الملخص:
توصلت دراسة جديدة إلى أن الجليد البحري في القطب الجنوبي استمر في الانخفاض في السنوات الأخيرة، مما أدى إلى تغييرات كبيرة في البنية العميقة للمحيط في نصف الكرة الجنوبي. تظهر بيانات الرصد أن طبقة مهمة وواسعة الانتشار من مياه المحيطات أصبحت أكثر ملوحة وكثافة وغرقًا. وقد يؤدي هذا التغيير إلى دخول المزيد من الحرارة إلى أعماق المحيطات، مع تأثيرات أكبر مما تتوقعه النماذج المناخية الحالية.
في كل صيف في القطب الجنوبي، تذوب كميات كبيرة من الجليد البحري وتطلق المياه العذبة في المحيط المحيط. يحافظ هذا المدخل الموسمي من المياه العذبة على طبقة خاصة من مياه البحر تسمى "المياه الوسطى في القطب الجنوبي" لفترة طويلة. وتتوزع هذه الطبقة من المياه منخفضة الملوحة على نطاق واسع في محيطات نصف الكرة الجنوبي وتلعب دورا رئيسيا في تخزين الكربون ونقل الأكسجين ودفع التيارات المحيطية العالمية، وتساعد الأرض على إعادة توزيع الحرارة والمياه العذبة وعناصر الكربون.
وأشار الباحثون إلى أنه بين عامي 1995 و2015، استمرت المياه العذبة الناتجة عن ذوبان الجليد البحري الصيفي في الحفاظ على استقرار نظام المحيط هذا. ومع ذلك، في الفترة من 2016 إلى 2024، مع انخفاض حجم الجليد البحري في القطب الجنوبي إلى أدنى مستوياته التاريخية، انخفض إمدادات المياه العذبة التي تدخل المحيط بشكل كبير، مما تسبب في أن تصبح المياه ذات المستوى المتوسط في القطب الجنوبي أكثر ملوحة وأثقل بسرعة، وتغرق في المياه العميقة. أدى هذا التغيير فجأة إلى عكس اتجاهات الملوحة والكثافة على مدى العقود العديدة الماضية.
تم نشر النتائج ذات الصلة في مجلة Nature Climate Change. استخدم فريق البحث الدولي بيانات من برنامج Argo العالمي لمراقبة المحيطات لإجراء التحليل. وتراقب الخطة بشكل مستمر بيئة المحيط العلوي من خلال ما يقرب من 4000 عوامة مستقلة للكشف عن الانجراف، وتجري أبحاثًا منهجية حول التغيرات في المحيطات بناءً على ملاحظات الأقمار الصناعية وبيانات الغلاف الجوي.
وقال بيشاخداتا جايان، أحد قادة الدراسة والأستاذ المشارك في جامعة ملبورن والمعهد الهندي للعلوم، إن منطقة القطب الجنوبي يمكن أن يطلق عليها "محرك المياه العذبة" للمحيط العالمي، ويمكن أن تؤثر تغيراتها على دوران المحيطات على بعد آلاف الكيلومترات. قبل عام 2016، أدى ذوبان الجليد البحري الصيفي في القطب الجنوبي إلى إنتاج ما يقرب من ثلاثة أضعاف التدفق السنوي لنهر الأمازون. منذ عام 2016، ظل الجليد البحري في القطب الجنوبي عند مستويات منخفضة قياسية، مما أدى إلى إضعاف مفاجئ لمدخل المياه العذبة الموسمية الحرجة، مع انخفاض حجم المياه الذائبة إلى ما يقرب من ضعف التدفق السنوي لنهر الأمازون.
وقال البروفيسور ألبرتو نافيرا جاراباتو، المؤلف المشارك من جامعة ساوثهامبتون بالمملكة المتحدة، إن هذا التغيير يعد دليلًا آخر على أن تغير المناخ يؤثر على جميع مناطق سطح الأرض تقريبًا. ومع انتشار المياه المتوسطة المستوى الأكثر ملوحة وكثافة في القطب الجنوبي شمالًا، فإنها ستعبر المحيط الأطلسي والهندي والمحيط الهادئ. نظرًا لأن هذه الطبقة المائية هي عنصر مهم في الدورة الانقلابية للمحيطات العالمية، إذا استمر الاتجاه الحالي لسنوات أو حتى عقود، فقد يؤثر ذلك على دورة الانقلاب الزوالية في المحيط الأطلسي في المستقبل، ويعتبر نظام تيارات أعماق المحيط هذا مرتبطًا ارتباطًا وثيقًا باستقرار المناخ في منطقة شمال الأطلسي.
وأشار الباحثون أيضًا إلى أن هذا التغيير قد يؤثر أيضًا في النهاية على الدورة الجوية وأنماط الطقس ومسارات العواصف في نصف الكرة الجنوبي. وعلى الرغم من أن التأثير الأكثر مباشرة يحدث في المياه المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية، إلا أن تأثيراته اللاحقة قد تنتشر تدريجيًا إلى النطاق العالمي.
بالإضافة إلى أنظمة التيارات المحيطية، يشعر فريق البحث أيضًا بالقلق بشأن التغيرات المحتملة في قدرة المحيط على امتصاص الحرارة. ويُنظر إلى المحيط حاليا على أنه "عازل مناخي" مهم للأرض، فهو قادر على امتصاص وتخزين معظم الحرارة الزائدة والكميات الكبيرة من ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية، وبالتالي إبطاء عملية الاحتباس الحراري.
قال كوشيك ميشرا، المؤلف الأول للورقة البحثية ومرشح الدكتوراه في المعهد الهندي للعلوم، إن هذا الانعكاس المفاجئ كشف عن آلية ردود الفعل الرئيسية التي ربما كانت مفقودة في النماذج السابقة. في هذه المرحلة، يمتص المحيط أكثر من 90% من الحرارة الإضافية المنبعثة إلى البيئة نتيجة للأنشطة البشرية، ويتم تخزين معظمها في الجزء العلوي من المحيط. وإذا ضعفت طبقة المياه الوسطى في القطب الجنوبي أكثر، فمن الممكن أن تنتقل الحرارة الزائدة إلى المياه العميقة. وهذا يعني أن النماذج المناخية الحالية قد تقلل من تقدير مدى ارتفاع درجة حرارة المحيطات العميقة، مما يؤثر على تقييمات ارتفاع مستوى سطح البحر الإقليمي والتغيرات المستقبلية في درجات حرارة المحيطات واليابسة.
وأشار الباحثون أيضًا إلى أنه إذا أثر تغير المياه المتوسطة المستوى في القطب الجنوبي على عملية غرق مياه البحر، فقد تتأثر أيضًا قدرة المحيط على تخزين الكربون، ولكن لا يزال هناك قدر كبير من عدم اليقين بشأن نطاق التأثير المحدد ووقت حدوثه.
يعتقد جايان أن هذا التغيير قد يعني أن نظام المحيط الأطلسي ودوران المياه على المستوى المتوسط في القطب الجنوبي يقتربان من نقطة حرجة مهمة. وبمجرد تجاوز هذه العتبة، فمن المرجح أن يشهد مناخ نصف الكرة الجنوبي تغيرات أكثر أهمية وأطول أمدا.
ومن الجدير بالذكر أن الباحثين قالوا إن آخر تحول كبير في اتجاه مماثل في المياه الوسطى في القطب الجنوبي حدث خلال الفترة الجليدية الأخيرة منذ حوالي 130 ألف سنة. كانت الطبقة الجليدية في القطب الجنوبي أصغر بكثير مما هي عليه اليوم، واستغرق هذا التحول آلاف السنين حتى يكتمل.
في المقابل، حدثت التغييرات الملحوظة هذه المرة بسرعة في أقل من عقدين من الزمن. وحذر فريق البحث من أن إعادة التنظيم السريع لنظام المحيطات أمر نادر للغاية في سجلات الرصد الحديثة، مما يشير إلى أن انخفاض الجليد البحري في القطب الجنوبي قد يدفع أنظمة المحيطات والمناخ العالمية إلى مرحلة جديدة.
التعليقات