الدور المحتمل لتوسع الممر البحري القطبي في دفع الانتقال الأوسط للبلستوسين

لماذا يهم ممر قطبي بعيد اليوم

منذ مئات الآلاف من السنين، قد يكون تغيير طفيف في قاع البحر القطبي قد ساهم في تحويل إيقاع العصور الجليدية على الأرض. تتحرى هذه الدراسة كيف أن فيضان رف بارنتس التدريجي، الذي فتح ممرًا بحريًا جديدًا بين المحيط المتجمد الشمالي والمحيط الأطلسي الشمالي، قد أعاد تشكيل دوران المحيطات، وحبس مزيد من الكربون في أعماق البحار، ومكّن الصفائح الجليدية الأكبر من البقاء. يساعد فهم هذا التنظيم القديم على تفسير سبب انتقال الكوكب من أعصر جليدية أقصر وأصغر إلى تجمدات أطول وأعمق لا تزال تنعكس في نظام مناخنا.

لغز في إيقاع العصور الجليدية

تُظهر سجلات المناخ أنه بين نحو 1.25 و0.7 مليون سنة مضت، خلال الانتقال الأوسط للبلستوسين، تغيّرت طبيعة العصور الجليدية على الأرض. قبل هذه الفترة، كانت الأنهار الجليدية تتقدم وتتراجع تقريبًا كل 41,000 سنة، متتبعةً الميل الطفيف لمحور الأرض. بعد ذلك، تحوَّل النمط إلى دورات تقرب من 100,000 سنة، مع فترات جليدية أبرد وأطول وفترات دافئة أقصر. وبما أن الإشعاع الشمسي الوارد تغير قليلًا عبر تلك الحقبة، يشتبه العلماء في أن تغييرات بطيئة داخل نظام الأرض، مثل سلوك الصفائح الجليدية ودوران المحيطات، غيّرت كيفية استجابة المناخ للدفعات المدارية.

الاستماع إلى محيطات قديمة ببصمات كيميائية

للبحث عما حدث في القطب الشمالي، حلل الباحثون نواة ترسيب طويلة من مرتفع مندلييف في جزء الغرب من المحيط المتجمد الشمالي. قاسوا نسب نظائر النيوديميوم المحفوظة في طبقة رقيقة من معادن الحديد والمنغنيز التي تشكلت على قاع البحر أثناء ترسيب الرواسب. تحمل الكتل المائية المختلفة "تواقيع" نيوديميوم مميزة، لذا تكشف التغيرات في هذه النسب عن تغييرات في المياه التي ملأت أعماق القطب الشمالي. من خلال جمع هذا السجل مع بيانات سابقة، ومقارنته بمواقع أخرى في القطب الشمالي والمحيط الأطلسي الشمالي، بنوا تاريخًا يقارب مليوني سنة لمدى قوة الاتصال بين المحيط الأطلسي والقطب الشمالي.

دلائل على تزايد مياه الذوبان وتغير التدفق

يُظهر سجل النيوديميوم نمطين أساسيين. أولاً، بعد الانتقال الأوسط للبلستوسين تظهر انحرافات قصيرة وحادة يربطها المؤلفون بنبضات مياه ذائبة ناتجة عن تمدد الصفائح الجليدية في أمريكا الشمالية وأوراسيا. من المحتمل أن هذه النبضات نقلت كميات كبيرة من المياه العذبة وصخور مبلوعة إلى القطب الشمالي، مغيرةً كيمياء المياه العميقة للحظات. ثانيًا، أسفل هذا الضجيج يوجد اتجاه طويل الأمد: قبل الانتقال، يبدو أن أعماق القطب الشمالي كانت متأثرة بشكل أقل بمياه الأطلسي وكانت أكثر عذوبة على السطح باستمرار، بينما بعد الانتقال تتحول الإشارة الأساسية نحو قيم تطابق المدخل الأطلسي الحديث. جنبًا إلى جنب مع الأدلة من الأحافير الدقيقة والنظائر على تغير ملوحة السطح وتوزع الأنواع، يشير هذا إلى أن الاتصال بين الأطلسي والقطب الشمالي تقوّى تدريجيًا.

فتح باب جديد في القطب الشمالي

توفر الدراسات الجيولوجية للأرفف المحيطة سببًا محتملاً لهذا التغير. بينما نمت الصفائح الجليدية في نصف الكرة الشمالي ونحتت رف بارنتس على مدى دورات جليدية عديدة، جرفت كميات هائلة من الصخر وخفضت مستوى اليابسة، محولةً منصة كانت جافة في الغالب تدريجيًا إلى ممر مغمور بالماء. تشير النماذج وخرائط قاع البحر إلى أن هذا الممر في بارنتس أصبح ممرًا بحريًا مستقرًا تقريبًا في نفس وقت الانتقال الأوسط للبلستوسين. بمجرد افتتاحه، قدّم طريقًا ثانويًا رئيسيًا، إلى جانب مضيق فرام، لدخول مياه الأطلسي المالحة إلى القطب الشمالي ولتدفق مياه القطب الأكثر عذوبة إلى الجنوب. يمكن أن يعزز هذا المسار الجديد تصدير مياه سطحية باردة وعذبة إلى شمال الأطلسي دون الحاجة إلى دوران عكسي عالمي أقوى.

من إعادة تشكيل الممر إلى أعصر جليدية أطول

يقترح المؤلفون أن هذا النظام البوابي المعاد ترتيبه ساعد في تحلية شمال الأطلسي، مضعفًا الخلط العميق هناك ومتيحًا لانتشار مياه جنوبية كثيفة وغنية بالكربون إلى الشمال في المحيط العميق. ستخزن هذه الحوضة الأعمق من المياه "القديمة" مزيدًا من الكربون بعيدًا عن الغلاف الجوي، مما يخفض مستويات ثاني أكسيد الكربون ويبرّد الكوكب. في الوقت نفسه، فإن الحرارة والرطوبة الإضافيتين المحمولتين شمالًا بواسطة مياه الأطلسي كانت تغذي تساقط الثلوج فوق الصفائح الجليدية النامية، بينما حد السطح الأكثر عذوبة من قدرة الخلط العميق. جعلت هذه التغذيات المرتبطة الصفائح الجليدية أكبر وأكثر استقرارًا بحيث استطاعت البقاء خلال ذروات دافئة وجيزة في الإشعاع الشمسي، واستجابةً بدلًا من ذلك على فترات أببط تقارب 100,000 سنة. بهذه الطريقة، قد يكون لممر قطبي يفتح ببطء دور هادئ لكنه قوي في إعادة تشكيل دورات العصور الجليدية على الأرض.

الاستشهاد: Jang, K., Bayon, G., Han, Y. et al. The potential role of Arctic seaway expansion in driving the Mid-Pleistocene Transition. Commun Earth Environ 7, 449 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03570-4

الكلمات المفتاحية: الانتقال الأوسط للبلستوسين, دوران محيط القطب الشمالي, ممر بارنتس, الدورات الجليدية, تخزين الكربون في المحيط