ظهرت ثقوب هائلة في الجليد الجليدي الشتوي في القطب الجنوبي بشكل متقطع منذ السبعينيات ، لكن سبب تكوينها كان غامضًا إلى حد كبير.
توصل بحث جديد إلى أن العلماء ، بمساعدة الروبوتات العائمة والأختام المجهزة بالتكنولوجيا ، قد يكون لديهم الجواب الآن: يبدو أن ما يسمى بوليينيا (الروسية "الماء المفتوح") هو نتيجة العواصف والملح.
لقد حظيت بولينياس بالكثير من الاهتمام مؤخرًا لأن اثنتين كبيرتين جدًا فتحتا في بحر ويديل في عامي 2016 و 2017 ؛ في الحدث الأخير ، امتدت المياه المفتوحة على 115،097 ميلًا مربعًا (298،100 كيلومتر مربع) ، وفقًا لمقال نشر في أبريل في مجلة Geophysical Research Letters.
الآن ، تكشف النظرة الأكثر شمولًا على الإطلاق عن ظروف المحيطات أثناء تكوين بوليينيا أن هذه الامتدادات من المياه المفتوحة تنمو بسبب التقلبات المناخية قصيرة النطاق والطقس السيئ بشكل خاص. كما تطلق بولينيزيا الكثير من حرارة أعماق المحيطات في الغلاف الجوي ، مع عواقب لا يزال العلماء يعملون عليها.
وقال قائد الدراسة إيثان كامبل ، طالب الدكتوراه في علم المحيطات في جامعة واشنطن ، لـ Live Science: "قد يعدل أنماط الطقس حول القارة القطبية الجنوبية". "ربما أبعد".
مراقبة المحيط المفتوح
اشتبه الباحثون بالفعل في أن العواصف كان لها بعض الدور في إنشاء بولينياس في السنوات الأخيرة. ورقة نشرت في أبريل من قبل علماء الغلاف الجوي في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: أجواء أشارت إلى عاصفة شديدة خاصة مع سرعة الرياح تصل إلى 72 ميلاً في الساعة (117 كيلومترًا في الساعة) في 2017.
وقال كامبل إنه على الرغم من أن العواصف الشتوية لعامي 2016 و 2017 كانت شديدة ، إلا أن البحار العاصفة هي القاعدة في شتاء القطب الجنوبي.
قال: "لو كانت العواصف فقط ، كنا سنشاهد بولينياس طوال الوقت ، لكننا لم نرها". بدلا من ذلك ، بولينيزيا كبيرة نادرة نسبيا. كانت هناك ثلاث شركات ضخمة في 1974 و 1975 و 1976 ، ولكن لم يعد هناك شيء مهم مرة أخرى حتى عام 2016.
استخلص كامبل وفريقه بيانات من عوامات روبوتية ذات حجم بشري تم نشرها في بحر ويديل من قبل مشروع العلوم والملاحظات المناخية ونماذج المحيط الجنوبي (SOCCOM) الممول من مؤسسة العلوم الوطنية. وقال كامبل إن العوامات تنجرف في التيارات على بعد ميل من سطح المحيط بجمع بيانات حول درجة حرارة المياه والملوحة ومحتوى الكربون.
ولأغراض المقارنة ، استخدم الباحثون أيضًا ملاحظات على مدار السنة من سفن البحث في القطب الجنوبي وحتى الأختام العلمية - أعواد القنفذ البرية المجهزة بأدوات صغيرة لجمع بيانات المحيط أثناء قيام الحيوانات برحلاتها المعتادة.
بحار عاصفه
أوضحت هذه الملاحظات مجتمعة القصة الكاملة لبولينيا 2016 و 2017. قال كامبل إن المكون الأول كان جزءًا من نمط مناخي يسمى الوضع الحلقي الجنوبي ، النسخة القطبية من النينيو. قال كامبل إن التباين المناخي المنتظم الذي يمكن أن يحمل الرياح إما أبعد من ساحل القطب الجنوبي ، وفي هذه الحالة تصبح أضعف ، أو أقرب إلى الساحل ، تصبح أقوى. عندما يغيّر التغيّر الرياح أكثر قربًا وأقوى ، يخلق المزيد من ارتفاع المياه الدافئة المالحة من أعماق بحر ويدل إلى سطح المحيط الأكثر برودة ونضارة.
قال كامبل إن هذا النمط المناخي والارتفاعات اللاحقة جعلت سطح المحيط مالحًا بشكل غير عادي في عام 2016 ، مما جعل بدوره من السهل على مياه المحيط الاختلاط عموديًا. عادة ، تبقي الاختلافات في الملوحة طبقات المحيط منفصلة ، تمامًا كما يطفو النفط الأقل كثافة على سطح الماء ويرفض المزج. ولكن لأن سطح المحيط كان مالحًا بشكل غير عادي ، كان هناك اختلاف أقل بين السطح والمياه العميقة.
قال كامبل: "كان المحيط مالحًا بشكل غير عادي على السطح ، وهذا جعل حاجز الاختلاط أضعف كثيرًا".
الآن كل المحيط المطلوب كان قليلا ضجة. وفصل شتاء 2016 و 2017 قدم الملعقة. خلقت العواصف الكبرى الرياح والأمواج التي مزجت المياه عموديا ، وجلبت المياه الدافئة من قاع المحيط التي ذابت الجليد البحري.
لا تزال آثار بولينيزيا التي تشكلت غامضة إلى حد ما. وجد الباحثون أن الجزء الداخلي للمحيط تحتها يبرد بمقدار 0.36 درجة فهرنهايت (0.2 درجة مئوية). وقال كامبل إن هذه الحرارة المنبعثة قد تغير أنماط الطقس المحلية وحتى تحول الرياح على مستوى العالم.
وقال إن الأمر الأكثر مدعاة للقلق هو أن مياه المحيطات العميقة التي تتعرض للغلاف الجوي خلال بوليينيا قد تكون غنية بالكربون. المياه العميقة في القطب الجنوبي هي مقابر للحياة البحرية ، والتي تطلق الكربون أثناء انحلالها. وقال كامبل إنه إذا دخل هذا الكربون الغلاف الجوي عبر بولينيزيا ، فإن هذه الفتحات في المياه المفتوحة يمكن أن تسهم بشكل طفيف في تغير المناخ.
وقال كامبل إن ما إذا كانت البولينيات تفعل ذلك لا تزال في الهواء ، إلا أن الدراسة الجديدة يجب أن تساعد العلماء في تحديد المزيد من التفاصيل حول مناخ القارة القطبية الجنوبية المتغير. وقال كامبل إن النماذج الحالية للقارة القطبية الجنوبية تتنبأ على ما يبدو بتعددية البولينيات أكثر مما توجد بالفعل. الآن ، سيكون لدى عارضي المناخ المزيد من البيانات لتحسين تلك التوقعات ، وخلق أنتاركتيكا افتراضية أفضل لفهم تغير المناخ.
ظهر البحث في 10 يونيو في مجلة Nature.
