סלעים קשים וביצות עמוקות מתחת לקרחון ת'וייטס באנטארקטיקה

נוף נסתר מתחת לקרחון ענק

קרחון ת'וייטס במערב אנטארקטיקה קיבל את הכינוי "קרחון יום הדין" מאחר ששינויים בו יכולים להעלות את מפלס הים העולמי בעשרות סנטימטרים בעשורים ובמאה השנים הקרובות. עם זאת, עד לאחרונה המדענים ידעו רק תמונה מטושטשת של מה שמסתתר מתחת לשני הקילומטרים של קרח. המחקר הזה השתמש בסקרים סייסמיים רגישים — למעשה הדים מבוקרים בתוך הקרח — כדי ליצור מפה מפורטת של העולם התת-קרחוני הנסתר. הממצאים חושפים תערובת מחוספסת של רכסי סלע קשים, אגן עמוקים מלאי משקעים, ואזורים רטובים וביצות תת-קרחוניות נרחבות, שמשולבות זו בזו וקובעות עד כמה מהר הקרחון יכול לסגת לעומק היבשת.

מדוע הקרקע מתחת לקרח חשובה

קרחון ת'וייטס הוא כבר אחד התורמים הגדולים של אנטארקטיקה לעליית מפלס הים, והוא שוכן על מצע סלע ששופע כלפי פנים היבשת. גיאומטריה זו הופכת אותו לפגיע במיוחד: ברגע שקו העגינה — המקום שבו הקרחון מתרומם מהמצע ומתחיל לצוף — נסוג לכיוון הפנים, הקרח עלול לאבד יציבות ולזרום מהר יותר אל הים. קצב התהליך תלוי לא רק במים חמים מהאוקיינוס שממיסים את חזית הקרחון, אלא גם באופי הקרקע שמתחת לקרח. מצע קשה ומחוספס יכול לפעול כבלמים, בעוד שהמשקעים הרכים והמוצפים במים יכולים להפוך את תשתית הקרחון להשתלחות חלקה. עד כה, מודלים נאלצו להניח השערות רבות לגבי תכונות אלו, מה שהוביל לטווחים רחבים בתחזיות עליית מפלס הים העתידיות.

להקשיב לצורת המצע ולעוצמתו

צוות החוקרים נסע יותר מ-340 קילומטרים על פני קרחון ת'וייטס תוך כדי גרירת ויברטור סייסמי מיוחד ו"סנואוסטרימר" של חיישנים. על ידי שליחת רטט מבוקר לתוך הקרח והקלטת ההדים החוזרים, הם שיקמו תמונה ברזולוציה גבוהה של צורת המצע והחומרים המרכיבים אותו. הפרופיל לאורך כיוון הזרימה, הרץ מאז אזור קו העגינה עד למאות קילומטרים פנימה, מראה אזורים חלופיים של שטח חלק ומתון ושיאים משוננים גבוהים עם חזיתות תלולות הפונות כלפי מעלה. פרופיל שני החותך את הקרחון חושף כיצד תכונות וחומרים אלה משתנים מהגזע המרכזי הזורם במהירות החוצה אל השוליים הזזים לאט יותר.

רכסים, בליטות סלע ואגני רטובים

הנתונים הסייסמיים מראים שמצע ת'וייטס רחוק מלהיות אחיד. רכסי סלע גדולים, כמו רכס ת'וייטס התחתון והעליון, מתנשאים מאות מטרים מעל סביבתם ומציגים חזיתות תלולות הפונות כלפי מעלה. אלה פועלים כמו סלים קבורים שמתנגדים לזרימה מהירה של הקרח. בצדיהם הימניים מצאו החוקרים "זנבות" חלקים העשויים משקעים ממוצקים שנצפים על ידי שכבות רכות יותר שניתנות לעיוות — תצורות קלאסיות של "קראג-אנד-טייל" הנוצרות ונבנות על ידי קרח זורם. בין הרכסים שוכנים אאגנים עמוקים, חלקם בעומק של כמה מאות מטרים, המלאים במשקעים שנעים מקשים ועד לרבים נקבוביים. בשקעים רבים משקפות ההחזרים הסייסמיים נוכחות של מים חופשיים או משקעים עשירים במים, שיוצרים כיסים ושכבות של קרקע רטובה שיכולות להקטין את החיכוך בבסיס הקרח.

ביצה תת-קרחונית עמוקה תחת הקרח

אחת התגליות הבולטות היא אגם תת-קרחוני פעיל, הידוע כ-Thw124, מתחת לגזע הזורם במהירות של הקרחון. מהחלל, לוויינים מראים את האזור הזה עולה ויורד לאיטה בכמה מטרים כאשר מים מתנקזים וממלאים אותו שוב. הפרופילים הסייסמיים מראים שהאגם הזה אינו רק בריכה שטוחה של מים, אלא עשרות עד יותר ממאה מטרים של משקעים סופר-נקבוביים וספוחים במים המונחים על בסיס קשה יותר. המפוזרים הרכים והרווים הללו מצטברים במורד הזרימה של גבהי המצע, מהדהדים את גיאומטריית תצורות ה"קראג-אנד-טייל" אך בהרכב הרבה יותר "ביצהי". אפילו לאחר אירועי ניקוז, חלק גדול מהמים נשאר כלוא במשקעים, כך שהבסיס מתנהג יותר כמו ביצה או מאגר מתמשך מאשר כמו אגם דולף פשוט. באזורים אחרים, מתחת לקצה המזרחי של הקרחון, המצע רובו ככולו קשה וממוצק, עם רק כיסים מפוזרים של חומר רך ורטוב.

השלכות לעליית מפלס הים בעתיד

ללא מומחיות מיוחדת, המסר המרכזי הוא שגורל קרחון ת'וייטס תלוי בחוזקה בפרטי הקרקע הבלתי נראית שמתחתיו. במקום בסיס פשוט שהיה או קשה או רך, הקרחון נח על טלאי של רכסי סלע, אאגני משקע וביצות עשירות במים. רכסים תלולים וקשים פועלים כבלמים היכולים להאט זמנית את נסיגת קו העגינה לעבר הפנים, בעוד שאגנים עמוקים ורטובים ומשקעים רווים במים יכולים לאפשר לקרח להחליק ביתר קלות ולהתדלדל רחוק יותר מעלה הזרימה. המודלים הממוחשבים הנוכחיים נוטים להחליק על פני מורכבות זו, מה שאומר שהם עלולים להמעיט בחשיבותם של תכונות חבויות אלה בהתנגדות או בהאצה של הנסיגה. על ידי סיפוק אחת התצפיות המפורטות ביותר עד כה על העולם התת-קרחוני של קרחון אנטארקטי, המחקר הזה נותן למודליסטים את המידע שהם צריכים כדי לחזות טוב יותר כמה ובאיזו מהירות קרחון ת'וייטס יכול לתרום לעליית מפלס הים העולמי.

ציטוט: 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

מילות מפתח: קרחון ת'וייטס, הידרולוגיה התת-קרחונית, כיפת הקרח האנטארקטית, עליית מפלס הים, דימות ויברוסיסמי