تقوم حاليا بعثة بحثية دولية بالتنقيب في أعماق الجليد في القطب الجنوبي، بهدف معرفة سبب إطالة العصور الجليدية بشكل كبير منذ أكثر من مليون سنة. وقد تساعد النتائج التي توصلوا إليها أيضًا في فهم الارتفاع في درجات الحرارة العالمية الذي نشهده اليوم
بقلم إليانور بن يهودا، أنجل – وكالة أنباء العلوم والبيئة
منذ حوالي 1.2 مليون سنة، شهد مناخ الأرض تغيرًا جذريًا: فقد تضاعف طول العصور الجليدية. وإذا كان قبل ذلك، كان كل عصر جليدي يستمر حوالي 41 ألف سنة، فإن بعد هذا التغيير، الذي سمي بـ "انتقال منتصف البليستوسين"، تجمدت الأرض لمدة 120 ألف سنة تقريبا في المرة الواحدة. لكن، السبب هذا الإطالة الكبيرة غير معروفة حتى اليوم. في السنوات الأخيرة، بدأ الباحثون في دراسة أسباب هذه الظاهرة بشكل أعمق (حرفيًا)، بطريقة مثيرة للاهتمام: الحفر الجيولوجي على الجليد من القارة القطبية الجنوبية. وإلى جانب المعلومات التي سيتم الكشف عنها حول الماضي، فإن نتائج الحفر قد تلقي الضوء على التغيرات في درجات الحرارة التي تحدث حتى اليوم، كجزء من أزمة المناخ.
عمليات الحفر التي يتم تنفيذها اليوم تتم بواسطة بعثة بحثية دولية تسمى ما وراء إبيكاوالتي بدأت نشاطها مؤخرًا في القارة المتجمدة. وسيقوم العلماء بالتنقيب على عمق طبقات جليدية عمرها 1.5 مليون عام، وتحليل تركيبة الغازات الموجودة في فقاعات الهواء المحاصرة فيها، ومقارنة هذه العينات بعينات عمرها 800 ألف عام تم جمعها في الماضي. وبالتالي، سيكونون قادرين على الحصول على فكرة عن حالة الغلاف الجوي العام للأرض في الفترات المختلفة. وكان المقصود من عمليات الحفر أن تكون نقطة البداية في اختبار الافتراض القائل بأن التغيرات في تركيبة الغلاف الجوي - وعلى وجه الخصوص التغيرات في مستويات ثاني أكسيد الكربون فيه - لعبت دورا في امتداد العصور الجليدية والتغير في المناخ القديم.
وتنضم عمليات الحفر هذه إلى العديد من الدراسات التي أجريت في جليد القطب الجنوبي في السنوات الأخيرة. وفي عام 2012، بدأت بعثة صينية الحفر في واحدة من أعلى النقاط في القارة القطبية الجنوبية، وفي السنوات المقبلة، من المقرر أيضًا أن تصل بعثات يابانية وروسية إلى القارة. كما قررت الولايات المتحدة تمويل بعثة بحثية بقيمة 25 مليون دولار لإنشاء موقع حفر خاص بها. الوفود المختلفة نأمل في الوصول إلى طبقات الجليد القديمة للغاية، تشكلت في فترات أكثر دفئًا، بهدف التحقيق ليس فقط في سبب الفترة الانتقالية للبليستوسين، ولكن أيضًا كيف يمكن أن تتفاعل الأرض بعد ارتفاع درجة الحرارة العالمية الحالية بسبب أزمة المناخ.
يقول البروفيسور يوسي أشكنازي، المحاضر في قسم الطاقة الشمسية والفيزياء البيئية في جامعة بن غوريون: "على مدى السنوات الثلاثين إلى الأربعين الماضية، تم إجراء الحفر في كل من جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية". "القارة القطبية الجنوبية هي في الأساس صحراء، وكمية الأمطار هناك منخفضة للغاية وتصل إلى بضع عشرات السنتيمترات في السنة. وهذا يعني أن طبقات الجليد التي تتراكم في القارة القطبية الجنوبية رقيقة، لذلك عندما تقوم بالحفر لمسافة 40 كيلومترات، يمكنك الوصول إلى طبقات قديمة جدًا.
توقيع الطقس التاريخي
لماذا تتشكل فقاعات الهواء في الجليد العميق في القارة القطبية الجنوبية؟ يوضح أشكنازي: "الثلج عبارة عن رواسب جيدة التهوية، لذا هناك العديد من الفراغات في الجليد المتراكم". "عندما يتراكم الجليد في الأعلى ويضيق في العمق، يقل الهواء - وتتشكل فقاعات الهواء التي تنفصل عن بعضها البعض. تخلق هذه الفقاعات نوعًا من التوقيع على المناخ في ذلك الوقت.
إن أصل الهواء الموجود في الفقاعات الموجودة في الجليد هو بالفعل الغلاف الجوي للقارة القطبية الجنوبية - ولكنه يمكن أن يشهد أيضًا على المناخ في بقية أنحاء الأرض في ذلك الوقت. يوضح أشكنازي أن "ثاني أكسيد الكربون هو غاز يمتزج جيدًا في الغلاف الجوي، لذا إذا وجدت كميات منه في مكان واحد - فيمكنك نشره على الكرة الأرضية بأكملها، بشكل أو بآخر".
ويضيف أشكنازي: "ما يميز عمليات الحفر في القارة القطبية الجنوبية، على الأقل عمليات الحفر في Beyond EPICA، هو أن الطبقات متواصلة جدًا من حيث التأريخ". ووفقا له، في عمليات الحفر الأخرى التي أجريت في جرينلاند، تم العثور على طبقات صغيرة مختبئة تحت الطبقات القديمة. لم يتم اكتشاف مثل هذه الحالات أثناء الحفر في Beyond EPICA، على الرغم من وجود مخاوف من حدوث ذلك في اللب الأعمق.
العصور الجليدية تتغير مرة أخرى
بدأت العصور الجليدية على الأرض منذ حوالي 2.7 مليون سنة. ويأتي العصر الجليدي عندما يحدث تبريد تدريجي للمناخ، نتيجة زيادة كمية الإشعاع الشمسي المنبعث من الأرض بدلا من ارتفاع درجة حرارة الكوكب. وتتميز بقية الفترة بانخفاض درجات الحرارة، مما يؤدي إلى تغطية مساحات واسعة بأسطح الجليد.
ولزيادة الانبعاثات الإشعاعية عدة عوامل، أحدها هو التغير في تركيبة الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. وعندما ينعكس اتجاهها، فإن مثل هذه التغيرات قد تؤدي إلى ظاهرة معاكسة ــ ارتفاع درجات الحرارة العالمية، كتلك التي تسببها حاليا أزمة المناخ. "كلما زاد عدد الجزيئات الثلاثية أو الخماسية الذرية الموجودة في الغلاف الجوي، مثل بخار الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو الميثان، فإنها تلتقط المزيد من الإشعاع طويل الموجة الذي يخرج من الأرض، وتعيده إلى السطح - مما يتسبب في تسخين المناخ "يشرح اشكنازي.
من المسلم به أن الباحثين يحاولون، في البحث الجديد الذي أجري على جليد القطب الجنوبي، فهم التغييرات التي حدثت على طول دورة العصر الجليدي منذ أكثر من مليون عام - ولكن من الممكن أن تتغير هذه الدورات مرة أخرى حتى اليوم. يقول أشكنازي: "في آخر 800 ألف سنة، يستغرق الذوبان بعد العصر الجليدي حوالي 10-20 ألف سنة". "ذروة العصر الجليدي السابق كانت قبل حوالي 20 ألف سنة، ومنذ ذلك الحين ارتفعت درجة حرارة المناخ لنحو 10 آلاف سنة. ومع ذلك، في الوقت الحالي، نرى أن ما حدث في العصور الجليدية السابقة لا يعيد نفسه، ونحن لا نبدأ عصرًا جليديًا آخر". أسباب ذلك وهي الاختلافات بين دورية مدار الأرض حول الشمس ودورية زاوية محورها - و الزيادة الكبيرة في تركيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجويمما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة العالمية التي تحدث حاليًا كجزء من أزمة المناخ. ويخلص أشكنازي إلى أنه "يبدو أن فترة ما بين العصور الجليدية لدينا لا تشبه فترات ما بين العصور الجليدية في ماضي الأرض".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
