روی لایه نازك یخ

دوازده هزار سال پیش هنگامی كه زمین از آخرین عصر یخبندان سر برآورد, كوه های یخ عظیم و شناوری در حد و اندازه كشتی تایتانیك به آتلانتیك شمالی هجوم بردند این كوه های یخ پس از جدا شدن از پهنه های عظیم یخی كه زمانی نیمی از اروپا و آمریكای شمالی را می پوشاند, به قدری آب داشتند كه می توانستند سطح دریا را برای دهه ها بیش از یك متر در هر سال افزایش دهند

● تاثیر گرمایش بر پهنه های یخی جنوبگان

فروپاشی یخ در امتداد سواحل جنوبگان با بارش برف درون قاره ترمیم می شود. دانشمندان با یافتن شواهدی از اینكه سرعت كاهش یخ بیش از اندوخته شدن آن است، نسبت به این پدیده هشدار دادند.

دوازده هزار سال پیش هنگامی كه زمین از آخرین عصر یخبندان سر برآورد، كوه های یخ عظیم و شناوری در حد و اندازه كشتی تایتانیك به آتلانتیك شمالی هجوم بردند. این كوه های یخ پس از جدا شدن از پهنه های عظیم یخی كه زمانی نیمی از اروپا و آمریكای شمالی را می پوشاند، به قدری آب داشتند كه می توانستند سطح دریا را برای دهه ها بیش از یك متر در هر سال افزایش دهند.

با آب شدن شمال یخ بسته، یخی كه جنوبی ترین قاره سیاره را دربرگرفته بود در واقع دست نخورده باقی ماند و امروز ۹۰درصد آب منجمد زمین را در خود جای داده است. اما چندین تحقیق علمی در ۳۰ سال اخیر هشدار می دهند یخی كه جنوبگان غربی را پوشانده (قسمتی كه بیشتر زیر نیمكره غربی قرار گرفته)، ممكن است ماجرای شگفت انگیز خویشاوندان شمالی اش را تكرار كند. این پهنه یخی، با بیش از سه میلیون كیلومتر مكعب آب شیرین در گستره یخ بسته اش، در صورت فروپاشی كامل می تواند سطح آب جهانی را ۵ متر (حدود ۱۶ فوت) افزایش دهد. آنگاه زمین های پست ساحلی بی شماری زیر آب خواهد رفت و بسیاری از ساكنان دو میلیاردی آنها ناگزیر باید به خشكی پناه برند.

اكثر دانشمندان مربوط به جنوبگان هم عقیده اند یخ این قاره در گذشته دچار آب رفتگی و منجر به افزایش سطح دریا شده به قدری كه حتی پس از آب شدن پهنه های یخ شمالی هم ادامه یافت. كارشناسان همچنین توافق دارند یخی كه بخش شرقی قاره را پوشانده نسبت به جنوبگان غربی، كه تفاوت های بحرانی خشكی زیرین آن را اساساً غیرعادی تر می كند، به طور چشمگیری پایدارتر است. اما تا همین اواخر آنها درباره احتمال شكست فاجعه بار پهنه یخ غربی در آینده ای نزدیك توافق نداشتند. بسیاری از جمله یكی از نگارندگان (بایندشدلر) درباره جریان های یخی اظهار نگرانی می كنند كه ممكن است با حركت از درون قاره به دریای روس (Ross) با تضعیف یكپارچگی پهنه یخی منجر به ریزش كامل آن طی چند قرن آینده یا حتی كمتر می شود. دیگران هم، از جمله «بنتلی» به استقامت اخیر پهنه یخ اشاره می كنند و در نتیجه آن را منطقاً پایدار می دانند.زمانی به نظر می رسید این اختلاف هرگز برطرف نخواهد شد. اطلاعات ناقص و فراز و نشیب مطالعه قاره ای كه نیمی از سال در تاریكی بی روحی پوشانده شده، توافق را عقب می انداخت. علاوه بر این اگرچه برخی نواحی این پهنه یخی در گذشته به سرعت تحلیل رفته بودند، اما تعیین اینكه تغییرات كنونی در سرعت یا اندازه یخ بازتابی از تغییرپذیری طبیعی است یا آغاز یك روند خطرناك، بسیار دشوار است. طی چند سال گذشته مطالعات میدانی و آزمایشگاهی متنوع، اتفاق نظری درباره نیروی كنترل كننده آینده جنوبگان غربی فراهم كرد و باعث شد كارشناسان هر دو كمپ نتیجه بگیرند حركت جریان های یخی به طرف دریای روس، در حال حاضر آنگونه كه برخی از ما نگران بودیم تهدیدكننده نیست. با این حال ما هنوز هم روی سرنوشت نهایی پهنه یخ فكر می كردیم. تحقیقات جدید از نازك شدن یخ در بخش طولانی و غفلت شده ای از جنوبگان غربی خبر می داد كه نشان می دهد فرآیند مخرب دیگری غیر از جریان های یخی در كار است. ناحیه دیگری

- شبه جزیره ای كه شمالی ترین بازوی جنوبگان را شكل می دهد- هم اخیراً دماهای تابستانی بیشتری را از سر گذراند كه به طور قطع عامل شكست قریب الوقوع یخ در امتداد سواحل آن است.دما در سرتاسر جهان پس از پایان آخرین عصر یخبندان به تدریج افزایش یافت. اما این روند از اواسط دهه ۹۰ میلادی با افزایش گازهای گلخانه ای (و به دام انداختن گرما) در جو به طور چشمگیری تسریع شده است. به نظر می رسد تاكنون شبه جزیره مذكور تنها بخش جنوبگان است كه روند اخیر شرایط اقلیمی روی آن اثرش را گذاشته باشد. دمای متوسط نقاط دیگر طی ۵۰ سال گذشته افزایش كمتری داشته یا حتی كمی هم سردتر شده است. امروز پژوهشگران در تلاش اند تا بفهمند كه آیا گرمایش جهانی در حال باز كردن جاپای وسیع تری در پایین جهان ماست یا خیر؟

● نخستین هشدارها

نشانه های نابودی پهنه یخ جنوبگان غربی، برای نخستین بار حدود ۳۰ سال پیش پدیدار شدند. در سال ۱۹۷۴ «جوهانس ویرتمن» از دانشگاه نورتوسترن یكی از تاثیرگذارترین تحقیقات ابتدایی را منتشر كرد، تحلیل نظری جنوبگان غربی بر مبنای نیروهایی كه بعدها معلوم شد پایداری پهنه های یخی را كنترل می كنند. در آن زمان دانشمندان به خوبی می دانستند قسمت اعظم خشكی كه زیر یخ ضخیم جنوبگان غربی قرار گرفته زیر سطح دریا است و زمانی حتی به عنوان كف اقیانوس در نظر گرفته شد. اگر تمام یخ آب شود منظره ای كوهستانی با دره هایی به عمق بیش از دو كیلومتر و قله هایی با ارتفاع دو كیلومتر بالاتر از سطح دریا ظاهر می شود. به خاطر آنكه محدوده جنوبگان غربی بسیار فرورفته است، یخ در لبه ها تماس گسترده ای با آب دریای مجاور دارد و مقدار بسیاری هم به شكل توده های یخی شناور تا سطح اقیانوس ادامه می یابند.

اشكال نتیجه گیری «ویرتمن» آن بود كه در زمان افزایش سطح دریا (كه اكثر دانشمندان هم عقیده اند چنین وضعیتی طی ۲۰ هزار سال گذشته همچنان ادامه دارد)، هر پهنه یخی كه به حوضه دریایی وارد می شود ذاتاً ناپایدار است. این ناپایداری به خاطر آن افزایش می یابد كه پهنه یخ دریایی به دلیل اثرات طبیعی شناوری روی آب، به آسانی تحت تنش قرار گرفته و حتی از بخش زیرین كنده می شود (در مقابل پهنه یخی جنوبگان شرقی روی قاره قرار گرفته و بخش اعظم آن بالاتر از سطح نفوذ مخرب دریا قرار دارد.) پیامد محاسبات ساده «ویرتمن» این بود كه پهنه یخ جنوبگان غربی به سوی شكست كامل پیش می رود و تنها چیزی مثل یك عصر یخبندان جدید می تواند این سرنوشت را تغییر دهد.

در صورت صحیح بودن طرز فكر «ویرتمن»، پهنه یخ جدید تقریباً باید شكل كوچك شده ای از حالت پیشین خود باشد. بسیاری از یافته های نخست هم از این نتیجه گیری پشتیبانی می كردند. كاشفان انبوهی غیرعادی از سنگ و بقایا (كه تنها یخ متحرك توانایی ایجاد آن را داشت) را در دامنه كوه هایی بالاتر از سطح كنونی یخ یافتند كه نشان می دهد زمانی یخ بسیار ضخیم تر از این بوده است. علاوه بر این، حفره های كنده شده در كف دریا نشان می دهد كه لبه پهنه یخ (بخشی كه روی كف دریا قرار گرفته) زمانی تا خود اقیانوس هم امتداد داشته است. بر مبنای چنین مشاهدات محدودی، برخی پژوهشگران تخمین زدند كه پهنه یخ در اصل حجمی سه برابر حجم كنونی داشته و نسبتاً به آهستگی آب رفته، با سرعتی كه تا ۴ هزار تا ۷ هزار سال دیگر منجر به نابودی كامل آن می شود.

تا زمانی كه محققان توجهی جدی به جریان های یخی- نوار نقاله های طبیعی به طول چند صد كیلومتر طول و چند ده كیلومتر عرض- نشان نداده بودند، این ایده كه جنوبگان غربی ممكن است با سرعتی بیشتر به شكست منتهی شود، شكل نگرفته بود. پژوهشگران پیشین دریافتند كه وجود این جریان ها تا اندازه ای مدیون نیروهای تكتونیكی است كه جنوبگان غربی را از هم می پاشاند، پوسته را نازك می كند و اجازه می دهد مقداری از گرمای درونی زمین (بالاتر از میانگین) رهایی یابد. حرارت اضافی زیرین توانایی ذوب بنیان پهنه یخ را دارد و لایه ای روان را فراهم می كند كه به یخ اجازه می دهد به سرعت حتی از ملایم ترین شیب ها هم پایین رود. در دهه ،۱۹۷۰ نقشه برداری هوایی به كمك رادار یخ شكاف، آشكار كرد كه دو شبكه جریان، یخ را از درون قاره به بزرگترین سكوهای یخی جنوبگان غربی- روس و رون (Ronne)- می ریزند. با رسیدن به لبه رو به دریای این سكوها، یخ در نهایت به صورت كوه های یخی عظیم الجثه جدا می شود. با آشكار شدن چنین تصویر پویایی از جریان های یخی، نخستین هشدارها هم در مورد اینكه آنها پتانسیل حمل كل پهنه یخ را طی چند قرن یا كمتر دارند، آغاز شد.

● جریان های ناپایداری

بنا به شناخت جدیدمان از سرنوشت پهنه یخ جنوبگان غربی (كه به شدت به تندی جریان هایی بستگی دارد كه یخ را از قاره بیرون می برند)، در سال ۱۹۸۳ گروه هایی از ناسا، دانشگاه اهایو و دانشگاه ویسكانسین مدیسون كمپ های تحقیقاتی تابستانه خود را در كنار و روی جریان های یخی برپا كردند. برخی دانشمندان داخل خود جریان ها را با رادار و انفجارهای لرزه ای بررسی می كردند درحالی كه دیگران سرگرم اندازه گیری حركت و تغییر شكل سطحی آنها بودند. آنها بلافاصله فهمیدند این رودهای عظیم با سرعت های سرسام آوری- از نظر یخچال شناختی- با هم رقابت دارند، چند صد متر در سال بسیار بیشتر از یك یخچال كوهستانی متوسط . پژوهشگران میدانی مختلف، با ذوب یخ و حفر سوراخ هایی باریك به طول یك كیلومتر و استخراج نمونه هایی از بستر كهن دریایی، به جست وجوی توجیهاتی برای سرعت این جریان ها پرداختند. پوسته های كاملاً گل آلود ارگانیسم های دریایی، آمیخته با شن، رس و سنگ های فرسوده بیش از هزاران سال در آنجا رسوب كرده بود و بستری از خمیره گل آلودی را ایجاد كرده كه به قدری نرم و روان است كه جریان های یخی حتی راحت تر از آنچه تصور می شد روی آن می لغزند. اگر آنها سنگ های كریستالی می یافتند مشابه آنچه زیر اكثر پهنه های یخی قاره ای از جمله جنوبگان شرقی قرار دارد، نشان دهنده آن بود كه اصطكاك بیشتر آن ماده مانع از حركت یخ می شد.

این موارد احتمال زهكشی فوری در امتداد جریان های یخی «روس» را باز می گذاشت. در عوض عاملان انگلیسی كه جریان های یخی «رونی» را در سمت دیگر جنوبگان غربی بررسی می كردند، اطمینان دادند در بخش آنها آینده چندان هم تاریك نیست. اما دانشمندانی هم كه در كنار سكوی یخی روس مستقر بودند دلایلی برای باور خود داشتند. به خاطر آنكه جریان های یخی «روس» زمانی یك میلیون كیلومتر مكعب از یخ این ناحیه را با خود برده اند، پس باقی پهنه یخ (شامل منطقه ای كه جریان های رونی زهكشی كرده و بخشی از پهنه یخ جنوبگان شرقی) هم مطمئناً خواهد رفت.در دهه ۹۰ پژوهشگران به مشخصه بی ثباتی بالقوه جریان های یخی روس توجه نشان دادند، آنها نه تنها سریع بلكه ناپایدار هم هستند. آزمایش های راداری ساختار پنهان زیر سطح نشان می داد جریان های یخی همواره در محل فعلی شان نبوده اند. تصویر ماهواره ای از سكوی یخی «روس»، كه از یخ های ورودی هزار سال گذشته تشكیل شده، یخ شكاف ها و عوارضی دیگر را آشكار كرد كه به عنوان مدركی طبیعی تغییرات غیرقابل تردید مقدار جریان ها تلقی شد.

در واقع جریانی كه با عنوان «C» شناخته می شود آشكارا یك قرن و نیم پیش ناگهان از حركت ایستاد. به همین شكل حركت جریان یخی Whillans طی چند دهه گذشته كند شده است. در صورت رفت و آمد جریان ها، همان گونه كه برخی یافته ها نشان می دهند، پیش بینی آینده جریان از آنچه گمان می شد دشوارتر می شود. هشداردهنده ترین احتمال آن بود كه جریان های راكد ممكن است حتی بدون اخطار قبلی دوباره به راه افتند. اما هنوز اطمینان از چنین دورنمایی- حداقل در آینده نزدیك- زود بود.

رابرت بایندشدلر، چارلز بنتلی*

ترجمه: الهیار امیری

---