Table of Contents

تهديد (ثانغ بيرمفروست) المتزايد: مخاطر زلزال الأراضي في القطب الشمالي

وفي جميع أنحاء المنطقة القطبية الشمالية، يجري حاليا تحول صامت ولكنه قوي، ففي آلاف السنين، ظلت مساحات واسعة من الأرض مجمدة، مقفلة في حالة الشتاء القريب من الأمد، وهذه الأرض المجمدة، المعروفة باسم " البصموست " ، تتحول بسرعة مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، مما يؤدي إلى سلسلة من المخاطر البيئية، ومن بين أكثر المشهدات إلحاحاحا وتدميرا، زيادة حادة في وتيرة وحجم التكيّم.

ما هو (بيرمفروست) ولماذا هو (مدى الاستقرار)؟

ويعرف البرمفروست بأنه أرض لا تزال عند درجة حرارة صفر مئوية أو أقل من درجة مئوية (32 درجة مئوية) لمدة سنتين متتاليتين على الأقل، وهو ما يرتكز عليه ما يقرب من 24 في المائة من سطح الأرض المكشوف في نصف الكرة الشمالي، ويمتد ليشمل ألاسكا وكندا وسيبيريا وأجزاء من سكيندينافيا، ويمكن أن تكون هذه الطبعة المجمدة مجرد بضعة أمتار سميكة أو تمتد إلى مئات من المترات العميقة.

إن استقرار البرموفروست هو حجر الزاوية في علم الأرضيات في القطب الشمالي، حيث أن الجليد داخل التربة المجمدة يعمل كحاوية طبيعية، ويرسم الرواسب معا، والمقابر، والصخور، وفي المنحدرات، توفر هذه المصفوفة المجمدة قوة قذيفة مقاومة للجاذبية، وعندما يظل التلال سليما، فإن المنحدرات مستقرة حتى في المناطق المرتفعة النمو الجليدي البالغ الثرى نسبيا.

أنواع البرمفروست وقابليتها للتسو

ليس كل البرموفرت ضعيفاً على قدم المساواة لطحن أو عرضة للانهيالات الأرضية، ويصنف العلماء البرموفرست على أساس محتوى الثلج وتوزيعه:

  • Ice-rich permafrost:] Contains massive ice lenses, wedges, or segregated ice. It is highly susceptible to thermokarst (ground collapse) and landslides when thawed. These areas pose the greatest landslide risk.
  • Ice-poor permafrost:] has low ice content, often in bedrock or coarse gravels. While still sensitive to temperature changes, it is less likely to generate catastrophic slope failures upon thaw.
  • Continuous permafrost:] found in the coldest regions, where permafrost is present everywhere beneath the surface, except under deep lakes or rivers. Here, thaw is currently restricted to the active layer and deep taliks (unfrozen zones).
  • Dis continuousous permafrost:] Characterized by patches of frozen ground interspersed with thawed areas. This type is more vulnerable to warming as small changes can cause entire patches to disappear, leading to widespread ground instability.

وفي المنطقة المتقطعة، يمكن أن تؤدي الزيادات الصغيرة في درجة الحرارة إلى تدهور سريع في المسافات، مما يجعل هذه المناطق عرضة بصفة خاصة للانهيالات الأرضية.

آليات بدء عملية الانتقال من برمفروست ثاو

والصلة بين القوس الفاخر والانهيالات الأرضية هي صلة مباشرة ومتعددة الأوجه، حيث تدفأ الأرض، الجليد الذي يوفر مذوبات الدعم الهيكلي، مما يؤدي إلى سلسلة من العمليات المزعزعة للاستقرار.

Loss of Cohesion and Shear Strength

وتدين التربة المتجمدة بقوامها إلى حد كبير بالربط بين الجسيمات، وعندما تذوب الجليد، تملأ المساحات المزروعة بالمياه، مما يقلل بشكل كبير من قوة قذيفة التربة، وتصبح التربة المزروعة ملوثة ومربوطة ومعرضة للتدفق بدرجة عالية، وهذه الحالة هي الدافع الرئيسي لـ

فقدان ثرموست ومسدس الأرض

وعندما تذوب الجليد الأرضي الهائل، ينهار السطح إلى كساد يسمى حرق الرحم، ويمكن لهذا التخريب المفاجئ أن يخفض من المنحدرات، ويخلق ندبات الرأس ويزعزع استقرار الأراضي المتاخمة، ويمكن أن تتطور الغارات والحفر إلى مساحات كبيرة من الأرض المتخلفة التي تتراجع تدريجياً مع استمرار ضخ الأحجار العضوية الغنية بالثلج.

الهيدروستاتية وديناميات المياه المحتملة

ويطلق نسيج المياه السطحية المياه التي لا يمكن أن تتسلل إلى الأرض المجمدة أدناه، مما يخلق منضدة مياه مشبعة داخل طبقة نشطة، ويزيد من ضغط المياه القطبية، ويقلل الضغط المتصاعد على القطب من الإجهاد الفعّال بين أحبوب التربة، ويزيد من احتمال الفشل، وهذه الآلية مماثلة للطريقة التي يؤدي بها سقوط الأمطار الغزيرة إلى الانهيار في المناطق المعتدلة، ولكن في القطب الشمالي.

أمثلة إقليمية على الأراضي البرمفروست - دريفن

ولا توجد افتراضات في الانهيالات الأرضية التي يتسبب فيها القوس الفارغ، بل تحدث بتواتر وحجم متزايدين في المنطقة القطبية الشمالية.

الحلقــات الــذي يــودعــهــا الــتــرجــمــة فــي إقليم يوكــون وشمال غربي

وفي غربي القطب الشمالي في كندا، أصبحت الأحياء الفقيرة المتروكة من مخلفات الثوران عاملاً مهيمناً من عوامل الأرض، وتبين البحوث أن عدد الأحياء الفقيرة الكبيرة (0.1 كيلومتراً مربعاً) قد زاد زيادة كبيرة منذ الثمانينات، مقترنة بارتفاع درجات الحرارة الجوية الصيفية، وفي بعض المناطق، استهلكت الأحياء الفقيرة تلال بأكملها، ونقلت كميات كبيرة من الفشل الطيني والعضوي في الأنهار والبحيرات.

ملحقات نشطة - ليلير في منحدر ألاسكا الشمالي

وفي منحدر ألاسكا الشمالي، حيث يهيمن على المسافروسات المستمرة، توزع المسافات النشطة للطلاب، وقد اشتمل حدث ملحوظ في عام 2015 بالقرب من قرية بوينت لي على مفرزة واسعة النطاق تحط من الحطام عبر منطقة واسعة على بعد كيلومترين، وتحجب نهرا وتهدد البنية التحتية، وتكشف الدراسات التي تستخدم الصور الساتلية عن أن هذه الأحداث أصبحت أكثر شيوعا، ولا سيما في الصيف الذي يتسم بدرجة حرارة غير عادية ومبكرة من الثلج.

كوارث ساحلية وتآكل في سيبيريا

ويخضع الساحل السيبيري، ولا سيما على طول بحري لابتيف وشرق سيبيريا، للحصار من التآكل الحراري والانهيالات الأرضية، وقد أدى تأليف البرموفروست، بالاقتران مع إجراءات الموجات، إلى تراجع ساحلي سريع في بعض الأماكن يتجاوز 20 مترا سنويا، وعندما تنهار كتل غنية بالجليد، كثيرا ما تؤدي إلى حدوث انهيالات أرضية تدفن رسوبا وكربونا عضويا مباشرة في المحيط القطبي، مع ما يترتب على ذلك آثار بالنسبة للنظم إيكولوجية بحرية.

آثار زيادة الانهيالات الأرضية على الناس والبيئة

وتتجاوز عواقب الانهيالات الأرضية الأكثر تواتراً وأكبر في القطب الشمالي الفشل الفوري.

الأخطار التي تهدد مجتمعات الشعوب الأصلية والهياكل الأساسية

فالكثير من مجتمعات القطب الشمالي مبنية على البرموفروست أو قريبة منه، ويمكن أن تلحق الانهيالات الأرضية أضرارا مباشرة بالمنازل والطرق والمهابط الهوائية وخطوط الأنابيب، وفي عام 2020، دمرت إحدى الأحياء الفقيرة في قاعات المياه جزءا من الطريق الوحيد الذي يربط بين مجتمع توكتياكتوك في الأقاليم الشمالية الغربية في كندا وبين البر الرئيسي، ويمكن أن تؤدي هذه التعطلات إلى عزل المجتمعات المحلية، وعرقلة في خدمات الطوارئ، وزيادة تكلفة السفر في الأراضي.

مواضع المياه والفيضانات

ويمكن أن يُحدث الحطام البريق أن يُسدّ الأنهار ويُنشئ البحيرات المؤقتة التي قد تُخلّف في نهاية المطاف بكارثة، ففي عام 2022، اقتحم أحد الأنقاض في نهر بروكس بألاسكا، وشكّل بحيرة أطاحت بالسد خلال أسابيع، مما تسبب في حدوث فيضان كبير في أسفل المجرى، وهذه الأحداث تشكل مخاطر على السلامة البشرية والموائل المائية على السواء.

Carbon Release and Climate Feedback

ويخزن البرمفروس ما يقدر بـ 600 1 غيغا طن من الكربون العضوي - أي ضعف الكمية الموجودة حالياً في الغلاف الجوي، وعندما يحشد المذابح والانهيالات الأرضية هذه المادة، يصبح الكربون عرضة للتشريد الميكروبي، ويطلق ثاني أكسيد الكربون والميثان إلى الغلاف الجوي، ويمكن أن تعجل هذه العملية بنقل التربة الإيجابية ذات الأثر الارتفاعي العضوي بسرعة إلى المنحدرات المائية.

الاضطرابات الإيكولوجية

ويمكن أن تدفن الانهيالات الأرضية النباتات، وتدمر موائل الأحياء البرية، وتغير النظام الهيدرولوجي، وتتحول الأشجار والبحيرات المليئة بالرواسب إلى غمر، مما يقلل من تغلغل الضوء ويضر بسكان الأسماك، كما أن التدفق المفاجئ للمغذيات والرواسب يمكن أن يؤدي إلى تضخيم الطحالب واستنزاف الأكسجين، غير أن الانهيالات الأرضية يمكن أن تخلق أيضا موائل جديدة عن طريق التخلص من التربة.

استراتيجيات التخفيف والاستجابة الهندسية

ويتطلب الحد من المخاطر الناجمة عن الانهيالات الأرضية ذات الصلة بالجزر مزيجا من نهج الرصد والهندسة والسياسات.

التقنيات الحرارية لتحقيق الاستقرار

يمكن للمهندسين أن يبطأوا من شظايا القاع باستخدام تقنيات تحافظ على درجات الحرارة الأرضية أو تقلل منها، وتشمل هذه الوسائل ما يلي:

  • Thermosyphons:] Devices that passively remove heat from the ground, often used to settle building foundations and pipelines. they can be installed at the base of slopes to help keep permafrost frozen.
  • Insulation layers:] Placing foam boards or gravel pads over permafrost to reduce heat transfer from the surface.
  • Reflective surfaces:] Painting or covering slopes with light-colored materials to decrease solar absorption.

تعزيز المنحدرات والقطارات

وقد يكون من الضروري، بالنسبة للمنحدرات التي تظهر بالفعل علامات عدم الاستقرار، تعزيزها المادي، ويمكن أن يشمل ذلك الاحتفاظ بالحوائط، أو الصخور، أو مسمار التربة في المناطق التي يكون فيها البرموفروس ضحلا، كما أن تصريفها السليم أمر بالغ الأهمية: تركيب الخنادق أو الأنابيب المشبع لتحويل المياه المذوفة بعيدا عن المنحدرات الضعيفة إلى تقليل الضغط على المؤخرة واحتمال الفشل.

تخطيط ورصد استخدام الأراضي

ويتفادى التخفيف من حدة المخاطر من حيث التكلفة البناء في المناطق الأكثر ضعفا، ويمكن لرسم خرائط المخاطر في منطقة بيرمفروست، التي تستند إلى بيانات ساتلية عالية الاستبانة واستقصاءات أرضية، أن يحدد المناطق المعرضة بشدة لخطر الانهيالات الأرضية، وتقوم الوكالات الحكومية في كندا والولايات المتحدة وروسيا بوضع خرائط للاستقرار في المناطق المحيطة لتوجيه تخطيط الهياكل الأساسية، ويمكن للرصد في الوقت الحقيقي باستخدام النظام العالمي لتحديد المواقع، ومواصفير الرادارات السواتل (إنسار) أن يوفر إنذارات مبكرة.

التكيف المجتمعي

ويتزايد إشراك المجتمعات الأصلية والمحلية في جهود التكيف، حيث تساعد حلقات العمل والتدريب على الاعتراف بالأراضي وبرامج الرصد المجتمعية السكان على الاستجابة بسرعة للمخاطر الناشئة، ومن الضروري أحيانا نقل المباني المعرضة للخطر، وإن كان ذلك خياراً صعباً من حيث التكلفة وقابلاً للتأثر اجتماعياً.

التوقعات المستقبلية: التوقعات المناخية وفقدان بيرمفروست

ويُتوقع أن تستمر درجات الحرارة في القطب الشمالي في الارتفاع، مع حدوث أكبر درجة من الاحترار في الشتاء، وفي إطار سيناريو مرتفع الانبعاثات (RCP 8.5)، يمكن أن تُفقد نسبة تصل إلى 90 في المائة من البرموفسور القريب من سطح الأرض بحلول نهاية القرن، وحتى في ظل التخفيف المعتدل، فإن جزءا كبيرا من البرمفروست سينفجر، مما يعني أن مخاطر الانزلاق في الأراضي ستزداد على نحو تواتر وجغرافي.

وقد تصبح المناطق الجديدة، مثل المناطق المتقطعة من المناطق المحيطة بشمال سكاندينافيا وال الطرف الجنوبي من منطقة المحيط الهادي في كندا، مناطق حرارة أرضية نشطة، وستواجه المناطق الساحلية الآثار المتفاقمة للمنشار الهادف، وارتفاع مستوى سطح البحر، وزيادة كثافة العواصف، مما يؤدي إلى مزيد من التآكل والهلاك.

وتشير البحوث إلى أن توقيت الأحداث التي تنزلق الأراضي قد يتغير أيضاً، وقد تتيح الشتاءات المشتعلة ذات الغطاء الجليدي الأقل تغلغلاً في طبقة نشطة، ولكن هذا يعوضه موسم البطيخ الثلجي والأطول من المواسم، ومن المرجح أن يكون الأثر الصافي هو توسيع موسم الأراضي إلى أواخر الخريف ومطلع الربيع.

الحاجة إلى مواصلة البحوث والإجراءات المتعلقة بالسياسات

ومعالجة الخطر المتزايد الذي يشكله المرفأ والانهيالات الأرضية يتطلب الاستثمار المستمر في العلم، وشبكات الرصد، والتخفيف من آثار تغير المناخ، وتشمل أولويات البحث الرئيسية تحسين تمثيل ديناميات الأحواض في نماذج نظم الأرض، وتوسيع نطاق عمليات الرصد الميداني في المناطق النائية، واستحداث أدوات التنبؤ لتقييم المخاطر الأرضية.

وعلى مستوى السياسات، يظل الحد من انبعاثات غازات الدفيئة هو الأداة الأساسية لبطء تدهور الأحواض، وقد أكد الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ [(FLT:0)] ] أن الحد من الاحترار العالمي إلى 1.5 درجة مئوية أو 2 درجة مئوية من شأنه أن يقلل بدرجة كبيرة من مدى الخسارة الناجمة عن الارتحال بالمقارنة مع سيناريوهات الانتقال العالية الحرارة.

خاتمة

إن التثبيط الحاد ليس نتيجة بعيدة أو مجردة لتغير المناخ؛ فهو يعيد تشكيل المشهد القطبي هنا والآن، والجليد الذي كان يتجمع في الأرض معاً يذوب، ونتيجة لذلك زيادة ملحوظة في الانهيالات الأرضية التي تهدد الناس والنظم الإيكولوجية والاستقرار العالمي في المناخ، وفي حين أن الهندسة والرصد يمكن أن يساعدا على إدارة المخاطر المحلية، فإن الحل الوحيد الطويل الأجل هو معالجة القضية الجذرية: استمرار التحول في كوكب الأرض.