يوجد تحت جليد القارة القطبية الجنوبية 91 بركانًا لم يعرف أحد بوجودها حتى الآن. قد تكون هذه واحدة من أكثر المناطق البركانية انتشارًا على وجه الأرض. ومع ذلك ، فإن هذا الاكتشاف ليس مجرد حقيقة ممتعة عن القارة الواقعة في أقصى جنوب الكوكب. لقد جعل العلماء يتساءلون عن مدى نشاط هذه البراكين. على سبيل المثال ، قد تسرع حرارتها البركانية من تقلص الجليد في القارة القطبية الجنوبية المهددة بالفعل.
ماكس فان ويك دي فريس هو طالب جيولوجيا جامعي في جامعة إدنبرة في اسكتلندا. كان يشعر بالفضول بشأن شكل القارة القطبية الجنوبية تحت كل جليدها. وجد بيانات على الإنترنت تصف الأرض الأساسية. يتذكر قائلاً:"لم أكن أبحث حقًا عن أي شيء على وجه الخصوص عندما بدأت لأول مرة". "كنت مهتمًا فقط برؤية شكل الأرض تحت الجليد".
الشرح:أساسيات البركان
لكنه بعد ذلك ، كما يقول ، بدأ في رؤية أشكال مخروطية تبدو مألوفة. الكثير منهم. كان يعلم أن الأشكال المخروطية نموذجية للبراكين. نظر عن كثب. ثم عرضهم على أندرو هاين وروبرت بينغهام. كلاهما جيولوجيان في مدرسته.
أكدوا معًا ما اعتقد فان ويك دي فريس أنه رآه. كانت هذه 91 بركانًا جديدًا مختبئًا تحت الجليد يصل سمكه إلى 3 كيلومترات (1.9 ميل).
كانت بعض القمم كبيرة - يصل ارتفاعها إلى 1000 متر (3280 قدمًا) وعشرات الكيلومترات (على الأقل اثني عشر ميلاً) ، كما يقول فان ويك دي فريس. "حقيقة وجود عدد كبير من البراكين غير المكتشفة في القارة القطبية الجنوبية والتي فقدت الانتباه كانت مفاجأة لنا جميعًا ، لا سيما بالنظر إلى أن العديد منها ضخم ،" يلاحظ. يقول إن نتوءات صغيرة على الجليد تحدد موقع بعض البراكين المدفونة. ومع ذلك ، لا توجد أدلة سطحية تكشف عن وجود معظمها.
وصف الفريق النتائج التي توصل إليها العام الماضي في منشور خاص للجمعية الجيولوجية بلندن.
صيادو البراكين
ركزت الدراسات العلمية السابقة في المنطقة على الجليد. لكن فان ويك دي فريس وزملاؤه نظروا بدلاً من ذلك إلى سطح الأرض تحت الجليد. استخدموا مجموعة بيانات عبر الإنترنت تسمى Bedmap2. تم إنشاؤه بواسطة هيئة المسح البريطاني لأنتاركتيكا ، وهو يجمع بين أنواع مختلفة من البيانات حول الأرض. أحد الأمثلة على ذلك هو الرادار المخترق للجليد ، والذي يمكنه "الرؤية" عبر الجليد للكشف عن شكل الأرض أدناه.
ثم قام الجيولوجيون بفحص الأشكال المخروطية التي رصدوها باستخدام Bedmap2 مقابل أنواع أخرى من البيانات. استخدموا عدة طرق يمكن أن تساعد في تأكيد وجود بركان. على سبيل المثال ، درسوا البيانات التي تظهر الكثافة والخصائص المغناطيسية للصخور. هذه يمكن أن تعطي العلماء أدلة على نوعها وأصولها. كما نظر الباحثون في صور المنطقة التي التقطتها الأقمار الصناعية. في المجموع ، هناك 138 مخروطًا تطابق جميع معايير البركان. من بين هؤلاء ، تم تحديد 47 في وقت سابق على أنها براكين مدفونة. ترك ذلك 91 علامة تجارية جديدة في مجال العلوم.
تعمل كريستين سيدواي في كلية كولورادو في كولورادو سبرينغز. على الرغم من أنها تدرس جيولوجيا القطب الجنوبي ، إلا أنها لم تشارك في هذا المشروع. الدراسة الجديدة هي مثال رائع على كيف يمكن للبيانات والصور عبر الإنترنت أن تساعد الناس على اكتشاف اكتشافات في أماكن يتعذر الوصول إليها ، كما يقول سيدوي الآن.
هذه البراكين مخبأة تحت الصفيحة الجليدية الشاسعة والمتحركة ببطء غرب أنتاركتيكا. يقع معظمها في منطقة تسمى ماري بيرد لاند. يشكلون معًا واحدة من أكبر المقاطعات أو المناطق البركانية على كوكب الأرض. تمتد هذه المقاطعة المكتشفة حديثًا عبر مساحة كبيرة مثل المسافة من كندا إلى المكسيك - حوالي 3600 كيلومتر (2250 ميلاً).
من المحتمل أن تكون هذه المقاطعة البركانية الضخمة مرتبطة بمنطقة غرب القطب الجنوبي المتصدع ، كما يوضح بينغهام ، مؤلف الدراسة. تتشكل منطقة الصدع حيث تنتشر أو تنقسم بعض الصفائح التكتونية لقشرة الأرض. يسمح ذلك للصهارة المنصهرة بالارتفاع نحو سطح الأرض. وهذا بدوره يمكن أن يغذي النشاط البركاني. تم ربط العديد من الصدوع حول العالم - مثل منطقة صدع شرق إفريقيا - بالبراكين النشطة.
يشير الكثير من الصهارة المنصهرة إلى منطقة يمكن أن تنتج الكثير من الحرارة. كم ، على الرغم من ذلك ، لم يعرف بعد. ويشير بينغهام إلى أن "صدع غرب أنتاركتيكا هو الأقل شهرة من بين جميع أنظمة الصدع الجيولوجي للأرض". السبب:إنه مثل البراكين ، مدفون تحت الجليد السميك. في الواقع ، لا أحد يعرف مدى نشاط الصدع وبراكينه. لكنها محاطة ببركان نشط واحد على الأقل عالق فوق الجليد:جبل إريبوس.
الشرح:الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية
يشتبه فان ويك دي فريس في أن البراكين المخفية نشطة للغاية. أحد الأدلة هو أنها لا تزال مخروطية الشكل. ينزلق الغطاء الجليدي غرب أنتاركتيكا ببطء نحو البحر. يمكن أن يؤدي الجليد المتحرك إلى تآكل المناظر الطبيعية الأساسية. لذلك إذا كانت البراكين نائمة أو ميتة ، فإن الجليد المتحرك قد يمحو أو يشوه شكل المخروط المميز. في المقابل ، تعيد البراكين النشطة بناء مخاريطها باستمرار.
براكين + جليد =؟؟
إذا كانت هذه المنطقة تستضيف الكثير من البراكين الحية ، فماذا يمكن أن يحدث إذا تفاعلت مع الجليد فوقها؟ العلماء لا يعرفون حتى الآن. لكنهم وصفوا ثلاثة احتمالات في دراستهم.
ولعل أكثرها وضوحًا:يمكن لأي ثوران أن يذيب الجليد الموجود فوقها. مع ارتفاع درجة حرارة مناخ الأرض ، أصبح ذوبان الجليد في القطب الجنوبي بالفعل مصدر قلق كبير.
ذوبان الجليد يرفع مستويات سطح البحر حول العالم. تنهار الصفيحة الجليدية في غرب أنتاركتيكا بالفعل حول حوافها ، حيث تطفو على سطح البحر. في يوليو 2017 ، على سبيل المثال ، انفصلت قطعة من الجليد بحجم ولاية ديلاوير وانجرفت بعيدًا. (لم يرفع هذا الجليد مستويات سطح البحر ، لأنه كان يجلس فوق سطح الماء. لكن خسارته تجعل من السهل على الجليد على الأرض أن يتدفق إلى البحر حيث سيرفع مستويات سطح البحر.) إذا ذابت الصفيحة الواقعة في غرب أنتاركتيكا بأكملها ، سيرتفع مستوى سطح البحر 3.6 متر (12 قدمًا) على الأقل في جميع أنحاء العالم. هذا يكفي لإغراق معظم المجتمعات الساحلية.
يقول فان ويك دي فريس ، على الرغم من ذلك ، لن يكون للانفجارات الفردية تأثير كبير على الغطاء الجليدي بأكمله. لماذا ا؟ ستكون كل منها مجرد نقطة حرارة صغيرة واحدة تحت كل هذا الجليد.
إذا كانت المقاطعة البركانية بأكملها نشطة ، فإن ذلك سيخلق قصة مختلفة. درجات الحرارة المرتفعة فوق منطقة كبيرة ستذيب المزيد من قاعدة الجليد. إذا كان معدل الذوبان مرتفعًا بدرجة كافية ، فسيؤدي ذلك إلى نحت قنوات على طول الجزء السفلي من الغطاء الجليدي. عندئذٍ تعمل المياه المتدفقة في تلك القنوات بمثابة مادة تشحيم قوية لتسريع حركة الغطاء الجليدي. قد يؤدي الانزلاق الأسرع إلى إرساله إلى البحر قريبًا ، حيث يذوب بشكل أسرع.
من الصعب جدًا قياس درجات الحرارة عند قاعدة الغطاء الجليدي ، كما يشير فان ويك دي فريس. لذلك من الصعب معرفة مدى دفء المقاطعة البركانية تحت كل هذا الجليد.
التأثير الثاني المحتمل لجميع هذه البراكين هو أنها قد تؤدي في الواقع إلى إبطاء تدفق الجليد. لماذا ا؟ هذه المخاريط البركانية تجعل سطح الأرض تحت الجليد أكثر وعورة. مثل مطبات السرعة في الطريق ، قد تبطئ هذه الأقماع الجليد ، أو تميل إلى "تثبيته" في مكانه.
الخيار الثالث:قد يؤدي ترقق الجليد بسبب تغير المناخ إلى حدوث المزيد من الانفجارات وذوبان الجليد. ويشير بينغهام إلى أن الجليد ثقيل ، مما يثقل كاهل القشرة الصخرية للأرض بالأسفل. عندما تضعف الطبقة الجليدية ، سيقل الضغط على القشرة. هذا الضغط المنخفض قد "ينزع" الصهارة داخل البراكين. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى مزيد من النشاط البركاني.
هذا ، في الواقع ، شوهد في أيسلندا. ويضيف بينغهام أن هناك أدلة على أنه يمكن أن يحدث في القارة القطبية الجنوبية أيضًا. يبدو أن البراكين المكشوفة مثل جبل إريبوس ثار في كثير من الأحيان بعد العصر الجليدي الأخير ، عندما ضعف الجليد. يعتقد فان ويك دي فريس أنه يمكننا توقع تكرار الأمر. يقول:"سيحدث هذا بالتأكيد عندما يذوب الجليد".
ويضيف أن ما سيحدث بالضبط وأين يحدث معقد. قد تتصرف البراكين المدفونة بشكل مختلف في أجزاء مختلفة من الغطاء الجليدي. قد يجد الباحثون التأثيرات الثلاثة - الذوبان والتثبيت والانفجار - في مناطق مختلفة. وهذا سيجعل من الصعب للغاية التنبؤ بالتأثيرات الكلية. ولكن على الأقل يعرف العلماء الآن أين يبحثون.
