نهر جزيرة باين الجليدي

الهندسة المناخية

وعلى صعيد آخر، يمكن لنهر جزيرة باين الجليدي، وكذلك نهر ثوايتيس الجليدي الأشهر منه، أن يفاقما ارتفاع منسوب البحار مستقبلًا مفاقمةً كبيرة. ولذلك اقترح بعض العلماء، وأبرزهم مايكل جيه. وولوفيك وجون سي. مور، تثبيتهما عبر هندسة المناخ بهدف حجب تدفقات المياه الدافئة القادمة من المحيط. وقد ركّز اقتراحهما الأول على نهر ثوايتيس الجليدي، وقدّرا أن تدعيمه ماديًا عند أضعف نقاطه، حتى من دون تشييد منشآت أكبر لحجب تدفقات المياه، سيكون من «أضخم مشاريع الهندسة المدنية التي حاولتها البشرية على الإطلاق»، ومع ذلك لا تتجاوز فرص نجاحه 30%.

• انظر كذلك
• جزيرة سف
• المراجع

الأهمية

كذلك، وفي أربعينيات القرن العشرين، حين بدأ النهر انحساره، كان خط ارتكازه يقع على حيد بحري يبعد نحو في اتجاه المصب عن موضع خط الارتكاز سنة 2023. ومن هذا الانحسار حدث بين سنتي 1992 و2011.

إضافةً إلى ذلك، ومع تسارع التيار الجليدي يزداد رقّة كذلك. وقد تضاعف معدل الترقّق في الجذع المركزي أربع مرات بين سنتي 1995 و2006. وبالسرعات الحالية قد يصبح الجذع الرئيسي للنهر عائمًا خلال 100 سنة.

علاوةً على ذلك، وفقد نهر جزيرة باين الجليدي نحو 1066 مليار طن صافية من الجليد بين سنتي 1979 و2017، مع ارتفاع معدلات التصريف الجليدي من 80 مليار طن سنويًا في الفترة 1979–1989 إلى 133 مليار طن سنويًا في الفترة 2009–2017. ويعني الفقد الصافي أن كمية الماء التي تُلقى في البحر تفوق بكثير ما يعوّضه تساقط الثلوج. ويمثل الفقد الصافي للجليد من هذا النهر وحده 13% من فقد قارة أنتاركتيكا بأسرها، وقد رفع مستوى سطح البحر عالميًا بمقدار 0.34 مليمتر من عقد 1970 حتى عقد 1990. وتشير محاكاة تفصيلية إلى أن النهر سيسهم بنحو من ارتفاع منسوب البحر خلال القرن المقبل.

الرصد

علاوةً على ذلك، ومع انحسار نهر جزيرة باين الجليدي يزداد تسارعه، وصار منذ سنة 2015 يلد عددًا غير معتاد من الجبال الجليدية تبلغ مساحة بعضها . وازدادت سرعة النهر بنسبة 77 في المئة بين سنة 1974 ونهاية سنة 2013، وحدث نصف هذه الزيادة بين سنتي 2003 و2009. وفي سنة 2020 تجاوزت سرعة جليد النهر في اليوم. وأظهرت قياسات أُجريت على طول محور التيار الجليدي بواسطة نظام التموضع العالمي أن هذا التسارع لا يزال مرتفعًا على بعد نحو في الداخل، إذ كانت السرعات سنة 2007 أعلى بنسبة 26–42% مما كانت عليه سنة 1996.

ومن جهة أخرى، يُعدّ نهرا جزيرة باين وثوايتيس الجليديان اثنين من أكبر خمسة تيارات جليدية في القارة القطبية الجنوبية. وقد وجد العلماء أن تدفق هذين التيارين تسارع في السنوات الأخيرة، ورجّحوا أن ذوبانهما سيرفع منسوب البحار عالميًا بنحو . ومن شأن ذلك أن يزعزع استقرار صفيحة غرب القارة القطبية الجنوبية الجليدية بأكملها، وربما أجزاءً من صفيحة شرق القارة القطبية الجنوبية الجليدية. ونهر جزيرة باين الجليدي معرّض لفقد جليدي متزايد لأن قاعدته تقع تحت مستوى سطح البحر وتنحدر نزولًا باتجاه الداخل، وهو ما يشير إلى غياب أي حاجز جيولوجي يوقف انحسار الجليد متى بدأ. وتبيّن المحاكاة الحاسوبية أن الانحسار الجليدي، متى بدأ، قد يستمر قرونًا.

الموقع والإطار الجغرافي

وفي هذا السياق، يشكل نهر جزيرة باين الجليدي جزءًا من صفيحة القارة القطبية الجنوبية الجليدية، وهي أكبر كتلة جليدية على الأرض، وتحتوي حجمًا من الماء يعادل من منسوب البحر العالمي. وتتكون الصفيحة الجليدية من الثلج الساقط على القارة والمتراص تحت وزنه، ثم يتحرك الجليد بفعل وزنه نحو أطراف القارة. ويجري أغلب نقل الجليد إلى البحر عبر التيارات الجليدية والأنهار الجليدية التي تصرّف الصفيحة نحو الساحل. وتتألف صفيحة القارة القطبية الجنوبية الجليدية من الكبيرة المستقرة نسبيًا، ومن صفيحة غرب القارة القطبية الجنوبية الجليدية الأصغر والأقل استقرارًا.

في هذا الإطار، وتُصرَّف صفيحة غرب القارة القطبية الجنوبية الجليدية إلى البحر عبر عدة تيارات جليدية كبيرة، يصب أغلبها إما في حاجز روس وإما في . أما نهرا جزيرة باين وثوايتيس الجليديان فهما تياران جليديان رئيسيان في غرب القارة لا يصبان في جرف جليدي كبير، وهما جزء من منطقة تُعرف بالمنطقة الخليجية لبحر أموندسن. وتُصرَّف مساحة إجمالية قدرها ، أي 10 في المئة من صفيحة غرب القارة القطبية الجنوبية الجليدية، إلى البحر عبر نهر جزيرة باين الجليدي، وتُعرف هذه المساحة بحوض تصريف نهر جزيرة باين الجليدي.

من جهة ثانية، ويقع نهر جزيرة باين الجليدي في امتداد جنوبي شرقي لخليج جزيرة باين، وهو جزء من بحر أموندسن على امتداد . وإلى الشمال الشرقي من الخليج والنهر تقع جبال هدسون، وهي حقل بركاني يتألف من براكين سطحية وبراكين تحت جليدية.

من جانب آخر، ورسمت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية خرائط النهر اعتمادًا على مسوح ميدانية وصور جوية التقطتها بحرية الولايات المتحدة في الفترة 1960–66، وسمّته اللجنة الاستشارية للأسماء في القارة القطبية الجنوبية نسبةً إلى خليج جزيرة باين.

على سطح الجليد

من جانب آخر، ووصل فريق من هيئة المسح البريطانية للقطب الجنوبي إلى التيار الجليدي في 8 ديسمبر 2006 في أول موسمين ميدانيين، وأمضى في الموسم الميداني الثاني ثلاثة أشهر هناك من نوفمبر 2007 إلى فبراير 2008. وشملت الأعمال على النهر قياسات بالرادار المخترق للأرض ومسوحًا سيزمية.

من جهة ثانية، وفي يناير 2008 هبط فريق بقيادة من ناسا على الجرف الجليدي العائم للنهر في مهمة استطلاعية لبحث جدوى الحفر عبر نحو من الجليد لإنزال أجهزة قياس إلى التجويف المحيطي أسفله. وتقرر أن المنطقة الصغيرة الخالية من الشقوق الجليدية أصعب من أن تسمح بمزيد من عمليات الهبوط، فتأجلت الأعمال الميدانية اللاحقة. ولذلك وُضعت وحدتان من نظام التموضع العالمي ومحطة أرصاد جوية في أقرب موضع ممكن من النهر.

في هذا الإطار، وفي الموسم الميداني 2011–2012 تمكن طاقم المخيم أخيرًا من إقامة المخيم الرئيسي قبيل رأس السنة، ووصل بيندشادلر وفريقه في الأسبوع التالي. غير أن تأخيرات جوية إضافية حالت دون وصول المروحيات في الوقت المناسب، فأُلغي الموسم الميداني.

في هذا الإطار، وفي الفترة 2013–2014 رسمت هيئة المسح البريطانية للقطب الجنوبي خرائط لمسافة من الصفيحة الجليدية باستخدام رادار أرضي، واستعانت البعثة بقافلة جرارات، وهي مجموعة من المركبات والزلاجات، لنقل العلماء والمعدات معًا. وأُخذت عينات لبية جليدية خلال هذه البعثة، أظهرت أن انحسار النهر بدأ في أربعينيات القرن العشرين.

وفي هذا السياق، كانت أول بعثة تزور التيار الجليدي رحلةً أمريكية على الثلج، أمضت نحو أسبوع في منطقة النهر خلال يناير 1961. وحفر أفرادها حُفرًا ثلجية لقياس تراكم الثلج، وأجروا مسوحًا سيزمية لقياس سماكة الجليد. وكان تشارلز ر. بنتلي أحد علماء هذه الرحلة، وقد قال: «لم نكن نعلم آنذاك أننا نعبر نهرًا جليديًا». ويبلغ عرض النهر نحو عند النقطة التي زاروها، ولا يمكن تمييزه بصريًا من مستوى سطح الأرض عن الجليد المحيط به. وقد سُميت هذه البعثة «رحلة مرتفعات إلسورث».

من البحر

من جانب آخر، وخلال الموسم الميداني الصيفي، على مدى شهرين من يناير إلى فبراير 2009، وصل باحثون على متن سفينة الأبحاث التي يشغّلها برنامج الولايات المتحدة في القارة القطبية الجنوبية إلى الجرف الجليدي. وكانت تلك المرة الثانية التي تنجح فيها السفينة في بلوغ النهر، إذ كانت الأولى سنة 1994. وبالتعاون مع البريطانيين استعمل العلماء غواصة آلية لاستكشاف القنوات التي حفرها النهر في الجرف القاري، وكذلك التجويف الواقع أسفل الجرف الجليدي والنهر. وقد طُوّرت الغواصة، المعروفة باسم «أوتوسب 3»، وصُنعت في في المملكة المتحدة، وأنجزت ست مهمات ناجحة قطعت خلالها ما مجموعه تحت الجرف الجليدي. وتستطيع «أوتوسب» رسم خرائط قاعدة الجرف الجليدي وقاع المحيط، وأخذ قياسات وعينات متنوعة من الماء في أثناء ذلك. وكان نجاح «أوتوسب 3» لافتًا بوجه خاص لأن سابقتها «أوتوسب 2» فُقدت تحت في مهمتها الثانية فحسب من هذا النوع.

من جانب آخر، وفي سنة 2012 أظهرت قياسات لدرجة حرارة البحر خلال حدث قوي من لا نينيا تراجعًا في الذوبان بفعل برودة الماء، وبيّنت هذه الدراسة أن انحسار الجرف الجليدي حساس لتقلب المناخ.

ومن ناحية أخرى، كانت أول سفينة تصل إلى الجرف الجليدي لنهر جزيرة باين الجليدي في خليج جزيرة باين هي سنة 1985، وهي كاسحة جليد كان يشغّلها حرس السواحل الأمريكي. وضمّت المهمة، المعروفة باسم «ديب فريز»، علماء على متنها أخذوا عينات من الرواسب من قاع المحيط.

عمليات الرصد الجوية والساتلية

كذلك، وكان نهر جزيرة باين الجليدي أحد أهداف مهمات الجوية التابعة لناسا بين سنتي 2009 و2019. وحملت طائرات المهمة عددًا من الأجهزة، منها مقاييس ارتفاع ليزرية ورادارات ومقياس جاذبية ومقياس المغناطيسية. وفي سنة 2011 اكتشف مسح آيس بريدج شقًا كبيرًا في الصفيحة الجليدية. واستُبدل بمهمة آيس بريدج في نهاية المطاف الساتل . ويتتبع آيس سات-2 ارتفاع سطح النهر كل 91 يومًا منذ سنة 2019.

وفي هذا السياق، نظرًا لبُعد نهر جزيرة باين الجليدي، يأتي أغلب المعلومات المتاحة عن التيار الجليدي من قياسات محمولة جوًا أو مبنية على السواتل.

كذلك، وتُوبعت عمليات ولادة الجليد الواسعة من نهر جزيرة باين الجليدي منذ سنة 2015 بجهاز المحمول على متن الساتل تيرا (حتى سنة 2019)، وعبر الساتلين لاندسات 8 وسانتنال-1. واستُخدمت سواتل متخصصة أخرى، مثل ، لقياس الشقوق في النهر وفي الصفيحة الجليدية.

من جانب آخر، وفي الموسم الميداني 2004–2005 أنجزت طائرة توين أوتر تابعة لهيئة المسح البريطانية للقطب الجنوبي، مزودة برادار مخترق للجليد، مسحًا جويًا للنهر وللصفيحة الجليدية المجاورة له. وحلّق الفريق وفق أنماط شبكية بمسافة 30 كم حتى 18 يناير، فرسم خرائط التضاريس تحت الجليدية على مساحة تبلغ نحو .

بركان تحت جليدي

ومن ناحية أخرى، في يناير 2008 أفاد علماء من هيئة المسح البريطانية للقطب الجنوبي بثوران بركان قبل 2200 سنة تحت صفيحة القارة القطبية الجنوبية الجليدية، وكان أكبر ثوران بركاني في القارة خلال آخر 10,000 سنة. ويقع البركان في جبال هدسون قرب نهر جزيرة باين الجليدي. ونشر الثوران طبقة من الرماد البركاني والتفرا فوق سطح الصفيحة الجليدية، ثم دُفن هذا الرماد تحت الثلج والجليد. وقد قُدّر تاريخ الثوران من عمق دفن الرماد، وتعتمد هذه الطريقة على تواريخ محسوبة من عينات لبية جليدية قريبة. ويثير وجود البركان احتمال أن يكون النشاط البركاني قد أسهم، أو قد يسهم مستقبلًا، في زيادة تدفق النهر. وفي سنة 2018 تبيّن وجود مصدر حراري بركاني كبير أسفل نهر جزيرة باين الجليدي، يعادل نحو نصف حجم بركان جريمسفونت النشط في آيسلندا. وفي السنة نفسها نُشرت دراسة خلصت إلى أن الصخر الأساس أسفل صفيحة غرب القارة القطبية الجنوبية الجليدية يرتفع بمعدل أسرع مما كان يُعتقد، ورجّح مؤلفوها أن هذا قد يساعد في نهاية المطاف على تثبيت الصفيحة الجليدية.