف الجليدي الذي يعيق الطبقة الجليدية، تتسارع حركة النهر الجليدي نحو المحيط بسرعة، مما يؤدي إلى توسع الطبقة الجليدية نحو الداخل. تعمل هذه الحركة المتسارعة أيضًا على ترقق الجليد عند حافة النهر الجليدي، مما يقلل من ارتفاع المنحدرات الجليدية وقابليتها للانهيار.

وقال السيد السيروسي: “نحن لا نشكك في التوقعات القياسية والراسخة التي يستند إليها تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ بشكل أساسي”. “نحن نتساءل فقط عن هذا الإسقاط عالي التأثير ومنخفض الاحتمال الذي يتضمن عملية IBD الجديدة غير المفهومة. ستظل حالات عدم الاستقرار المعروفة الأخرى في القمم الجليدية القطبية تلعب دورًا في اختفائها على مدى العقود والقرون القادمة. »

على سبيل المثال، قال دان غولدبرغ، المؤلف المشارك للدراسة وعالم الجليد في إدنبرة والذي كان أستاذًا زائرًا في دارتموث عندما بدأ المشروع، إن الصفائح الجليدية القطبية معرضة لعدم استقرار الصفائح الجليدية البحرية (MISI). وفقًا لـ MISI، بدون حماية الأرفف الجليدية، فإن النهر الجليدي الذي يستقر على قارة مغمورة ينحدر نحو الجزء الداخلي من الغطاء الجليدي سوف يتراجع بشكل غير مستقر. وقال غولدبرغ إنه من المتوقع أن تؤدي هذه العملية إلى تسريع فقدان الجليد والمساهمة بشكل متزايد في ارتفاع مستوى سطح البحر.

وقال غولدبرغ: “على الرغم من أننا لم نلاحظ مرض التهاب الأمعاء في القرن الحادي والعشرين، إلا أن هذا يرجع جزئيًا إلى العمليات التي يمكن أن تؤدي إلى MISI”. “على أية حال، من المرجح أن يتراجع نهر ثويتس الجليدي بشكل غير مستقر خلال القرون القادمة، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى فهم أفضل لكيفية استجابة النهر الجليدي لارتفاع درجة حرارة المحيطات وانهيار الجليد من خلال النمذجة والمراقبة المستمرة. »

المرجع: “قد لا تكون الطبقة الجليدية في غرب القطب الجنوبي عرضة لعدم استقرار جرف الجليد البحري خلال القرن الحادي والعشرين” بقلم ماتيو مورليجيم، ودانيال غولدبرغ، وجوان إم. بارنز، وجيريمي إن. باسيس، ودوغلاس آي هيلمار جودموندسون وهيلين سيروسي، 21 أغسطس 2024، . التقدم العلمي.
دوى: 10.1126/sciadv.ado7794

تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (المنحة رقم 1739031) ومجلس أبحاث البيئة الطبيعية (المنح رقم NE/S006745/1 وNE/S006796/1).