نجح العلماء في حل اللغز الكامن وراء ظهور ثقب في القطب الجنوبي يبلغ حجمه ضعف حجم ويلز، فقد حير هذا الانفتاح النادر في الجليد البحري الباحثين عندما حدث خلال شتاء عامي 2016 و2017.
في شتاء عام 2017، كان الثقب الذي يسمى" بولينيا مود رايز" كبيرًا جدًا، حيث زادت مساحتها من 9500 كيلومتر مربع في منتصف سبتمبر إلى حوالي 80 ألف كيلومتر مربع بحلول أواخر أكتوبر.
ومع ذلك، كشفت دراسة نشرت مؤخرًا في مجلة Science Advances عن عملية رئيسية استعصت على العلماء فيما يتعلق بكيفية تمكن الفتحة من التشكل والاستمرار لعدة أسابيع.
وقام فريق من الباحثين من جامعة ساوثامبتون وجامعة جوتنبرج وجامعة كاليفورنيا سان دييجو بدراسة منطقة مود رايز بولينيا - التي سميت على اسم الميزة الشبيهة بالجبل المغمورة في بحر ويديل، والتي تنمو فوقها.
ووجدوا أن البولينيا نتجت عن تفاعلات معقدة بين الرياح وتيارات المحيط والجغرافيا الفريدة لقاع المحيط، التي تنقل الحرارة والملح نحو السطح.
في القارة القطبية الجنوبية، يتجمد سطح المحيط في الشتاء، ويغطي الجليد البحري مساحة تبلغ ضعف مساحة الولايات المتحدة القارية.
وفي المناطق الساحلية، تحدث فتحات في الجليد البحري كل عام. هنا، تهب الرياح الساحلية القوية من القارة وتدفع الجليد بعيدًا، مما يؤدي إلى كشف مياه البحر بالأسفل. ومن النادر جدًا أن تتشكل هذه البولينيات في الجليد البحري فوق المحيط المفتوح، على بعد مئات الكيلومترات من الساحل حيث يبلغ عمق البحار آلاف الأمتار.
وقال أديتيا نارايانان، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة ساوثهامبتون، الذي قاد البحث: "تم اكتشاف مود رايز بولينيا في السبعينيات عندما تم إطلاق أقمار الاستشعار عن بعد التي يمكنها رؤية الجليد البحري فوق المحيط الجنوبي لأول مرة".
وأضاف: "لقد استمر خلال فصول الشتاء المتعاقبة من عام 1974 إلى عام 1976، وافترض علماء المحيطات في ذلك الوقت أنه سيكون حدثًا سنويًا. ولكن منذ السبعينيات، لم يحدث إلا بشكل متقطع ولفترات قصيرة".
وأكمل:"'كان عام 2017 هو المرة الأولى التي نشهد فيها مثل هذه البولينيا الكبيرة وطويلة العمر في بحر ويديل منذ السبعينيات"، وخلال عامي 2016 و2017، أصبح التيار المحيطي الدائري الكبير حول بحر ويديل أقوى. ومن نتائج ذلك أن الطبقة العميقة من المياه الدافئة والمالحة ترتفع، مما يسهل على الملح والحرارة الاختلاط عموديًا في المياه السطحية.
وقال فابيان روكيه، أستاذ علم المحيطات الفيزيائية بجامعة جوتنبرج والمؤلف المشارك في البحث: "يساعد هذا الارتفاع في تفسير كيفية ذوبان الجليد البحري. ولكن مع ذوبان الجليد البحري، يؤدي ذلك إلى تجديد المياه السطحية'. وهذا بدوره يجب أن يضع حدًا للخلط، لذا، يجب أن تحدث عملية أخرى حتى تستمر البولينيا، ويجب أن يكون هناك مدخل إضافي من الملح من مكان ما".
استخدم الباحثون خرائط الجليد البحري المستشعرة عن بعد، وملاحظات من العوامات المستقلة والثدييات البحرية الموسومة، إلى جانب نموذج حسابي لحالة المحيط. ووجدوا أنه مع تدفق تيار بحر ويديل حول مود رايز، قامت الدوامات المضطربة بنقل الملح إلى قمة جبل البحر.
وتعرف البولينيا هي المناطق التي يتم فيها نقل كمية هائلة من الحرارة والكربون بين المحيط والغلاف الجوي. لدرجة أنها يمكن أن تؤثر على ميزانية الحرارة والكربون في المنطقة.