تأثیر ذوب یخ ها بر وقایع زمین شناسی

 

حدود ده درصد خشکی های سیاره ما در سراسر سال پوشیده از یخ هستند. این یخ دایمی که در ابعاد بزرگ در مکان هایی ‌مثل قطب جنوب و روی رشته کوه های بلند و … وجود دارند صفحات یخ یا یخچال نامیده می شوند. این یخ ها اگر هوا به قدر کافی خنک باشد و به میزان لازم برف ببارد می توانند در جایشان باقی بمانند یا بعد از ذوب شدن دوباره منجمد شوند.

همه این یخ ها از میزان زیادی آب تشکیل شده اند و موقعی که ذوب می شوند، به اقیانوس ها ختم می شوند. مکانی مثل قاره قطب جنوب که اندکی از گرمای خورشید به آن می رسد به قدر کافی سرد است تا تمام سال پوشیده از یخ باشد. دست کم در حال حاضر این وضعیت صادق است. (یخ قطب شمال اطراف قطب شمال زمین است. این منطقه عمدتاً هم از اقیانوس پوشیده شده.)

اما هنگامی که دمای متوسط جهان افزایش می یابد،‌ چنان که به دلیل تغییرات آب و هوایی در بسیاری از  سرزمین ها روی داده است، توده های بزرگ یخ در طول تابستان سریع تر از آن که تشکیل شوند آب می شوند. پس بیشتر به شکل آب مایع یافت می شوند. مقدار زیادی از این آب اضافی به اقیانوس ها ختم می شود و در نهایت به بالاتر رفتن سطح آب دریاها منجر می شود.

تغییرات آب و هوایی به بروز تغییر در دما و کل آب و هوای جهان گفته می شود. این تغییرات در حال حاضر صفحات یخ و یخچال های طبیعی سراسر جهان را تحت تأثیر قرار داده است. هنگامی که توده های یخ در ابعادی عظیم و در سرزمین هایی وسیع رو به زوال می رود، نظیر آن چه در قاره قطب جنوب یا گرینلند رخ می دهد، روند آب شدن یخ ها سریع تر می شود. چراکه در قاره قطب جنوب و گرینلند و سایر مناطقی که با اقیانوس احاطه شده اند، بعضی اوقات توده های یخ به اقیانوس ها می افتند و به سرعت در آب ذوب می شوند. دلیلش هم این است که مواد متراکم تر مثل مایعات و جامدات، انرژی را بهتر حمل می کنند. بنابراین گرما از میان مایع سریع تر به یخ منتقل می شود تا از میان هوا. در نتیجه مایع یخ را گرم می کند و به آن اجازه می دهد تا سریع تر ذوب شود.

دانشمندان پیش بینی می کنند با حفظ روند کنونی، سطح دریاها ظرف 90 سال آینده دست کم 91 سانتی متر افزایش خواهد یافت.

صفحات بزرگ یخ در گذشته هم بارها منجمد شده و ذوب شده اند (یخبندان با سطح پایین دریا و دوره های گرم با سطح بالای دریا در ارتباط است). اما دانشمندان فهمیده اند که یخ قاره قطب جنوب حتی سریع تر از آن چه فکرمی کردند ذوب می شود. دلیلش هم این است که انسان ها دی اکسید کربن تولید می کنند (به عنوان مثال با راندن خودروهای با سوخت بنزین) و روند تولید این دی اکسید کربن سریع تر از گیاهانی روند جذب آن به وسیله گیاهان است. این وضعیت زمین را گرم تر می کند و روند گرم شدن زمین خیلی سریع تر از آنی است که به طور طبیعی درگذشته رخ داده است.

با این وصف تولید سوخت های فسیلی (مثل سوزاندن بنزین برای خودروها و ذغال سنگ برای برق که می تواند در سرعت آب شدن یخ ها تعیین کننده باشد (با افزایش درجه حرارت متوسط هوا).

نمونه هایی از تأثیرات زمین شناسی ذوب یخ ها
ذوب یخچال های طبیعی عواقب سنگینی برای همه ما دارد. از جمله این که محرک زلزله ها، سونامی ها و آتش فشان ها می شود. به این ترتیب زمین شناسان انتظار دارند گرم شدن جهان به زلزله های جدید زیادی منجر شود. این حوادث ممکن است در مکان هایی رخ دهند که انتظار آن نمی رود.

انسان هایی که در آب و هواهای شمالی زندگی می کنند وقتی به جنوب نگاه می کنند سرهایشان را با به نشانه تأسف از فاجعه ای که در اثر توفان های اقیانوس اطلس و سونامی های اقیانوس آرام رخ می دهد تکان می دهند. اما شمار زلزله ها در بسیاری از مکان ها هم ممکن است بالا رود.

کاهش فشار یخ ها بر روی زمین، زلزله های بزرگ و انفجارات آتشفشانی بیشتری را ایجاد می کند. یخ بسیار سنگین است و وزنش حدود یک تن در متر مکعب است. یخچال های طبیعی هم صفحات عظیمی از یخ هستند. آنها فشار زیادی را روی بخشی از سطح زمین که آن را می پوشانند وارد می کنند. وقتی یخچال ها شروع به ذوب شدن می کنند، روندی که در حال حاضر به دلیل گرم شدن زمین شاهد آنیم، این فشار کاهش می یابد و در نهایت آزاد می شود.

زمین شناسان می گویند آزاد شدن فشار از روی سطح زمین باعث بروز همه نوع واکنش های زمین شناسی مثل زمین لرزه، سونامی (که به وسیله زمین لرزه های زیردریایی ایجاد می شوند) و انفجارات آتشفشانی می شود. پاتریک وو استاد زمین شناسی دانشگاه آلبرتای کانادا می گوید:«وزن این یخ ضخیم فشار زیادی را بر روی زمین وارد می کند. این نوع وزن، زلزله ها را سرکوب می کند، اما وقتی یخ ها ذوب می شوند، محرک زمین لرزه ها آزاد می شود.

وو به عنوان نمونه به فشار انگشت شست بر یک توپ فوتبال اشاره می کند. موقعی که انگشت شست برداشته می شود و فشار آزاد می شود، توپ دوباره شکل اصلیش را به دست می آورد. این شرایط بر روی زمین هم رخ می دهد.

وو می گوید بسیاری از زلزله هایی که امروزه درکانادا به وقوع می پیوندند به واکنش زمین به پایان آخرین عصر یخبندان در ده هزار سال قبل برمی گردند. اما با گرم شدن زمین تغییرات آب و هوایی سرعت می گیرد و باعث می شود که یخچال ها سریع تر ذوب شوند. و انتظار می رود که واکنش اجتناب ناپذیر این بار سریع تر رخ دهد.

 

وو می گوید همین حالا ذوب شدن یخ در قاره قطب جنوب درحال راه اندازی زلزله ها و بروز لغزش هایی در زیر آب است. این وقایع هنوز چندان مورد توجه قرار نگرفته است. اما آنها درباره وقایع جدی تری هشدار می دهند که دانشمندان باور دارند در راهند. طبق گفته وو، گرم شدن کره زمین زلزله های زیادی را ایجاد خواهد کرد.

 

نحوه مطالعه یخچال ها
مطالعه یخچال ها برای رسیدن به این نتایج کار آسانی نبوده است. به عنوان مثال یخچال های عظیم آلاسکا و تغییرات آنها در طول زمان برای دانشمندان به معمایی تبدیل شده است.

از حدود سه دهه قبل، مشخص شد که این یخچال ها در تعیین سطح دریاهای جهان بازیگران مهمی هستند. اما یافتن پاسخ این پرسش ها که آیا آنها تمام یخ هایشان را از دست می دهند یا نه و این که کدام یخچال ها بیشتر ذوب می شوند مشکل بوده است.

حالا فناوری ها به کمک انسان آمده اند و به این ترتیب مشخص شده که آلاسکا انواع زیادی از یخچال ها را دارد و انتخاب یکی از آنها به عنوان نماینده بقیه یخچال ها کار سختی است. به این ترتیب درحالی که یخچال های آلاسکا درحال از دست دادن کل حجمشان هستند، اندازه گیری های چندگانه از یخچال ها لازم است.

در گذشته همه اندازه گیری ها از طریق مشاهده انجام می شد. بالا رفتن از یک یخچال، حفر گودال و بازگشتن و ارزیابی نتایج و مقایسه با نشان گرها هم روش کار بود. از طرفی انجام این فرایندها دشوار بود و از طرف دیگر شمار یخچال هایی که می شد مورد مطالعه قرار داد را هم محدود می کرد.

ایمنی هم برای دانشمندان محدودیت هایی ایجاد می کرد. چراکه آنها در دوره هایی از سال می توانستند بررسی هایشان را انجام دهند.

از حدود دو دهه قبل گروهی از دانشمندان دانشگاه آلاسکا شروع به پرواز با هواپیمایی مجهز به جی پی اس کردند و فناوری هایی که پالس های لیزری به مرکز یخچال می فرستاد را مورد استفاده قرار دادند. این کار مزایای زیادی داشت چراکه درباره مناطق وسیعی اطلاعات زیادی به دست می داد. اما چالش جدید این بود که چگونه مشاهدات را به تغییرات سطح دریاها ربط دهیم. در سال 1382 ناسا و مرکز هوافضای آلمان پروژه ای به نام GRACE را آغاز کردند و دو ماهواره را برای اندازه گیری مستقیم تفاوت ها در محور زمین مورد استفاده قرار دادند که می تواند هر سال بیشتر و سریع تر درباره تغییرات یخچال های آلاسکا اطلاعات دهد.

اما باز هم کار بیشتری برای ترکیب همه این روش های مختلف مورد نیاز است.