سریع‌ترین فروپاشی یخچال در تاریخ به‌تازگی در قطب جنوب ثبت شد
یک یخچال در شبه‌جزیره شرقی قطب جنوب به‌تازگی رکوردهای سرعت را شکست. در اواخر سال ۲۰۲۲، یخچال هکتوریا حدود پنج مایل (۸ کیلومتر) را در فقط دو ماه پس‌زد، که این سریع‌ترین فروپاشی مدرن شناخته‌شده برای هر یخچال ثابت قطب جنوب است.
پژوهشگران این رویداد را به یک ساختار ساده زیر یخ نسبت دادند. بستر صاف دریا به یخچال اجازه داد برای مدت کوتاهی شناور شود، سپس در بلوک‌های بزرگ از هم جدا شود. یک مطالعه جدید گزارش می‌دهد که پس‌زدن در نوامبر و دسامبر ۲۰۲۲ به اوج خود حدود نیم مایل در روز رسید.
این کار به رهبری نائومی اوچوات، پژوهشگر پسادکتری در مؤسسه همکاری پژوهش‌های علوم محیطی دانشگاه کلرادو بولدر (CIRES) انجام شد.
«وقتی در اوایل ۲۰۲۴ بالای هکتوریا پرواز کردیم، نمی‌توانستم وسعت منطقه‌ای که فروپاشیده بود را باور کنم»، او گفت.
«اگر فقط یک تصویر هر سه ماه یکبار داشته باشیم، شاید نتوانیم بگوییم که یخچال در دو روز دو و نیم کیلومتر (۱.۶ مایل) را از دست داد»، او افزود.
آغاز فروپاشی یخچال هکتوریا
یک دشت یخی – بستر صاف زیر سطح دریا که یخ تنها به‌صورت جزئی ثابت است – می‌تواند یخچالی را تنها یک گام نازک‌سازی از شناوری بگذارد. یک مقالهٔ قبلی این نوع ناحیهٔ کم‌ثابت را در جای دیگری از قطب جنوب مستند کرده بود.
خط پایه‌گذاری، نقطه‌ای که یخچال دیگر به بستر دریا نمی‌چسبد، می‌تواند با نازک‌شدن یا جزر و مد به‌سرعت جابه‌جا شود. یک توضیح واضح نشان می‌دهد چرا این ناحیه بر پایداری تأثیر می‌گذارد.
هنگامی که هکتوریا به اندازهٔ کافی نازک شد تا بر روی دشت یخی خود شناور شود، گرانش و نیروی شناوری بقیه کار را انجام دادند. نتیجه، شکستن ناشی از شناوری بود – جدایی‌ای که توسط نیروهای شناوری ایجاد می‌شد – که بلوک‌های ضخیم را به جلو رانده و جلوی یخچال را پاک‌سازی کرد.
شش زمین‌لرزهٔ یخی همزمان با بزرگ‌ترین جدایی‌ها رخ داد، که یک علامت شناخته‌شده برای سرگردانی یخ‌تنه‌های غرق‌شده در جبهه‌های شکسته سریع است. این الگو با کارهای پیشین که رویدادهای لرزه‌ای طولانی‌مدت را به سرگردانی یخ‌تنه‌های مقیاس مایلی مرتبط می‌کرد، مطابقت دارد.
فروپاشی یخچال هکتوریا از فضا
ماهواره‌ها شش برابر افزایش سرعت جریان را هنگام ناپایداری جلوی یخچال ردیابی کردند. لیزر ارتفاع‌سنجی نازک‌سازی چشمگیری نشان داد که حدود ۲۶۲ فوت (۸۰ متر) در سال بر روی یخ باقی‌مانده رخ می‌دهد.
از دست رفتن یخ بستگی به آب‌های اقیانوس فوق‌العاده گرم یا ذوب سطحی در زمان اوج پس‌زدن نداشت. این اتفاق پس از حذف یخ‌های سریع محلی رخ داد. این صفحه فصلی امواج را خفه می‌کرد و بسته‌ای سست از یخ‌تنه‌ها را محکم نگه می‌داشت.
در سال ۲۰۰۲، نوع متفاوتی از حمایت ناپدید شد وقتی یخ‌پلت لارسِن ب نزدیک آن فروپاشید؛ پس از آن یخچال‌های شاخه‌ای سرعت یافتند و نازک شدند. این واکنش در یک تحلیل پیشگام ثبت شد که به دانشمندان کمک کرد ارتباط بین از دست رفتن پلت و جریان سریع‌تر یخچال‌ها را شناسایی کنند.
ایستگاه‌های لرزه‌ای وضعیت یخ را در طول انفجار پس‌زدن تثبیت کردند. سیگنال‌های قوی نشان می‌دادند که جلوی یخ در هنگام شکست به‌صورت ثابت بود، به این معنی که یخ از دست رفته مستقیماً سطح دریا را بالا برده است نه فقط جابه‌جایی شناورها.
چرا این موضوع برای سطوح دریا مهم است
هکتوریا در مقایسه با استانداردهای قطب جنوب بزرگ نیست، اما ساختار آن رایج است. دشت‌های یخی زیر چندین خروجی عمده در قطب جنوب ظاهر می‌شوند.
نقشه‌برداری آب‌وهوایی گذشته نشان می‌دهد که وقتی خطوط پایه‌گذاری بر بسترهای بسیار صاف قرار می‌گیرند، پس‌زدن می‌تواند بسیار سریع‌تر از اکثر سوابق مدرن نوسان کند.
یک مقاله گزارش داد که سرعت‌های گذشتهٔ خط پایه‌گذاری بین ۱۸۰ تا ۲٬۰۰۰ فوت (۵۵ تا ۶۱۰ متر) در روز بر روی بسترهای صاف دریا بوده است.
سرعت، ضریب خطر است. اگر هندسهٔ مشابهی زیر یخچال‌های بزرگ‌تر وجود داشته باشد، انفجارهای کوتاه می‌توانند به‌سرعت یخ ثابت را حذف کرده و پیش از پیش‌بینی مدل‌ها به سطح دریا اضافه کنند.
«اگر همان شرایط در برخی از مناطق دیگر نیز ایجاد شود، می‌تواند سرعت افزایش سطح دریا را از این قاره به‌طور چشمگیری تسریع کند»، گفت تد اسکمبوس، پژوهشگر ارشد CIRES و یکی از مؤلفان.
نقشه‌برداری ریسک‌های آینده
تحقیقات آینده اکنون هدف دارد تا دیگر یخچال‌های قطب جنوب را که بر بسترهای صاف مشابه قرار دارند، شناسایی کند. دانشمندان از رادار، داده‌های لرزه‌ای و ارتفاع‌سنجی ماهواره‌ای برای نقشه‌برداری مکان‌هایی که ممکن است دشت‌های یخی زیر صفحه یخ قاره مخفی شده باشند، استفاده می‌کنند.
این مناطق مناطق هشداردهندهٔ اولیه هستند؛ جایی که نازک‌شدن چند فوتی می‌تواند یخچال‌ها را از بستر دریا بلند کرده و همانند هکتوریا از هم بپاشند.
مدل‌های آب‌وهوایی نیز باید با این درک جدید همگام شوند. اکثر پیش‌بینی‌های جهانی پس‌زدن یخچال‌ها را به‌عنوان یک فرایند ثابت در نظر می‌گیرند، نه فرایندی که پس از شروع شناوری می‌تواند ده برابر سرعت بگیرد.
گنجاندن این رویدادهای ناگهانی شناوری می‌تواند زمان‌بندی ارتقای سطح دریا در آینده را به‌صورت دهه‌ها تغییر دهد، به‌ویژه برای جریان‌های یخی غربی قطب جنوب که نزدیک به نقطهٔ بحرانی هستند.
درس‌های حاصل از فروپاشی یخچال هکتوریا
دو سؤال اکنون بیشترین اهمیت را دارند. اول، کجاهای دیگری که بستر به‌صورت طولانی مسطح است زیر یخ نازک‌شونده باقی می‌ماند.
دوم، چقدر سریع یخ‌های دریایی محلی و مخلوط یخی بازگردند یا ناپدید شوند. مخلوط یخی، ترکیبی بهم‌ریخته از یخ‌تنه‌ها و یخ‌های دریایی، فشار بازگشتی در جلوی یخچال ایجاد می‌کند، اما زمانی که این مخلوط پاک می‌شود، جلوی یخچال می‌تواند خیلی سریع‌تر شکست بخورد.
این رویداد همچنین آنچه مدل‌های یخچالی باید شامل شوند را واضح‌تر می‌کند. مدل‌ها باید امکان شناوری ناگهانی بر روی دشت‌های یخی، سقوط پیش‌روی بلوک‌های ضخیم و پرش‌های کوتاه‌مدت در حرکت را در نظر بگیرند.
این یک خبر پر هیاهو نیست – بلکه یک به‌روزرسانی ساده است دربارهٔ چگونگی فروپاشی یک یخچال زمانی که بستر به آن یک نیروی بالا می‌دهد.
این مطالعه در Nature Geoscience منتشر شده است.