الجبال تحت الجليد: لماذا تجمدت القارة القطبية الجنوبية ملايين السنين قبل القطب الشمالي

تشير دراسة جديدة نُشرت في مجلة ساينس إلى أن عمليات عميقة في باطن الأرض رفعت تدريجياً شرق القارة القطبية الجنوبية وجبال غامبورتسيف. وقد سمح هذا الارتفاع للثلوج بالبقاء خلال فصل الصيف، لتصبح النواة التي نمت منها أكبر صفيحة جليدية في العالم.

الغطاء الجليدي الشرقي القارة القطبية الجنوبية إنها أكبر صفيحة جليدية على وجه الأرض. تحتوي على كميات هائلة من المياه المتجمدة، لدرجة أنه لو ذابت بالكامل، لارتفع مستوى سطح البحر العالمي بنحو 52 مترًا. لكن العلماء كافحوا لعقود لتفسير كيفية تشكل هذه الصفيحة الجليدية الشاسعة قبل حوالي 34 مليون سنة، عندما كان العالم أكثر دفئًا بنحو 5 درجات مئوية مما هو عليه اليوم، وكانت البحار المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية دافئة نسبيًا. (جامعة ساوثهامبتون)

يزداد الغموض حدةً في الشمال. فقد كانت القارة القطبية الجنوبية مغطاة بالجليد بشكل دائم عند الانتقال من العصر الإيوسيني إلى العصر الأوليغوسيني، بينما لم تتشكل الصفائح الجليدية الكبيرة في نصف الكرة الشمالي إلا بعد عشرات الملايين من السنين. ساهم انخفاض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في التبريد العالمي، ولكن لو كان هذا هو العامل الوحيد، لكان من المتوقع حدوث استجابة مماثلة وأسرع في كلتا المنطقتين القطبيتين. (جامعة ساوثهامبتون)

تشير دراسة دولية جديدة إلى أن الاختلاف لم يكن ناتجًا عن المناخ فحسب، بل أيضًا عن شكل السطح. ووفقًا للباحثين، فإن تفكك القارة العظمى غوندوانا بدأت سلسلة من العمليات العميقة التي رفعت تدريجياً شرق القارة القطبية الجنوبيةتجاوزت الهضاب والجبال التي تشكلت في نهاية المطاف عتبة ارتفاع سمحت للثلوج والجليد بالبقاء على مدار السنة، حتى عندما كان المناخ العالمي لا يزال دافئًا نسبيًا.

نُشرت الدراسة، التي قادها البروفيسور توماس غرينون والدكتورة ثيا هينكس من جامعة ساوثهامبتون، في مجلة ساينس. ضمّ الفريق باحثين من المملكة المتحدة وألمانيا وهولندا وإيطاليا، من بينهم علماء من جامعة دورهام ومركز هيلمهولتز لعلوم الأرض التابع لمركز أبحاث علوم الأرض الألماني (GFZ) وجامعة بوتسدام. ([جامعة ساوثهامبتون][1])

عملية بدأت بتفكك غوندوانا

تبدأ القصة قبل أكثر من 160 مليون سنة، خلال العصر الجوراسي، عندما بدأت أفريقيا والقارة القطبية الجنوبية بالانفصال عن بعضهما البعض. لم تنتهِ عملية التصدع بتكوين حدود جديدة بين الصفائح التكتونية. وفقًا للنموذج الذي اقترحه الباحثون، فقد تسببت أيضًا في اضطرابات بطيئة في وشاح الأرض، تُعرف باسم "موجات الغلاف".

ليست هذه موجات سريعة كالموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل، بل هي حركات بطيئة للغاية لصخور ساخنة لزجة تحت القارات. يمكن لهذه الحركات أن تزيل كتلًا كثيفة من قاع الصفيحة القارية. ومع سقوط بعض هذه المواد الثقيلة إلى الأعماق، تصبح الصفيحة التي تعلوها أخف وزنًا وترتفع، تمامًا كجسم طافٍ يرتفع بعد إزالة ثقل عنه. ([Eos][2])

يُقدّر الباحثون أن موجات الوشاح قد توغلت من الساحل إلى داخل شرق القارة القطبية الجنوبية على مدى عشرات الملايين من السنين. في البداية، تشكل جرف مرتفع بالقرب من الساحل، ثم ارتفعت هضبة شاسعة. استمرت موجة الرفع في التحرك نحو الداخل حتى وصلت إلى المنطقة. جبال غامبورتسيف – سلسلة جبال كبيرة في وسط شرق القارة القطبية الجنوبية، مدفونة الآن تحت عدة كيلومترات من الجليد.

لاختبار هذه الفكرة، جمع الباحثون نماذج ديناميكية أرضية، ونماذج تطور سطح الأرض، ونماذج توازن الطاقة، ونماذج الغطاء الجليدي. أعادت عمليات المحاكاة بناء تطور تضاريس شرق القارة القطبية الجنوبية على مدى حوالي 100 مليون سنة، مُنتجةً جرفًا ساحليًا، وهضبة مرتفعة، وجبالًا داخلية تُشبه التراكيب الموجودة تحت الجليد اليوم. (جامعة ساوثهامبتون)

الطول الذي رجّح الكفة

يُعد الطول عنصرًا أساسيًا في النمو الأنهار الجليديةكلما ارتفعنا في الارتفاع، يبرد الهواء، لذا قد يبقى الثلج في الجبال العالية حتى بعد الصيف بدلاً من أن يذوب تماماً. ويسمح تراكم الثلوج السنوي بتكوّن الأنهار الجليدية الجبلية مع مرور الوقت.

بحسب المحاكاة، قبل حوالي 50 مليون سنة، كان جزء كبير من جبال غامبورتسيف لا يزال منخفضًا جدًا بحيث لا يحتفظ بكميات كبيرة من الثلج عامًا بعد عام. مع ذلك، رفعت موجة الرفع تدريجيًا مساحات شاسعة فوق ارتفاع يتراوح بين 1.5 و2 كيلومتر تقريبًا، وهو الحد الأدنى المُقدَّر الذي يمكن عنده للأنهار الجليدية أن تتشكل في ظل الظروف المناخية السائدة آنذاك. وبحلول حوالي 45 مليون سنة مضت، كان جزء كبير من شرق القارة القطبية الجنوبية قد تجاوز هذا الحد بالفعل.

حسب الباحثون أنه قبل حوالي 60 مليون سنة، كان ثلث جبال غامبورتسيف فقط مرتفعًا بما يكفي للاحتفاظ بالجليد. وبحلول 34 مليون سنة مضت، كان ما يقرب من 90% من المنطقة فوق عتبة الارتفاع المناسبة. وقد أدى ذلك إلى تكوين "جسور" جبلية حيث تراكم الجليد وانتشر، إلى أن اندمجت الأنهار الجليدية المنفصلة لتشكل صفيحة جليدية قارية.

بدأ الجليد يبرد من تلقاء نفسه.

بعد أن استقرت الأنهار الجليدية الأولى، بدأت آليات التغذية الراجعة بالعمل، مما سرّع عملية التبريد. يعكس الثلج والجليد كمية أكبر من الإشعاع الشمسي إلى الفضاء مقارنةً بالصخور الداكنة والأرض الجرداء. ومع نمو الغطاء الجليدي، امتصت القارة القطبية الجنوبية كمية أقل من الحرارة، فأصبحت بيئتها أكثر برودة.

حسب الفريق أن تأثير الجليد والانعكاسية قد يكون خفض درجات الحرارة العالمية بنحو درجة مئوية واحدة. كما أدى تبريد الهواء فوق القارة إلى تقليل كمية بخار الماء التي يمكنه حملها. وبما أن بخار الماء من غازات الاحتباس الحراري، فقد أدى الهواء الجاف إلى إضعاف تأثير العزل الجوي، مما سمح بمزيد من التبريد. وساعدت هذه العمليات مجتمعةً على انتشار الجليد من الجبال والهضاب باتجاه الساحل.

قد يفسر هذا أيضاً سبب بقاء درجات حرارة سطح البحر في المحيط الجنوبي دافئة نسبياً بعد بدء تشكل الغطاء الجليدي. لم يتشكل الجليد نتيجة تجمد المنطقة القطبية بأكملها دفعة واحدة، بل لأن اليابسة المرتفعة كانت باردة بما يكفي للسماح بتراكم الجليد محلياً، والذي توسع تدريجياً.

لماذا يخلو الشمال من الغطاء الجليدي؟

كان الوضع في القطب الشمالي مختلفًا. يقع القطب الشمالي في وسط محيط وليس على قارة مرتفعة. ورغم وجود أنهار جليدية محلية في المناطق الشمالية، إلا أنه لم تكن هناك مساحة أرضية كبيرة ومرتفعة بما يكفي في ذلك الوقت لتتشكل عليها صفائح جليدية ضخمة في المناخ الدافئ.

لم تتشكل الصفائح الجليدية الكبيرة على ارتفاعات منخفضة في غرينلاند وقارات نصف الكرة الشمالي إلا بعد انخفاض إضافي في تركيزات ثاني أكسيد الكربون واستمرار التبريد العالمي. وبالتالي، لم يكن الاختلاف بين القطبين ناتجًا عن موقعهما فقط، بل عن مزيج من المناخ والتكتونيات وارتفاع سطح الأرض.

نموذج واعد، لكنه ليس الكلمة الأخيرة

لا تنفي هذه النتائج الدور المحوري لثاني أكسيد الكربون، بل على العكس، فقد ساهم انخفاض تركيزه في اتجاه التبريد العام، بينما حددت تضاريس القارة القطبية الجنوبية مكان وزمان تحول هذا التبريد إلى جليد دائم. ولذلك، يصف الباحثون مزيجًا من عملية جيولوجية استمرت لأكثر من مئة مليون سنة وتغير مناخي سريع نسبيًا.

قال جون غودج، عالم الجيولوجيا بجامعة مينيسوتا دولوريس، والذي لم يشارك في الدراسة، لمجلة إيوس إن هذا العمل يُبرز أهمية التكتونيات في تكوين الصفائح الجليدية. ومع ذلك، تعتمد الاستنتاجات بشكل كبير على النمذجة. ويمكن لعينات الصخور المباشرة من جبال غامبورتسيف، المدفونة في أعماق الجليد، أن تُتيح في المستقبل دراسة أكثر دقة لوقت ارتفاع سلسلة الجبال وكيف تغير المشهد الطبيعي. ([إيوس][2])

للدراسة آثارٌ على المستقبل أيضاً، إذ تُظهر أن الظروف التي سمحت بتكوّن الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي تراكمت ببطء شديد على مدى عشرات ومئات الملايين من السنين. ولا تعود الصفائح الجليدية التي تختفي بسبب الاحترار بالضرورة فور انخفاض درجات الحرارة قليلاً، فقد يتطلب تعافيها مزيجاً نادراً من المناخ والارتفاع والتضاريس يصعب تكراره.

للاطلاع على النسخة الأصلية المنشورة: فتح المنشور الأصلي

المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم

• تكشف أحافير الثدييات من ألاسكا أن القطب الشمالي كان مفترق طرق تطوري خلال عصر الديناصورات.
• موجة الحر في أوروبا في يونيو 2026: نفس نمط الهواء، عالم أكثر دفئًا بكثير
• قصف الكويكبات الذي أخر تكوين القارات على الأرض القديمة
• تكشف مئات المجمعات الجنائزية في الصحراء السودانية عن ثقافة رعوية اختفت مع جفاف الصحراء الكبرى
• عندما يحل القلق بشأن انكماش السكان محل الخوف من الاكتظاظ السكاني: تصبح أزمة الخصوبة في المقام الأول أزمة اختيار