تمكن علماء من حل لغز كيفية تشكل ثقب كبير يبلغ حجمه ضعف حجم نيوجيرسي تقريبًا في الجليد البحري في القارة القطبية الجنوبية قبل ثماني سنوات.
تم اكتشاف الفتحة النادرة للمياه الخالية من الجليد، والتي تسمى بولينيا، لأول مرة في عام 1974 وبقيت لمدة عامين حتى أغلق الفراغ في نهاية المطاف.
وشعر العلماء بالحيرة مرة أخرى في عامي 2016 و2017 عندما عادت البولينيا إلى الظهور بسبب حجمها الهائل وبعدها عن الساحل، مما دفعهم إلى البحث عن ما كان يشكل الحفرة.
وقد وجد الباحثون في جامعة ساوثهامبتون أن السبب كان في الواقع مزيجًا من تيارات مياه المحيط والرياح وزيادة مستويات الملح في الماء الذي أدى إلى إذابة الجليد البحري.
ظهرت منطقة Maud Rise polynya في شتاء عامي 2016 و2017 وكانت مساحتها ضعف مساحة نيوجيرسي تقريبًا. في الصورة: صورة القمر الصناعي للبولينيا في عام 2017
اكتشف العلماء بولينيا مود رايز لأول مرة في عام 1975، واعتقدوا أنه سيكون حدثًا سنويًا، لكنهم لم يشاهدوه مرة أخرى إلا بعد مرور أكثر من أربعة عقود. في الصورة: صور الأقمار الصناعية لعام 1975 مود رايز بولينيا
نتجت البولينيا عن مزيج من تيارات مياه المحيط والرياح وزيادة مستويات الملح في الماء الذي أدى إلى إذابة الجليد البحري.
أطلق العلماء على هذا الاكتشاف اسم “مود رايز بولينيا” في السبعينيات من القرن الماضي على اسم الجبل تحت الماء الموجود تحته في بحر ويديل.
تتشكل البولينيا عادة في الجليد البحري الموجود في المناطق الساحلية من القارة القطبية الجنوبية كل عام، ولكن من غير المعتاد أن تتشكل على بعد مئات الأميال في المحيط المفتوح حيث يصل عمق البحر إلى آلاف الأقدام.
وقال أديتيا نارايانان، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة ساوثامبتون والمؤلف الرئيسي للدراسة: “تم اكتشاف بولينيا مود رايز في السبعينيات عندما تم إطلاق أقمار الاستشعار عن بعد التي يمكنها رؤية الجليد البحري فوق المحيط الجنوبي لأول مرة”.
واستمر الأمر خلال فصول الشتاء المتتالية من عام 1974 إلى عام 1976، وافترض علماء المحيطات في ذلك الوقت أنه سيكون حدثًا سنويًا. ولكن منذ السبعينيات، لم يحدث ذلك إلا بشكل متقطع ولفترات قصيرة.
“كان عام 2017 هو المرة الأولى التي نشهد فيها مثل هذه البولينيا الكبيرة وطويلة العمر في بحر ويديل منذ السبعينيات.”
شرع الباحثون في الكشف عن كيفية تشكل البولينيا حتى الآن من الساحل باستخدام خرائط الجليد البحري المستشعرة عن بعد، وبيانات من الحيوانات البحرية الموسومة ونموذج للمحيطات تم إنشاؤه بواسطة الكمبيوتر.
وأظهرت النتائج أن التيار الذي يتحرك حول جبل مود رايز تحت الماء في بحر ويديل خلق دوامات مضطربة – تيار عكسي – أدى إلى نقل الملح إلى سطح البحر.
قال الخبراء إن عام 2017 (في الصورة) كان المرة الأولى التي لدينا فيها مثل هذه البولينيا الكبيرة وطويلة العمر في بحر ويديل منذ السبعينيات
يعد ظهور بولينيا على بعد مئات الأميال قبالة سواحل القارة القطبية الجنوبية حدثًا غير عادي، ووجد الباحثون أنه ناتج عن مزيج من التيارات المائية والرياح والملح. في الصورة: The Maud Rise polynya في عام 2017. في الصورة، الجليد البحري في المياه قبالة جزيرة كوفرفيل في القطب الجنوبي.
وشعر العلماء بالحيرة مرة أخرى في عامي 2016 و2017 عندما عادت البولينيا إلى الظهور، مما دفعهم إلى البحث عن سبب تشكل الحفرة.
بمجرد وصول الملح إلى السطح، حدثت عملية تسمى نقل إيكمان والتي تحرك الماء بزاوية 90 درجة في اتجاه الريح، مما يسهل على الملح أن يختلط بالحرارة على السطح ويذيب الجليد.
وقال ألبرتو نافيرا جاراباتو، المؤلف المشارك للدراسة والأستاذ من جامعة ساوثهامبتون: “كان نقل إيكمان هو العنصر الأساسي المفقود الذي كان ضروريًا لزيادة توازن الملح والحفاظ على اختلاط الملح والحرارة تجاه المياه السطحية”.
وتكهن الباحثون بأن الأعاصير القطبية التي تمر عبر المنطقة يمكن أن تكون قد تسببت في زيادة قوة نقل إيكمان، مما أدى إلى زيادة الملح إلى السطح، لكنهم أوضحوا أن أبحاثهم لم تتمكن من التحقق من هذه النظرية.
ويحذر الباحثون الآن من أن البولينيا يمكن أن يكون لها تأثير سلبي على المحيطات وتساهم في ارتفاع منسوب مياه البحر الذي ارتفع بمقدار 0.3 بوصة من عام 2022 إلى عام 2023.
وقالت سارة جيل، عضو فريق الدراسة، والمؤلفة المشاركة في الدراسة والأستاذة في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو: “يمكن أن تبقى بصمة البولينيا في الماء لعدة سنوات بعد تشكلها”.
“يمكنهم تغيير كيفية تحرك المياه وكيف تحمل التيارات الحرارة نحو القارة. ويمكن للمياه الكثيفة التي تتشكل هنا أن تنتشر عبر المحيط العالمي.