القطب الجنوبي: لغز حول البحيرات الجليدية "المختفية"

لا تجد قياسات الرادار أي أثر للبحيرات تحت الجليدية المفترضة

يقال إن هذا النهر الجليدي الضخم يحمي البحيرات الجليدية تحت جليده - لكن لا يوجد أي أثر لها في قياس جديد. © معهد ألفريد فيجنر / دانيال شتاينجه
قراءة بصوت عال

لغز الجليدية: يبدو أن شبكة من البحيرات تحت الجليدية تحت نهر جليدي شرق أنتاركتيكا قد اختفت أو لم تكن موجودة على الإطلاق. يكشف هذا عن فحص رادار جديد للجليد الذي يبلغ طوله أكثر من 1000 متر. على الرغم من أنها أظهرت مناطق من الثلج الدافئ الرطب في قاع مجرى الجليد ، لكنها لم تظهر علامات بحيرات الجليد. الغريب أن مثل هذه البحيرات كانت "المحرك" للتدفق السريع لهذا النهر الجليدي.

تحت الجليد الذي يبلغ سمكه كيلومترًا واحدًا في القطب الجنوبي يخفي منظرًا ديناميكيًا للغاية: بالإضافة إلى الوديان العميقة والجبال الوعرة ، يوجد تحت الغطاء الجليدي ومنطقة بركانية كاملة وعدد لا يحصى من البحيرات والأنهار شبه الجليدية. كانت هذه الشبكة المائية مهمة بشكل خاص للأنهار الجليدية في شرق أنتاركتيكا باعتبارها قوة دافعة مهمة لتدفقها.

الماء تحت الانتعاش الجليدي؟

حتى في ظل أحد أكبر الأنهار الجليدية في شرق القطب الجنوبي ، وهو الجبل الجليدي الانتعاش ، يشتبه الباحثون في وجود شبكة من البحيرات تحت الجليدية. يتدفق تيار الجليد هذا من 100 إلى 400 متر سنويًا من هضبة القطب الجنوبي المرتفعة إلى الجرف الجليدي Filchner في Wedellmeer. تبلغ مساحة مستجمعات المياه فيها ثلاثة أضعاف مساحة ألمانيا وتغطي ثمانية في المائة من الغطاء الجليدي لشرق أنتاركتيكا.

تقول أنجيليكا هامبرت من معهد ألفريد فيجنر للبحوث القطبية والبحرية (AWI) في بريمرهافن: "على صور الأقمار الصناعية للجليد ، يمكننا أن نرى العديد من المناطق المسطحة والموحدة على السطح ، وخاصة في منطقة مستجمعات المياه العليا". لذلك ، كان يشتبه في السابق في الاختباء تحت هذه المناطق الملساء البحيرات تحت الجليدية ، والتي يعمل تسرب المياه كفيلم منزلق لتدفق الجليد. يقول هامبرت: "بدون هذه البحيرات ، وفقًا للفكرة ، لن تنشأ تدفقات الجليد مثل الأنهار الجليدية المستعادة".

طائرة بحثية بولار 6 قبل الاقلاع لرحلة مسح الرادار. معهد الفريد فيجنر / دانيال شتاينجه

لا أثر للبحيرات

لكن ما يبدو عليه حقًا تحت سطح الاسترداد الجليدي لم يكن معروفًا. لتغيير ذلك ، قامت Humbert وفريقها بقياس الأنهار الجليدية بمساعدة طائرة بحثية مزودة بالرادار. "حتى بعثتنا ، لم يكن شكل الجبل الجليدي وشكل القاعدة الأساسية معروفين إلى حد كبير. يقول هامبرت: "يمكننا الآن ملء بعض النقاط البيضاء على خريطة القطب الجنوبي بالبيانات". عرض

لكن المفاجأة: من بين البحيرات التي يُفترض أنها بحجم بحيرة كونستانس تحت الجليد ، لم يجد العلماء أي أثر. "يجب أن تظهر البحيرات تحت الجليدية كأنها انعكاسات مشرقة مسطحة في صورة الرادار ، وعادة ما تكون سماكة من عشرة إلى عشرين ديسيبل أكثر من محيط البحيرة" ، أوضح الباحثون. لكن هذه التوقيعات لا يمكن إثباتها في الانتعاش الجليدي.

الغطاء الجليدي يثير ويخفض

هل هذا يعني أن البحيرات المفترضة تحت الأنهار الجليدية لم تكن موجودة؟ النتائج الجديدة تعطي الباحثين R tsel. كشفت القياسات السابقة عن ارتفاعات مذهلة وانحدار في مناطق الجليد المسطح - حركات تم تفسيرها كنتيجة لتسرب المياه من البحيرات. ولكن إذا لم تكن هذه البحيرات موجودة ، فما الذي يسبب هذا الارتفاع الدوري وتراجع سطح النهر الجليدي؟

يقول هامبرت: "لكي نكون على الجانب الآمن ، استخدمنا أيضًا بيانات الأقمار الصناعية واستعرضنا التغييرات التي تم العثور عليها سابقًا في الارتفاع والتي تشير إلى بحيرات الخارجة". ، لكن هذه البيانات أكدت حركات الجليد العمودية في المناطق الملساء. يقول هامبرت: "يمكننا إعادة إنتاج نتائج زملائنا وفهم سبب الشك في وجود البحيرات".

ما هو مخفي تحت الجليد من الجليدية الانتعاش؟ ولماذا يتحرك لأعلى ولأسفل؟ معهد الفريد فيجنر / دانيال شتاينجه

اللغز غير محلول

ما هو مخفي حقا تحت الجليد من الجليدية الانتعاش لا يزال محيرا. يقول هامبرت: "تظهر نتائجنا الجديدة أن بحيرات الفيضان لا يمكن أن تكون الآلية الرئيسية لتشكيل تدفق الجليد". "في الوقت نفسه ، تظهر استطلاعات الرادار لدينا نقاط ضعف تجعلنا نشك في ما إذا كانت هذه الطريقة مناسبة حقًا لاكتشاف البحيرات تحت الجليدية إلى أقصى حد.

لذلك في صورة الرادار ، كانت الحدود بين قاع مجرى الجليد والأرض في بعض الأماكن قد تم غسلها وتوضيحها إلى درجة يصعب معها تحديدها. ويشتبه الباحثون في أن طبقة من الثلج الدافئ الغني بالمياه تبتلع انعكاسات الرادار - مما يجعل من الصعب استكشاف بنية هذه الطبقات الجليدية السفلية الحاسمة.

الأمل في القياسات الزلزالية

يقول هامبرت: "بما أن تحليلات السطح والارتفاع أثبتت أنها غير مناسبة ، لم يتبق لنا سوى تحقيقات زلزالية لنفهم حقًا سبب بدء تدفق الجليد". ولكن هذا يتطلب حملات برية تفصيلية إلى الجبل الجليدي البعيد. وقد خطط الباحثون الآن لمثل هذه الحملة الاستكشافية لصيف القطب الجنوبي صيف 2020/21. إنهم يريدون أن ينظروا إلى أسفل الجليد من خلال اجتياز زلزالي ويتوازي فحص الجليد مرة أخرى باستخدام رادار جليدي واسع النطاق.

معًا ، نأمل أن تلقي هاتان المجموعتان مزيدًا من الضوء على سبب بدء جليد الجليد الجليدي في الانتعاش في منطقة التكوين - وما إذا كانت هناك بحيرات تحت الجليدية أم لا. (مجلة البحوث الجيوفيزيائية ، 2018 ؛ دوي: 10.1029 / 2017JF004591)

(معهد الفريد فيجنر مركز هلمهولتز للبحوث القطبية والبحرية ، 13.11.2018 - NPO)