إن الدوامة الهائلة من مياه المحيط التي تحيط بالقارة القطبية الجنوبية، والتي يبلغ حجمها الدوامي أكبر 100 مرة من جميع أنهار العالم مجتمعة، تزداد سرعتها بسبب تغير المناخ.
على الأقل، هذه هي النتيجة التي توصلت إليها دراسة جديدة درست سلوك دوامة المحيط القطبي خلال الـ 5.3 مليون سنة الماضية، باستخدام عينات من الرواسب المأخوذة من المياه الأكثر وعورة على الأرض.
وكما قال أحد المؤلفين المشاركين في البحث الجديد، وهو عالم كيمياء جيولوجية في جامعة كولومبيا، “هذا هو أقوى وأسرع تيار على هذا الكوكب”.
“يمكن القول إنه التيار الأكثر أهمية في نظام مناخ الأرض.”
يلعب الجليد البحري دورًا مهمًا في الحفاظ على توازن طاقة الأرض بينما يساعد في الحفاظ على برودة المناطق القطبية نظرًا لقدرته على عكس المزيد من ضوء الشمس إلى الفضاء. في الصورة أعلاه، بعض من الجليد البحري نفسه، في المياه قبالة جزيرة كوفرفيل في القطب الجنوبي
قالت عالمة الجيوكيمياء، الدكتورة جيزيلا وينكلر من مرصد لامونت دوهرتي للأرض في كولومبيا، إن الدراسة الجديدة “تشير ضمنًا إلى أن تراجع أو انهيار الجليد في القطب الجنوبي يرتبط ميكانيكيًا بتدفق ACC المعزز”.
وقالت: “إنه سيناريو نشهده اليوم في ظل ظاهرة الاحتباس الحراري”.
مدفوعًا بالرياح الغربية المستمرة، يدور ACC في اتجاه عقارب الساعة حول أقصى جنوب القارة الجليدية بسرعة تبلغ حوالي 2.5 ميل في الساعة، ويدور معه حوالي 6 مليارات قدم مكعب من الماء في الثانية.
ويعتقد الجيولوجيون حاليًا أن الظروف اللازمة لتكوين الدوامة ظهرت لأول مرة بعد انفصال القارة القطبية الجنوبية عن أستراليا قبل 34 مليون سنة، خلال التحولات التكتونية في عصر الإيوسين.
لكن العلماء يقولون إن الدوامة لم تصل إلى بستانها الحديث إلا قبل 12 إلى 14 مليون سنة.
توجد أعلاه خريطة لسرعات المحيط المحاكاة على عمق 328 قدمًا تحت السطح، حيث تظهر المناطق الرمادية المزرقة تيارًا أضعف والمناطق البيضاء تظهر التيارات الأقوى لدوامة التيار المحيط بالقطب الجنوبي (ACC). سلوك ACC هنا مستمد من القمر الصناعي “قياس الارتفاع 16”. تشير النجوم البيضاء أعلاه إلى مواقع حفر الرواسب الأساسية لفريق البحث
في عام 2021، أعلن المستكشف الفرنسي وعالم البيئة جان لويس إتيان عن حجرة قطبية ستكمل دورتين حول القارة القطبية الجنوبية كل ثلاث سنوات، يحملها التيار المحيط بالقطب الجنوبي، لإجراء أبحاث قطبية مماثلة.
ساهم حوالي 40 عالمًا من اثنتي عشرة دولة في الدراسة الجديدة، التي نُشرت يوم الأربعاء في مجلة Nature، على متن سفينة الحفر JOIDESsolution التي تم نشرها لاستعادة عينات الرواسب من قاع المحيط.
أجرت سفينة الأبحاث جولة لمدة شهرين في ظلام شتاء القطب الجنوبي (مايو إلى يوليو 2019) بالقرب من بوينت نيمو على بعد أكثر من 1600 ميل من أقرب قطعة أرض سطحية، جزر بيتكيرن.
هددت الأمواج التي يزيد ارتفاعها عن 60 قدمًا JOIDES أثناء قيام طاقمها بحفر وحفر ما يصل إلى 500 إلى 650 قدمًا من الرواسب الأساسية لدراستهم لنشاط الدوامة الذي يمتد لآلاف السنين.
ساعدت تقنيات الأشعة السينية المتقدمة الباحثين على تحليل أحجام الجسيمات المتغيرة لرواسب أعماق المحيطات القديمة.
من المنطقي أن الجسيمات الأصغر تستقر أكثر خلال أوقات التيار الأبطأ، في حين أن الجسيمات الأكبر حجمًا فقط هي التي سيكون لها وزن يسقط على قاع المحيط أثناء تيارات ACC الأسرع.
وبعد سنوات من الدراسة، كشفت العينات الأساسية عن عصور متعددة من تغير سرعة ACC التي تطابقت مع التحولات المعروفة في مناخ الأرض.
وتمكن المشروع بعد ذلك من مطابقة هذه البيانات الجديدة مع الدراسات السابقة للطبقة الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية، مما رفع أدلة صارخة على أن فترات التدفق السريع في ACC تتوافق مع لحظات معروفة عندما تقلص الجليد الجليدي في القارة القطبية الجنوبية.
وقال الدكتور فرانك لامي، المؤلف الرئيسي للدراسة: “يمكن أن يعزى فقدان الجليد إلى زيادة نقل الحرارة إلى الجنوب”.
وحذر الدكتور لامي، الذي يدرس في معهد ألفريد فيجنر بألمانيا، من أن “وجود لجنة التنسيق الإدارية الأقوى، يعني وصول المزيد من المياه العميقة الدافئة إلى حافة الجرف الجليدي في القارة القطبية الجنوبية”.