الملخص:
تظهر دراسة نشرت مؤخرا في PNAS، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم، أن الأنهار الجليدية في المناطق الجبلية في غرب الولايات المتحدة تتقلص بشكل كبير. أجرى الباحثون تقييمًا منهجيًا لأكثر من 1000 نهر جليدي في ست ولايات في غرب الولايات المتحدة، ووجدوا أن حوالي 27% من الأنهار الجليدية قد اختفت تمامًا منذ منتصف القرن العشرين، مع انخفاض إجمالي مساحة الأنهار الجليدية وحجمها الإجمالي بنحو الثلث. ولا يعكس هذا التغيير التحولات طويلة المدى في المناخ والظروف الهيدرولوجية في الجبال فحسب، بل قد يقلل أيضًا من قدرة الأنهار الجليدية على توفير المياه للأنهار والنظم البيئية خلال المواسم الحارة والجافة.
تحمل هذه الدراسة عنوان "الاختفاء الهائل للأنهار الجليدية في الولايات المتحدة المجاورة" وتم نشرها في "Proceedings of the National Academy of Sciences" في 12 أكتوبر 2026. ويتكون فريق البحث من عالم الجيولوجيا في جامعة ولاية بورتلاند أندرو فونتين، وباحث المسح الجيولوجي الأمريكي برايس جلين، والباحث في جامعة شمال كولومبيا البريطانية كريستوفر ماكنيل، وبريان مينونوس.
غطت الدراسة سلاسل الجبال الرئيسية في غرب الولايات المتحدة المتجاورة، بما في ذلك جبال كاسكيدز وروكي وسييرا نيفادا، وشملت واشنطن وأوريجون وكاليفورنيا ومونتانا ووايومنغ وكولورادو. تتوزع الأنهار الجليدية هنا على ارتفاعات وبيئات مناخية مختلفة. توجد أنهار جليدية في الشمال الغربي تتأثر بالمناخ الرطب للمحيط الهادئ، وأنهار جليدية صغيرة نسبيًا تقع في المناطق الجبلية الجافة الداخلية.
أشار الباحثون إلى أنه على الرغم من أن الأنهار الجليدية تلعب دورًا مهمًا في النظام الهيدرولوجي للمناطق الجبلية في غرب الولايات المتحدة، إلا أن التقييمات الكمية الشاملة السابقة لمنطقة الأنهار الجليدية وتغيرات الحجم عبر غرب الولايات المتحدة بأكملها لم تكن كافية. وكانت الدراسات السابقة تميل إلى التركيز على سلسلة جبال معينة أو منطقة معينة، مما يجعل من الصعب تقديم التغيرات في الأنهار الجليدية بشكل شامل في المنطقة الجبلية الغربية بأكملها.
لسد هذه الفجوة، قام فريق البحث بمقارنة مخزونات الأنهار الجليدية التاريخية من منتصف القرن العشرين مع مخزونات الأنهار الجليدية التي تم تحديدها من خلال الصور الجوية وصور الأقمار الصناعية في السنوات الأخيرة، وجمع البيانات الطبوغرافية لتقدير سمك الأنهار الجليدية وحجمها وتغيراتها.
تأتي البيانات التاريخية بشكل رئيسي من الخرائط الطبوغرافية بمقياس 1:24000 التي رسمتها هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. لم يتم الانتهاء من الخرائط ذات الصلة في نفس العام، ولكن تم رسمها واحدة تلو الأخرى من أوائل الخمسينيات إلى منتصف الثمانينيات. تأتي البيانات الحديثة بشكل رئيسي من القياسات الجوية والأقمار الصناعية وقياسات الليدار التي تم الحصول عليها من حوالي عام 2014 إلى عام 2020. ونظرًا لأن وقت جمع البيانات في مناطق مختلفة غير متسق، استخدم الباحثون نطاقات زمنية مقابلة للمقارنة، بدلاً من مجرد نسب التغييرات في جميع الأنهار الجليدية إلى سنة محددة.
تظهر نتائج الأبحاث أنه في المخزون التاريخي يوجد 1453 نهرًا جليديًا في غرب الولايات المتحدة، تغطي مساحة إجمالية تبلغ حوالي 561.8 كيلومترًا مربعًا. اعتبارًا من الجرد الحديث حوالي عام 2015، بلغ عدد الأنهار الجليدية 1331، بمساحة إجمالية تبلغ حوالي 366.5 كيلومتر مربع.
من منظور المنطقة، انخفضت تغطية الأنهار الجليدية بنحو 195.3 كيلومترًا مربعًا، أي بانخفاض قدره 35% تقريبًا. وباحتسابه بناءً على الفترة الزمنية للبيانات التاريخية والحديثة المستخدمة في الدراسة، تنخفض مساحة الأنهار الجليدية بمتوسط حوالي 1.1 كيلومتر مربع سنويًا، وهو ما يعادل انخفاضًا بنحو 8% كل عقد.
انطلاقًا من عدد الأنهار الجليدية، اختفى 398 من أصل 1453 نهرًا جليديًا في المخزون التاريخي في المخزون الحديث، وهو ما يمثل حوالي 27% من العدد الأصلي. تظهر هذه النتيجة أن تراجع الأنهار الجليدية لا يتميز فقط بترقق وتقلص الجسم الجليدي الأصلي، بل يعني أيضًا أن بعض الأنهار الجليدية الأصغر قد اختفت تمامًا.
ومع ذلك، فإن التغيرات في عدد الأنهار الجليدية وحدها لا تعكس المدى الكامل لفقدان الجليد. قد تنقسم بعض الأنهار الجليدية إلى عدة أجسام جليدية مستقلة أثناء عملية التراجع، مما يزيد من عدد الأنهار الجليدية في الإحصائيات. على سبيل المثال، في جبال كاسكيد في ولاية واشنطن الشمالية، تراجعت بعض الأنهار الجليدية وانقسمت إلى روافد مختلفة، أو ألسنة، مما تسبب في تسجيل المخزونات الحديثة لعدد أكبر من الأنهار الجليدية مقارنة بالبيانات التاريخية. إن مقارنة عدد الأنهار الجليدية فقط قد يقلل من تقدير مدى تراجع الأنهار الجليدية بشكل عام.
لذا قام الباحثون في الوقت نفسه بتحليل التغيرات في مساحة الأنهار الجليدية وسمكها وحجمها. وتظهر النتائج أنه بينما تتناقص مساحة الأنهار الجليدية، فإن سمك الجسم الجليدي يتناقص أيضًا بشكل عام. وبعد حساب المساحة المرجحة لجميع المناطق المغطاة بالأنهار الجليدية، انخفض متوسط السُمك بنحو 11.6 مترًا، وكان متوسط معدل التغير حوالي 0.26 مترًا سنويًا.
هناك اختلافات واضحة في معدل تراجع الأنهار الجليدية في المناطق المختلفة. بشكل عام، شهدت المناطق خارج ولاية واشنطن انخفاضًا أكبر في حجم الأنهار الجليدية. ويقدر الباحثون أن الأنهار الجليدية خارج ولاية واشنطن تراجعت بنحو 52% في المتوسط، بينما تراجعت الأنهار الجليدية داخل واشنطن بنحو 29% في المتوسط. ومع ذلك، نظرًا لأن سنوات رسم الخرائط التاريخية وسنوات التصوير الحديثة في مناطق مختلفة ليست متماثلة، فإن هذه الأرقام تعكس التغيرات التراكمية في فترات المراقبة المقابلة في كل منطقة وليست مقارنات مباشرة لنفس الفترات الزمنية بالضبط.
يظهر التراجع بشكل خاص في الأنهار الجليدية الأصغر حجمًا. ووجدت الدراسة أن مساحة الأنهار الجليدية الصغيرة التي تتراوح مساحتها التاريخية بين 0.032 و0.10 كيلومتر مربع قد انخفضت بنحو 67% في المتوسط؛ في حين انخفضت مساحة الأنهار الجليدية الأكبر حجما والتي تتراوح مساحتها التاريخية بين 3.16 و10 كيلومترات مربعة بنحو 15% في المتوسط.
يظهر هذا الاختلاف أن الأنهار الجليدية الصغيرة أكثر حساسية للتغيرات في البيئة المحيطة. تحتوي الأنهار الجليدية الأكبر حجمًا عمومًا على أجسام جليدية أكثر سمكًا وأحجام تخزين مياه أكبر، مما يمكن أن يخفف من التقلبات المناخية قصيرة المدى إلى حد ما. وقد تفقد الأنهار الجليدية الصغيرة نسبة كبيرة من كتلتها الجليدية في فترة زمنية قصيرة نسبيا، ومن المرجح أن تختفي تماما عندما يصبح حجم الجليد المتراكم غير كاف لتعويض الذوبان.
يعتقد الباحثون أن الحجم الأصغر عمومًا للأنهار الجليدية في غرب الولايات المتحدة يعد عاملاً مهمًا في فهم هذا التغيير. لا تعتمد العديد من الأنهار الجليدية على التراكم المستمر للجليد والثلوج في مناطق واسعة النطاق ومرتفعة، ولكنها تتأثر بالتضاريس المحلية والظلال وجوانب المنحدرات وظروف تراكم الثلوج. يمكن أن توجد بعض الأنهار الجليدية بشكل رئيسي لأن الجبال المحيطة بها تحجب الشمس، أو أن التضاريس تساعد على تراكم الثلوج، وبالتالي تشكل بيئة جليدية مواتية محليًا.
يعني هذا الاعتماد على التضاريس المحلية أنه عندما ترتفع درجات الحرارة، أو ينخفض تساقط الثلوج، أو يذوب الثلج في وقت مبكر، يمكن أن تفقد الأنهار الجليدية ظروف بقائها الأصلية بسرعة. وحتى داخل نفس السلسلة الجبلية، قد تتراجع الأنهار الجليدية المختلفة بمعدلات مختلفة بسبب الاختلافات في الارتفاع وجانب المنحدر والتضاريس المحيطة.
وجدت الدراسة أيضًا أن أعلى موقع توزيع للمنطقة المغطاة بالأنهار الجليدية في غرب الولايات المتحدة قد تحرك حوالي 50 مترًا إلى ارتفاع أعلى. وهذا يدل على أن فقدان الأنهار الجليدية في المناطق المنخفضة الارتفاع أكثر خطورة نسبيًا، وتتركز الأنهار الجليدية المتبقية تدريجيًا في المناطق الأعلى والأكثر برودة.
من منظور إقليمي، يحتوي شمال غرب المحيط الهادئ على معظم الأنهار الجليدية في غرب الولايات المتحدة. تظهر الأبحاث أن المناطق الشمالية الغربية مثل ولاية واشنطن وأوريجون بها حوالي 81% من عدد الأنهار الجليدية وحوالي 89% من مساحة الأنهار الجليدية. المناخ المحلي رطب نسبيًا وظروف الثلوج بشكل عام أكثر ملاءمة مما هي عليه في المناطق الجبلية الداخلية بالولايات المتحدة، لذلك يتم توزيع الأنهار الجليدية على نطاق أوسع.
في المقابل، فإن المناخ في بعض المناطق الجبلية في كاليفورنيا ووايومنغ وكولورادو وجنوب مونتانا أكثر جفافًا. وتقع الأنهار الجليدية عادة في المناطق الجبلية العالية التي يزيد ارتفاعها عن 3000 متر فوق مستوى سطح البحر، وحجمها الإجمالي أصغر. وفي هذه المناطق، تميل الأنهار الجليدية إلى أن تكون أكثر عرضة للتغيرات في تساقط الثلوج وارتفاع درجات الحرارة.
في جبال بيلتوس وجبال أبساروكا في جنوب مونتانا، اكتشف الباحثون ترققًا كبيرًا في الأنهار الجليدية. وانخفض متوسط سمك الأنهار الجليدية الـ 44 في هذه المنطقة بنحو 16.2 مترًا خلال فترة الرصد المقابلة، كما انخفض متوسط سمكها بنحو 0.47 مترًا سنويًا. وهي من المناطق ذات أعلى معدل تساقط بين المناطق الجبلية حيث يوجد بها ما لا يقل عن 10 أنهار جليدية حسب إحصائيات الأبحاث.
في المقابل، تضاءلت الأنهار الجليدية في جبال كاسكيد بجنوب ولاية واشنطن بشكل طفيف نسبيًا، حيث بلغ متوسط انخفاض سمكها حوالي 7.2 متر ومتوسط انخفاض سنوي يبلغ حوالي 0.15 متر. تتأثر النتائج في هذه المنطقة في المقام الأول بأنظمة الأنهار الجليدية الكبيرة مثل جبل رينييه.
وأكد الباحثون أيضًا أن التغيرات الجليدية لا تتحدد بالكامل بواسطة العوامل المناخية. وعندما ثار بركان جبل سانت هيلين عام 1980، تسبب النشاط البركاني بشكل مباشر في تدمير بعض الأنهار الجليدية الصغيرة، وفي الوقت نفسه، تشكلت أنهار جليدية جديدة في الحفرة. ولذلك استبعد الفريق التغيرات في هذه الأنهار الجليدية، والتي تأثرت بشكل مباشر بالانفجارات البركانية، من التحليل الرئيسي لتغير المناخ لتجنب الخلط بين آثار النشاط البركاني وتغير المناخ على المدى الطويل.
أحد أهم النتائج الجديرة بالملاحظة لهذه الدراسة هو أن فقدان الأنهار الجليدية سيغير طريقة توفير المياه في المناطق الجبلية في الغرب الأمريكي.
يمكن اعتبار النهر الجليدي بمثابة خزان طبيعي يخزن المياه على مدى فترة طويلة من الزمن. لا يذوب الثلج والجليد المتراكم في الشتاء دفعة واحدة، لكنه قادر على الاحتفاظ بالرطوبة لفترة أطول وإطلاقها تدريجيًا خلال الموسم الدافئ. خاصة في فصل الصيف، عندما تذوب كتل الثلوج الموسمية ويقل هطول الأمطار، لا يزال بإمكان المياه الذائبة للأنهار الجليدية توفير المياه للأنهار الجبلية.
يشكل هذا التأثير المعتدل أهمية كبيرة بالنسبة للغرب الأميركي. وتعتمد بعض الأنهار والنظم البيئية في المنطقة على المياه الجبلية الذائبة للحفاظ على التدفقات الصيفية. يمكن لمياه الأنهار الجليدية الذائبة أن تخفف من نقص المياه خلال الفترات الحارة والجافة وتوفر مصادر مياه أكثر برودة للبحيرات الجبلية والجداول والنظم البيئية في اتجاه مجرى النهر.
بالنسبة للكائنات المائية التي تعتمد على بيئات المياه الباردة، فإن المياه الذائبة للأنهار الجليدية لا توفر الماء فحسب، ولكنها تساعد أيضًا في الحفاظ على درجات حرارة منخفضة للمياه. ومع تقلص الأنهار الجليدية، قد تفقد الأنهار جزءًا من إمدادات المياه الباردة من الأنهار الجليدية في الصيف، مما يزيد من خطر ارتفاع درجات حرارة المياه، مما يؤثر على الأسماك والكائنات المائية الأخرى التي تتكيف مع البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
يؤدي تراجع الأنهار الجليدية أيضًا إلى تقليل قدرة مستجمعات المياه الجبلية على مواجهة الجفاف. ويشير الباحثون إلى أنه كلما كان النهر الجليدي أصغر، قلت قدرته على تنظيم تدفق المياه الموسمية. وعندما يذوب الثلج في وقت مبكر، ترتفع درجات الحرارة في الصيف ويقل هطول الأمطار، وتجد الأنهار الجليدية صعوبة في تجديد تدفقات الأنهار كما فعلت في الماضي.
وهذا لا يعني أن انخفاض المياه الذائبة من الأنهار الجليدية سيؤدي على الفور إلى أزمة مياه في جميع أنحاء غرب الولايات المتحدة. يختلف هيكل مصدر المياه بشكل كبير في مناطق مختلفة، ويتأثر تدفق النهر أيضًا بعوامل مختلفة مثل هطول الأمطار والثلوج الموسمية والمياه الجوفية وتشغيل الخزان الاصطناعي والطلب على المياه. لكن استمرار تقلص الأنهار الجليدية يقلل من احتياطيات المياه الطبيعية التي يمكن أن تعتمد عليها بعض مستجمعات المياه الجبلية خلال فترات الحرارة والجفاف.
لاحظ الباحثون أيضًا أن احتياطيات المياه الأخرى في غرب الولايات المتحدة تتعرض أيضًا للضغط. مع ارتفاع درجة حرارة المناخ، يحدث هطول الأمطار في فصل الشتاء في بعض المناطق على شكل أمطار بدلا من الثلوج، وتتراجع احتياطيات الثلوج الموسمية. وفي الوقت نفسه، تتأثر الخزانات الاصطناعية أيضًا بعوامل مثل انخفاض التدفقات الداخلة وزيادة التبخر وارتفاع الطلب على المياه.
في هذا السياق، تصبح أهمية الأنهار الجليدية كمستودعات طبيعية أكثر وضوحًا. ويمكنها التعويض إلى حد ما عن الفجوات المائية الناجمة عن الانخفاض الموسمي في الغطاء الثلجي، ولكن مع تقلص الأنهار الجليدية، فإن قدرة التخزين المؤقت هذه سوف تستمر في الانخفاض.
ومن الجدير بالذكر أن ذوبان الأنهار الجليدية قد يزيد من كمية المياه المتدفقة إلى الأنهار على المدى القصير، ولكن هذا لا يعني أن إمدادات المياه ستزداد بشكل دائم. قد يؤدي إطلاق المياه الجليدية المخزنة أثناء تراجع الأنهار الجليدية إلى زيادة كمية المياه الذائبة مؤقتًا في فترات معينة؛ ومع استمرار انخفاض كتلة الجليد، فإن كمية المياه المخزنة التي يمكن إطلاقها ستنخفض في النهاية. بالنسبة لمستجمعات المياه التي تعتمد على المياه الجليدية الذائبة، قد يكون التأثير طويل المدى هو مصادر المياه غير المستقرة في الصيف، بدلاً من استمرار الوصول إلى المزيد من المياه.
وجد الباحثون أيضًا أن عددًا قليلاً من الأنهار الجليدية توسعت قليلاً خلال فترة المراقبة. وبحسب إحصائيات الأبحاث، فقد زادت مساحة 51 نهرًا جليديًا، لتشكل نحو 4% من المخزون الحديث، بمساحة إجمالية تبلغ حوالي 1.25 كيلومتر مربع. هذه الزيادات المحلية لا تغير الاتجاه العام للانكماش الجليدي الكبير في جميع أنحاء المنطقة.
يوضح هذا أيضًا أن التغيرات الجليدية ليست متماثلة تمامًا في جميع المواقع. يمكن أن يؤدي تساقط الثلوج محليًا، والظروف الطبوغرافية، وتراكم الثلوج التي تحملها الرياح، والعوامل البيئية الأخرى إلى بقاء الأنهار الجليدية الفردية مستقرة أو حتى التوسع في أوقات معينة. ولكن بالنظر إلى البيانات الشاملة في جميع أنحاء غرب الولايات المتحدة، فإن انخفاض مساحة الأنهار الجليدية وحجمها يظل هو الاتجاه السائد على المدى الطويل.
يعتقد فريق البحث أن هذه النتيجة توفر معيارًا مهمًا لفهم التغيرات المستمرة في النظام الهيدرولوجي لجبال الألب في غرب الولايات المتحدة. في الماضي، قام الباحثون بتوثيق تراجع الأنهار الجليدية في العديد من المناطق الجبلية، ولكن لم يكن هناك تقييم موحد يغطي غرب الولايات المتحدة بأكمله. من خلال دمج الخرائط التاريخية وبيانات الاستشعار عن بعد الحديثة وبيانات المسح الطبوغرافي، أجرت هذه الدراسة أول تحليل منهجي للتغيرات في المساحة والحجم وحجم الجليد لجميع الأنهار الجليدية المحددة في المنطقة.
لا تحاول هذه الدراسة التنبؤ بموعد اختفاء كل نهر جليدي بناءً على البيانات التاريخية وحدها، كما أنها لا تقدم جدولًا زمنيًا موحدًا لاختفاء جميع الأنهار الجليدية في المستقبل. وتتمثل مساهمتها الرئيسية في التوثيق الواضح للتغيرات التي حدثت في عدد ومساحة وسمك الأنهار الجليدية في غرب الولايات المتحدة من منتصف القرن العشرين حتى عام 2015 تقريبًا، وشرح التأثير الذي قد تحدثه هذه التغييرات على الأنظمة الهيدرولوجية الجبلية.
بشكل عام، فإن تقلص الأنهار الجليدية في غرب الولايات المتحدة المتجاور ليس مجرد تغيير في المناظر الطبيعية لجبال الألب، ولكنه أيضًا علامة على أن أنظمة الموارد المائية آخذة في التحول. وقد اختفت نحو 27% من الأنهار الجليدية وانخفضت المساحة الإجمالية بنحو 35%، مما يعني أن عددا كبيرا من المسطحات الجليدية الطبيعية التي كانت تخزن المياه لفترة طويلة قد تقلصت أو لم تعد موجودة. ومع استمرار تقلص الأنهار الجليدية المتبقية، فإن قدرتها على إعادة شحن الأنهار بالمياه الباردة والتقلبات العازلة في حجم المياه خلال المواسم الحارة والجافة قد تنخفض أيضًا بشكل أكبر.
بالنسبة لغرب الولايات المتحدة، يجب ألا تركز إدارة الموارد المائية المستقبلية على هطول الأمطار والثلوج والخزانات الاصطناعية فحسب، بل يجب أيضًا أن تأخذ في الاعتبار التأثيرات طويلة المدى للانخفاض التدريجي في سعة تخزين المياه الجليدية. الأنهار الجليدية في حد ذاتها صغيرة، لكنها يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في مواسم معينة وفي مستجمعات مياه معينة. ستساعد البيانات الشاملة التي تقدمها هذه الدراسة العلماء ومديري المياه على تقييم مخاطر الجفاف المستقبلية التي تواجهها مناطق جبال الألب والضغوط التي قد تتعرض لها النظم البيئية بشكل أكثر دقة.
التعليقات