بحجم دولة.. كشف لغز الثقب العملاق في القطب الجنوبي

تمكن فريق من الباحثين أخيرًا من حل لغز "الثقب العملاق" الذي أطلق عليه "مود رايز بولينيا" وحيّر العلماء لعقود من الزمن، وفق دراسة نشرت في مجلة Science Advances.

وظهر ثقب عملاق بحجم نيوزيلاندا للمرة الأولى عام 1974 على سطح بحر "ويديل" في القارة القطبية الجنوبية، وأثارت طريقة ظهور واختفاء الثقب حيرة العلماء.

ففي فصل الشتاء، يتقشر الجليد فوق "بحر ويديل" في القطب الجنوبي، بالقرب من قمة مغمورة تسمى "مود رايز"، وتنفتح أحيانًا حفرة ضخمة، لتكشف عن المياه الباردة المظلمة بالأسفل.

وعاد الثقب للظهور في عامي 1975 و1976، لفترة وجيزة حتى ظن العلماء أنه اختفى إلى الأبد، لكنه عاد بشكل أكبر في عامي 2016 و2017 على شكل حفرة في الجليد بحجم ولاية "ماين" الأمريكية. 

وكثيرًا ما تُرى الثقوب في الجليد البحري في القطب الجنوبي، والمعروفة باسم "بولينياس"، بالقرب من الشاطئ، وتستخدمها الثدييات البحرية، مثل: الفقمات، والحيتان، كنوافذ لالتقاط أنفاسها، لكن بعيدًا عن البحر تكون أقل شيوعًا بكثير، وهو ما أثار حيرة العلماء.

وبدأ العلماء في 2017 بدراسة هذه الظاهرة باستخدام مجموعة من صور الأقمار الاصطناعية، والأدوات العائمة، والنمذجة الحاسوبية، وتم التوصل إلى الإجابات أخيرًا، والتي تمثلت في سحب الرياح لطبقات من الماء لإنشاء ما يُعرف باسم "دوامة إيكمان".

وكشف تجميع البيانات، التي تحصلت من المصادر المذكورة أعلاه، أن عددًا من العوامل المختلفة أسهمت، وكلها بحاجة إلى الاصطفاف بالطريقة الصحيحة، في إنتاج "البولينيا".

وقال عالم المحيطات ألبرتو نافيرا جاراباتو من جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة: "إن نقل إيكمان كان العنصر الأساس المفقود الذي كان ضروريًّا لزيادة توازن الملح والحفاظ على اختلاط الملح والحرارة باتجاه المياه السطحية".

وكان أحد العوامل هو التيار الدائري حول بحر ويديل والذي كان قويًّا بشكل خاص في عامي 2016 و2017، ما أدى إلى ارتفاع مياه القاع الدافئة، وخاصة المياه المالحة.

وقال عالم المحيطات فابيان روكيه من جامعة جوتنبرج في السويد: "يساعد هذا الارتفاع في تفسير كيفية ذوبان الجليد البحري".

وأضاف: "ولكن مع ذوبان الجليد البحري، يؤدي ذلك إلى تجديد المياه السطحية، والذي بدوره يجب أن يضع حدًّا للاختلاط. لذا، يجب أن تحدث عملية أخرى حتى تستمر (البولينيا). يجب أن يكون هناك مدخل إضافي من الملح من مكان ما".

ويمكن للملح أن يخفض درجة تجمد الماء بشكل كبير، لذلك إذا كانت المياه الموجودة في البولينيا مالحة بشكل خاص، فقد يفسر ذلك استمرار الحفرة. لذلك عاد الفريق إلى البيانات، بالإضافة إلى النماذج الحسابية للمحيطات، لمعرفة مصدر الملح الإضافي.

وتوصل الفريق إلى أن الدوامات المضطربة التي تتولد عندما يتدفق "تيار ويديل" حول "مود رايز" تنقل الملح إلى قمة الجبل البحري، ومن هناك، تتولى وسائل نقل "إيكمان" المسؤولية.

ويحدث هذا عندما تهب الرياح فوق سطح المحيط، ما يؤدي إلى السحب. ولا يتم سحب الماء فحسب، بل ينحرف أيضًا جانبًا؛ ما يتسبب في دوران الماء، وعندما تتحرك الطبقة العليا من الماء بعيدًا مع الريح، يأتي الماء من الأسفل ليحل محلها.

وفي حالة "بولينيا مود رايز"، تجلب هذه المياه المتصاعدة معها تراكم الملح الذي يحوم حول "مود رايز"، ما يمنع الحفرة من التجمد.

ويمكن أن يساعد هذا المفتاح العلماء على التنبؤ بما سيحدث للجليد البحري في القطب الجنوبي في المستقبل، وهو أمر يثير قلقًا بالغًا بالنسبة للمناخ العالمي.

ويتوقع علماء المناخ بالفعل أن الرياح الشتوية في القطب الجنوبي ستصبح أقوى وأكثر تواترًا، ما قد يشهد المزيد من البولينيات الضخمة في السنوات القادمة، وهذا بدوره يمكن أن يكون له آثار على محيطات العالم.

وتقول عالمة المناخ سارة جيل من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو: "يمكن أن تبقى بصمة البولينيا في الماء لبضع سنوات بعد أن تتشكل. ويمكنها تغيير كيفية تحرك المياه وكيف تحمل التيارات الحرارة نحو القارة. المياه التي تتشكل هنا يمكن أن تنتشر عبر المحيط العالمي".