صخور صلبة ومستنقعات عميقة تحت نهر جليدي ثويتس في القارة القطبية الجنوبية

مشهد مخفي تحت نهر جليدي عملاق

لقّب نهر جليدي ثويتس في غرب القارة القطبية الجنوبية بـ «نهر يوم القيامة» لأن التغيرات به قد ترفع مستويات سطح البحر العالمية بعشرات السنتيمترات خلال القرون القادمة. ومع ذلك، حتى وقت قريب كان لدى العلماء صورة غامضة فقط عما يكمن تحت طبقة من الجليد بسمك كيلومترين. استخدمت هذه الدراسة مسوحًا زلزالية حساسة — أي صدى مسيطرًا عليه في الجليد — لإنتاج خريطة مفصلة للعالم الخفي تحت النهر الجليدي. تكشف النتائج عن مزيج وعر من تلال صخرية صلبة، وأحواض عميقة مملوءة بالرواسب، ومناطق رطبة واسعة ومستقعات تحت جليدية تعمل جميعها معًا للتحكم في سرعة تراجع النهر الجليدي نحو داخل القارة القطبية الجنوبية.

لماذا يهم القاع تحت الجليد

يثبت نهر جليدي ثويتس بالفعل كأحد أكبر مساهمي القارة القطبية الجنوبية في ارتفاع مستوى سطح البحر، ويستقر فوق صخور أساسية تميل نحو الداخل. هذه الهندسة تجعله عرضة بشكل خاص: بمجرد أن يتراجع «خط الترسخ» حيث يعلو الجليد عن القاع ويبدأ في الطفو نحو الداخل، قد يصبح الجليد غير مستقر ويتدفق بسرعة أكبر إلى المحيط. تعتمد سرعة حدوث ذلك ليس فقط على مياه المحيط الدافئة التي تذوب مقدمة الجليد، بل أيضًا على طبيعة الأرض تحت الجليد. يمكن أن يعمل قاع صلب وخشن كالفرامل، بينما قد تحول الرواسب الناعمة والمشبعة بالماء قاعدة الجليد إلى سطح زلاقي. حتى الآن، كانت النماذج تضطر إلى التخمين بشأن العديد من هذه الصفات، مما أدى إلى تفاوت واسع في توقعات ارتفاع مستوى سطح البحر المستقبلي.

الاستماع لشكل وصلابة القاع

قاد فريق البحث مسافة تزيد عن 340 كيلومترًا عبر نهر جليدي ثويتس وهم يسحبون جهاز اهتزاز زلزالي متخصص و«سلسلة حساسات على الثلج». عن طريق إرسال اهتزازات مسيطرة إلى الجليد وتسجيل الصدى الراجع، أعادوا بناء صورة عالية الدقة لشكل القاع والمواد المكونة له. يظهر المقطع الطولي على امتداد الجريان، الممتد من قرب خط الترسخ لمئات الكيلومترات نحو الداخل، مناطق متناوبة من تضاريس ناعمة مائلة بلطف وتلال عالية ووعرة بواجهات حادة متجهة ضد اتجاه الجريان. يكشف مقطع ثانٍ يقطع النهر الجليدي عن كيفية تباين هذه السمات والمواد من الجذع المركزي السريع التدفق إلى الأطراف الأبطأ حركة.

تلال صخرية ونتوءات صخرية وأحواض رطبة

تُظهر البيانات الزلزالية أن قاع ثويتس بعيد كل البعد عن أن يكون موحدًا. ترتفع تلال صخرية كبيرة، مثل تلة ثويتس السفلى والعلوية، مئات الأمتار فوق محيطها وتعرض واجهات حادة متجهة نحو أعلى الجريان. تعمل هذه كعتبات مدفونة تقاوم التدفق السريع للجليد. على جوانبها المحاذية للتيار، وجد الفريق «ذيولًا» أكثر نعومة مكونة من رواسب متماسكة مغطاة بطبقات أكثر ليونة وقابلة للتشوه — أشكال أرضية تقليدية من نوع «قمة-وذيل» نحتها وبناها الجليد المتدفق. بين هذه التلال تكمن أحواض عميقة، بعضها يصل سمكه إلى عدة مئات من الأمتار، مملوءة برواسب تتراوح من متماسكة إلى شديدة المسامية. في العديد من الخِدَر، تشير الانعكاسات الزلزالية إلى وجود ماء حر أو رواسب غنية بالماء، مكونة جيوبًا وطبقات من الأرض الرطبة التي يمكن أن تقلل الاحتكاك عند قاعدة الجليد.

مستنقع عميق تحت الجليد

واحدة من أبرز الاكتشافات هي بحيرة تحت جليدية نشطة، تُعرف باسم Thw124، تقع تحت الجذع السريع التدفق للنهر الجليدي. تُظهر الأقمار الصناعية من الفضاء أن هذه المنطقة ترتفع وتهبط ببطء بمقدار عدة أمتار بينما يفرغ الماء ويعاود التعبئة. تكشف الملفات الزلزالية أن هذه البحيرة ليست مجرد بركة مسطحة من الماء، بل عشرات إلى أكثر من مئة متر من الرواسب شديدة المسامية والمشبعة بالماء تستقر فوق قاعدة أكثر تماسُكًا. تتركز هذه الترسبات الرخوة والرطبة أسفل مستودعات صخرية مرتفعة، مما يعكس هندسة أشكال القمة-وذيل ولكن بتركيب أكثر «طرواة». حتى بعد أحداث التصريف، يظل كثير من الماء محاصرًا داخل الرواسب، فتتصرف القاعدة كأنها مستنقع دائم أو خزان محيطي بدلًا من بحيرة تعمل بنظام تشغيل/إيقاف بسيط. في أماكن أخرى، تحت الحافة الشرقية للنهر الجليدي، يكون القاع في الغالب صلبًا ومتصلبًا، مع جيوب متفرقة فقط من المواد الأنعم والأكثر رطوبة.

تداعيات على ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل

لغير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أن مصير نهر جليدي ثويتس يعتمد بشدة على تفاصيل الأرض الخفية تحته. بدلاً من قاع بسيط صلب أو ناعم، يستقر النهر الجليدي على رقعة فسيفسائية من التلال الصخرية والأحواض الرسوبية والمستنقعات المشبعة بالماء. تعمل التلال الصلبة والحادة كفرامل يمكن أن تبطئ مؤقتًا تراجع خط الترسخ نحو الداخل، بينما يمكن أن تسمح الأحواض العميقة الرطبة والرواسب المشبعة بالماء للجليد بالانزلاق بسهولة أكبر والاتّنا إلى أبعد داخلًا. عادة ما تُسهل النماذج الحاسوبية الحالية هذه التعقيدات، مما يعني أنها قد تقلل من تقدير مدى قدرة هذه الميزات الخفية على إما مقاومة أو تسريع التراجع. من خلال توفير واحدة من أكثر النظرات تفصيلًا حتى الآن لعالم تحت نهر جليدي قطبي، تمنح هذه الدراسة بالموديليْن المعلومات التي يحتاجونها للتنبؤ بشكل أفضل بكم وبأي سرعة قد يضيف نهر جليدي ثويتس إلى مستويات سطح البحر العالمية.

الاستشهاد: Zeising, O., Eisen, O., Hofstede, C. et al. Hard rocks and deep wetlands beneath Thwaites Glacier in Antarctica. Commun Earth Environ 7, 366 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03502-2

الكلمات المفتاحية: نهر جليدي ثويتس, الهيدرولوجيا تحت الجليدية, صفائح الجليد القطبية, ارتفاع مستوى سطح البحر, التصوير الاهتزازي-الزلزالي