تصف الدراسة العلمية حاضنة الجليد البحري وتوفر الأساس للتقييمات المستقبلية لبيانات البحث

بعد وصول فريق بحثي جديد في يونيو، تستمر دراسة طوف الجليد القطبي الشمالي MOSAiC بوتيرة متسارعة، وقد نشر الفريق القائم على المشروع الآن ورقة بحثية حول النتائج التي توصل إليها حتى الآن في المجلة العلمية The Cryosphere.

ومن بين النتائج الملاحظة التي مفادها أن جزر سيبيريا الجديدة كانت مسقط رأس الجليد البحري MOSAiC: فقد تشكل الجليد البحري الذي تنجرف فيه سفينة الأبحاث Polarstern الآن عبر القطب الشمالي قبالة ساحل الأرخبيل، الذي يفصل بين بحر سيبيريا الشرقي وبحر لابتيف شمال سيبيريا، في ديسمبر 2018.

أثناء عملية التجميد، اندمجت الرواسب، وحتى الحصى الصغيرة والمحار، في الجليد، وهو ما كشفته عملية الذوبان المستمرة على سطح طوف موزاييك الجليدي. ووفقًا للدراسة، تُعد هذه الظاهرة نادرة بشكل متزايد، إذ يذوب معظم "الجليد الملوث" اليوم قبل وصوله إلى القطب الشمالي المركزي.

في الورقة البحثية، وصف الفريق الأدلة قائلين: "للوهلة الأولى، يبدو الأمر وكأن مجموعة من الأشخاص ذوي الأحذية المتسخة قد تركوا آثار أقدامهم على الثلج". لكن في الواقع، كما أوضح الفريق، هذه رواسب وحصى صغيرة ومحاريات كشفت عنها عملية الذوبان. عندما تشكل الجليد البحري، كانت هذه الرواسب متجمدة في الداخل؛ وهي قادمة من مهد الجليد البحري على طول الجرف القاري السيبيري، والذي استخدم خبراء المشروع مزيجًا من عمليات المحاكاة النموذجية وبيانات الأقمار الصناعية لوصفه بالتفصيل.

بحسب فريق البحث، كانت كتلة MOSAiC الجليدية قد انجرفت بالفعل لمسافة تزيد عن 1200 ميل بحري في مسار متعرج عندما رست بها كاسحة الجليد البحثية Polarstern في 4 أكتوبر 2019، عند الإحداثيات 85° شمالاً و137° شرقاً، وبدأت بالانجراف معها عبر المحيط المتجمد الشمالي. وبينما ينشغل فريق البعثة الحالي بأخذ القياسات في القطب الشمالي، يقوم زملاؤهم في الوطن بتحليل البيانات التي جُمعت حتى نهاية عام 2019 وبداية عام 2020.

"يُظهر تقييمنا أن المنطقة بأكملها التي بحثت فيها السفينتان عن الطوافات المناسبة تميزت بجليد رقيق بشكل غير عادي"، هذا ما أفاد به الدكتور توماس كرومبن، عالم فيزياء الجليد البحري في معهد ألفريد فيجنر، مركز هيلمهولتز للأبحاث القطبية والبحرية (AWI).

في خريف العام الماضي، نسق كرومبن أنشطة البحث على متن كاسحة الجليد الروسية "أكاديميك فيدوروف"، التي رافقت سفينة "بولارستيرن"، السفينة الرئيسية لبعثة "موزاييك"، خلال الأسابيع الأولى. كما كان لكاسحة الجليد "أكاديميك فيدوروف" دورٌ محوري في نشر محطات الرصد في مواقع مختلفة عبر الجليد الطافي لبعثة "موزاييك"، والتي يُشار إليها مجتمعةً باسم "الشبكة الموزعة".

أوضح كرومبن قائلاً: "تُظهر دراستنا أن الجليد الطافي الذي اخترناه في نهاية المطاف قد تشكل في المياه الضحلة للبحار القارية الروسية في ديسمبر/كانون الأول 2018". وأشار إلى أنه قبالة سواحل سيبيريا، تدفع الرياح البحرية القوية الجليد الفتيّ إلى البحر بعد تشكله. وفي المياه الضحلة، تُثار الرواسب من قاع البحر وتُحاصر داخل الجليد. كما يُمكن أن يُؤدي تشكل الجليد إلى تكوين نتوءات ضغط، والتي قد تحتك جوانبها السفلية بقاع البحر. ونتيجة لذلك، يُمكن أن تُغرز الحجارة في الجليد البحري. والآن، مع بدء ذوبان الجليد في فصل الصيف، تظهر كل هذه المواد على سطح الجليد.

أفاد البروفيسور ماركوس ريكس، قائد بعثة MOSAiC، مباشرةً من القطب الشمالي برفقة فريق البحث الحالي: "وجدنا في عدة مواقع أكوامًا كاملة من الحصى يبلغ قطرها عدة سنتيمترات، بالإضافة إلى عدد من ذوات الصدفتين". والآن، بعد عودته إلى بريمرهافن بألمانيا، يشعر كرومبن بسعادة غامرة لرؤية ما أطلق عليه اسم "جليد ذوات الصدفتين مع الحصى"، والذي بدأ بالظهور مؤخرًا، مؤكدًا نتائج الدراسة بشكل واضح.

استخدم فريق من الباحثين بقيادة خبراء معهد ألفريد فيجنر مزيجًا من صور الأقمار الصناعية وبيانات إعادة التحليل ونموذج تتبع ديناميكي حراري مُطوّر حديثًا لإعادة بناء أصول الطوف الجليدي. ويعمل كرومبن وزملاؤه حاليًا على وضع استراتيجية لجمع عينات من الرواسب.

إن مدى مساهمة هذه البقع "القذرة" وبالتالي الأكثر قتامة في تسريع ذوبان الجليد الطافي هو سؤال مهم، والإجابة عليه يمكن أن تعزز فهم التفاعلات بين المحيط والجليد والغلاف الجوي، والدورات البيوجيوكيميائية، والحياة في القطب الشمالي بشكل عام.

أوضحت المجموعة أن الجليد البحري، بالإضافة إلى مكوناته المعدنية، ينقل أيضاً مجموعة من المواد البيوجيوكيميائية والغازات الأخرى من الساحل إلى وسط المحيط المتجمد الشمالي. وتُعدّ هذه المواد جانباً مهماً من أبحاث مشروع MOSAiC حول الدورات البيوجيوكيميائية، أي حول تكوين أو إطلاق غاز الميثان وغيره من الغازات النزرة ذات الصلة بالمناخ على مدار العام.

ومع ذلك، ونتيجة للخسارة الكبيرة في الجليد البحري التي لوحظت في القطب الشمالي على مدى السنوات العديدة الماضية، فإن هذا الجليد، الذي يأتي من الجروف الضحلة ويحتوي على رواسب وغازات، يذوب الآن بشكل أكثر كثافة في الصيف، مما يتسبب في انهيار تدفق نقل المواد هذا.