تحوّل القطب الشمالي إلى منطقة أطلسية

تُعرف ظاهرة التمعدن الأطلسي بتزايد تأثير مياه المحيط الأطلسي في القطب الشمالي. إذ تمتد مياه المحيط الأطلسي الأكثر دفئًا وملوحة شمالًا إلى المحيط المتجمد الشمالي . ^{[ 2 ]} ونتيجةً لذلك، يزداد دفء المحيط المتجمد الشمالي وملوحته، ويتلاشى الجليد البحري . ^{[ 3 ]} ويمكن ملاحظة هذه العملية في الشكل الموجود في أقصى اليمين، حيث يُظهر تغير درجة حرارة سطح البحر خلال الخمسين عامًا الماضية، والذي يصل إلى 5 درجات مئوية في بعض المناطق. ويبرز هذا التغير في مناخ القطب الشمالي بشكلٍ خاص في بحر بارنتس ، وهو بحر ضحل يقع شمال الدول الاسكندنافية ، حيث يتلاشى الجليد البحري بوتيرة أسرع من أي منطقة أخرى في القطب الشمالي، مما يؤثر على النظام البيئي المحلي والعالمي.

يتميز الجزء الأكبر من المحيط المتجمد الشمالي بفصل واضح بين طبقاته. في الأعلى، توجد طبقة مختلطة من المياه العذبة ذات درجة حرارة قريبة من نقطة التجمد وملوحة تبلغ حوالي 30 وحدة ملوحة عملية (psu). ^{[ 4 ]} تتغذى هذه المياه من الأنهار وذوبان الجليد البحري. أسفل هذه المياه العذبة، توجد طبقة تزداد فيها الملوحة بشكل كبير بينما تبقى درجة الحرارة منخفضة: وهي طبقة الهالوكلاين الباردة . أسفل هذه الطبقة، ترتفع درجة الحرارة مع العمق لتتجاوز نقطة التجمد. تُسمى هذه الطبقة التي تحافظ على هذا التدرج الحراري بطبقة البيكنوكلاين . ^{[ 5 ]} أما المياه الموجودة أسفلها فهي دافئة ومالحة، تحملها من المحيط الأطلسي بواسطة الدوران الانقلابي الأطلسي (AMOC). هذه الطبقة أدفأ من الطبقة السطحية، ولكن نظرًا لملوحتها، فإن كثافتها أعلى من كثافة المياه التي تعلوها. وهذا يعني أن هذه الطبقة أقل طفوًا من الطبقة السطحية. لذا، تطفو المياه العذبة الباردة على السطح، ويكون الاختلاط عبر طبقة المياه العذبة ضعيفًا ^{[ 6 ]} حتى في الظروف الخالية من الجليد ^{[ 7 ]} ، مما يحمي السطح من حرارة مياه المحيط الأطلسي. ^{[ 8 ]} أسفل طبقة مياه المحيط الأطلسي، توجد طبقة عميقة من مياه قاع القطب الشمالي تمتد إلى قاع المحيط.

يؤدي تزايد تأثير مياه المحيط الأطلسي المتدفقة إلى المحيط المتجمد الشمالي، وفقدان التطبق الحراري، إلى اختلاط مياه المحيط الأطلسي الدافئة بالمياه العذبة على السطح. وكما هو موضح في الشكل أدناه، يضعف خط التباين الملحي، وبالتالي تصل حرارة مياه المحيط الأطلسي إلى السطح. ويتسبب هذا التسخين في انحسار الجليد البحري شتاءً، وغيابه التام صيفًا. ^{[ 9 ]} ويعني فقدان الجليد البحري شتاءً أن طبقة المياه العذبة الباردة على السطح صيفًا تتلقى تغذية أقل من ذوبان الجليد، مما يقلل من فرق درجة الحرارة بين الطبقات. كما أن نقص الجليد البحري يزيد من تأثير الرياح على سطح البحر، مما يزيد من اختلاط الطبقات. ^{[ 10 ]}

لا تُظهر تنبؤات النماذج اتجاهاً تصاعدياً في حجم النقل إلى القطب الشمالي من شمال المحيط الأطلسي، ولا زيادة في درجة حرارة المياه المتدفقة، مما دفع البعض إلى استنتاج أن ظاهرة تحول القطب الشمالي إلى منطقة أطلسية لا تنتج عن عملية في المحيط الأطلسي، بل عن تأثيرات الغلاف الجوي في منطقة القطب الشمالي، والتي تتفاقم بسبب فقدان الجليد البحري. ^{[ 11 ]}

مع ذلك، تُظهر الملاحظات تحولًا في النظام من غطاء جليدي بحري شتوي إلى مياه مفتوحة في جنوب بحر بارنتس استجابةً لارتفاع درجة حرارة مياه المحيط الأطلسي المتدفقة. ^{[ 9 ]} كما تكشف الملاحظات عن تزايد تأثير حرارة مياه المحيط الأطلسي شرقًا، في حوض أوراسيا الشرقي ، حيث تجاوز تدفق الحرارة من مياه المحيط الأطلسي نحو السطح في السنوات الأخيرة مساهمة الغلاف الجوي في هذه المنطقة. ^{[ 12 ]} علاوة على ذلك، تزامن ضعف طبقة الملوحة الملحوظ خلال هذه الفترة مع ازدياد تيارات المحيط العليا المدفوعة بالرياح، مما يشير إلى زيادة الاختلاط. ^{[ 13 ]}

في الوقت الحالي، يُفقد الجزء الأكبر من الحرارة المتدفقة من المحيط الأطلسي إلى الغلاف الجوي داخل بحر بارنتس. ^{[ 14 ]} ومع ذلك، من المتوقع أن ترتفع درجة حرارة بحر بارنتس نتيجةً للتغيرات في تفاعله مع الغلاف الجوي. ونتيجةً لذلك، سترتفع درجة حرارة المياه المتدفقة من بحر بارنتس بين أرض فرانتس جوزيف ونوفايا زيمليا (مخرج بحر بارنتس) بشكل ملحوظ من -0.2${\displaystyle ^{\circ }}$إلى 2.2${\displaystyle ^{\circ }}$C في عام 2080. ^{[ 15 ]} وهذا يدل على أن مياه المحيط الأطلسي الدافئة ستتوغل أكثر في المحيط المتجمد الشمالي، وتمتد في نهاية المطاف عبر حوض أوراسيا، مما يؤدي إلى انخفاض في سمك الجليد البحري في هذه المنطقة.