روز 16 دی/ ششم ژانویه امسال، 32 دانشمند ماموریتی 65 روزه را سوار بر یک کشتی تحقیقاتی آمریکایی آغاز کردند تا ناحیه مهمی را بررسی کنند که در آن یخچال طبیعی (یخسار) توئیتس به دریا می‌رسد. این یخچال در حال ذوب با 120 کیلومتر پهنا، عریض‌ترین یخچال جهان است و اندازه‌ای بزرگ‌تر از استان کرمان در کشورمان دارد. علت معروف شدن آن به «یخچال روز رستاخیز» مقدار یخ آن و مقدار بالا رفتن سطحی است که اقیانوس‌ها ممکن است در اثر ذوب‌ شدن کامل آن پیدا کنند؛ یعنی 65 سانتی‌متر طی چند صد سال.
اما کسی دقیقا از جزئیات آینده توئیتس و سرعت ذوب آن طی سال‌های آينده خبر ندارد. کسی نیست که نداند پیامد گرمایش جهانی برای زمین، ذوب یخ‌های قطبی و بالاتر رفتن سطح اقیانوس‌هاست. اما مقدار و سرعت این بالا رفتن در آینده دقیقا مشخص نیست و توئیتس را می‌توان از مقصران اصلی تردیدهای موجود در پیش‌بینی‌ها دانست. این یخچال طبیعی در منطقه‌ای بسیار دورافتاده واقع است و بررسی آن برای برآورد وضعیت آینده‌اش دشوار است. توئیتس که در نیمه‌غربی جنوبگان قرار دارد، نزدیک هیچ‌یک از ایستگاه‌های تحقیقاتی این قاره یخی نیست. یخچال توئیتس مدام در حال از دست دادن یخ به‌صورت آب است و سالانه حدود 50 میلیارد تن یخ را وارد آب‌ها می‌کند. این مقدار طی سه دهه گذشته پیوسته افزایش یافته است و در حال حاضر مقدار یخی که وارد اقیانوس می‌شود دو برابر مقدار آن در دهه 70 شمسی/90 میلادی است. با گرم ‌شدن آب اقیانوس، این یخچال به‌سرعت در حال تحلیل ‌رفتن و عقب‌نشینی (پسروی) است.
ایالات متحده و بریتانیا به‌دلیل اهمیت این مسأله، در حال انجام ماموریت پنج‌ساله 50میلیون دلاری مشترکی برای بررسی توئیتس هستند. این ماموریت و ماموریت‌های تحقیقاتی که همزمان روی سطح این یخچال در حال انجام‌ است بخشی از آن هستند. در سال 1397/2019 نیز گروهی از محققان، این ناحیه را با استفاده از نوعی شناور زیرسطحی بررسی کردند. در ماموریت حاضر، محققان از دو شناور زیرسطحی رباتیک استفاده خواهند کرد: ربات بزرگی به نام رن (Ran) که در سال 97 نیز از آن استفاده شد و ربات چابک‌تر بوتی مک‌بوت‌فیس (Boaty McBoatface) که بیشتر می‌تواند به زیر ناحیه جلو آمدگی توئیتس روی دریا نفوذ کند، یعنی به زیر این یخچال برود.
پژوهشگران سوار بر کشتی دمای آب، ضخامت یخ و کف دریا را بررسی و ساختار یخ و ترک‌های روی آن را مشاهده خواهند کرد. همچنین گروهی از محققان با نصب حسگرهایی روی فوک‌های جزایر اطراف، داده‌هایی از شرایط فیزیکی مرز یخچال و دریا - جایی که این جانوران اغلب در آن شنا می‌کنند- جمع‌آوری خواهند کرد.
 توئیتس در خطر
توئیتس به روش‌های مختلفی در حال از بین رفتن است؛ اول این‌که آب اقیانوس از زیر، یخچال را ذوب می‌کند. از طرف دیگر، اتصال یخچال به بستر دریا با ذوب‌ شدن بخشی از آن که در ته دریاست، قطع می‌شود. بنابراین قطعه بزرگی از آن ممکن است جدا و وارد اقیانوس شده و بعدا ذوب شود.
به‌جز اینها، یخچال توئیتس ثبات خود را مدیون سکوی شناوری از یخ است که در واقع می‌توان آن را امتداد توئیتس روی دریا دانست. این سکوی یخی (ice shelf) باعث می‌شود سرعت آب شدن و پسروی یخچال کمتر شود اما محققان به‌تازگی هشدار داده‌اند که سکوی یخی به‌سرعت در حال ناپایدارشدن است. آنها آذر امسال گزارش کردند سکوی یخی در سطح خود ترک‌های عظیم و در حال رشدی پیدا کرده و مانند شیشه ضربه‌خورده خودرو شده است. در حال حاضر طی فقط یک سال ترک‌هایی به ابعاد 10 کیلومتر در آن ایجاد می‌شود. به گفته این پژوهشگران، این سکوی یخی ممکن است طی پنج تا 10 سال آینده فرو بریزد.
این پژوهش‌ها، تحقیقات دیگری را هم تایید می‌کند که در سال 1399/2020 انجام شده بود. در آن تحقیقات نیز به ایجاد ترک و شکاف‌هایی روی سکوی یخی توئیتس اشاره شد. اگر این سکو فرو بریزد، احتمالا فصل پایانی حیات توئیتس رقم خواهد خورد. این یخچال بدون سکوی یخی‌اش تمام یخ خود را طی دهه‌ها تا سده‌های آینده به اقیانوس خواهد ریخت.
چنان‌که گفته شد یخچال توئیتس آن‌قدر یخ در خود دارد که اگر فرو بریزد، می‌تواند سطح اقیانوس‌های جهان را 65 سانتی‌متر بالا ببرد. افزودن 65 سانتی‌متر به سطح آب اقیانوس‌های جهان ممکن است برای تغییر خطوط ساحلی کافی باشد. برای مقایسه، مقدار بالا رفتن سطح آب اقیانوس‌ها از سال 1369/1990 حدود 20 سانتی‌متر بوده و این مقدار، مردم جوامع ساحلی را از خانه‌های خود بیرون رانده و معضلات زیست‌محیطی مانند سیل، مشکل نفوذ آب شور به آبخوان‌ها (سفره‌های آب زیرزمینی) و نابودی زیستگاه‌ها را تشدید کرده است.
 آیا فاجعه اقلیمی رخ خواهد داد؟
نگرانی فعلی آن است که یخچال طبیعی توئیتس ممکن است تنها یخچالی نباشد که از بین می‌رود. اگر تمام آب آن به اقیانوس تخلیه شود، ممکن است زنجیروار یخچال‌های نزدیک دیگر نیز به اقیانوس فرو بریزند. چنین رویدادی می‌تواند باعث چند متر افزایش سطح آب اقیانوس‌ها شود. علت این‌که چنین واقعه‌ای ممکن است روی دهد آن است که یخچال‌های غرب جنوبگان در معرض خطر فرآیندی به نام ناپایداری صخره یخی دریایی قرار دارند. در این فرآیند با پسروی یخچال، پایه یخچال یعنی محلی که یخچال از بستر دریا بلند می‌شود مدام عقب می‌رود و چون در این منطقه بستر دریا شیب رو به پایین دارد، مدام صخره‌های یخی بلندتر پدیدار می‌شوند که بی‌ثبات‌ترند و به درون اقیانوس فرو می‌ریزند (صخره یخی دیواره یخی یخچال است در محلی که یخچال به دریا می‌رسد).
بالا رفتن چند متری سطح اقیانوس می‌تواند باعث جاری ‌شدن سیل در بسیاری از شهرهای بزرگ جهان مانند شانگهای، نیویورک، میامی، توکیو و بمبئی شود. همچنین آب، پهنه‌های وسیعی از خشکی را در نواحی ساحلی خواهد پوشاند و کشورهایی مانند مالدیو را خواهد بلعید؛ کشورهایی که جزیره‌هایی کم‌ارتفاع نسبت به سطح دریا هستند.
ذوب ‌شدن یخچال تبعات دیگری نیز دارد. این اتفاق آب شیرین بیشتری را وارد اقیانوس منجمد جنوبی خواهد کرد و تغییراتی در جریان‌ها و گردش اقیانوسی ایجاد خواهد شد که بر اقلیم نواحی مختلف نیز اثر می‌گذارد.
اما دانشمندان هنوز در حال شناخت فرآیند ناپایداری صخره یخی دریایی هستند و همه آنها موافق نیستند که با فرو ریختن توئیتس، رویداد فروریزش گسترده و فاجعه‌بار یخچال‌های غرب جنوبگان رخ خواهد داد. نتیجه پژوهش‌های دیگری نشان می‌دهد که یخ دریا و تکه‌های یخی که از فرو ریختن سکوی یخی و یخچال توئیتس رها می‌شود ممکن است یخچال‌های باقی‌مانده را حفظ کند و جلوی فروریزش زنجیروار و متلاشی ‌شدن کل یخچال‌های طبیعی غرب جنوبگان را بگیرد.
گرچه درباره این‌که دقیقا در غرب جنوبگان چه رخ خواهد داد تردیدهایی وجود دارد ولي یک مسأله قطعی است؛ این‌که یخچال در حال پسروی توئیتس در سال‌ها و دهه‌های آینده به بالا بردن سطح اقیانوس‌ها ادامه خواهد داد.
منابع:
 The Conversation و MIT Technology Review و AP News و Popular Science 




ربات‌های کاوشگر جنوبگان
شناور زیرسطحی بوتی مک‌بوت‌فیس که اکنون عازم اکتشاف آب‌های جنوبگان در زیر یخچال طبیعی توئیتس است، تقریبا 5/3 متر طول دارد و می‌تواند در ماموریت‌های علمی زیر آب و یخ، به‌طور مستقل و خودمختار سفر کند. این ربات قابل برنامه‌ریزی که به اختصار بوتی خوانده می‌شود، در هر ماموریت می‌تواند هزاران کیلومتر طی چند ماه طی کند و تا عمق حدود شش کیلومتری زیر سطح آب برود. بوتی در سال 1396/2018 در نخستین عملیات زیر یخ خود 51 ساعت را زیر آب‌های سرد و یخی دریای وِدِل (Weddell) جنوبی گذراند.  این شناور زیرسطحی هوشمند قرار است در هفته‌های آینده دما، شوری، سرعت جریان، تلاطم، کدری و اکسیژن حل شده در آب‌های جنوبگان را اندازه بگیرد. دانشمندان با بررسی این داده‌ها می‌توانند بفهمند که تغییر شرایط فیزیکی چگونه بر پایداری سکوهای یخی اثر می‌گذارد؛ چون بوتی عازم کاوش ناشناخته‌هاست، محققان سوار بر کشتی در کار ناوبری به آن کمک می‌کنند. آنها این کار را با استفاده از سامانه فرمان و کنترلی انجام می‌دهند که می‌تواند با وای‌فای از طریق ماهواره یا مودم اکوستیک بوتی را برنامه‌ریزی کند. همسفر بوتی، یعنی ربات زیرسطحی خودمختار رن نیز مسؤول نقشه‌برداری از شکل بستر دریا و گودی‌ها و حفره‌های بخش زیرین یخچال خواهد بود. رن که هفت و نیم متر طول دارد، می‌تواند تا سه کیلومتر زیر سطح آب سفر کند و نمونه‌هایی از آب را برای تحلیل در آزمایشگاه جمع‌آوری خواهد کرد. شش گلایدر زیر‌سطحی نیز در این سفر رن و بوتی را همراهی می‌کنند.






راه‌های مناقشه‌برانگیز نجات یخچال‌ها
آیا انسان‌ها می‌توانند جلوی فرو ریختن یخچال‌ها را بگیرند؟ حتی اگر انتشار گازهای گلخانه‌ای که باعث گرم‌ شدن آب اقیانوس‌ها شده به یکباره متوقف شود، توئیتس ضخیم و پایدار نخواهد شد. اما روش‌های جدید و جسورانه‌ای برای حفظ یخچال‌های طبیعی پیشنهاد شده تا این یخچال‌ها چند قرن دیگر باقی بمانند و فرصتی برای حذف انتشار گازهای گلخانه‌ای فراهم شود. در سال‌های 1396 و 1397 پژوهشگرانی از دانشگاه پرینستون آمریکا و برخی محققان دیگر با انتشار مقالاتی، پروژه‌های عظیمی را برای حفظ یخچال‌ها پیشنهاد دادند؛ مثل ساخت جزایر مصنوعی یا موانع و سکوهایی در اطراف یا زیر یخچال‌های مهم. این سازه‌ها، یخچال‌ها را سر جای خود نگه می‌دارد یا اجازه نمی‌دهد آب گرم و چگال ته اقیانوس آنها را از زیر ذوب کند، یا هر دو. چندی بعد این محققان و پژوهشگرانی از دانشگاه بریتیش کلمبیای کانادا طرح ارزان‌تری را بررسی کردند که در آن با قرار دادن ورقه‌های انعطاف‌پذیری از جنس خاص در زیر آب، آب گرم به سمت دیگری هدایت می‌شود. آنها اثر این سازه‌ها را در اطراف چند یخچال طبیعی از‌جمله توئیتس شبیه‌سازی کرده‌اند. اگر آب گرم به‌خوبی منحرف شود، توئیتس ممکن است دوباره ضخیم شود و اتصال خود را به بستر دریا محکم کند. این محققان چند حالت مختلف قرار دادن این سازه‌ها را بررسی کردند. برای نمونه یکی از طرح‌ها حدود 50 میلیارد دلار هزینه در بر خواهد داشت و با این‌که مبلغ هنگفتی است، حتی نصف هزینه احداث دیوار ساحلی پیشنهاد شده دور شهر نیویورک نیست.
در مقابل برخی دانشمندان نیز از این راه‌حل‌ها انتقاد کرده‌اند. مثلا در پاسخ به یکی از مقالات سال 1397 دانشگاه پرینستون، مقاله‌ای از هفت پژوهشگر در نشریه نیچر منتشر شد که معتقد بودند این روش‌ها در بهترین حالت فقط تا حدی مفیدند و راه‌حل کاملی نیستند. همچنین ممکن است در برخی موارد ناخواسته به از دست رفتن یخ بیشتر منجر شوند و علاوه بر اینها باعث می‌شوند تمرکز روی حذف ریشه مسائل یعنی انتشار گازهای گلخانه‌ای از بین برود. گذشته از این به باور برخی محققان اصلا مشخص نیست این روش‌ها ثمربخش باشد زیرا شناخت ما از دینامیک یخ و عوامل دیگر کافی نیست.در کنار چالش‌های فنی و عظیم عملی ‌کردن این طرح‌ها، حتی موانع قانونی و حقوقی نیز بر سر راه آن وجود دارد. مثلا پروتکل مادرید به‌شدت در جنوبگان و اطراف آن فعالیت‌هایی را که تاثیرات زیست‌محیطی و فیزیکی عمده داشته باشند محدود می‌کند. پژوهشگران موافق این طرح‌ها، خود نیز به چالش‌های پیش‌رو واقف هستند؛ از‌جمله این‌که تحقیقات بیشتری باید درباره تاثیرگذاری بر جریان آب گرم، دوام ورقه‌ها، اثرهای جانبی بر محیط‌زیست و نحوه برخورد افکار عمومی صورت بگیرد. آنها معتقدند که پروژه باید ابتدا به صورت آزمایشی در مقیاس کوچک و در مناطقی با شرایط آسان‌تر شروع شود و در پایان، نوبت به جایی چون یخچال توئیتس برسد. برخی معتقدند همه مراحل گفته شده در کنار تأمین بودجه و کسب مهارت‌های لازم برای اجرای پروژه ممکن است سه دهه طول بکشد. مشکل این برنامه زمانی مشخص است که سکوی یخی حساس و مهم توئیتس ممکن است حتی تا پایان این دهه نیز دوام نیاورد.