اكتشف العلماء أنماطًا لم يسبق لها مثيل تحت جرف جليدي عائم في القارة القطبية الجنوبية في أعقاب رحلة استكشافية لإنشاء الصورة الأكثر تفصيلاً على الإطلاق للجانب السفلي من الجليد.

ورصد العلماء أشكالا غريبة أسفل جرف دوتسون الجليدي في غرب القارة القطبية الجنوبية في عام 2022، عندما غاصت مركبة تعمل عن بعد (ROV) لمسافة (17 كيلومترًا) تحت الجليد وسافرت أكثر من (1000 كيلومتر) على طول الجانب السفلي من الجليد.

'من أجل فهم دورة الجليد في القارة القطبية الجنوبية وكيف ينتقل من القارة إلى المحيط، نحتاج إلى فهم كيفية ذوبانه من الأسفل، وهي عملية لا تقل أهمية عن عملية الانهيار لنقل الجليد الأرضي إلى المحيط'، هذا ما قالته آنا والين، أستاذة علم المحيطات في جامعة جوتنبرج، لموقع لايف ساينس.

يُعد جرف دوتسون الجليدي كتلة من الجليد العائم يبلغ عرضها (50 كيلومترًا) وحجمها 7 أضعاف مدينة نيويورك، وتقع على ساحل أرض ماري بيرد في غرب القارة القطبية الجنوبية. وهو جزء من الغطاء الجليدي في غرب القارة القطبية الجنوبية، والذي يعاني من انفصال الأنهار الجليدية بشكل كبير ما قد يتسبب في ارتفاع مستويات سطح البحر بحوالي (3.4 متر) إذا أدى ذلك في النهاية إلى انهيار الغطاء الجليدي بالكامل.

أظهرت دراسات سابقة أن التآكل المستمر يؤدي إلى تآكل حواف الجرف الجليدي، مع تسلل مياه المحيط الدافئة إلى جوانبه السفلية وفصله عن الأرض، ما يجعل انهياره في النهاية أمرًا لا مفر منه.

لمزيد من التحقيق في العمليات التي تهدد الجرف الجليدي الذي يبلغ سمكه (350 مترًا)، أرسل الباحثون مركبة تعمل عن بعد تحت الجليد لمسح الجانب السفلي باستخدام السونار.

كما توقع العلماء، أظهر المسح أن الجليد يذوب بشكل أسرع عند النقاط التي تتسبب فيها التيارات تحت الماء في تآكل قاعدته، وتساعد الكسور التي تمر عبر الجليد على ذوبانه في السفر إلى السطح.

ولكن بشكل غير متوقع، اكتشفوا أيضًا أنه بدلاً من أن يكون سلسًا، فإن قاعدة الجليد مرقطة بأشكال تشبه الدمعة تخرج من القمم والوديان في الجليد. بعض هذه الأشكال يصل طولها إلى (400 متر). يعتقد الباحثون أن هذه الأنماط الغريبة تنشأ عن ذوبان غير متساوٍ حيث يتحرك الماء مع دوران الأرض عبر الجانب السفلي من الجليد.

قال والين: 'إذا نظرت عن كثب إلى الأشكال، فهي غير متناظرة، فهي منحنية قليلاً مثل بلح البحر الأزرق، والسبب وراء هذا التباين هو دوران الأرض.. تخضع المياه المتحركة على الأرض لشيء يسمى قوة كوريوليس، والتي تعمل على يسار اتجاه الحركة في نصف الكرة الجنوبي. إذا كنا على صواب، فهناك توازن للقوة في الطبقة الأقرب إلى الجليد حيث يتم موازنة الاحتكاك بقوة كوريوليس'.

والنتيجة هي نمط تدفق حلزوني يسمى حلزون إيكمان، والذي يُرى عادةً عندما تنتقل الرياح فوق المياه السطحية ولكن يمكن أيضًا إنشاؤه بواسطة الماء الذي ينتقل فوق الجليد.

لمتابعة المسح، عاد الباحثون مع المركبة في يناير 2024، لكن الغواصة ضاعت واختفت تحت الجرف الجليدي. الهدف التالي للفريق هو العودة بغواصة جديدة، ومواصلة مسح الأعماق غير المستكشفة تحتها.

قال والين: 'تتطلب إذابة الجليد قدرًا كبيرًا من الطاقة، لذا فإن كل الجليد في القارة القطبية الجنوبية يشبه مثبتًا عملاقًا لدرجة الحرارة وجزءًا مهمًا من نظام مناخ الأرض. إذا انتهى الأمر بالغطاء الجليدي في القارة القطبية الجنوبية في المحيط بمعدلات عالية، فقد يؤثر ذلك على ارتفاع مستوى سطح البحر، لذا إذا تعلمنا الحدود العليا والسفلى، فيمكننا أيضًا وضع حدود لارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل'.