كان الانفجار الذي قذف الجليد والتربة عبر سيبيريا في عام 2014 يُعتبر في السابق ظاهرة جيولوجية غريبة. بعد مرور أحد عشر عاماً، يقول العلماء إنهم قد حلوا لغز الفيزياء الكامنة وراء أكثر من عشرين فوهة من هذا القبيل – ويحذرون من أن ارتفاع درجات الحرارة في القطب الشمالي قد يجعل التندرا أكثر تقلباً.
تدعي الدراسة الجديدة التي نُشرت هذا الأسبوع في مجلة Science of the Total Environment أن جيوب الحرارة والميثان التي ترتفع على طول الصدوع تحت شبه جزيرة يامال وغيدا تزيد الضغط في تجويفات مغلقة بواسطة التربة الصقيعية الصلبة كالصخور. عندما يضعف الذوبان الموسمي هذا الغطاء الجليدي، ينهار التجويف “مثل فلين شمبانيا ينفجر”، كما قال المؤلف الرئيسي هيلجي هيلفانغ من جامعة أوسلو في مقابلة. تساعد هذه النتائج في تفسير why تقتصر هذه الفوهات على هذا الجزء من سيبيريا على الرغم من الاحترار السريع في القطب الشمالي في أماكن أخرى.
الدراسة تكشف عن الحرارة العميقة والغاز وراء الانفجارات
جمع فريق هيلفانغ التقارير الميدانية الروسية والإنجليزية، ثم أجرى نماذج حاسوبية عالية الدقة showing أن العمليات الداخلية للتربة الصقيعية وحدها لا يمكن أن تفسر volume الحطام المنبعث – حيث تتجاوز بعض الفوهات 45 متراً عمقاً. بدلاً من ذلك، يتركز الغاز والحرارة الذي ينتقل عبر الصدوع تحت “cryopegs” (طبقات مملحة تبقى سائلة في درجات حرارة دون التجمد). عندما يتسرب الماء الذائب إلى الأسفل كل صيف، ينعكس الضغط، يتشقق الصقيع ويطلق انفجاراً للميثان. قال هيلفانغ لصحيفة نيويورك تايمز: “مع استمرار تسخين الغلاف الجوي وإضعاف سطح التربة الصقيعية، من المحتمل حدوث المزيد من الانفجارات”.
الاحترار في القطب الشمالي يهيئ المسرح
يسخن القطب الشمالي أسرع بalmost أربع مرات من بقية الكوكب، مما يذيب التربة الصقيعية ويُزعزع مخازن الكربون القديمة. تقدر ورقة بحثية في يناير في مجلة Nature Climate Change أن 30-40٪ من منطقة القطب الشمالي-الشمالية أصبحت already مصدراً صافياً للكربون خلال موسم النمو، largely لأن التربة الذائبة تطلق now الميثان وثاني أكسيد الكربون. سجل العمل الميداني في غرب سيبيريا also ذروات الميثان في أوائل الصيف بنسبة nearly 2٪ سنوياً since 2004. على الرغم من أن انفجارات يامال تمثل جزءاً صغيراً من الانبعاثات العالمية، إلا أن الميثان يحبس حرارة أكثر بحوالي 80 مرة من ثاني أكسيد الكربون over عقدين من الزمن، مما يضخم حلقات التغذية المرتدة التي تسرع الذوبان الإقليمي.
ما الذي ينتظرنا – وما الذي لا يزال العلماء يجهلونه
يتسابق الباحثون لتركيب أجهزة استشعار حول الفوهات الحالية لمراقبة تطورها إلى بحيرات وتتبع تدفقات الغاز على مدار العام. لا يزال بعض العلماء يشككون في أن الحرارة الناجمة عن الصدوع وحدها can تسبب الثورات، مشيرين بدلاً من ذلك إلى الضغوط الاسموزية في cryopegs المالحة أو تراكم الغاز closer إلى السطح. ومع ذلك، يتفق معظمهم على أن الطبقة النشطة الأرق والأكثر رطوبة فوق التربة الصقيعية تزيد من احتمالات الانفجارات المستقبلية.
في الوقت الحالي، تقلل التندرا النائية والمراقبة المحدودة من التحذيرات في الوقت الفعلي. قال هيلفانغ: “هذه الانفجارات دراماتيكية ولكنها still نادرة. القلق هو ما تنبئ به – مشهد طبيعي يفقد تجمده العميق، فوهة واحدة في كل مرة”.
