اقیانوس قطب شمال در بالای سیاره ما قرار دارد و دنیای یخی و آب یخی را تشکیل می‌دهد. این اقیانوس به سرعت در حال تغییر است و در حال حاضر چهار برابر سریع‌تر از هر اقیانوس دیگری بر روی زمین گرم می‌شود.
این افزایش دما پیامدهای مهمی دارد که در نهایت می‌تواند در سراسر جهان پخش شود. دانشمندان به شدت در حال بررسی این پدیده هستند تا دلایل آن را درک کنند و پیامدهای آن را پیش‌بینی کنند.
یکی از این پژوهشگران آنابل پین است که نویسنده اصلی از دپارتمان علوم سیستم‌های محیطی در ETHZ زوریخ، سوئیس، می‌باشد.
درک گرمایش قطب شمال
گرمایش قطب شمال، اصطلاحی که اغلب در محافل اقلیمی مورد بحث قرار می‌گیرد، به افزایش شدید دما در منطقه قطب شمال نسبت به سایر قسمت‌های سیاره ما اشاره دارد. این اثر که به نام تقویت قطب شمال شناخته می‌شود، به یک سری حلقه‌های بازخورد بستگی دارد.
ذوب شدن یخ‌های دریایی نقش اصلی را در این اثر دومینو ایفا می‌کند. با ناپدید شدن یخ، آب تیره اقیانوس زیرین نمایان می‌شود که نور خورشید بیشتری را جذب می‌کند و گرمایش را تسریع می‌کند.
این چرخه باعث کاهش آلبیدوی زمین، میزان قابلیت انعکاس آن، می‌شود و جذب گرمای بیشتری را تسهیل می‌کند.
پایین تا سطح یخ‌زدای دائمی
فرایند گرمایش فقط به همینجا ختم نمی‌شود. این تأثیر به یخ‌زدای دائمی نیز گسترش می‌یابد و آن را ذوب می‌کند تا گازهای گلخانه‌ای قوی مانند متان را آزاد کند و بدین ترتیب گرمایش جهانی را تشدید کند.
علاوه بر این، تغییرات در قطب شمال بر الگوهای آب و هوای جهانی، سطح دریاها و اکوسیستم‌های متنوع تأثیر می‌گذارد. این تغییرات حتی می‌توانند بر جریان‌های جتی تأثیر بگذارند و باعث بروز رویدادهای آب و هوایی شدید در مناطقی دور از قطب شمال شوند.
با گرم شدن قطب شمال، تهدیدات قابل توجهی برای جوامع بومی، حیات وحش محلی و پایداری کلی سیستم اقلیمی زمین ایجاد می‌کند. این منطقه به یک نقطه تمرکز تحقیق برای دانشمندان اقلیمی در سراسر جهان تبدیل شده است.
ردپاهای ناپیدای گرمایش قطب شمال
اخیراً، آنابل پین و همکارانش گام‌های مهمی در درک جریان‌های اقیانوس قطب شمال برداشته‌اند.
رویکرد نوآورانه آن‌ها از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو به عنوان ردیاب‌هایی برای نقشه‌برداری از سفر آب‌های آتلانتیک به داخل حوضه کانادا در اقیانوس قطب شمال طی چندین دهه استفاده می‌کند.
تیم آن‌ها دو رادیونوکلید – ید-۱۲۹ و اورانیوم-۲۳۶ – را در آب‌های آتلانتیک شناسایی کردند که کارخانه‌های بازپردازش هسته‌ای آن‌ها را در مقادیر کم آزاد کرده بودند.
پین اظهار داشت: “این رادیونوکلیدها در مقادیر بسیار کم، اما همچنان قابل ردیابی، حضور دارند. آن‌ها به ما امکان می‌دهند مسیر آب‌های آتلانتیک را که به داخل اقیانوس قطب شمال حرکت می‌کنند، در طول دهه‌ها دنبال کنیم.”
کشف مسیرهای آبی
تیم دو مسیر متمایز برای ورود آب‌های آتلانتیک به حوضه کانادا را استنتاج کرد. یک مسیر از فلات چوکچی و رشته‌کوه نورث‌ویند عبور می‌کند، در حالی که دیگری لبه فلات چوکچی را دنبال می‌کند.
کشف این مسیرها به پژوهشگران بینش‌های مهمی در درک الگوهای گردش پیچیده درون اقیانوس قطب شمال داد.
علاوه بر این، مطالعه جنبه‌ای جالب از اختلاط بین آب‌های اقیانوس آرام و آتلانتیک را نشان داد. به گفته پین، “ما دریافتیم که حدود ۲۵-۴۰٪ آب‌های زمستانی اقیانوس آرام شامل نشانگرهای آب‌های آتلانتیک می‌شود تا زمانی که به حوضه کانادا می‌رسد.”
پین و همکارانش دریافتند که با وجود گرمایش سریع، زمان‌های انتقال برای آب‌های آتلانتیک به داخل قطب شمال طی ۱۵ سال گذشته بدون تغییر باقی مانده است که نشان‌دهنده سطحی از پایداری در این جریان‌هاست.
پیامدهای گرمایش قطب شمال
این مطالعه راه را برای استفاده از ید-۱۲۹ و اورانیوم-۲۳۶ به عنوان ردیاب‌های مؤثر توده‌های آبی در اقیانوس قطب شمال هموار کرده است. پین امیدوار است منطقه مطالعه را گسترش دهد تا به درک بیشتر جریان به سوی اقیانوس آتلانتیک بپردازد.
این می‌تواند شروع به فاش کردن اسرار این اقیانوس سریعاً در حال تغییر کند و به طور قابل توجهی دانش ما از این منطقه به سرعت در حال تغییر را افزایش دهد.
با وجود گام‌های برداشته شده توسط این پژوهش، واضح است که مقادیر زیادی هنوز برای کشف باقی مانده است. با گرم شدن قطب شمال با سرعتی نگران‌کننده، مطالعاتی مانند این به طور فزاینده‌ای برای درک و آماده‌سازی برای پیامدهای بالقوه جهانی این تغییرات حیاتی می‌شوند.
استفاده از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو به عنوان ردیاب‌های جریان‌های اقیانوسی نشان‌دهنده نوآوری علمی در رمزگشایی اسرار مناطق دورافتاده و به سرعت در حال تغییر سیاره ماست.
هر کشف جدید ما را یک گام به درک جامع از سیستم اقلیمی جهانی و آینده آن نزدیک‌تر می‌کند.
مبارزه برای درک سیاره در حال تغییر ما
اقیانوس قطب شمال بیش از یک بیابان یخی در بالای سیاره ماست. این یک محیط پویا و به سرعت در حال تغییر است که سرنخ‌های حیاتی درباره آینده اقلیمی زمین ما را در خود دارد.
پژوهش‌های به رهبری آنابل پین یک قطعه اساسی از این پازل است که به روشن کردن پیچیدگی‌های جریان‌های اقیانوس قطب شمال و تأثیرات گرمایش قطب شمال کمک می‌کند.
با ادامه کشف اسرار قطب شمال، خود را با دانش مجهز می‌کنیم. در درک الگوهای گذشته، می‌توانیم چالش‌های فوری آینده را پیش‌بینی و شاید کاهش دهیم، و همچنان به مبارزه برای فهم و حفاظت از سیاره شگفت‌انگیز و پویا خود ادامه دهیم.
مطالعه کامل در مجله تحقیقات ژئوفیزیکی: اقیانوس‌ها منتشر شده است.
