در سال ۲۰۲۱، پژوهشگرانی در جنوبگان متوجه ترکهای عظیمی در قفسه یخی Brunt شدند — تودهای عظیم از یخ در گوشه شمالغربی قاره جنوبگان. دو سال بعد، این شکافها آنقدر گسترش یافتند که یک کوه یخی عظیم، تقریباً دو برابر شهر نیویورک، از قفسه یخی جدا شد. این فرآیند که به آن کندهشدن یخ یا calving گفته میشود، موجب شد دانشمندان برای بررسی این توده یخی عظیم، که نام آن را A-81 گذاشتند، به تکاپو بیفتند.
تیمی از پژوهشگران وابسته به مؤسسه تحقیقاتی British Antarctic Survey تلاش کرد تا نیروهای محرک پشت این «رفتار ترکخوردگی» را در قفسههای یخی بررسی کند. آنها با طراحی یک مدل ریاضی که نیروهای طبیعی وارد بر قفسههای یخی را در نظر میگیرد، دریافتند که کوه یخی A-81 — و بسیاری دیگر از کوههای یخی — احتمالاً بهخاطر نیروهای جزر و مدی که در بهار شدت میگیرند، از قفسه یخی جدا شدهاند.
این مقاله که در تاریخ ۲۴ ژوئیه در ژورنال Nature Communications منتشر شد، فرضیههای عقلانی درباره نقش نیروهای محیطی در وقوع رویدادهای کندهشدن یخ را تأیید میکند. افزون بر آن، مدل پیشنهادی میتواند پیشبینی این رویدادها را — که همواره چالشی بزرگ بوده — بهبود بخشد.
الیور مارش، نویسنده اصلی مقاله، در بیانیهای گفت:
«درک اینکه چه چیزی زمان وقوع این رویدادها را کنترل میکند حیاتی است، زیرا کندهشدن یخ نهتنها شکل و نرخ ذوب قفسههای یخی را تحتتأثیر قرار میدهد، بلکه بر پایداری بلندمدت آنها نیز تأثیرگذار است. اینکه توانستیم بین پدیدهای بهظاهر ساده مثل جزر و مد و یک فرآیند ناگهانی و مهیب مانند کندهشدن یخ ارتباط پیدا کنیم، بسیار هیجانانگیز است.»
در این پژوهش، مارش و همکارانش ابتدا یک مدل ریاضی طراحی کردند تا آستانه رفتار ترکخوردگی قفسههای یخی را در برابر عواملی چون جزر و مد یا الگوهای باد محاسبه کنند. سپس پیشبینیهای خود را با دادههای GPS و راداری تطبیق دادند و حرکتهای ظریف و فشارهایی را که در طول زمان در قفسه یخی ظاهر میشدند، با دقت بررسی کردند. آنها متوجه شدند که شکافها عمدتاً در بهار رشد میکنند — زمانی که شدت جزر و مدها نیز در بالاترین سطح است.
با این حال، پژوهشگران اذعان کردند که این مدل، تنها تفسیری سادهشده از دینامیک واقعی جنوبگان است و بیشتر برای توضیح تغییرات تدریجی در شکافها مناسب است. این یعنی رویدادهای چشمگیرتر — مانند دماهای بیسابقه ناشی از تغییرات اقلیمی — میتوانند شکافهای بسیار بزرگتری ایجاد کنند. به گفته نویسندگان،
«جزر و مد و باد برای زمانبندی رشد ترکهای کوچک نقش کلیدی دارند، اما قابل توجه است که برخورد یک کوه یخ در سال ۲۰۲۱، در یک نوبت رشد ترک بیشتری ایجاد کرد نسبت به کل سال ۲۰۲۰.»
با این حال، این مطالعه گامی مهم در مدلسازی نقش عوامل محیطی در رویدادهای کندهشدن یخ به شمار میرود — موضوعی که نویسندگان معتقدند میتواند مدلسازی دقیقتری از این پدیده در شرایط جوی و اقیانوسی شدید فراهم کند. از آنجا که کوههای یخی بزرگ میتوانند بر گردش آبهای اقیانوس و زیستبومهای محلی تأثیر بگذارند، این مدل میتواند ابزاری کارآمد برای طراحی پروژههای تحقیقاتی در جنوبگان باشد.
مارش در پایان گفت:
«کوههای یخی مانند A-81 ممکن است هزاران کیلومتر مربع وسعت داشته باشند و تقریباً نیمی از کل یخ ازدسترفته جنوبگان را تشکیل میدهند. چنین درکی ما را یک گام به پیشبینی دقیقتر رویدادهای عمدهی ازدسترفتن یخ و تأثیر آنها بر سطح دریا نزدیکتر میکند.»