شبه القطب الجنوبي

تُحدد الجبهة شبه القطبية الجنوبية، الواقعة بين خطي عرض 48° جنوبًا و 58° جنوبًا في المحيطين الهندي والهادئ، وبين خطي عرض 42° جنوبًا و48° جنوبًا في المحيط الأطلسي، الحد الشمالي للتيار القطبي الجنوبي (ACC). ^{[ 3 ]} يُعد التيار القطبي الجنوبي أهم تيار محيطي في المحيط الجنوبي ، والتيار الوحيد الذي يدور حول الأرض بالكامل. يتدفق هذا التيار شرقًا عبر الأجزاء الجنوبية من المحيطات الأطلسي والهندي والهادئ، رابطًا بين هذه الأحواض المحيطية الثلاثة المنفصلة . يمتد التيار القطبي الجنوبي من سطح البحر إلى أعماق تتراوح بين 2000 و4000 متر، ويصل عرضه إلى 2000 كيلومتر، ناقلًا كمية من المياه تفوق أي تيار محيطي آخر. ^{[ 4 ]} يحمل التيار القطبي الجنوبي ما يصل إلى 150 سفيردروب (150 مليون متر مكعب في الثانية)، أي ما يعادل 150 ضعف حجم المياه المتدفقة في جميع أنهار العالم. ^{[ 5 ]} يؤثر تيار المحيط الأطلسي والدوران الحراري الملحي العالمي بشكل كبير على المناخ الإقليمي والعالمي، فضلاً عن التنوع البيولوجي تحت الماء . ^{[ 6 ]}

هناك عامل آخر يُسهم في مناخ منطقة شبه القطب الجنوبي، وإن كان بدرجة أقل بكثير من الدوران الحراري الملحي، وهو تكوّن مياه قاع القطب الجنوبي (ABW) بفعل الديناميكيات الحرارية الملحية . ويُعرَّف الدوران الحراري الملحي بأنه ذلك الجزء من دوران المحيطات العالمي الذي تحركه تدرجات الكثافة العالمية الناتجة عن حرارة السطح والتبخر .

تتقارب عدة كتل مائية متميزة في المنطقة المجاورة مباشرة لمنطقة التقارب القطبي الجنوبي (APF)، أو ما يُعرف أيضًا باسم منطقة التقارب القطبي الجنوبي (وخاصةً المياه السطحية شبه القطبية الجنوبية، والمياه السطحية القطبية الجنوبية ، والمياه المتوسطة القطبية الجنوبية ). يُنشئ هذا التقارب بيئة فريدة، تتميز بإنتاجيتها البحرية العالية جدًا ، وخاصةً بالنسبة للكريل القطبي الجنوبي . ولهذا السبب، تُعتبر جميع الأراضي والمياه الواقعة جنوب منطقة التقارب القطبي الجنوبي جزءًا من القارة القطبية الجنوبية من الناحية المناخية والبيولوجية والهيدرولوجية . ومع ذلك، ينص نص معاهدة أنتاركتيكا ، المادة السادسة ("المنطقة المشمولة بالمعاهدة") ، على ما يلي: "تُطبق أحكام هذه المعاهدة على المنطقة الواقعة جنوب خط عرض 60° جنوبًا ". ^{[ 7 ]} وبالتالي، تُعرَّف القارة القطبية الجنوبية من الناحية السياسية بأنها جميع الأراضي والجروف الجليدية الواقعة جنوب خط عرض 60° جنوبًا.

تقع جزر كروزيه ، وجزر الأمير إدوارد ، وجزيرة واجر ، وجزر باونتي ، وجزر سنيرز ، وجزر كيرغولين ، وجزر أنتيبوديس ، وجزر أوكلاند ، بين خطي عرض 46° و 50° جنوب خط الاستواء، في المنطقة التي تُعرف باسم " الأربعينيات الهادرة" . تتميز جغرافية هذه الجزر بالتندرا، مع وجود بعض الأشجار في جزيرتي سنيرز وأوكلاند . تقع جميع هذه الجزر بالقرب من منطقة التقارب القطبي الجنوبي (مع وجود جزر كيرغولين جنوب هذه المنطقة)، وتُصنف ضمن الجزر شبه القطبية الجنوبية.

تقع جزر فوكلاند ، وإيسلا دي لوس إستادوس ، وجزر إيلديفونسو ، وجزر دييغو راميريز ، وغيرها من الجزر المرتبطة بتييرا ديل فويغو ورأس هورن ، بين خطي عرض 51° و 56° جنوب خط الاستواء ، شمال منطقة التقارب القطبي الجنوبي في المنطقة التي تُعرف غالبًا باسم " الخمسينيات العاصفة" . وعلى عكس جزر شبه القطبية الجنوبية الأخرى، تتميز هذه الجزر بوجود الأشجار والمراعي المعتدلة (معظمها من عشب التوساك )، وحتى الأراضي الصالحة للزراعة . كما أنها تفتقر إلى التندرا والثلوج والجليد الدائم في أدنى ارتفاعاتها. وعلى الرغم من موقعها الجنوبي، إلا أنه من غير المؤكد ما إذا كان ينبغي اعتبار هذه الجزر جزرًا شبه قطبية جنوبية، نظرًا لاختلاف مناخها وجغرافيتها اختلافًا كبيرًا عن جزر شبه القطبية الجنوبية الأخرى.

تقع مجموعة جزر كامبل ، وجزيرة هيرد، وجزر ماكدونالد ، وجزيرة بوفيه ، ومجموعة جزر جورجيا الجنوبية ، وجزيرة ماكواري ، وجزر ساندويتش الجنوبية ، ضمن منطقة الخمسينيات القطبية الجنوبية ، بين خطي عرض 52° و 57° جنوب خط الاستواء . وتتميز جغرافية هذه الجزر بالتندرا والتربة الصقيعية والبراكين . تقع هذه الجزر بالقرب من أو جنوب خط التقارب القطبي الجنوبي، ولكن شمال خط عرض 60° جنوبًا (الحد القاري وفقًا لمعاهدة أنتاركتيكا). ^{[ 7 ]} لذلك، على الرغم من أن بعضها يقع جنوب خط التقارب القطبي الجنوبي، إلا أنه ينبغي اعتبارها جزرًا شبه قطبية جنوبية نظرًا لموقعها شمال خط عرض 60° جنوبًا.

تقع جزر أوركني الجنوبية ، وجزر شيتلاند الجنوبية ، وجزر باليني ، وجزيرة سكوت ، وجزيرة بيتر الأول بين خطي عرض 60° و 69° جنوب خط الاستواء، في المنطقة التي يشار إليها غالبًا باسم " الستينيات الصارخة" ، وتُعتبر جميعها جزرًا قطبية جنوبية للأسباب الثلاثة التالية:

1. تقع جميعها جنوب منطقة التقارب القطبي الجنوبي
2. تقع جميعها داخل المحيط الجنوبي (أو المحيط المتجمد الجنوبي)
3. تقع جميعها جنوب خط العرض 60 جنوباً

في ضوء الاعتبارات المذكورة أعلاه، ينبغي اعتبار الجزر التالية جزرًا شبه قطبية جنوبية :

هذه قائمة بالأنهار الجليدية في منطقة شبه القطب الجنوبي . تتضمن هذه القائمة حقلًا ثلجيًا واحدًا ( حقل موراي الثلجي ). لا تُعدّ الحقول الثلجية أنهارًا جليدية بالمعنى الدقيق للكلمة، ولكنها توجد عادةً في منطقة التراكم أو رأس النهر الجليدي. ^{[ 10 ]} ولأغراض هذه القائمة، تُعرَّف القارة القطبية الجنوبية بأنها أي خط عرض يقع جنوب خط عرض 60 درجة (الحد القاري وفقًا لمعاهدة أنتاركتيكا). ^{[ 7 ]}

تعمل مياه نمط شبه القطب الجنوبي (SAMW) ومياه القطب الجنوبي المتوسطة (AAIW) معًا كمستودع للكربون ، حيث تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتخزنه في المحلول. إذا ارتفعت درجة حرارة مياه نمط شبه القطب الجنوبي (SAMW) نتيجة لتغير المناخ ، فستقل قدرتها على تخزين ثاني أكسيد الكربون المذاب. تشير الأبحاث التي تستخدم نموذجًا حاسوبيًا لنظام المناخ إلى أنه إذا ارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى 860 جزءًا في المليون بحلول عام 2100 (أي ما يقارب ضعف التركيز الحالي)، فإن كثافة وملوحة مياه نمط شبه القطب الجنوبي (SAMW) ستنخفض. وقد يؤدي الانخفاض الناتج في قدرة كتل مياه نمط شبه القطب الجنوبي (SAMW) ومياه القطب الجنوبي المتوسطة (AAIW) على الانغماس والنقل إلى تقليل امتصاص وتخزين ثاني أكسيد الكربون _في المحيط الجنوبي. ^{[ 11 ]}

تتغير التضاريس الطبيعية والتنوع البيولوجي في جزيرتي هيرد وماكدونالد باستمرار نتيجة للنشاط البركاني والرياح والأمواج العاتية وتغير المناخ . وقد لوحظ نشاط بركاني في هذه المنطقة منذ منتصف ثمانينيات القرن الماضي، مع تدفقات حمم بركانية حديثة على الجوانب الجنوبية الغربية لجزيرة هيرد. وتُظهر صور الأقمار الصناعية أن مساحة جزيرة ماكدونالد قد ازدادت من حوالي كيلومتر مربع واحد إلى 2.5 كيلومتر مربع بين عامي 1994 و2004، نتيجة للنشاط البركاني. ^{[ 12 ]}

إضافةً إلى الأراضي الجديدة التي تُنتجها البراكين، يتسبب الاحتباس الحراري في انحسار الأنهار الجليدية على الجزر ( انظر القسم أدناه ). وتُنتج هذه العمليات مجتمعةً مناطق بيئية جديدة خالية من الجليد، برية ومائية ، مثل المورينات والبحيرات الشاطئية ، والتي أصبحت الآن متاحة للاستيطان من قِبل النباتات والحيوانات. ^{[ 12 ]}

تضم جزيرة هيرد مستعمرات ضخمة من طيور البطريق والنوء ، بالإضافة إلى أعداد كبيرة من الحيوانات المفترسة البحرية البرية، مثل فقمات الفيل وفقمات الفراء . ونظرًا للعدد الهائل من الطيور البحرية والثدييات البحرية في جزيرة هيرد، تُعتبر المنطقة "بؤرة تنوع بيولوجي". [ ^{12 ] يتميز} المحيط البحري المحيط بالجزر بتنوع فريد في الموائل القاعية التي تدعم مجموعة واسعة من الأنواع، بما في ذلك المرجان والإسفنج والبرنقيل وشوكيات الجلد . كما يُعد هذا المحيط البحري بمثابة حاضنة لمجموعة متنوعة من الأسماك، بما في ذلك بعض الأنواع ذات الأهمية التجارية. ^{[ 12 ]}

جزيرة هيرد هي جزيرة بركانية شبه قطبية تقع في المحيط الجنوبي ، على بعد حوالي 4000 كيلومتر جنوب غرب أستراليا ، وتغطيها الأنهار الجليدية بكثافة . 80% من مساحة الجزيرة مغطاة بالجليد، حيث تنحدر الأنهار الجليدية من ارتفاع 2400 متر إلى مستوى سطح البحر . ^{[ 23 ]} ونظرًا لتضاريس جزيرة هيرد شديدة الانحدار، فإن معظم أنهارها الجليدية رقيقة نسبيًا (يبلغ متوسط ​​عمقها حوالي 55 مترًا فقط). ^{[ 24 ]} يوفر وجود الأنهار الجليدية في جزيرة هيرد فرصة ممتازة لقياس معدل انحسار الأنهار الجليدية كمؤشر على تغير المناخ. ^{[ 12 ]}

لا تُظهر السجلات المتاحة أي تغيير واضح في توازن كتلة الأنهار الجليدية بين عامي 1874 و1929. وبين عامي 1949 و1954، لوحظت تغيرات ملحوظة في التكوينات الجليدية فوق ارتفاع 1500 متر (5000 قدم) على المنحدرات الجنوبية الغربية لجبل بيغ بن ، ربما نتيجة للنشاط البركاني . وبحلول عام 1963، كان التراجع الجليدي الكبير واضحًا تحت ارتفاع 610 أمتار (2000 قدم) في جميع الأنهار الجليدية تقريبًا، بينما كان التراجع الطفيف واضحًا حتى ارتفاع 1500 متر (5000 قدم) . ^{[ 25 ]}   

يتضح انحسار جبهات الأنهار الجليدية في جزيرة هيرد عند مقارنة الصور الجوية الملتقطة في ديسمبر 1947 بتلك الملتقطة خلال زيارة مماثلة في أوائل عام 1980. ^{[ 23 ] [ 26 ]} ويُعدّ انحسار الأنهار الجليدية في جزيرة هيرد أكثر وضوحًا في الجزء الشرقي منها، حيث تقع نهايات الأنهار الجليدية السابقة التي كانت تتدفق عبر المياه العميقة الآن في الداخل. ^{[ 23 ]} وقد ضاقت الأنهار الجليدية على السواحل الشمالية والغربية بشكل ملحوظ، بينما تقلصت مساحة الأنهار الجليدية والغطاءات الجليدية في شبه جزيرة لورينز بنسبة تتراوح بين 30% و65%. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

خلال الفترة ما بين عامي 1947 و1988، انخفضت المساحة الإجمالية للأنهار الجليدية في جزيرة هيرد بنسبة 11%، من 288  كيلومترًا ^مربعًا (ما يقارب 79% من المساحة الإجمالية للجزيرة) إلى 257  كيلومترًا ^مربعًا فقط . ^{[ 24 ]} وكشفت زيارة للجزيرة في ربيع عام 2000 أن أنهار ستيفنسون وبراون وبوديسين الجليدية، من بين أنهار أخرى، قد تراجعت أكثر. ^{[ 24 ] [ 26 ]} وتراجع طرف نهر براون الجليدي حوالي 1.1 كيلومتر منذ عام 1950. ^{[ 12 ]} وتشير التقديرات إلى أن المساحة الإجمالية المغطاة بالجليد لنهر براون الجليدي قد انخفضت بنحو 29% بين عامي 1947 و2004. ^{[ 26 ]} ويتوافق هذا القدر من فقدان كتلة الأنهار الجليدية مع الزيادة المقاسة في درجة الحرارة بمقدار 0.9 درجة مئوية خلال تلك الفترة. ^{[ 26 ]} 

اختفت المنحدرات الجليدية الساحلية لنهرَي براون وستيفنسون الجليديين، التي تجاوز ارتفاعها 15 مترًا (50 قدمًا) عام 1954، بحلول عام 1963 عندما انتهت الأنهار الجليدية على بُعد 91 مترًا (100 ياردة) داخل اليابسة. ^{[ 25 ]} فقد نهر بوديسين الجليدي على الساحل الشمالي ما لا يقل عن 30 مترًا رأسيًا (100 قدم) ، وفقد نهر فاهسيل الجليدي على الساحل الغربي ما لا يقل عن 61 مترًا رأسيًا (200 قدم) . ^{[ 25 ]} ويبدو أن نهر وينستون الجليدي ، الذي تراجع حوالي 1.6 كيلومتر ( ميل واحد) بين عامي 1947 و1963، مؤشرًا بالغ الحساسية لتغيرات الأنهار الجليدية في الجزيرة. وتُظهر المورينات الحديثة المُحيطة ببحيرة وينستون أن نهر وينستون الجليدي قد فقد ما لا يقل عن 91 مترًا رأسيًا (300 قدم) من الجليد خلال فترة زمنية حديثة. ^{[ 25 ]}   

تُعدّ الأنهار الجليدية في شبه جزيرة لورينز، التي لا يتجاوز ارتفاعها الأقصى 500 متر فوق مستوى سطح البحر، أصغر حجمًا وأقصر طولًا من معظم الأنهار الجليدية الأخرى في جزيرة هيرد، ولذلك فهي أكثر حساسية لتأثيرات درجات الحرارة. ونتيجةً لذلك، انخفضت مساحتها الإجمالية بأكثر من 30%. كما شهد نهر جاكا الجليدي على الساحل الشرقي لشبه جزيرة لورينز انحسارًا ملحوظًا منذ عام 1955. ^{[ 25 ]} في أوائل خمسينيات القرن الماضي، كان نهر جاكا الجليدي قد انحسر قليلًا فقط عن موقعه في أواخر عشرينيات القرن الماضي، ولكن بحلول عام 1997، انحسر حوالي 700 متر عن خط الساحل. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 27 ] [ 28 ]}

تشمل الأسباب المحتملة لانحسار الأنهار الجليدية في جزيرة هيرد ما يلي:

1. النشاط البركاني
2. حركة التقارب القطبي الجنوبي جنوبًا: من المحتمل أن تتسبب هذه الحركة في انحسار الأنهار الجليدية من خلال ارتفاع درجات حرارة البحر والهواء.
3. التغير المناخي

أجرت شعبة القطب الجنوبي الأسترالية رحلة استكشافية إلى جزيرة هيرد خلال صيف نصف الكرة الجنوبي 2003-2004. أمضى فريق صغير من العلماء شهرين على الجزيرة، حيث أجروا دراسات حول بيولوجيا الطيور والكائنات الأرضية وعلم الجليد. كما أجرى علماء الجليد أبحاثًا إضافية على نهر براون الجليدي، في محاولة لتحديد ما إذا كان انحسار الجليد سريعًا أم متقطعًا. وباستخدام جهاز قياس الأعماق الصوتي المحمول ، قاس الفريق حجم النهر الجليدي. واستمر رصد الظروف المناخية، مع التركيز على تأثير رياح الفوهن على توازن كتلة النهر الجليدي. ^{[ 29 ]} وبناءً على نتائج تلك الرحلة الاستكشافية، يبدو أن معدل فقدان الجليد في جزيرة هيرد يتسارع. بين عامي 2000 و2003، كشفت مسوحات سطحية متكررة باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أن معدل فقدان الجليد في كل من منطقة التآكل ومنطقة التراكم في نهر براون الجليدي كان أكثر من ضعف المتوسط ​​المُقاس بين عامي 1947 و2003. ويشير ازدياد معدل فقدان الجليد إلى أن الأنهار الجليدية في جزيرة هيرد تتفاعل مع تغير المناخ المستمر، بدلاً من أن تقترب من حالة التوازن الديناميكي . ^{[ 26 ]} ومن المتوقع أن يستمر انحسار الأنهار الجليدية في جزيرة هيرد في المستقبل المنظور. ^{[ 23 ]}