القارة القطبية الجنوبية هي القارة الأكثر جنوبًا على وجه الأرض، وهي مغطاة بغطاء جليدي يخفي سلسلة من الأسرار الجيولوجية. كشفت الدراسات مؤخرا عن وجود أكثر من 100 بركان في هذه القارة، العديد منها لم يكن معروفا من قبل. دراسة نشرت في الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة وقد أظهرت أن منذ سنوات 18.000 حدثت ثورات بركانية ضخمة في جبل تاكاهي، والتي كانت مسؤولة عن إنهاء العصر الجليدي الأخير. لفهم أفضل للزمن الجيولوجي للقارة القطبية الجنوبية، يمكنك القراءة عن فضوليات حول القارة القطبية الجنوبية.
وقد أظهرت السجلات الجليدية أن هذه الانفجارات كانت غنية بالهالوجينات، مما أدى على الأرجح إلى ثقب كبير في طبقة الأوزون، بدء عملية الذوبان المتسارع للجليد. امتدت آثار هذه الأحداث البركانية إلى مسافات تصل إلى 2.800 كم من موقع الثوران، وصولاً إلى المناطق شبه الاستوائية. إن العلاقة بين ذوبان الجليد والنشاط البركاني تشكل قضية بالغة الأهمية تحتاج إلى الاهتمام، وخاصة في سياق تغير المناخ. ترتبط هذه الظاهرة ارتباطًا وثيقًا بـ كيف يتأثر جليد القارة القطبية الجنوبية بتغير المناخ.
ماذا يمكن أن نتوقع إذا اندلع أكثر من بركان؟
وسوف يتفاقم الوضع بشكل كبير إذا ثارت عدة براكين في وقت واحد. ورغم أن احتمال حدوث ذلك منخفض، إلا أنه ليس مستحيلا تماما. في القارة القطبية الجنوبية، نجد كلاً من البراكين على السطح أحب الآخرين البراكين تحت الجليدية والتي يمكن أن تكون نشطة. إمكانية حدوث ثقب في طبقة الأوزون إن ما تولد عن هذه الانفجارات هو قضية حرجة تحتاج إلى الاهتمام، لأنها يمكن أن تؤدي إلى عمليات ذوبان، وهو ما يرتبط بـ الخطر الذي يواجه جمال القارة القطبية الجنوبية.
الانفجارات العنيفة من شأنها أن تسبب ذوبان الجليد السريعمما يزيد من خطر ثوران البراكين الأخرى أيضًا. ومن شأن هذا الذوبان المتسارع أن يساهم أيضًا في رفع مستوى سطح البحر. وسوف يتغير توازن التيارات المحيطية، التي توزع درجات الحرارة العالمية، مما يؤثر ليس فقط على النظم البيئية البحرية، بل أيضا على درجات الحرارة في نصف الكرة الجنوبي وربما الكوكب بأكمله. ويشكل هذا السيناريو مصدر قلق كبير، لأنه يؤثر على مستقبل هذه القارة.
هذه الظاهرة قد تؤدي إلى تأثير الدومينو، حيث يتم إنشاء حلقة تغذية مرتدة: المزيد من الذوبان يمكن أن يؤدي إلى المزيد من الانفجارات، مما يؤثر بشكل كبير على المناخ العالمي. ويشكل هذا السيناريو مصدر قلق بالغ، لأن حتى البراكين التي لا تعتبر براكين عظمى قد تؤدي فجأة إلى زعزعة استقرار المناخ العالمي. للحصول على رؤية أوسع لتأثيرات المناخ، راجع المقال حول كم من الوقت سوف يستمر تغير المناخ الحالي.
أبحاث جديدة حول البراكين في القارة القطبية الجنوبية
ألقت الأبحاث الحديثة الضوء على العلاقة المعقدة بين ذوبان الجليد والنشاط البركاني. دراسة بقيادة أ.ن. كونين ونشرت في الكيمياء الجيولوجية، الجيوفيزياء، الجيوسيستم يشير إلى كيفية فقدان الجليد يؤثر على غرف الصهارة المخفية. من خلال 4.000 محاكاة حاسوبيةوقد أظهر الباحثون أن تقليل الضغط على هذه الغرف قد يؤدي ليس فقط إلى زيادة تواتر الانفجارات، بل له أيضًا magnitud. هذه العملية ذات أهمية خاصة في سياق ذوبان لارسن سي، وهو ما يسبب بالفعل عدم الاستقرار في المنطقة.
هذه الديناميكية هي نتيجة لـ الضغط الليثوستاتي يتم فرضها بواسطة الجليد على قشرة الأرض، والذي عندما يذوب يسمح للماغما بالتمدد. يمكن أن تستغرق هذه العملية عدة مئات من السنين، ولكن معدلات الذوبان المتسارعة بسبب تغير المناخ يتم ضغطها في وقت أقصر بكثير، مما يزيد من خطر النشاط البركاني. دراسة حديثة في زيلندا ويسلط الضوء أيضًا على كيفية تأثير تغير المناخ على جيولوجيا المناطق غير المستكشفة.
ومن الأمثلة البارزة لهذا النشاط البركاني ما يقع في صدع غرب القارة القطبية الجنوبية، حيث يتركز جزء كبير من النشاط البركاني تحت الجليدي في القارة. البراكين مثل جبل إريبسيمكن أن تكون منطقة خليج المكسيك، المعروفة ببحيراتها البركانية الدائمة، نقاطًا حرجة في هذه العملية. ال خفض الضغط في هذه المناطق، قد تنطلق سلسلة من الأحداث البركانية، مما قد يؤدي إلى تأثيرات يمكن مقارنتها بتلك التي حدثت في مناطق أخرى. الانفجارات البركانية العالمية. وقد لوحظت هذه الظاهرة أيضًا في أجزاء أخرى من العالم، مما أثر على جغرافيتها.
ثورات غير مرئية ولكنها مهمة
على الرغم من أن معظم الانفجارات تحت الجليدية تفشل في اختراق السطح، فإن تأثيرها كبير. هو الحرارة المنبعثة يمكن للماغما أن تذيب الجليد من القاعدة، مما يؤدي إلى إضعاف الطبقات العليا وتسريع انهيار الأنهار الجليدية. ما يسمى بـ يتكون حلقة التغذية الراجعة البركانية الجليدية:يؤدي ذوبان الجليد إلى إطلاق الضغط على البراكين، مما يؤدي بدوره إلى توليد المزيد من الحرارة وتسريع عملية الذوبان. لفهم عواقب هذه الدورات بشكل أفضل، من المفيد أن نقرأ عن انقراض العصر البرمي ودروسها حول المناخ.
وقد تم بالفعل ملاحظة هذه الظاهرة في مناطق أخرى، مثل أيسلندا، حيث تسببت الانفجارات البركانية في ذوبان سريع للجليد وفيضانات كبرى تسمى jökulhlaups. في القارة القطبية الجنوبية، قد يؤدي تراكم الانفجارات الجليدية المتعددة إلى تضخيم فقدان الجليد بشكل كبير. لقد ثبت أن حتى الانفجارات الصغيرة المتكررة بمرور الوقت لها تأثير كبير على أنماط الطقس العالمية، مما يسلط الضوء على أهمية فهم آثار النشاط البركاني في القارة القطبية الجنوبية، وخاصة عندما يتعلق الأمر بـ احتمال انخفاض الجليد في القارة.
لا تساهم الانفجارات البركانية في ذوبان الجليد فحسب؛ كما أنها تؤثر على الاستقرار الهيكلي من الغطاء الجليدي. وهذا أمر مثير للقلق بشكل خاص في مناطق مثل بحر أموندسن، حيث تتراجع الأنهار الجليدية بالفعل وقد تصل إلى نقطة اللاعودة في العقود المقبلة. ال احتمالية حدوث ثورات بركانية مستقبلية تزداد مع تغير المناخ.
كيف تم قياس الأثر
ولقياس هذه المخاطر، قام فريق كونين بتطوير نموذج حراري ميكانيكي. يحاكي هذا النموذج كيفية غرف الصهارة وتستجيب هذه الصخور لمعدلات مختلفة من فقدان الجليد، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل عمق الغرف، وكمية الصهارة والغازات المذابة. وتظهر النتائج أن معدل الذوبان أمر بالغ الأهمية: فالذوبان التدريجي يسمح للغرف بالتكيف، في حين أن الذوبان السريع يزيد من احتمال حدوث الانفجارات. وعلى العكس من ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن العلاقة بين الزلازل والانفجارات البركانية يمكن أن تؤثر على السلوك البركاني.
وفقا للباحثين، فإن ضغط التفريغ الحرج يمكن أن يؤدي ذلك إلى إثارة أحداث ثورانية إضافية. وهذا يعني أن سرعة الذوبان مهمة بقدر أهمية الكمية الإجمالية للجليد المفقود. وفي السيناريوهات الأكثر تطرفا، من المتوقع حدوث زيادة كبيرة في النشاط البركاني في العقود المقبلة إذا استمرت درجات الحرارة العالمية في الارتفاع. وهذا يخلق بيئة جيولوجية مميزة يمكن دراستها في الدروس المستقبلية.
وحتى لو توقفت عملية الذوبان، فإن التأثيرات على غرف الصهارة قد تستمر لقرون، لأن انخفاض الضغط يغير بشكل دائم تركيب وسلوك الصهارة، مما يزيد من قدرتها على إحداث ثورات كبيرة في المستقبل. لمزيد من المعلومات يمكنك الرجوع إلى المقال الموجود على البراكين الخاملة وأهميتها الجيولوجية.
التأثيرات طويلة المدى والتحديات المستقبلية
تثير هذه الدراسة، التي تسلط الضوء على العلاقة المتبادلة بين النشاط البركاني تحت الجليدي وتغير المناخ العالمي، مخاوف كبيرة. ومن بين العواقب الأكثر إثارة للقلق هي ارتفاع منسوب مياه البحر. قد يؤدي انهيار الأنهار الجليدية في القارة القطبية الجنوبية إلى رفع مستوى المحيطات بعدة أمتار، مما يعرض ملايين الأشخاص حول العالم للخطر. علاوة على ذلك، فإن الغازات البركانية المنبعثة في الغلاف الجوي قد تؤدي إلى تكثيف ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي. إذا كنت تريد أن تعرف المزيد عن كيفية التنبؤ بتغير المناخ، فهذا مقالة عن الاحتباس الحراري يمكن أن تقدم لك وجهة نظر مثيرة للاهتمام.
ومع ذلك، فإن هذه الاكتشافات توفر أيضًا نافذة على الماضي الجيولوجي للقارة القطبية الجنوبية. خلال العصر الجليدي الأخير، كانت القارة مغطاة بطبقات سميكة من الجليد. ولذلك، فمن الممكن أن تكون عمليات مماثلة قد حدثت في الماضي، مما أدى إلى ثورات ساهمت في ذوبان الجليد في العصور السابقة. إن دراسة هذه الأحداث التاريخية يمكن أن تساعدنا في التنبؤ بكيفية تفاعل الأنظمة البركانية مع تغير المناخ الحالي وكيف ستؤثر على آثار النشاط البركاني في القارة القطبية الجنوبية.
من الضروري تكثيف مراقبة البراكين في القارة القطبية الجنوبية. استخدام التقنيات مثل رادار اختراق الجليد ويمكن أن توفر النماذج الزلزالية المتقدمة بيانات حاسمة لفهم التفاعلات بين الجليد والماغما بشكل أفضل. يمكن للقارة القطبية الجنوبية، بكل أسرارها الجيولوجية غير المكتشفة، أن تلعب دوراً رئيسياً في فهمنا لمستقبل الكوكب.
تمثل القارة القطبية الجنوبية متاهة من الفرص وعدم اليقين. ربما كانت البراكين في رمال الزمن خامدة في عزلة هائلة من الجليد، لكن تغير المناخ هو الذي يتسبب في حدوثها. تغيرات مذهلة التي تتطلب اهتماما عالميا.
