اكتشف بحث أجرته جامعة ولاية أوريغون سببا محتملا للتراجع السريع للأنهار الجليدية في نهاية المحيط: انهيار فقاعات صغيرة مضغوطة في الجليد تحت الماء. تظهر الأبحاث الحديثة المنشورة في مجلة Nature Geoscience أن الجليد الجليدي مملوء بفقاعات مضغوطة ويذوب بشكل أسرع بكثير من الجليد البحري بدون فقاعات، وأسرع من الجليد الاصطناعي المستخدم عادة لدراسة معدل ذوبان واجهات الجليد البحري في الأنهار الجليدية التي تحتوي على مياه المد والجزر.
توصل بحث جديد إلى أن انهيار الفقاعات الصغيرة المضغوطة في الجليد الجليدي تحت الماء قد يفسر سبب تراجع الأنهار الجليدية بمياه المد بمعدل ينذر بالخطر. ووجدت الدراسة أن هذه الأنهار الجليدية المليئة بالفقاعات ذابت بمعدل يزيد عن ضعف معدل الأنهار الجليدية الخالية من الفقاعات، مما يشير إلى الحاجة إلى تعديل النماذج المناخية التي لا تأخذ في الاعتبار هذه الفقاعات حاليًا.
يقول المؤلفون إن الأنهار الجليدية لمياه المد والجزر تتراجع بسرعة، مما يتسبب في فقدان الجليد في جرينلاند وشبه الجزيرة القطبية الجنوبية والمناطق الجليدية الأخرى حول العالم.
وقالت ميجان وينجروف، الأستاذة المساعدة في الهندسة الساحلية في كلية الهندسة بجامعة ولاية أوهايو ورئيسة الدراسة: "لقد عرفنا منذ فترة طويلة أن الجليد الجليدي مليء بفقاعات الهواء". "فقط عندما بدأنا مناقشة فيزياء هذه العملية، أدركنا أن هذه الفقاعات ربما تفعل أكثر من مجرد إحداث ضجيج تحت الماء أثناء ذوبان الجليد."
الجليد الجليدي هو نتيجة لضغط الثلوج. أثناء انتقال الجليد من المستويات العليا للنهر الجليدي إلى أعماق النهر الجليدي، تنحصر فقاعات الهواء بين رقاقات الثلج في المسام الموجودة بين بلورات الجليد. هناك حوالي 200 فقاعة هواء في كل سنتيمتر مكعب، مما يعني أن حوالي 10% من الجليد الجليدي عبارة عن هواء.
وقال المؤلف المشارك إيرين بيتيت، عالم الجليد والأستاذ في كلية علوم الأرض والمحيطات والغلاف الجوي بجامعة ولاية أوهايو: "هذه الفقاعات هي نفسها التي تحافظ على الهواء القديم الذي تمت دراسته في قلوب الجليد". "إن ضغط هذه الفقاعات الصغيرة مرتفع للغاية، حيث يصل في بعض الأحيان إلى 20 ضغطًا جويًا، وهو ما يعادل 20 ضعف الضغط الجوي الطبيعي عند مستوى سطح البحر".
وأضافت أنه عندما يصل الجليد الفقاعي إلى الواجهة مع المحيط، تنفجر الفقاعات، وتصدر صوت "فرقعة". من المعروف منذ فترة طويلة وجود فقاعات هواء مضغوطة في الجليد الجليدي، لكن لم تقم أي دراسة بفحص تأثيرات فقاعات الهواء على الذوبان حيث تلتقي الأنهار الجليدية بالمحيط، على الرغم من أنه من المعروف أن فقاعات الهواء تؤثر على خلط السوائل في عمليات تتراوح من الصناعية إلى الطبية.
تشير التجارب المخبرية التي أجريت في هذه الدراسة إلى أن الفقاعات يمكن أن تفسر بعض التناقض بين معدلات ذوبان الأنهار الجليدية المرصودة والمتوقعة، وقال وينجروف: "أثناء عملية الذوبان، يؤدي انفجار هذه الفقاعات وطفوها إلى ضخ الطاقة إلى الطبقة الحدودية للمحيط".
وعلم الباحثون أن الأنهار الجليدية ذابت بمعدل يزيد عن ضعف معدل الأنهار الجليدية دون فقاعات الهواء.
وقال بيتيت: "في حين أنه يمكننا قياس فقدان الجليد الإجمالي في جرينلاند على مدى العقد الماضي ورؤية تراجع كل نهر جليدي من صور الأقمار الصناعية، إلا أننا لا نزال نعتمد على النماذج للتنبؤ بمدى سرعة ذوبان الجليد". "النماذج الحالية المستخدمة للتنبؤ بذوبان الجليد عند واجهة المحيط الجليدي للأنهار الجليدية المدية لا تأخذ في الاعتبار فقاعات الهواء في الجليد الجليدي."
ويشير المؤلفون إلى أن البيانات المقدمة من الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) تظهر حاليًا أن حوالي 60٪ من ارتفاع مستوى سطح البحر يعزى إلى المياه الذائبة من الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية. وقال وينجروف: "من الصعب جدًا على المجتمع التخطيط لارتفاع منسوب المياه بمقدار 10 أقدام مقارنة بالتخطيط لارتفاع قدم واحدة". "يمكن لهذه الفقاعات الصغيرة أن تلعب دورًا كبيرًا في فهم السيناريوهات المناخية الرئيسية في المستقبل."