القطب الشمالي. الأطلسي. منذ زمن بعيد ، كان المحيطان موجودان في وئام ، حيث تتدفق مياه المحيط الأطلسي الدافئة والمالحة بلطف إلى القطب الشمالي. ساعدت الطبيعة الطبقية للقطب الشمالي – جليد البحر في الأعلى ، والمياه العذبة الباردة في الوسط ، والمياه الدافئة المالحة في القاع – على تثبيت الحدود بين المحيط القطبي والمحيط الأطلسي الأكثر دفئًا.
لكن كل شيء تغير عندما بدأ المحيط الأكبر في التدفق أسرع مما يمكن أن يستوعبه المحيط القطبي ، مما أدى إلى إضعاف التمييز بين الطبقات وتحويل مياه القطب الشمالي إلى شيء أقرب إلى المحيط الأطلسي. هذه العملية ، التي تسمى Atlantification ، هي جزء من سبب ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي بشكل أسرع من أي محيط آخر.
قال يوينج دجيرن لين ، عالم المحيطات الفيزيائي بجامعة بانجور في ويلز: “إنه ليس غزوًا جديدًا للقطب الشمالي”. “الجديد هو أن خصائص القطب الشمالي تتغير.”
تقدم الأقمار الصناعية بعضًا من أوضح القياسات للتغيرات في المحيط المتجمد الشمالي والجليد البحري. لكن سجلاتهم تعود إلى ما يقرب من 40 عامًا فقط ، مما يحجب كيف تغير مناخ المحيط في العقود السابقة.
قال توماسو تيسي ، الباحث في معهد العلوم القطبية CNR بإيطاليا: “للعودة إلى الوراء ، نحتاج إلى نوع من آلة الزمن”.
في ورقة نشرت الأربعاء في المجلة تقدم العلم، Tesi وزملاؤه كانوا قادرين على العودة بالزمن إلى الوراء مع نوى الرواسب الطويلة المأخوذة من قاع البحر ، والتي حفظت 800 عام من التغيرات التاريخية في مياه القطب الشمالي. وجد تحليلهم أن Atlantification بدأ في بداية القرن العشرين – قبل عقود من توثيق العملية بواسطة صور الأقمار الصناعية. ارتفعت درجة حرارة القطب الشمالي بنحو درجتين مئويتين منذ عام 1900. لكن هذا التطلن المبكر لم يظهر في النماذج المناخية التاريخية الحالية ، وهو تناقض يقول المؤلفون إنه قد يكشف عن فجوات في هذه التقديرات.
قال تيسي: “إنه أمر مقلق بعض الشيء لأننا نعتمد على هذه النماذج للتنبؤات المناخية المستقبلية”.
ووصف محمد عزت ، الباحث في حرم ترومسو بجامعة القطب الشمالي في النرويج والذي لم يشارك في البحث ، النتائج بأنها “رائعة”.
كتب عزت في رسالة بالبريد الإلكتروني: “هناك حاجة إلى معلومات عن التغيرات الماضية طويلة المدى في هيدروغرافيا المحيط المتجمد الشمالي ، وقد طال انتظارها”.
في عام 2017 ، استخرج الباحثون لبًا من الرواسب من قاع البحر في Kongsfjorden ، وهو مضيق جليدي في الطرف الشرقي من مضيق فرام ، وهو بوابة بين الأرخبيل النرويجي سفالبارد وجرينلاند ، حيث تختلط مياه القطب الشمالي والمحيط الأطلسي.
قام الباحثون بتقطيع اللب على فترات منتظمة وتجفيف تلك الطبقات. ثم جاءت العملية المضنية المتمثلة في غربلة وتحديد عينات المنخربات – كائنات وحيدة الخلية تبني أصدافًا معقدة حول نفسها باستخدام المعادن في المحيط.
عندما تموت المنخربات ، تنجرف أصدافها إلى قاع البحر وتتراكم في طبقات من الرواسب. هذه المخلوقات هي أدلة مهمة في عينات الرواسب. من خلال تحديد المنخربات الموجودة في العينة وتحليل كيمياء أصدافها ، يمكن للعلماء استخلاص خصائص المحيطات الماضية.
كانت الفكرة الأصلية للفريق هي إعادة بناء الظروف الأوقيانوغرافية للمنطقة التي تحتوي على مياه القطب الشمالي والمحيط الأطلسي ، والتي تعود إلى ما قبل 1000 إلى 2000 عام. لكن في شرائح اللب التي يعود تاريخها إلى أوائل القرن العشرين ، لاحظ الباحثون زيادة هائلة ومفاجئة في تركيز المنخربات التي تفضل البيئات المالحة – وهي علامة على اتلانتيفيكيشن ، في وقت أبكر بكثير مما وثق أي شخص.
قال فرانشيسكو موشيتيلو ، عالم المحيطات بجامعة كامبريدج ومؤلف الورقة البحثية: “لقد كانت مفاجآت كثيرة جدًا في إحدى الدراسات”.
كانت الكمية الهائلة من الرواسب عالية جدًا بحيث تمكن الباحثون من تجميع تسلسل زمني للمناخ الماضي نزولًا إلى زيادات مدتها خمس أو عشر سنوات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للعلامة البيولوجية الجزيئية أن تحدد سنة معينة ، 1916 ، عندما بدأ تعدين الفحم في Kongsfjorden. نظرًا لحدوث التحول الثقيل قبل هذه العلامة مباشرة ، يقدر الباحثون أن Atlantification بدأ حوالي عام 1907 ، أكثر أو أكثر.
عندما قارن الباحثون البيانات من نموذج المناخ القديم مع الآخرين لمعرفة ما إذا كانت متداخلة ، وجدوا أن النماذج المناخية الحالية ليس لديها أي علامة على هذا Atlantification المبكر. يقترح الباحثون عددًا من الأسباب المحتملة وراء هذا الغياب ، مثل التقليل من دور اختلاط المياه العذبة في القطب الشمالي أو حساسية المنطقة للاحترار.
يرى لين ، الذي لم يشارك في البحث ، فرقًا بين هذا الأطلس المبكر والتحليل الأطلنطي السريع الحالي ، والذي يحركه إلى حد كبير ذوبان الجليد البحري في القطب الشمالي. قال لين: “ما زال الوقت مبكرًا بعد بدء الثورة الصناعية بالنسبة لنا لتراكم الحرارة الزائدة في نظام الكواكب حتى تكون بشرية المنشأ في تلك المرحلة”.
المؤلفون ليسوا متأكدين من الأسباب الدقيقة الكامنة وراء Atlantification المبكر. إذا كانت التأثيرات البشرية هي السبب ، فإن “النظام بأكمله يكون أكثر حساسية للغازات المسببة للاحتباس الحراري مما كنا نعتقد في السابق” ، على حد قول موشيتييلو.
في احتمال آخر ، ربما يكون الاحترار الطبيعي السابق قد جعل المحيط المتجمد الشمالي أكثر حساسية تجاه الأطلنط المتسارع في العقود الأخيرة. “هل يمكن أن نكون قد زعزعة استقرار نظام كان يتحول بالفعل؟” قال تيسي.
هذا هو اللغز الجنوني لأي نموذج للمناخ القديم. قال لين وهو يضحك: “لم يكن أحد منا هناك”.
على الرغم من أن هذا ينطبق على البشر ، إلا أنه لا ينطبق على الشعاب المرجانية في مضيق فرام. تسجل الحيوانات طويلة العمر التغيرات في المناخ وغيرها من العوامل ، مما يجعلها حراسًا ممتازين لتاريخ المناخ. يأمل Tesi في دراسة الشعاب المرجانية التي تعيش على البارد في المضيق بعد ذلك ، لمعرفة البصيرة التي قد تقدمها حول اغتصاب المحيط الأطلسي للقطب الشمالي.
ظهر هذا المقال في الأصل بتنسيق اوقات نيويورك.
