تسخين المحيط تحت السطحي على مقياس آلاف السنين إلى المقياس المداري وتشكّل بولينيات قبالة أرض الملكة مود خلال العصر الجليدي الأخير

لماذا يهم الدفء الخفي تحت جليد القارة القطبية الجنوبية

عندما نتخيل العصر الجليدي الأخير، نتصور عالماً متجمداً وثابتاً. ومع ذلك، كان المحيط تحت الجليد البحري المحيط بأنتاركتيكا بعيداً عن السكون. تبحث هذه الدراسة عميقاً تحت سطح بحر ويديل، قبالة أرض الملكة مود في شرق القارة القطبية الجنوبية، وتكشف أن دفعات من مياه دافئة نسبياً صعدت مراراً نحو السطح، فاتحة مساحات واسعة من الماء الخالي من الجليد تُسمى بولينيات. لم تؤدّ هذه الإطلاقات الخفية للحرارة إلى ذوبان الغطاء الجليدي بشكل شامل؛ بل ربما ساعدت على نموه في بعض النواحي. فهم كيفية تفاعل المحيط والجليد والغلاف الجوي في هذا الرقص القديم أمر بالغ الأهمية للتنبؤ بكيفية إعادة تشكيل المحيطات الدافئة اليوم لأنتاركتيكا ومستويات البحر العالمية.

كبسولة زمنية محيطية فريدة على قاع البحر

استعاد الباحثون نواة راسب طويلة من هضبة بونغنشتوك، نتوء بحري في شرق بحر ويديل، على بعد نحو 70 كيلومتراً شمال الحافة الجرفية الأنتاركتيكية الحديثة. في هذه النواة تراكمت الطمي وأغلفة دقيقة لأحياء عائمة مجهرية تُسمى الفورامينيفيرا (لا سيما Neogloboquadrina pachyderma) بشكل شبه مستمر بين 75 ألف و20 ألف سنة مضت، ممتدة عبر جزء كبير من العصر الجليدي الأخير. تحفظ هذه الأغلفة بصمات كيميائية دقيقة للمياه التي نمت فيها. بقياس عدة إشارات مستقلة في الأغلفة — نظائر الأكسجين والكربون، ونسبة المغنيسيوم إلى الكالسيوم، والنظائر النادرة "المتجمعة" — أعاد الفريق بناء تغيرات في درجات الحرارة تحت السطح، والملوحة، والمواد المغذية في الطبقات العليا من 50–150 مترًا من المحيط على مدى عشرات الآلاف من السنين.

مياه دافئة تكمن تحت السطح البارد

اليوم، يتميز الجزء العلوي من المحيط الجنوبي بطبقات: طبقة سطحية باردة نسبياً وأقل ملوحة فوق كتلة أكثر ملوحة ودافئة قليلاً تُعرف باسم "مياه عميقة دافئة". يحافظ التباين الكثافي بين هاتين الطبقتين على المياه الدافئة في الأعماق ويساعد على حماية رفوف الجليد الساحلية من الذوبان. تُظهر نواة الرواسب أنه خلال العصر الجليدي الأخير تغير هذا التوازن مراراً. تكشف المؤشرات عن فترات ارتفعت فيها درجات الحرارة على أعماق 50–150 مترًا بنحو 1–2 درجات مئوية في الوقت الذي كانت فيه درجات حرارة الهواء في أنتاركتيكا تهبط. ترافقت هذه الفترات الدافئة تحت السطح أيضاً مع ظروف أكثر ملوحة وغنىً بالمواد المغذية، مما يشير إلى أن كتلة الماء العميق الدافئ تحرّكت صعوداً إلى أعماق أضيق حيث عاشت الفورامينيفيرا.

فتح بولينيات قديمة داخل بحر متجمد

خلال أبرد فترات العصر الجليدي الأخير — خصوصاً حول 72–63، 58–55، 52–48، 43–40، و38–20 ألف سنة مضت — تشير الأدلة إلى أن المياه العميقة الدافئة صعدت أقرب إلى السطح. يجادل المؤلفون بأن هذا إعادة الترتيب الرأسي للحرارة والملح أضعفت مراراً الطبقات الكثافية وشجعت تكوّن بولينيات مفتوحة المياه قبالة أرض الملكة مود، على الرغم من أن الجليد البحري كان واسع الانتشار وسميكاً في أماكن أخرى. في هذه البولينيّات لم يكن بوسع الجليد البحري التكوّن أو الاستمرار بسهولة لأن الحرارة كانت تتصاعد من الأعماق وتتبدد إلى الغلاف الجوي. تدعم مؤشرات مستقلة هذه الصورة: تظهر نُوى رواسب أخرى في المنطقة إنتاجية غير معتادة وحفظًا جيدًا للأغلفة خلال الفترات الجليدية، وتشير حفريات من مستعمرات طيور البطريق الثلجي على اليابسة إلى أن المياه المفتوحة لا بد وأنها كانت متاحة ضمن نطاق تغذيتها المحدود رغم توسع غطاء الجليد البحري.

الرياح والجليد والمحيطات البعيدة متواطئون مشتركـون

تربط الدراسة بين هذه البولينيّات المتكررة وشبكة من القوى المتداخلة التي تمتد عبر أزمنة مختلفة. على مقاييس مدارية تبلغ نحو 41,000 سنة، غيّرت تغيرات ميلان الأرض التباين بين المناخ في خطوط العرض المنخفضة والمرتفعة. فترات الميلان المنخفض عززت فروق درجات الحرارة بين المناطق الاستوائية والقطبية، مما فضّل رياحًا غربية أقوى وزاد من تدفق المياه العميقة الدافئة إلى دوامة ويديل. في الوقت نفسه، ساعدت مساحة واسعة من الجليد البحري الجليدي ورياح نزولية (كاتاباتيك) قوية من غطاء جليدي أوسع لأنتاركتيكا على حبس الحرارة في الأعماق حتى أصبحت المحيطات العليا غير مستقرة بما يكفي للانقلاب. على مقياس أقصر يبلغ آلاف السنين، كانت ظواهر التسخين تحت السطحي في المحيط الجنوبي تميل إلى الحدوث عندما كان الدوران العرضي الأطلنطي — وهو مكوّن رئيسي لدوران المحيط العالمي — قويًا. هذا يشير إلى رابط متأرجح على نحو الميزان بين التحولات المناخية في شمال الأطلسي والمحيط الجنوبي.

ما الذي يعنيه هذا للأعصر الجليدية ولمستقبلنا

يستنتج المؤلفون أن "بولينيا جليدية متكررة في أرض الملكة مود" كانت سمة طبيعية للعصر الجليدي الأخير، وربما كانت كبيرة مثل بولينيا ويديل الكبرى المرصودة في سبعينيات القرن الماضي، لكنها عملت على مدى آلاف السنين بدلًا من سنوات قليلة فقط. من خلال طرد الحرارة من المحيط إلى الغلاف الجوي خلال فترات البرد، ربما زادت هذه البولينيّات من تساقط الثلوج فوق أنتاركتيكا وسماكة الغطاء الجليدي عند حافة القارة، حتى بينما حركت أعماق المحيط وربما أثرت على الدوران العالمي وتخزين الكربون. على الرغم من أن البولينيات الحديثة التي تُرى في صور الأقمار الصناعية تتشكل في ظل ظروف خلفية مختلفة، فإنها تُظهر أن هذه المنطقة تظل حساسة جداً لتحولات صغيرة في الرياح، والجليد البحري، وبنية المحيط. يقدم الماضي إذن تحذيراً: التغيرات في الحرارة الخفية تحت السطوح حول أنتاركتيكا يمكن أن تعيد تنظيم نظام الجليد–المحيط بسرعة، بعواقب قد تتردد أصداؤها حول العالم.

الاستشهاد: Pinho, T.M.L., Nürnberg, D., Nele Meckler, A. et al. Millennial-to-orbital-scale subsurface ocean warming and Polynya formation off Dronning Maud Land during the last glacial. Nat Commun 17, 2440 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70498-w

الكلمات المفتاحية: بولينيات القطب الجنوبي, دائرية المحيط الجنوبي, تسخين المحيط تحت السطحي, العصر الجليدي الأخير, أرض الملكة مود