القارة القطبية الجنوبية هي أقصى قارات العالم جنوبًا، وتغطيها طبقة جليدية تخفي وراءها العديد من الأسرار الجيولوجية. كشفت دراسات حديثة عن وجود أكثر من 100 بركان في هذه القارة، كان الكثير منها مجهولًا سابقًا. وأظهرت دراسة نُشرت في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة أن ثورات بركانية هائلة حدثت في جبل تاكاهي قبل 18.000 عام ، والتي كانت مسؤولة عن إنهاء العصر الجليدي الأخير. لفهم أفضل للتسلسل الزمني الجيولوجي للقارة القطبية الجنوبية، يمكنك الاطلاع على حقائق مثيرة للاهتمام عنها.
أظهرت سجلات الجليد أن هذه الانفجارات كانت غنية بالهالوجينات، مما أدى على الأرجح إلى ثقب كبير في طبقة الأوزون وبدء عملية تسارع ذوبان الجليد . امتدت آثار هذه الأحداث البركانية لمسافة تصل إلى 2.800 كيلومتر من موقع الانفجار، لتصل إلى المناطق شبه الاستوائية. تُعد العلاقة بين ذوبان الجليد والنشاط البركاني قضية بالغة الأهمية تستدعي الاهتمام، لا سيما في سياق تغير المناخ . ترتبط هذه الظاهرة ارتباطًا وثيقًا بمدى حساسية جليد القطب الجنوبي لتغير المناخ.
ماذا يمكن أن نتوقع إذا اندلع أكثر من بركان؟
سيتفاقم الوضع بشكل كبير إذا ثارت عدة براكين في وقت واحد. ورغم أن احتمال حدوث ذلك ضئيل، إلا أنه ليس مستحيلاً تماماً. ففي القارة القطبية الجنوبية، نجد براكين سطحية وأخرى تحت جليدية قد تكون نشطة. ويُعدّ احتمال حدوث ثقب في طبقة الأوزون نتيجة لهذه الثورات البركانية مسألة بالغة الأهمية تستدعي الاهتمام، إذ قد تُحفّز عمليات الذوبان، التي بدورها تُهدّد جمال القارة القطبية الجنوبية.
ستؤدي الانفجارات البركانية العنيفة إلى ذوبان سريع للسطح ، مما يزيد من خطر ثوران براكين أخرى. وسيساهم هذا الذوبان المتسارع أيضًا في ارتفاع مستوى سطح البحر . وسيختل توازن التيارات المحيطية، التي توزع درجات الحرارة العالمية، مما سيؤثر ليس فقط على النظم البيئية البحرية، بل أيضًا على درجات الحرارة في نصف الكرة الجنوبي، وربما على كوكب الأرض بأكمله. يُعد هذا السيناريو مصدر قلق بالغ، لأنه يُشكّل مستقبل هذه القارة.
قد تُؤدي هذه الظاهرة إلى سلسلة من التداعيات ، مُنشئةً حلقة تغذية راجعة: فزيادة ذوبان الجليد قد تُؤدي إلى المزيد من الثورات البركانية، مما يُؤثر بشكلٍ كبير على المناخ العالمي. يُشكل هذا السيناريو مصدر قلق بالغ، إذ يُمكن حتى للبراكين التي لا تُصنف ضمن البراكين العملاقة أن تُزعزع استقرار المناخ العالمي فجأة. للاطلاع على نظرة أشمل حول تأثيرات المناخ، يُرجى مراجعة المقال المُتعلق بمدة استمرار تغير المناخ الحالي.
أبحاث جديدة حول البراكين في القارة القطبية الجنوبية
كشفت أبحاث حديثة عن العلاقة المعقدة بين ذوبان الجليد والنشاط البركاني. فقد سلطت دراسة بقيادة أ. ن. كونين ، نُشرت في مجلة "جيوكيمياء، جيوفيزياء، جيوسيستمز"، الضوء على كيفية تأثير فقدان الجليد على غرف الصهارة الخفية . ومن خلال 4.000 محاكاة حاسوبية ، أثبت الباحثون أن انخفاض الضغط على هذه الغرف قد يزيد ليس فقط من وتيرة الثورات البركانية ، بل من شدتها أيضًا . وتكتسب هذه العملية أهمية خاصة في سياق ذوبان بركان لارسن سي ، الذي يُسبب بالفعل عدم استقرار في المنطقة.
تنتج هذه الديناميكية عن الضغط الليثوستاتيكي الذي يمارسه الجليد على قشرة الأرض، والذي يسمح، عند ذوبانه، بتمدد الصهارة. قد تستغرق هذه العملية عدة مئات من السنين لتظهر، لكن معدلات الذوبان المتسارعة نتيجة لتغير المناخ تُسرّع العملية بشكل كبير، مما يزيد من خطر النشاط البركاني. كما تُسلط دراسة حديثة في زيلانديا الضوء على كيفية تأثير تغير المناخ على جيولوجيا المناطق غير المستكشفة.
يُعدّ صدع غرب القارة القطبية الجنوبية مثالًا بارزًا على هذا النشاط البركاني ، حيث يتركز معظم النشاط البركاني تحت الجليدي في القارة. وقد تُشكّل براكين مثل جبل إريبوس ، المعروف ببحيرته البركانية الدائمة، نقاطًا حاسمة في هذه العملية. إذ يُمكن أن يُؤدي انخفاض الضغط في هذه المناطق إلى سلسلة من الأحداث البركانية، مُحدثًا آثارًا تُضاهي آثار الانفجارات البركانية العالمية الأخرى . وقد لوحظت هذه الظاهرة أيضًا في مناطق أخرى من العالم، مُؤثرةً على جغرافيتها.
ثورات غير مرئية ولكنها مهمة
على الرغم من أن معظم الانفجارات البركانية تحت الجليدية لا تصل إلى السطح، إلا أن تأثيرها كبير. فحرارة الصهارة قادرة على إذابة الجليد من قاعدته، مما يُضعف الطبقات العليا ويُسرّع انهيار الجليد. وهذا يُنشئ ما يُعرف بحلقة التغذية الراجعة البركانية الجليدية : إذ يُخفف ذوبان الجليد الضغط على البراكين، مما يُولّد بدوره المزيد من الحرارة ويُسرّع الذوبان. لفهم عواقب هذه الدورات بشكل أفضل، من المفيد الاطلاع على انقراض العصر البرمي والدروس المناخية المستفادة منه.
وقد لوحظت هذه الظاهرة بالفعل في مناطق أخرى، مثل أيسلندا، حيث تسببت الانفجارات البركانية في ذوبان سريع وفيضانات عارمة تُعرف باسم "يوكولهاوبس" . وفي القارة القطبية الجنوبية، قد يؤدي تراكم الانفجارات البركانية المتعددة تحت الجليد إلى تفاقم فقدان الجليد بشكل كبير. وقد تبين أن حتى الانفجارات الصغيرة المتكررة على مر الزمن لها تأثير كبير على أنماط المناخ العالمي، مما يُبرز أهمية فهم آثار النشاط البركاني في القارة القطبية الجنوبية ، لا سيما فيما يتعلق بالانحسار المحتمل للجليد فيها.
لا تساهم الانفجارات البركانية في ذوبان الجليد فحسب، بل تؤثر أيضًا على استقرار بنيته . وهذا أمرٌ مثير للقلق بشكل خاص في مناطق مثل بحر أموندسن، حيث بدأت الأنهار الجليدية بالتراجع، وقد تصل إلى نقطة اللاعودة في العقود القادمة. ويزداد احتمال حدوث انفجارات بركانية مستقبلية مع تغير المناخ.
كيف تم قياس الأثر
لتقييم هذه المخاطر كمياً، طوّر فريق كونين نموذجاً حرارياً ميكانيكياً. يحاكي هذا النموذج كيفية استجابة حجرات الصهارة لمعدلات فقدان الجليد المختلفة، مع مراعاة عوامل مثل عمق الحجرة وحجم الصهارة والغازات المذابة. تُظهر النتائج أن معدل الذوبان عامل حاسم: فالذوبان التدريجي يسمح للحجرات بالتكيف، بينما يزيد الذوبان السريع من احتمالية حدوث ثورات بركانية. في المقابل، يمكن أن تؤثر العلاقة بين الزلازل والثورات البركانية على السلوك البركاني.
بحسب الباحثين، يمكن لضغط التفريغ الحرج أن يُحفّز ثورات بركانية إضافية. وهذا يعني أن معدل الذوبان لا يقل أهمية عن كمية الجليد المفقودة. وفي أسوأ السيناريوهات، يُتوقع ازدياد ملحوظ في النشاط البركاني خلال العقود القادمة إذا استمرت درجات الحرارة العالمية في الارتفاع. وهذا يُهيئ بيئة جيولوجية فريدة يُمكن دراستها في أبحاث مستقبلية.
حتى لو توقفت عملية الانصهار، فقد تستمر آثارها على حجرات الصهارة لقرون، لأن انخفاض الضغط يُغير بشكل دائم تركيب الصهارة وسلوكها، مما يزيد من احتمالية تسببها في ثورات بركانية ضخمة في المستقبل. لمزيد من المعلومات، يُرجى الاطلاع على المقال الخاص بالبراكين الخامدة وأهميتها الجيولوجية.
التأثيرات طويلة المدى والتحديات المستقبلية
تُثير هذه الدراسة، التي تُسلط الضوء على العلاقة المتبادلة بين النشاط البركاني تحت الجليدي وتغير المناخ العالمي، مخاوف بالغة. ومن بين أخطر العواقب ارتفاع منسوب مياه البحر . إذ يُمكن أن يؤدي انهيار الأنهار الجليدية في القطب الجنوبي إلى ارتفاع منسوب المحيطات بعدة أمتار، مما يُعرّض ملايين الأشخاص حول العالم للخطر. علاوة على ذلك، يُمكن أن تُؤدي الغازات البركانية المنبعثة في الغلاف الجوي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن كيفية التنبؤ بتغير المناخ، فقد تُقدم لك هذه المقالة حول الاحتباس الحراري منظورًا مثيرًا للاهتمام.
مع ذلك، تُتيح هذه الاكتشافات نافذةً على ماضي القارة القطبية الجنوبية الجيولوجي. فخلال العصر الجليدي الأخير، كانت القارة مغطاة بصفائح جليدية أكثر سمكًا. لذا، من المحتمل أن تكون عمليات مماثلة قد حدثت في الماضي، مُسببةً ثورات بركانية ساهمت في ذوبان الجليد في فترات سابقة. ويمكن أن تساعدنا دراسة هذه الأحداث التاريخية في التنبؤ بكيفية تفاعل الأنظمة البركانية مع تغير المناخ الحالي، وكيف ستؤثر آثار النشاط البركاني على القارة القطبية الجنوبية.
من الضروري تكثيف رصد البراكين في القارة القطبية الجنوبية. ويمكن أن يوفر استخدام تقنيات مثل الرادار المخترق للجليد ونماذج الزلازل المتقدمة بيانات بالغة الأهمية لفهم أفضل لهذه التفاعلات بين الجليد والصهارة. ويمكن أن تلعب القارة القطبية الجنوبية، بما تحويه من أسرار جيولوجية لم تُكتشف بعد، دورًا محوريًا في فهمنا لمستقبل كوكبنا.
تمثل القارة القطبية الجنوبية متاهة من الفرص والتحديات. ربما ظلت براكينها خامدة في عزلة الجليد الشاسعة عبر الزمن، لكن تغير المناخ يُحدث تغييرات كبيرة تتطلب اهتماماً عالمياً.
