رودخانه‌های مخفی زیر یخ‌های قطب جنوب احتمالا باعث بالا رفتن سطح آب‌های جهانی می‌شوند

در زیر سطوح یخی وسیع جنوبگان شبکه‌ای از رودخانه‌ها و دریاچه‌های بزرگ وجود دارد. صفحات یخی در سطح قطب جنوب همانند پوششی عایق‌مانند عمل کرده و به حبس شدن گرمای نشأت‌‌گرفته از زمین و حرارت ناچیز تولیدشده در اثر تغییر شکل یخ‌ها کمک می‌کند، این اثر عایقی از یخ بستن آب رودخانه‌ها و دریاچه‌های قطب جنوب جلوگیری می‌کند.

از طرفی جریان یافتن آب در زیر صفحات یخی باعث کاهش اصطکاک سطح زیرین آن‌ها شده و درنتیجه این صفحات هر سال صدها متر در اقیانوس جابه‌جا می‌شوند. وقتی آب رودهای زیریخی به انتهای مسیر خود می‌رسد به سمت بالا حرکت کرده و در سطح صفحات یخی ظاهر می‌شود. در نهایت این آب‌ها وارد حفره‌های سرد و نمک‌دار در زیر سکوی‌های یخی می‌شود، سکوها‌یی که در واقع لبه‌ی صفحات یخی هستند که دورتادور جنوبگان را احاطه کرده‌اند. در این مرحله آب رودها با آب اقیانوس ترکیب شده و مواد مغذی و رسوب آزاد می‌کنند. این مواد منجر به ذوب شدن قسمت زیرین سکو‌های یخی شده و ممکن است باعث جدا شدن آن‌ها از صفحات یخی شود. این موضوع از آنجا مهم است که سکوهای یخی در واقع مانند حائل بین آب و صفحات بزرگ یخی قطب جنوب عمل کرده و از جا‌به‌جایی آن‌ها جلوگیری می‌کنند.

پروژه‌ی پلتفرم علمی جنوبگان متعلق به کشور نیوزیلند یکی از اولین تلاش‌های جدی برای مطالعه‌ی دقیق رودهای زیریخی در قطب جنوب است. پیش از این در تحقیقات صورت‌گرفته در قطب جنوب محققان به این نتیجه رسیدند رودهایی که زیر یخچال‌های قطب جنوب جریان دارند هنگام وارد شدن به اقیانوس‌‌ها باعث تشکیل مصب یا پای‌رود‌هایی شده‌اند که ۵۰۰ متر زیر صفحات یخی و در فاصله‌ی ۵۰۰ کیلومتری از آب‌های آزاد قرار دارند.

کاوشگران نیوزیلندی اخیراً پس از بازدید از جریان یخی کامب (Kamb) در صفحه‌ی یخی غرب جنوبگان نتایج تحقیقات خود را منتشر کرده‌اند. این رود عظیم از آب و یخ در سمت دیگر پهنه‌ی یخی توایتز قرار دارد، یخچال توایتز که عنوان یخچال روز قیامت را به آن اختصاص داده‌اند با سرعت چشمگیری در حال از دست قطعات یخی و سقوط آن‌ها به داخل آب است. سرعت جریان رود کامب در قرن‌های گذشته بسیار زیاد بود اما از ۱۶۰ سال پیش به این طرف به‌دلیل تغییرات صورت‌پذیرفته در توزیع آب در زیر سطوح یخی سرعت جریان این رود کاهش پیدا کرده است.

جریان کامب تاکنون از اثرات گرمایش جهانی مصون مانده است و تا حدی می‌تواند بخشی از میزان یخ از دست رفته در دیگر قسمت‌های قطب جنوب را جبران کند. از این رو مطالعه‌ی تغییرات جریان رود کامب می‌تواند نشانه‌های اولیه از تغییر در وضعیت صفحات یخی قطب جنوب و اقیانوس‌های زیر آن را برملا کند.

یکی از چالش‌های بزرگ محققان در این زمینه تاثیرپذیری زیاد صفحات یخی از متغیرهای خارجی است. افزایش دمای آب‌ اقیانوس‌ها باعث تغییر رفتار و ویژگی‌های صفحات یخی می‌شود اما رویداد‌های دیگری نیز باعث چنین تغییراتی می‌شود، موضوعی که می‌تواند کار محققان در مطالعه‌ی تأثیرات اقلیمی بر قطب جنوب را مشکل کند. یکی از این رویدادهای خارجی سیل‌های زیرسطحی است. این سیل‌ها هنگامی اتفاق می‌افتند که یخ‌های لبه‌ی رودخانه‌ی زیریخی یا دریاچه‌ها می‌شکند. در اثر ورود یکباره‌ی میزان زیادی یخ به داخل رود یا دریاچه سرعت جریان آب تغییر می‌کند و باعث به راه افتادن سیل شود. پیش‌بینی زمان وقوع چنین اتفاقی اساسا دشوار است، از این رو کار دانشمندان برای تفکیک اثرات رویدادی این چنینی بر صفحات یخی را سخت می‌کند.

شروع دنیاگیری کرونا بر برنامه‌‌های تحقیقاتی در مورد قطب جنوب تأثیر منفی گذاشته است، اخلال در زنجیره‌ی جهانی تأمین کالا و تأخیر در رسیدن تجهیزات باعث شد تیم‌های تحقیقاتی از برنامه‌های زمان‌بندی خود عقب بمانند.

در تابستان گذشته دولت نیوز‌لند بازسازی یکی از ایستگاه‌های اصلی تحقیقاتی خود در قطب جنوب با نام مرکز اسکات (Scott base) را آغاز کرد. این کشور در تلاش است زیرساخت‌های مورد نیاز دانشمندان برای انجام سفرهای تحقیقاتی در مسافت‌های زیاد در سراسر قطب جنوب را توسعه دهد. گروه تحقیقاتی کامب یکی از اولین تیم‌هایی بود که از منافع طرح‌های جدید دولت نیوزیلند بهره‌مند شد. کمپ این گروه به مدت چند ماه در فاصله‌ی ۹۰۰ کیلومتری از ایستگاه دائمی نیوزیلند در قطب جنوب فعال بود.

انجام کار تحقیقاتی در شرایط سخت جنوبگان از جمله سوراخ‌ کردن یخ‌های ضخیم قطبی و باز نگه‌ داشتن آن به مهارت بالایی نیاز دارد. گروه کامب با استفاده از به چرخش درآوردن آب گرم در داخل سوراخ چند صد متری موفق به انجام این کار شد. بعد از رسیدن به محل مورد نظر و برپایی کمپ، کاوش‌گران یک سوراخ به عمق ۵۰۰ متر و قطر ۰.۴ متر ایجاد کرده و آن را به مدت دو هفته باز نگه داشتند. محققان بدین‌ترتیب توانستند به نمونه‌برداری و جمع‌‌آوری مدارک و شواهد برای دامنه‌ی وسیعی از پروژه‌های علمی اقدام کنند.

تلاش‌های ده ساله‌ی داشنمندان نیوزیلندی زمانی به نتیجه رسید که تیم کامب توانستند مکان دقیق سرچشمه‌ی رود را در عمق یخ‌های قطب جنوب شناسایی کنند. مطالعات صورت گرفته ازطریق سوراخ حفر شده نشان داد که این رود ۲۴۰ متر ارتفاع و کم‌تر از ۲۰۰ متر عرض دارد. شاید ۲۰۰ متر پهنا برای یک رود رقم بزرگی به نظر آید اما در مقایسه با عرض رودهای دیگر قطب جنوب کوچک محسوب می‌شود. همچنین عرض رود کامب کم‌تر از مقدار تخمین زده شده از روی نقشه‌برداری‌های سطحی بوده است.

یکی از معایب استفاده از روش حفر سوراخ در یخ این است که شما خود را محدود به مطالعه‌ی یک مکان ثابت می‌کنید. برای غلبه بر این محدودیت محققان دانشگاه کورنل از یک ربات زیردریایی برای اکتشاف اعماق زیر سطح یخ استفاده کردند. یکی از کشف‌های محققان هنگام تصویربرداری از آب زیر سطح یخ، وجود گروه‌های بزرگی از دوجورپایان بود. این کشف تا مدتی باعث سردرگمی محققان شده بود، اجتماع این جانوران چنان متراکم بود که آن‌ها در ابتدا تصور می‌کردند مشکلی برای تجهیزات فیلم‌برداری ایجاد شده است.

جدا از انجام مطالعات معمول شناسایی چنین رویدادهایی باعث افزایش انگیزه افراد گروه در استفاده از چنن تجهیزاتی می‌شود. دانشمندان در سال‌های آینده با اتکا به تجهیزات مدرن و مقاوم، تغییر وضعیت جریان‌های زیرسطحی قطب جنوب از جمله‌ی سیل‌های احتمالی را از نزدیک رصد خواهند کرد.