تدفق المياه تحت الجليد وديناميكيات الجليد أثناء فيضانات بحيرات جليدية مفاجئة رُصِدت من الفضاء

فيضانات خفية تحت الجليد

عند ارتفاع قمة غطاء جليد فاتنايوكول في آيسلندا، تتدفق أحياناً فيضانات هائلة غير مرئية تحت مئات الأمتار من الجليد قبل أن تنفجر عند حافة النهر الجليدي. تُعرف هذه الفيضانات الناتجة عن انفجار بحيرات جليدية باسم «يوكولهلاوبس»، ويمكنها إعادة تشكيل الوديان النهرية وتهديد الطرق والجسور، كما توفر نافذة نادرة لما يحدث عند الواجهة الخفية بين الجليد والصخر. تستخدم هذه الدراسة أقماراً صناعية وأجهزة ميدانية لمراقبة حدثين من هذا النوع في الزمن الحقيقي، كاشفةً كيف تسير المياه وتتكوم وتنحت مسارات تحت الجليد — وكيف تتحكم هذه الشبكات السرية في حركة النهر الجليدي نفسه.

عندما ينفجر بحيرة مدفونة

تحت بركان غريمسڤوطن، المحبوس تحت غطاء جليدي يصل سمكه إلى 300 متر، تمتلئ بحيرة تحت جليدية ببطء بمياه الذوبان الناتجة عن الحرارة الجوفية والبراكين وذوبان الصيف. كل عام أو عامين، يتجمع قدر كافٍ من الماء ليبدأ بالتسرب عبر «سد» جليدي ويهرب تحت النهر الجليدي، مغذياً فيضاناً يتدفق في النهاية على بعد 50 كيلومتراً عبر نهر جيجوكڤيسل. لعقود، رصد العلماء هذه اليوكولهلاوبس في الغالب بقياس ارتفاع النهر، لكن ذلك لا يقدم إلا لمحة بعيدة عما تفعله المياه خلال رحلتها عبر الأنفاق والألواح تحت الجليد.

مراقبة حركة الجليد من الفضاء

في 2021 و2022، جمع المؤلفون بين محطات GPS أرضية على الجليد وصور رادارية متكررة من كوكبة أقمار ICEYE الصناعية. يستطيع الرادار رصد تغيرات طفيفة في ارتفاع سطح النهر الجليدي وحركته الجانبية، حتى خلال الغيوم وفترات الظلام القطبي. من خلال تجميع هذه اللمحات معاً، بنى الفريق خرائط ثلاثية الأبعاد لكيف ارتفع سطح الجليد وغَطَّ في الهاوية وتسارَع على طول مسار الفيضان قبل وأثناء وبعد حدثي اليوكولهلاوبس. كما استخدموا صوراً بصرية عالية الدقة لإعادة بناء شكل البحيرة المدفونة وقاع الوادي الصخري، مما مكنهم من تقدير كمية المياه المخزنة وأماكن توزعها.

موجات فيضان، أحواض خفية، وانثناء الجليد

تُظهر سجلات الأقمار الصناعية أن الفيضانات الناتجة لا تجري ببساطة عبر نفق واحد مثل الماء في أنبوب. بدلاً من ذلك، بعد تسرب أولي قرب البحيرة ينحت ممرًا صغيرًا، يتشكل عنق زجاجة إلى أسفل يجبر المياه على التراكم ثم الانتشار كموجة فيضان بطيئة الحركة تحت الجليد. ومع تحرك هذه الموجة نحو حافة الجليد، يعلو الجليد المغطي عن القاعدة محلياً بأكثر من متر على امتدادات بطول عشرات الكيلومترات، مكوناً مساحات شاسعة من الأحواض تحت الجليدية. يحسب المؤلفون أن حجم الماء المخزن مؤقتاً في هذه الأحواض يفوق بكثير ما يمكن أن يتكوَّن فقط من ذوبان الجليد على طول قناة ضيقة، مما يعني أن «رفع» الجليد هيدروديناميكياً بعيداً عن الصخر يقوم بمعظم عمل التخزين.

التحول بين الألواح والأنفاق

تكشف أنماط الارتفاع والانخفاض المفصّلة أن أسلوب التصريف يختلف على طول مسار الفيضان. في الجزء العلوي الشديد الانحدار القريب من غريمسڤوطن، يغرق سطح الجليد في الغالب أثناء التدفق العالي، توافقاً مع مرور مياه سريعة عبر قنوات ضيقة وفعالة تتسع بالانصهار. أبعد باتجاه أسفل النهر الجليدي، حيث يكون السطح أكثر اعتدالاً، يكون الإشارة الرئيسية هي تجمع المياه ثم انهيار لاحق للجليد عند تصريف الماء المخزن، وهو سمة مميزة للتدفق الشبيه باللوح الواسع. قرب حافة النهر الجليدي، يرى العلماء شريطاً ضيقاً من خفض السطح يظهر كقناة نهائية منظمة تصرف المياه إلى النهر. على مدار الأحداث، يمكن أن تقفز السرعة الأفقية للنهر الجليدي إلى عدة أضعاف معدلِها المعتاد، وتنتشر تلك التغيرات حتى إلى مناطق لم تُغرَق مباشرة، مما يبرز حساسية حركة الأنهار الجليدية لضغط الماء عند قاعدتها.

صورة جديدة لفيضانات الأنهار الجليدية والجليد المستقبلي

بربط مستويات البحيرة وتصريف النهر وقياسات حركة الجليد من الفضاء، تقترح الدراسة صورة موحّدة خطوة بخطوة لكيفية تطور هذه اليوكولهلاوبس: تسرب صغير، ممر ينمو، عنق زجاجة منخفض المجرى، موجة فيضان متقدمة تجمع المياه وتُعلّي الجليد، وأخيراً نموّ وإغلاق للأنفاق التي تُصرف النظام. تُظهر الدراسة أن الفيضانات الحقيقية تمزج بين سلوكيات كان يُظن سابقاً أنها تنتمي لأنواع منفصلة «بطيئة» و«سريعة»، وأن التخزين المؤقت للمياه تحت الأنهار الجليدية يمكن أن يكون هائلاً. فهم هذه الشبكات الخفية ضروري ليس فقط للتنبؤ بالفيضانات الخطرة ولكن أيضاً للتنبؤ بكيفية استجابة الأنهار الجليدية وصفائح الجليد مع تغيُّر مدخلات مياه الذوبان في مناخ دافئ.

الاستشهاد: Magnússon, E., Drouin, V., Pálsson, F. et al. Subglacial water flow and ice dynamics during glacial lake outburst floods observed from space. Nat Commun 17, 3471 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70428-w

الكلمات المفتاحية: فيضانات بحيرات جليدية مفاجئة, تدفق المياه تحت الجليد, غريمسڤوطن آيسلندا, ديناميكيات الأَنهُر الجليدية, ملاحظات رادارية بواسطة الأقمار الصناعية