الجليد البحري في القطب الجنوبي

الجليد البحري في القطب الجنوبي هو جليد المحيط الجنوبي . يمتد من أقصى الشمال شتاءً ويتراجع إلى ما يقارب خط الساحل صيفًا. ^{[ 1 ]} الجليد البحري هو مياه بحر متجمدة، وعادةً ما يقل سمكها عن بضعة أمتار. وهذا عكس الجروف الجليدية التي تتشكل بفعل الأنهار الجليدية ؛ فهي تطفو في البحر، ويصل سمكها إلى كيلومتر. وينقسم الجليد البحري إلى نوعين: الجليد الثابت ، وهو متصل باليابسة؛ والكتل الجليدية العائمة ، وهي غير متصلة بها.

يذوب الجليد البحري القادم من المحيط الجنوبي من الأسفل بدلاً من السطح كما هو الحال في جليد القطب الشمالي ، وذلك لتغطيته بالثلوج. ونتيجة لذلك، نادراً ما تُلاحظ برك الذوبان . في المتوسط، يكون جليد القطب الجنوبي أصغر سناً، وأقل سمكاً، وأكثر دفئاً، وأكثر ملوحة، وأكثر حركة من جليد القطب الشمالي. ^{[ 2 ]} ومن الاختلافات الأخرى بين الكتلتين الجليديتين أنه بينما يشهد جليد القطب الشمالي انخفاضاً واضحاً ، فإن منحنى جليد القطب الجنوبي ثابت تقريباً. ^{[ 1 ]} لم يُدرس جليد القطب الجنوبي بشكل كافٍ مقارنةً بجليد القطب الشمالي نظراً لصعوبة الوصول إليه.

يتفاوت امتداد الجليد البحري في القارة القطبية الجنوبية بشكل كبير من عام لآخر، مما يصعب معه تحديد اتجاه عام، وقد سُجلت مستويات قياسية مرتفعة ومنخفضة بين عامي 2013 و2023. ومنذ نوفمبر 1978، تاريخ بدء قياسات الأقمار الصناعية ، كان الاتجاه العام مستقرًا تقريبًا، مع وجود نقطتي تحول واضحتين . ^{[ 6 ]} فمن نوفمبر 1978 إلى أغسطس 2007، كان متوسط ​​شذوذ امتداد الجليد البحري قريبًا من الصفر. تبع ذلك فترة من الشذوذات الإيجابية من سبتمبر 2007 إلى أغسطس 2016، ثم تحول لاحق إلى شذوذات سلبية في الغالب، وهو ما يستمر حتى الآن. وتُظهر التحليلات الإحصائية أن نظام الجليد البحري في القارة القطبية الجنوبية قد شهد تغيرًا هيكليًا يُشير إلى تحول في نمط سلوك النظام. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 6 ] [ 9 ]} ترافق انخفاض الجليد البحري في القطب الجنوبي منذ عام 2016 مع زيادة في المحتوى الحراري للطبقة العليا من المحيط، ^{[ 6 ]} مما يشير إلى تأثير المحيط على الفقدان الملحوظ. ^{[ 10 ] [ 11 ]} ويبدو أن هذا الانخفاض في الجليد البحري مدفوعٌ في المقام الأول بالعمليات الديناميكية الحرارية، وليس بالانتقال الميكانيكي. ^{[ 12 ]} ومن العوامل المساهمة المحتملة نمط الموجة المدارية المستمر رقم 3 الذي كان موجودًا من أوائل الشتاء حتى الربيع، حيث يشير إلى تدفق مداري متزايد. ^{[ 13 ]}

أفاد الباحثون بانخفاض امتداد الجليد البحري في القطب الجنوبي في منتصف عام 2023، وخلصوا إلى أن "تحولاً في النظام" قد يحدث "حيث لم تعد العلاقات المهمة سابقاً تهيمن على تقلبات الجليد البحري". ^{[ 14 ]}

وصل مدى (مساحة) الجليد البحري في القطب الجنوبي إلى مستوى منخفض جديد في عام 2023. ^{[ 15 ]} يوضح الرسم البياني مدى ضآلة الجليد البحري المتبقي في صيف القطب الجنوبي، والذي كان في وقت ما في فبراير 2023 حوالي 60٪ فقط من متوسطه للفترة 1981-2010.

يتقلص الغطاء الجليدي البحري في القطب الجنوبي إلى أدنى مستوى له كل عام في فبراير أو مارس؛ ثم ينمو الغطاء الجليدي حتى يصل إلى أقصى امتداد له في سبتمبر أو أكتوبر.

رسم متحرك يوضح نمو الجليد البحري في القطب الجنوبي من أدنى مستوى له إلى أقصى مستوى له خلال فصلي الخريف والشتاء في نصف الكرة الجنوبي (بين 21 مارس و19 سبتمبر 2014؛ انظر إلى التسميات على الرسم المتحرك). لم يُعرض ذوبان الجليد في الربيع.

خلص تقرير التقييم الخامس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ( IPCC AR5) إلى أنه "من المرجح جدًا " أن يكون متوسط ​​امتداد الجليد البحري في القطب الجنوبي قد ازداد بنسبة تتراوح بين 1.2 و1.8% سنويًا، أي ما يعادل 0.13 إلى 0.20  مليون كيلومتر مربع ^سنويًا ، خلال الفترة من 1979 إلى 2012. ^{[ 16 ] : 7} كما خلص التقرير نفسه إلى أن نقص البيانات يحول دون تحديد اتجاه الحجم أو الكتلة الإجمالية للجليد البحري. ويُحتمل أن يكون لزيادة مساحة الجليد البحري عدة أسباب. ^{[ 17 ]} وترتبط هذه الأسباب بتغيرات في الرياح الغربية في نصف الكرة الجنوبي ، والتي تُعد مزيجًا من التقلبات الطبيعية والتغيرات القسرية الناتجة عن غازات الاحتباس الحراري وثقب الأوزون. وتدفع هذه الرياح انجراف الجليد البحري، وتشير أبحاث النمذجة إلى أن التوسع الملحوظ في الجليد البحري كان مدفوعًا بتغيرات في سرعة انجراف الجليد البحري. ^{[ 18 ]} ومن العوامل المحتملة الأخرى ذوبان الجروف الجليدية ، مما يزيد من تدفق المياه العذبة إلى المحيط. يؤدي ذلك إلى زيادة سمك الطبقة السطحية للمحيط ذات التطبق الضعيف ، وبالتالي يقلل من قدرة المياه الدافئة تحت السطحية على الوصول إلى السطح. وقد وجدت دراسة أجريت عام 2015 هذا التأثير في نماذج المناخ المستخدمة لمحاكاة تغير المناخ في المستقبل، مما ينتج عنه زيادة في الجليد البحري خلال أشهر الشتاء. ^{[ 19 ]}

أدت التغيرات الأخيرة في أنماط الرياح ، والتي ترتبط بالتغيرات الإقليمية في عدد الأعاصير المدارية والمضادة للأعاصير ، ^{[ 20 ]} حول القارة القطبية الجنوبية إلى نقل الجليد البحري إلى الشمال في بعض المناطق وليس إلى الشمال في مناطق أخرى.

من المرجح أن العوامل الجوية والمحيطية قد ساهمت في تشكيل اتجاهات متباينة إقليميًا في امتداد الجليد البحري في القطب الجنوبي. فعلى سبيل المثال، ارتفعت درجات الحرارة في الغلاف الجوي والمحيط الجنوبي خلال الفترة 1979-2004. ومع ذلك، ينمو الجليد البحري بوتيرة أسرع من ذوبانه، نظرًا لضعف التطبق الحراري للمحيط. وبالتالي، تُسهم هذه الآلية المحيطية، من بين عوامل أخرى، في زيادة صافي إنتاج الجليد، مما قد يؤدي إلى زيادة كمية الجليد البحري. ^{[ 21 ]} وعلى الرغم من محدودية بيانات قياسات سُمك الجليد، تشير النماذج إلى أن انجراف الجليد المرصود باتجاه المناطق الساحلية يُسهم بشكل إضافي في زيادة سُمك الجليد البحري ديناميكيًا خلال فصلي الخريف والشتاء. ^{[ 22 ]}

تتفق الاتجاهات الملحوظة في فصلي الخريف والربيع في عدد الأعاصير خارج المدارية ، والمنخفضات الجوية، والكتل الهوائية ، والتي تخضع لسيطرة ديناميكية حرارية قوية من خلال انتقال الحرارة ، وسيطرتها الديناميكية القوية من خلال انجراف الجليد ، على امتداد الجليد البحري خلال نفس الفصلين والفصول اللاحقة، في معظم أنحاء القارة القطبية الجنوبية، مع الاتجاهات الملحوظة والمتفاوتة إقليميًا في امتداد الجليد البحري. ^{[ 20 ]} ونتيجة لذلك، يُعتقد أن الرياح القريبة من سطح الأرض، والتي تتشكل حول الأنظمة الجوية، تفسر جزءًا كبيرًا من اتجاهات الجليد البحري غير المتجانسة في القارة القطبية الجنوبية.

يؤكد تقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) الصادر في دورته السادسة لعام 2021 الاتجاه التصاعدي الملحوظ في متوسط ​​مساحة الجليد البحري في القطب الجنوبي خلال الفترة من 1979 إلى 2014، ولكنه يشير إلى انخفاض بعد عام 2014، حيث بلغت المساحة أدنى مستوياتها في عام 2017، ثم شهدت نموًا لاحقًا. ^{[ 23 ]} ويخلص التقرير إلى وجود "ثقة عالية" بعدم وجود اتجاه ملحوظ في مساحة الجليد البحري في القطب الجنوبي التي رصدتها الأقمار الصناعية خلال الفترة من 1979 إلى 2020، سواء في فصل الشتاء أو الصيف.

في أوائل يناير 2023، أفاد المركز الوطني لبيانات الثلوج والجليد أن امتداد الجليد البحري في القطب الجنوبي بلغ أدنى مستوى له في سجل الأقمار الصناعية الذي يمتد على مدى 45 عامًا - أي أقل بأكثر من 500000 كيلومتر مربع (193000 ميل مربع) من الرقم القياسي السابق (2018)، مع حدوث أربع من السنوات الخمس الأدنى للنصف الأخير من شهر ديسمبر منذ عام 2016. ^{[ 24 ]}

في سبتمبر 2023، بلغ امتداد الجليد البحري في القطب الجنوبي أدنى مستوى له على الإطلاق خلال فصل الشتاء، حيث وصل إلى 16.96 مليون كيلومتر مربع، أي أقل بنحو مليون كيلومتر مربع من الرقم القياسي السابق المسجل عام 1986. ^{[ 25 ]} ورغم الإبلاغ أحيانًا عن زيادات طفيفة في بعض السنوات المعزولة أو زيادات في الجروف الجليدية ، إلا أن هذا لا يتعارض مع الانخفاض الصافي الذي شهده الجليد البحري في القطب الجنوبي على مدى عقود. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]}

قوة الجليد المتحرك هائلة؛ إذ يمكنها سحق السفن العالقة في الجليد، وتحدّ بشدة من المناطق التي يمكن للسفن الوصول إليها، حتى في فصل الصيف. وتُستخدم كاسحات الجليد والموانئ الجليدية والأرصفة الجليدية لإنزال الإمدادات.

• انحسار الجليد البحري في القطب الشمالي
• الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي