دانشمندان علت شکل‌گیری حفره عظیم خالی از یخ در شرق جنوبگان را کشف کردند

هر زمستان، با یخ‌زدن آب‌های اطراف جنوبگان، وسعت یخ دریایی این قاره به‌طور چشمگیری افزایش پیدا می‌کند. خلیج برید در شرق جنوبگان نیز معمولاً در ماه‌های ژوئیه و اوت کاملاً زیر پوشش یخ قرار می‌گیرد. اما در اوت ۲۰۲۴، تصاویر ماهواره‌ای پدیده‌ای غیرعادی را نشان دادند: بخش بزرگی از آب در میان یخ‌ها باز مانده بود.

در بزرگ‌ترین حالت، مساحت حفره به حدود ۸۹هزار کیلومتر مربع رسید؛ یعنی اندکی کوچک‌تر از کشور پرتغال. دانشمندان می‌گویند پیش‌تر در آن زمان از سال چنین رویدادی را در خلیج برید مشاهده نکرده بودند.

به‌گزارش ساینس‌آلرت، گروهی از پژوهشگران به سرپرستی جیبن‌جیوتی سواین، دانشمند علوم زمین، علت شکل‌گیری این حفره را بررسی کرده‌اند. نتایج مطالعه آن‌ها نشان می‌دهد چند عامل شدید جوی و اقیانوسی به‌طور هم‌زمان دست‌به‌دست هم داده‌اند. یکی از عوامل اصلی، مجموعه‌ای از «رودخانه‌های جوی» بود؛ جریان‌های باریک و بسیار مرطوبی در جو که می‌توانند مقدار زیادی بخار آب را در فاصله‌های طولانی جابه‌جا کنند.

از ژوئیه تا اوت ۲۰۲۴، شش رودخانه‌ی جوی قدرتمند هوای گرم و مرطوب را از عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر به جنوبگان رساندند. پژوهشگران می‌گویند این رویدادها از شدیدترین نمونه‌های انتقال رطوبت در میانه‌ی زمستان جنوبگان بوده‌اند.

در همان زمان، بادهای شدید نیز آب سطح اقیانوس را جابه‌جا کردند و پدیده‌ای به نام «مکش اکمن» را به‌وجود آوردند. در این فرایند، وقتی باد آب سطحی را کنار می‌زند، آب موجود در لایه‌های پایین‌تر می‌تواند به سمت سطح حرکت کند. در خلیج برید، این اتفاق باعث شد آب نسبتاً گرم‌تر اعماق اقیانوس به سطح برسد. آبی که از لایه‌های زیرین بالا آمد، هم گرم‌تر بود و هم آشفتگی بیشتری داشت. همین موضوع روند یخ‌زدن سطح دریا را کند کرد و در بعضی نقاط عملاً مانع تشکیل یخ شد.

موج‌های گرمای دریایی نیز شرایط را تشدید کردند. در نتیجه، هم جو و هم اقیانوس به‌طور هم‌زمان گرم‌تر از حالت معمول بودند و یخ دریایی فرصت کافی برای شکل‌گیری پیدا نکرد.

پژوهشگران معتقدند تکرار چنین پدیده‌هایی در آینده محتمل‌تر است. تغییرات اقلیمی می‌تواند رودخانه‌های جوی را شدیدتر کند، موج‌های گرمایی در هوا و دریا را افزایش دهد و لایه‌های بالایی اقیانوس جنوبی را گرم‌تر کند.

پژوهشگران می‌گویند حتی بخش‌هایی از جنوبگان که تاکنون معمولاً در زمستان پوشش یخی پایداری داشته‌اند، ممکن است در آینده بیشتر با کاهش یخ و شکل‌گیری نواحی آبِ باز در میان یخ‌ها روبه‌رو شوند. نشانه‌های این تغییر در سال‌های اخیر دیده شده است. امسال، سطحی از اقیانوس اطراف جنوبگان که در زمستان با یخ پوشیده شد، سومین مقدار پایین در تاریخ ثبت داده‌ها بود.

چهار رکورد پایین یخ دریایی زمستانی جنوبگان همگی در چهار سال اخیر ثبت شده‌اند. سال ۲۰۲۳ کمترین وسعت ثبت‌شده را داشت و سال ۲۰۲۴، همان سالی که حفره‌ی عظیم خلیج برید شکل گرفت، در جایگاه دوم قرار گرفت. ژوئن امسال نیز بخش بزرگی از دریای بلینگسهاوزن در غرب شبه‌جزیره‌ی جنوبگان یخ نزد. در نتیجه، محدوده‌ای از آب تقریباً به وسعت فرانسه باز ماند؛ درحالی‌که این منطقه در حالت عادی باید در آن زمان با یخ دریایی پوشیده می‌شد.

ذوب یا کاهش یخ دریا به‌طور مستقیم باعث بالا آمدن سطح دریا نمی‌شود، چون این یخ از قبل روی آب شناور است. بااین‌حال، نقش مهمی در محافظت از یخ‌تاق‌ها و یخچال‌های قاره جنوبگان دارد.

یخ دریایی مانند سپر عمل می‌کند و تماس مستقیم یخ‌های خشکی با آب نسبتاً گرم اقیانوس را کاهش می‌دهد. اگر این پوشش در زمستان گسترده نشود، بخش بیشتری از یخ‌های جنوبگان در معرض آب گرم‌تر قرار می‌گیرد. ذوب سریع‌تر یخچال‌ها و یخ‌تاق‌های خشکی می‌تواند به افزایش سطح آب دریاها منجر شود.

در اکوسیستم جنوبگان، بخش بزرگی از حیات به چرخه‌ی منظم شکل‌گیری و ذوب یخ‌های دریایی وابسته است. این یخ‌ها زیستگاه و منبع غذایی موجودات کوچک دریایی را فراهم می‌کنند و همان موجودات نیز پایه‌ی زنجیره‌ی غذایی ماهی‌ها، پرندگان و پستانداران دریایی هستند. به همین دلیل، کاهش یا بی‌نظمی در تشکیل یخ‌های دریایی می‌تواند اثر خود را در بخش‌های مختلف این اکوسیستم نشان دهد.

روند گرم‌شدن کنونی اقلیم عمدتاً نتیجه‌ی فعالیت‌های انسانی، به‌ویژه مصرف سوخت‌های فسیلی، است. به همین دلیل، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای همچنان می‌تواند بر سرعت و شدت این تغییرات اثر بگذارد.

پژوهش در ژورنال Geophysical Research Letters منتشر شده است.