الصرف الذائب يجعل الغطاء الجليدي في جرينلاند أكبر سد في العالم

بالعربي/ لاحظ الباحثون في جامعة كامبريدج معدلات عالية جدًا من الذوبان في قاع الغطاء الجليدي في جرينلاند ، بسبب الكميات الهائلة من المياه الذائبة المتساقطة من السطح. وبذلك ، يتم تحويل الطاقة إلى حرارة ، في عملية تعادل تلك التي تحدث في أكبر عشرة محطات كهرومائية في العالم مجتمعة.

يحدث الذوبان عند قاعدة الغطاء الجليدي في جرينلاند أسرع مما كان متوقعًا في السابق. وجد فريق دولي من العلماء ، بقيادة جامعة كامبريدج بالمملكة المتحدة ، أن تأثير المياه المتدفقة من سطح الغطاء الجليدي إلى السرير على بعد كيلومتر واحد أو أكثر هو ، إلى حد بعيد ، أكبر مصدر للحرارة تحت ثاني أكبر صفيحة جليدية في العالم (بعد القارة القطبية الجنوبية). يحدث تحويل الطاقة بطريقة مشابهة لتوليد الطاقة الكهرومائية في السدود الكبيرة.

يؤثر تأثير التزليق للمياه الذائبة بشكل كبير على حركة الأنهار الجليدية وكمية الجليد التي يتم إلقاؤها في المحيط ، ولكن قياس الظروف مباشرة تحت كيلومتر واحد من الجليد يمثل تحديًا ، لا سيما في جرينلاند ، حيث تعتبر الأنهار الجليدية من بين الأسرع تحركًا على الأرض . كما يعد الغطاء الجليدي حاليًا أكبر مساهم في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي بسبب ذوبان الجليد.

الآن ، كما نُشر هذا الأسبوع في مجلة  PNAS ، اكتشف المؤلفون أن طاقة الجاذبية للمياه الذائبة التي تتشكل على السطح تتحول إلى حرارة عندما تنتقل إلى اللب من خلال شقوق كبيرة في الجليد.

في كل صيف ، تتشكل آلاف البحيرات والجداول المائية الذائبة على سطح الصفيحة الجليدية في جرينلاند مع زيادة درجات الحرارة وضوء الشمس اليومي. تصب العديد من هذه البحيرات بسرعة إلى القاع ، حيث تسقط من خلال الشقوق والكسور الكبيرة التي تتشكل في الجليد. مع الإمداد المستمر بالمياه من الجداول والأنهار ، غالبًا ما تظل الوصلات بين السطح والسرير مفتوحة.

كجزء من مشروع RESPONDER الممول من الاتحاد الأوروبي ، درس البروفيسور بول كريستوفرسن ، من معهد سكوت بولار للأبحاث في كامبريدج ، بحيرات المياه الذائبة هذه ، وكيف ولماذا تستنزف بسرعة كبيرة ، بالإضافة إلى تأثيرها على السلوك العام لـ الغطاء الجليدي حيث تستمر درجات الحرارة العالمية في الارتفاع. ركز العمل على Store Glacier ، أحد أكبر منافذ الغطاء الجليدي في جرينلاند.

الحرارة الناتجة عن سقوط الماء

يوضح كريستوفرسن: ” عند دراسة الذوبان الأساسي للصفائح الجليدية والأنهار الجليدية ، ننظر إلى مصادر الحرارة مثل الاحتكاك ، والطاقة الحرارية الأرضية ، والحرارة الكامنة المنبعثة عندما يتجمد الماء ، وفقدان الحرارة للجليد أعلاه ” ، ولكن ما لم نفعله كانت الدراسة حقًا هي الحرارة المتولدة من المياه الذائبة الجريان السطحي نفسها. هناك الكثير من طاقة الجاذبية المخزنة في الماء والتي تتكون على السطح وعندما تسقط هذه الطاقة يجب أن تذهب إلى مكان ما “.

لقياس معدلات الذوبان القاعدية ، استخدم الباحثون سبر الصدى الراديوي ، وهي تقنية استخدمت سابقًا على الصفائح الجليدية العائمة في القارة القطبية الجنوبية. ” لم نكن متأكدين من أنه سيعمل على نهر جليدي سريع التدفق في جرينلاند أيضًا ” ، يوضح المؤلف الأول تون جان يونغ ، الذي قام بتثبيت نظام الرادار على Store Glacier كجزء من رسالة الدكتوراه في كامبريدج. ويشير إلى أنه “مقارنة بالقارة القطبية الجنوبية ، يتشوه الجليد بسرعة كبيرة وهناك الكثير من المياه الذائبة في الصيف ، مما يعقد العمل”.

غالبًا ما كانت معدلات ذوبان خط الأساس التي لوحظت مع الرادار عالية مثل تلك التي تم قياسها على السطح باستخدام محطة الطقس ، على الرغم من أن السطح يستقبل الطاقة من الشمس والقاعدة لا. لتفسير النتائج ، تعاون باحثو كامبريدج مع علماء من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، والمسح الجيولوجي للدنمارك وجرينلاند.

قدر المؤلفون أن ما يصل إلى 82 مليون متر مكعب من المياه الذائبة تم نقلها إلى قاع Store Glacier يوميًا خلال صيف عام 2014. وقد قدروا أن الطاقة الناتجة عن سقوط المياه خلال فترات الذوبان القصوى يمكن مقارنتها بتلك التي تنتجها المضائق الثلاثة سد في الصين ، أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في العالم.

قدر المؤلفون أن ما يصل إلى 82 مليون متر مكعب من المياه الذائبة تم نقلها إلى قاع Store Glacier يوميًا خلال صيف عام 2014. وقد قدروا أن الطاقة الناتجة عن سقوط المياه خلال فترات الذوبان القصوى يمكن مقارنتها بتلك التي تنتجها المضائق الثلاثة سد في الصين ، أكبر محطة للطاقة الكهرومائية في العالم.

مع سطح ذوبان يمتد إلى ما يقرب من مليون كيلومتر مربع في منتصف الصيف ، ينتج الغطاء الجليدي في جرينلاند طاقة مائية أكثر من أكبر 10 محطات للطاقة الكهرومائية في العالم مجتمعة ، وفقًا للباحثين.

” بالنظر إلى ما نراه عند خطوط العرض العالية من حيث تغير المناخ ، فإن هذا الشكل من الطاقة الكهرومائية يمكن أن يتضاعف بسهولة أو يتضاعف ثلاث مرات ، ونحن لم ندرج هذه الأرقام بعد عند تقدير مساهمة الغطاء الجليدي في ارتفاع مستوى سطح البحر. ” ، يؤكد كريستوفرسن.

تكتشف المستشعرات وجود ماء دافئ جدًا في القاع

للتحقق من معدلات الذوبان القاعدية العالية التي سجلها نظام الرادار ، قام الفريق بدمج قياسات درجة حرارة مستقلة من أجهزة استشعار مثبتة في بئر قريب. في القاعدة ، وجدوا أن درجة حرارة الماء وصلت +0.88 درجة مئوية ، وهي دافئة بشكل غير متوقع لطبقة جليدية مع نقطة انصهار تبلغ -0.40 درجة.

وتشير النتائج إلى أن معدلات الذوبان القاعدية بلغت 14 ملم في اليوم و 57 ملم في اليوم كحد أقصى في شهر آب عندما وصلت درجة حرارة المياه القاعدية إلى 0.88 درجة مئوية. معدل الانصهار القاعدي المُقاس أعلى بمرتين من التقديرات السابقة للصفائح الجليدية ويمكن مقارنته بالذوبان الناتج عن الطاقة الشمسية على سطح نهر جليدي.

يقول كريستوفرسن: ” أكدت الملاحظات المأخوذة من الآبار أن المياه الذائبة يتم تسخينها عندما تصل إلى السرير ” ، مضيفًا: “السبب هو أن نظام الصرف الأساسي أقل كفاءة بكثير من الكسور والقنوات التي تنقل المياه إلى السرير. الجليد. يؤدي انخفاض كفاءة الصرف إلى التسخين عن طريق الاحتكاك داخل الماء نفسه. الحرارة الناتجة عن سقوطه تعمل على إذابة الجليد من الأسفل إلى الأعلى ، ومعدل الذوبان الذي نبلغ عنه غير مسبوق “.

تقدم الدراسة أول دليل ملموس على آلية فقدان كتلة الغطاء الجليدي ، والتي لم يتم تضمينها بعد في توقعات ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي. النتائج مهمة بالنظر إلى أن حجم المياه السطحية المنتجة في جرينلاند ضخم ومتزايد ، وكلها تقريبًا تصب في القاع.

المصدر/ Ecoportal.netالمترجم/barabic.com