منذ 18000 عام ، دمر 'تبديل زيلانديا' الأنهار الجليدية للأرض. هل عادت؟

أشخاص يتسلقون نهر فرانز جوزيف الجليدي ، نيوزيلندا. (جاكمان تشيو / أنسبلاش)

في وقت سابق من هذا الشهر ، انتهينا من آخر مسح سنوي لخط الجليد في نهاية الصيف فوق الجزيرة الجنوبية لنيوزيلندا (تي وايبونامو) ، حيث قدمنا ​​رؤية عين الطائر لكيفية أداء الأنهار الجليدية خلال العام الماضي.

تضيف هذه المجموعة من الصور الجوية إلى ما يقرب من نصف قرن منظور لا يمكن دحضه ومثير آثار تغير المناخ على المناظر الطبيعية المجمدة في نيوزيلندا.

بصراحة ، تبدو الأنهار الجليدية في نيوزيلندا هزيلة. وتخللتها موجة حرارة بحرية أخرى في بحر تسمان أحر عام مسجل على الصعيد الوطني في نهاية عام 2021 ، يغمر الدفء جبال الألب الجنوبية. استمر هذا النمط في صيف نصف الكرة الجنوبي لعام 2022.

بينما تستمر الأنهار الجليدية في نيوزيلندا في الشعور بالحرارة والانكماش ، يصبح حجر الأساس الذي لم يشهد ضوء النهار على مر العصور مكشوفًا. أحواض مليئة بالمياه الذائبة تبدأ في التكاثر عبر المناظر الطبيعية. في كثير من الحالات ، توجد حلقة من الأوساخ والصخور حول بعض أكبر بحيرات نيوزيلندا تشير إلى المكان الذي وصل إليه الجليد في يوم من الأيام.

يستكشف بحثنا الحالي هذه التلال الصخرية المكشوفة لاستعادة تاريخ مناخ نيوزيلندا.

بصمات التغيير في المشهد

يتم استدعاء أكوام الصخور المتراجعة من الأنهار الجليدية التي تشبه التلال موراينز . مباشرة أمام بعض أكبر الأنهار الجليدية لجبال الألب الجنوبية ، تحيط موراين جديدة بحيرات ذات لون فيروزي ، مع وجود الجليد فيها. لا يترك هذا المشهد مجالًا لإنكار التراجع السريع للجليد من المناظر الطبيعية لجبال الألب.

في اتجاه مجرى النهر ، يتم لف موراين أكثر شمولاً مثل شرائط حول أحواض بحيرة ضخمة تقع على طول حافة جبال الألب الجنوبية. تمتد بعض هذه التضاريس لأميال ، وهي توضح أن الجليد كان أكثر اتساعًا في الماضي.

بحيرات Mueller و Hooker و Tasman محاطة بالموراينز في منتزه Mt Cook الوطني. (أندرو لوري ، CC BY-SA)

نحن نعلم أن العمليات التي شكلت تلك الأعماق يجب أن تكون مشابهة لما نلاحظه اليوم. لكن كم عمرهم؟ ماذا حدث للجليد الضخم الذي كان هناك ، ولماذا تراجع؟

تم إنشاء آلية جديدة تشرح تحولًا سريعًا في نهاية العصر الجليدي الأخير - تسمى زيلانديا سويتش - بناءً على أدلة الركام النيوزيلندية. تتحدى هذه الفرضية الجديدة وجهة النظر الراسخة حول سبب تغير الأنهار الجليدية في الماضي القريب والبعيد.

بينما يركز مفتاح زيلانديا على التراجع العالمي للجليد في عصور ما قبل التاريخ ، نعتقد أنه قد يفسر أيضًا ما يحدث الآن مع الأنهار الجليدية لدينا.

(الخريطة: David Barrell، GNS Science؛ Photos: Aaron Putnam & George Denton، University of Maine، CC BY-SA)

إلى اليسار: تُظهر الخريطة بحيرة أوهاو وبحيرة بوكاكي موراينز ، مع التعبير عن أعمارهما بآلاف السنين قبل الحاضر. إلى اليمين: تشير بحيرة بوكاكي (أ) وبحيرة أوهاو (ب) إلى أن الجليد قد تراجع بسرعة منذ 18000 عام.

أدلة من قارة غارقة تقريبًا

يستخدم علماء الجيولوجيا الجليدية مادة كيميائية نادرة النظائر محاصرون في الصخور لتتبع تاريخ سطح الأرض بتقنية تسمى تأريخ التعرض السطحي للكون.

تقيس هذه الطريقة طول الصخور الموجودة على السطح اليوم تتعرض للأشعة الكونية . الصخور التي تم نقلها داخل الجليد المتدفق ليس لها سجل تعرض.

عندما يتم إسقاطها في ركام وتعرضها للأشعة الكونية من الفضاء الخارجي ، تبدأ 'ساعتها الكونية' وتبدأ النظائر النادرة في التراكم داخل المعادن في الصخور.

بمجرد تحديد تواريخ التعرض لصخور الركام ، يتم ربطها بالخرائط التفصيلية التي تحدد تسلسل تقدم الجليد والتراجع. يوجد الآن المئات من النتائج التي تظهر في الركام الرئيسي حول بحيرات جبال الألب الجنوبية الوسطى - بوكاكي وتيكابو وأوهاو حدث التغيير السريع منذ حوالي 18000 عام .

في البحر في بحر تاسمان ، تشير الأحافير الدقيقة من نوى الرواسب إلى تيارات المحيط وحدوده في نفس الوقت بالضبط . يمكن أن تفسر نمذجة المناخ التغيرات الأرضية والبحرية المتزامنة من خلال تبديل رئيسي للرياح الغربية في نصف الكرة الجنوبي فوق منطقة شبه مغمورة بالمياه. قارة زيلانديا - ومن هنا جاءت فرضية زيلانديا سويتش.

عندما يتم تشغيل مفتاح زيلانديا ويدور في المناطق الغربية الجنوبية ، فإنه يساعد على تعزيز تصدير بخار الماء من المناطق المدارية وأنماط دوران الغلاف الجوي التي تدفع الاحترار في كلا نصفي الكرة الأرضية. إذا تم التمسك بفرضية زيلانديا سويتش ، فإن القصة المتعلقة بأصول العصر الجليدي الرباعي وتأثيراتها على المناخ العالمي والنظم البيئية النباتية والحيوانات القديمة سوف تحتاج إلى إعادة كتابتها.

مفتاح زيلانديا وفقدان الجليد

بعد 18000 عام ، تتحرك رياح التغيير الجنوبية مرة أخرى. يتم ضخ المياه شبه الاستوائية في بحر تاسمان ، زيادة تواتر موجات الحر البحرية . درجات الحرارة في نيوزيلندا ترتفع بشدة.

أنهار الغلاف الجوي المحملة بالرطوبة الاستوائية تخترق خطوط العرض في القطب الجنوبي وتجلب درجات الحرارة القياسية معهم . الوضع الحالي له سمات مميزة لأن مفتاح زيلانديا يلعب دورًا معززًا - ولكن هذه المرة ، الأرض في حالة بين جليدية وليست حالة العصر الجليدي.

أحدث الأنهار الجليدية لجبال الألب الجنوبية ابحاث يظهر أن درجات الحرارة في فصل الشتاء الدافئ مقترنة بإحكام مع اتجاه خط الثلج المتصاعد. كما أن اتجاه خط الثلج المتصاعد يتسارع بوتيرة تنذر بالخطر.

(أندرو لوري ، CC BY-SA)

في الاعلى: استمر خط الثلج الصيفي لنيوزيلندا (المعروف أيضًا باسم ارتفاع خط توازن نيوزيلندا) في الارتفاع في السنوات الأخيرة. ومن المتوقع أن يكون على الأقل 200 متر فوق متوسط ​​الارتفاع 1981-2010 بحلول العقد القادم.

تم ربط سلسلة من السنوات شديدة الحرارة مع خطوط ثلجية عالية بشكل استثنائي تقود هذا النمط انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ . تم التوصل إلى استنتاجات مماثلة في الآونة الأخيرة تسارع فقدان الجليد العالمي .

(مستنسخ من Lorrey et al. 2022، CC BY-SA)

في الاعلى: يتسارع ارتفاع خط الجليد في جبال الألب الجنوبية. بحلول عام 2035 ، من المتوقع أن تقترب العديد من الأنهار الجليدية التي ترصدها NIWA من الانقراض.

تزيد هذه الروابط من احتمال أن تكون الأنشطة البشرية قد حركت مفتاح زيلانديا إلى مستوى أعلى من وضع 'التشغيل' ، وقد تظل عالقة هناك في المستقبل المنظور.

إذا كان ما يتكشف هو أي شيء مشابه لما حدث عندما قلص مفتاح زيلانديا العصر الجليدي خلال آخر نهاية جليدية ، يمكننا أن نتوقع تأثيرات كبيرة وسريعة وعالمية على إعادة تنظيم المناخ.

قد تؤدي التغييرات المقبلة أيضًا إلى بداية النهاية - النهاية النهائية - للعديد من الأنهار الجليدية في الشمال والجنوب.

أندرو لوري ، عالم رئيسي ورئيس برنامج مناخات وبيئات نصف الكرة الجنوبي ، المعهد الوطني لأبحاث المياه والغلاف الجوي ؛ آرون بوتنام ، أستاذ مشارك، جامعة مين ؛ ديفيد باريل ، جيولوجي وجيومورفولوجي ، علوم GNS ؛ جورج دنتون ، أستاذ، جامعة مين ، و جولين راسل ، أستاذ، جامعة أريزونا .

تم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.