اكتشف العلماء في أعماق جليد القارة القطبية الجنوبية أرشيفًا جيولوجيًا، وهو اكتشاف يمكن أن يعيد تشكيل التنبؤات بارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل. وقام فريق البحث بحفر 523 مترًا من الجليد في Crary Ice Rise على حافة الطبقة الجليدية الغربية في القطب الجنوبي، واستخرج بنجاح نواة رواسب من الحجر الطيني يبلغ طولها 228 مترًا. تسجل هذه الرواسب أدلة رئيسية على التغيرات البيئية خلال الفترات الدافئة السابقة في تاريخ الأرض وتساعد في تقدير مدى سرعة ذوبان الصفائح الجليدية في المنطقة في ظل ظاهرة الاحتباس الحراري.
وإذا انهارت الطبقة الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية بالكامل، فمن المتوقع أن يرتفع مستوى سطح البحر العالمي بمقدار 4 إلى 5 أمتار. اعتمدت التنبؤات السابقة بشكل أساسي على بيانات الأقمار الصناعية والسجلات الرسوبية بالقرب من الحافة الجليدية، وتحت الرفوف الجليدية العائمة، وفي الجليد البحري، وفي بحر روس والمحيط الجنوبي. يقدم هذا اللب دليلاً مباشرًا ومفصلاً على الفترات الدافئة السابقة على حافة الغطاء الجليدي.
ينتمي هذا الحفر إلى مشروع SWAIS2C الدولي (حساسية الطبقة الجليدية الغربية في القطب الجنوبي لارتفاع درجة حرارة 2 درجة مئوية) ويقع في Cleary Ice Dome على الحافة الداخلية لجرف Ross الجليدي. وعلى عكس السجلات السابقة، يكشف هذا اللب بشكل مباشر عن سلوك الطبقة الجليدية.
ويظهر التحليل الأولي أن الرواسب الأساسية تغطي الـ 23 مليون سنة الماضية، بما في ذلك الفترة التي كان فيها متوسط درجات الحرارة العالمية أعلى بأكثر من درجتين مئويتين عن أوقات ما قبل الصناعة. سيوفر هذا رؤى أساسية للتنبؤ باستجابة الطبقة الجليدية في غرب القطب الجنوبي وجرف روس الجليدي لارتفاع درجة الحرارة فوق درجتين مئويتين.
تم إجراء تقديرات أولية للتاريخ في موقع الحفر من خلال تحديد الحفريات الميكروبية البحرية المحفوظة في الطبقات الرسوبية، وسيقوم باحثو مشروع SWAIS2C من 10 دول بإجراء مزيد من التحليل التفصيلي لتأكيد الجدول الزمني.
ومع تقدم عملية الحفر، استخرج الفريق مقاطع أساسية يصل طولها إلى 3 أمتار، مما يظهر تنوعًا ملحوظًا في الرواسب، بدءًا من الطين الناعم إلى الحصى المدمج الذي يحتوي على صخور كبيرة. تشبه بعض الرواسب رواسب الصفائح الجليدية الموجودة أسفل قبة كليري الجليدية الحالية، ولكن هناك أيضًا علامات على وجود محيط مفتوح نموذجي، أو محيط مغطى بجرف جليدي عائم، أو انقسام الجبال الجليدية على هامش الجرف الجليدي.
تشير شظايا الأصداف وبقايا الحياة البحرية التي تتطلب الضوء إلى أن المنطقة كانت مغطاة ذات يوم بالمحيط المفتوح بدلاً من الجليد، مما يؤكد التكهنات القديمة بأن رف روس الجليدي قد تراجع جزئيًا أو كليًا وأن أجزاء من الغطاء الجليدي في غرب القطب الجنوبي ربما انهارت.
يعد تحديد التوقيت الدقيق لهذه فترات الركود والظروف البيئية التي تؤدي إلى حدوثها هدفًا أساسيًا لفريق SWAIS2C.
لم يكن استخراج النواة إنجازًا علميًا فحسب، بل كان أيضًا إنجازًا هندسيًا. وواجه الفريق المكون من 29 شخصًا، بما في ذلك العلماء والحفارين والمهندسين والخبراء القطبيين، قدرًا كبيرًا من عدم اليقين بعد فشل محاولتين سابقتين بسبب أعطال فنية. في السابق، كان عمق أطول نواة رواسب تحت الغطاء الجليدي أقل من 10 أمتار، لكنها تجاوزت الهدف البالغ 200 متر. هذا هو أحدث العلوم في القطب الجنوبي.
استخدم الفريق نظام حفر خاص للعمل في نوبات متواصلة. واستخدموا في البداية الماء الساخن لحفر الحفرة التي يبلغ عمقها 523 مترا، ثم قاموا بإنزال أكثر من 1300 متر من "الصوامع" و"أنابيب الحفر" للوصول إلى الرواسب الموجودة بالأسفل. تم تسجيل كل قسم من الأجزاء الأساسية بعناية وتصويره ومسحه بالأشعة السينية وأخذ عينات منه.
قال هيو هورغان، العالم المشارك في SWAIS2C، من جامعة فيكتوريا ويلينغتون وETH Zurich وWSL: "إنه شعور رائع عندما يظهر القسم الأول من النواة، ولكن بعد ذلك تقلق بشأن القسم التالي حتى ينتهي". "لقد تعلمنا من التحديات السابقة واستخرجنا بنجاح هذا السجل الجيولوجي الذي سيساعد العالم على مكافحة آثار تغير المناخ."
وقالت مولي باترسون، كبيرة العلماء المشاركين وأستاذة الجيولوجيا في جامعة بينجهامتون بالولايات المتحدة: "لقد بدأ فريقنا الدولي متعدد التخصصات العمل معًا لكشف أسرار المناخ في القلب. لقد صمد نظام الحفر أمام اختبار القارة القطبية الجنوبية القاسي، ونخطط لمواصلة الحفر في المستقبل للحصول على فهم أعمق لحساسية الغطاء الجليدي في غرب القطب الجنوبي تجاه ظاهرة الاحتباس الحراري".