الكارست الحراري

التضاريس الحرارية الكارستية هي نوع من التضاريس يتميز بأسطح غير منتظمة للغاية من المنخفضات المستنقعية والتلال الصغيرة التي تتشكل عندما يذوب الجليد الدائم الغني بالجليد . يحدث هذا النوع من سطح الأرض في المناطق القطبية الشمالية ، وعلى نطاق أصغر في المناطق الجبلية مثل جبال الهيمالايا وجبال الألب السويسرية .
تشبه هذه الأسطح المحفورة مجموعات من البحيرات الصغيرة التي تشكلت عن طريق إذابة الحجر الجيري في بعض مناطق الكارست ، وهذا هو السبب في أنها أصبحت تحمل اسم " كارست "، على الرغم من عدم وجود الحجر الجيري في الواقع. القباب الصغيرة التي تتشكل على السطح بسبب ارتفاع الصقيع مع بداية الشتاء هي سمات مؤقتة فقط. تنهار أثناء ذوبان الجليد في الصيف التالي، تاركة منخفضًا صغيرًا على السطح. تنمو بعض العدسات الجليدية وتشكل تلالًا سطحية أكبر (" بينجو ") يمكن أن تستمر لسنوات عديدة، وأحيانًا تصبح مغطاة بالأعشاب والحشائش ، حتى تبدأ في الذوبان. تنهار هذه الأسطح المقببة في النهاية - إما سنويًا أو بعد فترات أطول - وتشكل منخفضات تصبح جزءًا من التضاريس غير المستوية المدرجة ضمن الفئة العامة من الكارست الحراري .
تشكل بحيرات ذوبان التربة الصقيعية نتيجة لارتفاع درجة حرارة المناخ حلقة تغذية مرتدة إيجابية، حيث يتم إطلاق غاز الميثان وأكسيد النيتروز وثاني أكسيد الكربون مع ذوبان التربة الصقيعية، مما يساهم في زيادة ارتفاع درجة حرارة المناخ. [1] [2] تعد فوهة باتاجايكا في سيبيريا مثالاً على منخفض كارست حراري كبير.
بحيرات ثيرموكارست
بحيرة ترموكارست، وتسمى أيضًا بحيرة الذوبان ، أو بحيرة التندرا ، أو منخفض الذوبان ، أو بركة التندرا ، [3] تشير إلى كتلة من المياه العذبة، عادة ما تكون ضحلة، تتشكل في منخفض يتكون من ذوبان التربة الصقيعية الغنية بالجليد. [4] أحد المؤشرات الرئيسية لبحيرات ترموكارست هو حدوث فائض من الجليد الأرضي بالإضافة إلى وجود محتوى جليدي يزيد عن 30٪ من حيث الحجم. [5] تميل بحيرات ترموكارست إلى التكون والاختفاء بطريقة دورية، مما يؤدي إلى دورة حياة يمكن التنبؤ بها (انظر "دورة الحياة" أدناه). يمكن أن يؤدي ذوبان ركيزة التربة الصقيعية المستمر إلى تصريف بحيرات ترموكارست واختفائها في النهاية، مما يجعلها، في مثل هذه الحالات، ظاهرة مؤقتة من الناحية الجيومورفولوجية، تتشكل استجابةً لارتفاع درجة حرارة المناخ. [6]
توجد هذه البحيرات عادةً في الأراضي المنخفضة القطبية الشمالية وشبه القطبية الشمالية، بما في ذلك القطب الشمالي الغربي الكندي [7] (على سبيل المثال جزيرة بانكس، وجزيرة فيكتوريا)، والسهل الساحلي في ألاسكا، [8] [9] وإقليم يوكون الداخلي [10] والأراضي المنخفضة الرسوبية في شمال أوراسيا وسيبيريا. [11] [12] [13] [14] يؤدي وجود بحيرات الذوبان في منطقة ما إلى اضطراب حراري حيث تعمل المياه على تدفئة الأرض.
إن عمق التربة الصقيعية أسفل البحيرة يكون ضحلًا بشكل عام، وإذا كانت البحيرة ذات عمق كافٍ، فإن ذلك يعني وجود تاليك . إن الشكل العام (الشكل، العمق، المحيط) متغير، مع وجود بعض بحيرات الذوبان الموجهة، مما يعني أنها ممدودة بشكل عام في اتجاه معين. وعلى الرغم من عدم إثبات آلية تكوينها بشكل قاطع، إلا أنه يُعتقد أنها مرتبطة بالرياح أو العواصف السائدة. [15] يؤدي الاضطراب (من أي نوع) إلى ارتفاع درجة حرارة الجليد الأرضي وذوبانه بشكل عام، وبعد ذلك يحدث هبوط سطحي يسمح بتسرب المياه إما من المياه السطحية أو الجليد الأرضي الذائب. [5]
بحيرة تيشيكبوك على المنحدر الشمالي لألاسكا داخل الاحتياطي الوطني للبترول في ألاسكا هي أكبر بحيرة كارستية حرارية في العالم. [16]
دورة حياة البحيرة
البدء
تبدأ عملية تكوين بحيرة الذوبان بتدهور التربة الصقيعية الغنية بالجليد. ويمكن تقسيم البداية الطبيعية لبحيرات الكارست الحراري إلى عمليتين منفصلتين؛ سواء في التربة الصقيعية المستمرة أو المتقطعة. ففي التربة الصقيعية المستمرة، تتراكم المياه عندما توجد عروق جليدية وأرض مضلعة. [17] وفي التربة الصقيعية المتقطعة، يحدث الذوبان في البالاسا (أنوية الخث المجمدة) أو في الليثالسا (تلال النواة المعدنية). [18] ويرتبط تدهور التربة الصقيعية عادة باضطراب سطحي، سواء كان طبيعيًا أو اصطناعيًا، جنبًا إلى جنب مع عوامل خاصة بالموقع، مثل محتوى الجليد في التربة الصقيعية، ودرجة حرارة الأرض، وما إلى ذلك. [19]
التطوير/التوسع
يميل تطور بحيرات الذوبان إلى أن يكون بطيئًا في البداية، ولكن بمجرد أن تتجاوز درجة حرارة قاع البحيرة المتوسطة 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت)، تتوقف البحيرة عن التجمد حتى القاع ويصبح الذوبان مستمرًا. تنمو البحيرة مع ذوبان الجليد، مما قد يؤدي إلى انحدار الشواطئ أو غمر النباتات، وهذا هو السبب في أن بحيرات الذوبان في الغابات الشمالية تميل إلى أن تكون محاطة بـ " الأشجار المخمورة ". [19] يجب تحديد أن "الأشجار المخمورة" (المعروفة أيضًا باسم الغابات المخمورة ) تحدث داخل أنظمة Yedoma . هذه الميزة غير موجودة في جميع مناطق الكارست الحراري. عند التوسع في هذه المرحلة، غالبًا ما تتخذ بحيرات الكارست الحراري شكلًا ممدودًا مع محاذاة منظمة في المحور الطويل. [15]
إذا تشكلت البحيرات في منطقة من التربة الصقيعية الغنية بالجليد، فقد يحدث اندماج العديد من البحيرات الأصغر حجمًا، مما ينتج عنه كتلة أكبر من المياه، مما يضخم الاضطراب الحراري. قد يتم تسهيل التطور بشكل أكبر من خلال تآكل الضفة الجانبية. [15] بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي التآكل الحراري لحواف بحيرة الكارست الحراري إلى توسيع حجم البحيرة، فضلاً عن هبوط قاع البحيرة. [20]
يمكن أن تتخذ الأشكال الموجهة للبحيرات أشكالًا مثل "بيضاوية أو بيضاوية أو مثلثة أو مستطيلة أو محارة أو على شكل حرف D"، [5] وتحدث عادةً في التضاريس ذات الرواسب الرملية. [5] المناقشات المدرسية الجدلية المتعلقة بتطور أشكال البحيرات شائعة في جميع الأدبيات حول اتجاه ومورفولوجيا البحيرات الكارستية الحرارية. ومع ذلك، من الواضح أن هناك العديد من الأسباب التي تتجاوز حركة الرياح فقط، والتي تساهم في شكل البحيرات. يلخص جروس وآخرون . (2013) [5] العناصر الداخلية والخارجية التي تعد عوامل رئيسية في الاتجاه بما في ذلك:
- إعادة توزيع الأرفف الساحلية عن طريق الرياح التي تخلق العزل،
- ترتيب أسافين الجليد متعددة الأضلاع مما يؤدي إلى ذوبان الجليد، و
- التعرية من القنوات النهرية مما يسبب رواسب غير متجانسة.
الصرف الصحي
قبل الصرف الكامل، تنحسر حواف البحيرة من خلال انخفاضات ذوبان الجليد التراجعية (RTS) وتدفقات الحطام تحت الجوي. قد يحدث الصرف الفعلي بسبب التآكل النهري أو توسع الأحواض المجاورة في المواقع الداخلية. في المناطق الساحلية، قد يكون الصرف بسبب تراجع الساحل مما يؤدي إلى التآكل الحراري أو التآكل بسبب عمل الأمواج. قد يكون الصرف التدريجي (جزئيًا أو كاملًا) ناتجًا عن تدهور التربة الصقيعية المحلية والتآكل. [5] تتوقف البحيرات عن النمو بمجرد بدء الصرف، وفي النهاية تمتلئ المنخفضات بالرواسب أو النباتات المائية أو الخث. خيار آخر لمصير بحيرة ذوبان الجليد المجففة هو أن الطبقة النشطة المحيطة بالبحيرة تتعمق إلى ما دون مستوى الماء بمجرد استنفاد الجليد الأرضي، مما يسمح لبحيرة متبقية بالبقاء. [19]
معرض الصور
-
ذوبان الجليد الدائم في جزيرة هيرشل ، كندا، 2013
-
ذوبان الجليد الدائم في جزيرة هيرشل ، كندا، 2013
-
ذوبان الجليد الدائم في جزيرة هيرشل ، كندا، 2013
-
ذوبان الجليد الدائم في جزيرة هيرشل ، كندا، 2013
-
ذوبان الجليد الدائم في جزيرة هيرشل ، كندا، 2013
-
التربة الصقيعية والجليد في جزيرة هيرشل ، كندا، 2012
شاهد المزيد من الصور على ويكيميديا كومنز - Thermokarst.
انظر أيضا
- انخفاضات الذوبان التراجعية
- تراجع الجليد البحري في القطب الشمالي – فقدان الجليد البحري في العقود الأخيرة في المحيط المتجمد الشمالي
- للأسف - منخفض ضحل تشكل نتيجة هبوط التربة الصقيعية في القطب الشمالي
- فوهة باتاجايكا – فوهة ثيرموكارستية في سيبيريا، روسيا
- ذوبان الجليد – الانتقال من الظروف الجليدية الكاملة خلال العصور الجليدية إلى الظروف الدافئة بين العصور الجليدية
- بينجو - تلة من الجليد المغطى بالأرض
- بحيرة جليدية - بحيرة تقع على حدود نهر جليدي أو طبقة جليدية
مراجع
- ^ فان هويستيدن، جيه. بيريتيلا، C .؛ بارمنتييه، FJW. مي، واي؛ ماكسيموف، تك. دولمان، AJ (2011). “انبعاثات الميثان من بحيرات ذوبان التربة الصقيعية محدودة بتصريف البحيرة”. طبيعة تغير المناخ . 1 (2): 119– 123. بيب كود :2011NatCC...1..119V. دوى :10.1038/nclimate1101.
- ^ نيلد، ديفيد (12 ديسمبر 2021). "العلماء يكتشفون مصدرًا جديدًا لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري في التربة الصقيعية السيبيرية". ScienceAlert . تم الاسترجاع في 13 ديسمبر 2021 .
- ^ بلاك، آر إف (1969). "منخفضات الذوبان وبحيرات الذوبان – مراجعة". مجلة بيولوجيتين بيريجلاسيالني . 19 : 131– 150.
- ^ Bucksch, Herbert (1997). قاموس الهندسة الجيوتقنية . نيويورك، نيويورك: سبرينغر.
- ^ abcdef Grosse, G.; Jones, B. & Arp, C. (2013). "Thermokarst lakes, sink, and sinked basins". في Shroder, J. (محرر). علم أشكال الجليد والجليد . أطروحة عن علم أشكال الجليد. المجلد 8. أكاديميك بريس. ص 325- 353. رقم ISBN 978-0-08-088522-3.
- ^ فيليبس، م.؛ أرينسون، لو؛ سبرينجمان، إس إم (21-25 يوليو 2003). التربة الصقيعية: وقائع المؤتمر الدولي الثامن حول التربة الصقيعية . المؤتمر الدولي الثامن حول التربة الصقيعية. زيورخ، سويسرا. ص. 660.
- ^ ماكاي (1963). "منطقة دلتا ماكنزي". مذكرات الفرع الجغرافي . 8 : 202.
- ^ هينكل، كيه إم؛ فروهن، آر سي؛ نيلسون، إف إي؛ آيزنر، دبليو آر؛ بيك، آر إيه (2005). "التحليل المورفومتري والمكاني لبحيرات الذوبان وأحواض بحيرات الذوبان المجففة في السهل الساحلي الغربي في القطب الشمالي، ألاسكا". التربة الصقيعية والعمليات الجليدية . 16 (4): 327– 342. رمز Bibcode :2005PPPr...16..327H. doi :10.1002/ppp.532. S2CID 128488528.
{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) - ^ Sellmann, PV; Brown, J.; Lewellen, RI; McKim, H.; Merry, C. (1975). تصنيف وآثار الجيومورفولوجيا لبحيرات الذوبان في السهل الساحلي القطبي الشمالي، ألاسكا (تقرير). هانوفر، نيو هامبشاير: مختبر أبحاث وهندسة المناطق الباردة.
- ^ Burn, CR; Smith, MW (2–5 August 1988). "Thermokarst lakes at Mayo, Yukon Territory, Canada". في Senneset, K. (محرر). التربة الصقيعية: وقائع المؤتمر الدولي الخامس حول التربة الصقيعية . المؤتمر الدولي الخامس حول التربة الصقيعية. Tapir, Trondheim. ص 700– 705.
{{cite conference}}:صيانة CS1: التاريخ والسنة ( الرابط ) - ^ دوستوفالوف ، بي.إن. كودريافتسيف، فيرجينيا (1967). "Obshcheye mierzlotovedeniya". موسكو، روسيا: جامعة موسكو الحكومية: 463.
{{cite journal}}: تتطلب المجلة الاستشهاد بها|journal=( مساعدة )صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) - ^ مورغنسترن، أ.؛ جروس، ج.؛ فيدوروفا، ي.؛ شيرمايستر، ل. (2011). "التحليل المكاني لبحيرات وأحواض الكارست الحراري في مناظر ييدوما الطبيعية في دلتا لينا". الغلاف الجليدي . 5 (4): 849– 867. رمز Bibcode :2011TCry....5..849M. doi : 10.5194/tc-5-849-2011 .
- ^ Romanovskii, NN; Hubberten, H.-W.; Gavrilov, AV; Tumskoy, VE; Tipenko, GS; Grigoriev, MN (2000). "Thermokarst and land–ocean interactions, Laptev Sea region, Russia". Permafrost and Perigliacial Processes . 11 (2): 137– 152. Bibcode :2000PPPr...11..137R. doi :10.1002/1099-1530(200004/06)11:2<137::aid-ppp345>3.0.co;2-l.
{{cite journal}}:CS1 maint: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( الرابط ) - ^ توميردارو، إس في؛ ريابشون، في كيه (1978). "بحيرة الكارست الحراري في الأراضي المنخفضة في أنادير السفلى". التربة الصقيعية: مساهمة الاتحاد السوفييتي في المؤتمر الدولي الثاني . المؤتمر الدولي الثاني [حول التربة الصقيعية]. ياكوتسك، الاتحاد السوفييتي؛ واشنطن العاصمة: الأكاديمية الوطنية للعلوم. ص 94- 100.
- ^ abc French, HM (2018). البيئة الجليدية المحيطة . جون وايلي وأولاده المحدودة.
- ^ “مرصد بحيرة TESHEKPUK – مرصد بحيرة TESHEKPUK”.
- ^ Czudek, Tadeáš & Demek, Jaromiŕ (1970). "Thermokarst in Siberia and its impact on the development of lowland relief". Quaternary Research . 1 (1): 103– 120. Bibcode :1970QuRes...1..103C. doi :10.1016/0033-5894(70)90013-X. S2CID 140683660.
- ^ لوتو، ميسكا وسيبالا، ماتي (2003). "برك الكارست الحراري كمؤشرات للتوزيع السابق للباساس في لابلاند الفنلندية". التربة الصقيعية والعمليات الجليدية . 14 (1): 19– 27. رمز Bibcode : 2003PPPr...14...19L. doi : 10.1002/ppp.441 . S2CID 129932317.
- ^ abc Burn, CR & Lewkowicz, AG (1990). "Canadian landform examples – 17 retrogressive thaw slumps". The Canadian Geographer . 34 (3): 273– 276. Bibcode :1990CGeog..34..273B. doi :10.1111/j.1541-0064.1990.tb01092.x.
- ^ Romanovsky, V.; Isaksen, K.; Drozdov, D.; Anisimov, O.; Instanes, A.; Leibman, M.; McGuire, AD; Shiklomanov, N.; Smith, S.; Walker, D. (2017). "Changing permafrost and its effects". في Symon, C. (محرر). Snow, Water, Ice and Permafrost in the Arctic (SWIPA) . أوسلو، النرويج: برنامج مراقبة وتقييم القطب الشمالي (AMAP). ص 65- 102.
روابط خارجية
- "تحذير مناخي مع ذوبان الجليد في سيبيريا". مجلة نيو ساينتست . 10 أغسطس 2005. مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2016. تم الاسترجاع في 26 ديسمبر 2020 .
- دروموند، راشيل (10 يونيو/حزيران 2008). "الجليد الدائم مهدد بالتراجع السريع لجليد البحر في القطب الشمالي، دراسة للمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي" (بيان صحفي). UCAR. مؤرشف من الأصل في 18 يناير/كانون الثاني 2010. تم الاسترجاع في 26 ديسمبر/كانون الأول 2020 .
