31 ژانویه 2025 -آب های زیرزمینی قطب شمال، کربن در اقیانوس-© ناتان ساندرمن
محققان کشف کرده‌اند که مقدار نسبتاً کمی از آب‌های زیرزمینی قطب شمال که از تاندرای آلاسکا می‌گذرد، مقادیر زیادی کربن را در اقیانوس آزاد می‌کند، جایی که می‌تواند به تغییرات آب و هوایی کمک کند.
آنها دریافتند که اگرچه آب های زیرزمینی قطب شمال تنها بخشی از آب تخلیه شده به دریا را تشکیل می دهند، اما تخمین زده می شود روزانه 230 تن کربن آلی در طول خط ساحلی 2000 کیلومتری دریای بوفور در تابستان آزاد شود.
این مقدار کربن با مقداری است که رودخانه های آزاد در این منطقه در طول ماه های تابستان آزاد می کنند.
کانسو دمیر، سرپرست این تحقیق گفت: «این مطالعه نشان می‌دهد که مقادیر زیادی کربن آلی و دی‌اکسید کربن از طریق تخلیه آب‌های زیرزمینی تازه در تابستان آزاد می‌شود.»
با ادامه آب شدن توندرا و افزایش جریان آب های زیرزمینی زیردریایی، دمیر گفت که خروج کربن از ساحل به دریا می تواند به طور موثری آب های سطحی اقیانوس ها را به منبع کربن برای جو تبدیل کند.
CO2 منتشر شده از طریق آب های زیرزمینی قطب شمال نیز می تواند به اسیدی شدن اقیانوس ها و تغییرات کلی آب و هوا کمک کند.
این مطالعه اولین مطالعه‌ای است که از مشاهدات مستقیم استفاده می‌کند تا نشان دهد که آب شیرین در محیط زیردریایی اقیانوس که در آن ساحل با دریا تلاقی می‌کند، تخلیه می‌شود. قبل از این تحقیق، تخلیه آب های زیرزمینی تازه زیردریایی در این منطقه از قطب شمال بسیار محدود تصور می شد.
این مطالعه همچنین اولین مطالعه ای است که آب شیرین را – که می تواند از آب باران، ذوب برف، یخ های سطحی زمین ذوب شده و احتمالاً مقداری ذوب دائمی منجمد تشکیل شده باشد – از کل تخلیه آب زیرزمینی جدا کند.مطالعات قبلی در مورد تخلیه آب های زیرزمینی در قطب شمال شامل آب شور چرخشی بود که از ساحل به زمین نفوذ می کرد.
محققان با استفاده از مشاهدات مستقیم، مدل‌سازی عددی و تکنیک‌های حرارتی و هیدرولیکی دریافتند که در طول تابستان، آب‌های زیرزمینی تازه قطب شمال که وارد دریای بوفورت در شمال آلاسکا می‌شوند، برابر با 3 تا 7 درصد کل تخلیه سه رودخانه اصلی در آن منطقه است.
به گفته دمیر، که گفت این حجم آب به طرز شگفت انگیزی زیاد است، او گفت که با مقادیر تخلیه آب زیرزمینی شیرین در مناطق معتدل عرض های جغرافیایی پایین قابل مقایسه است.اگرچه حجم آب زیرزمینی به نسبت جریان کلی رودخانه کوچک است، اما مقدار قابل مقایسه ای کربن در آن وجود دارد.
دمیر توضیح داد: در آن مقدار کم آب، آن آب زیرزمینی تقریباً همان مقدار کربن و نیتروژن آلی را حمل می کند که رودخانه ها.آب های زیرزمینی قطب شمال از طریق خاک ها و رسوبات به سمت ساحل می روند و در سفر خود مواد آلی، مواد معدنی و مواد مغذی را جمع آوری می کنند.
هنگامی که با آب منجمد دائمی تعامل می کند، می تواند حجم زیادی کربن دریافت کند. منجمد دائمی شبیه یک مصب زیرزمینی است که حجم زیادی از آب و مواد آلی را در خود جای داده است. هنگامی که یخ ذوب می شود و بخشی از جریان آب زیرزمینی می شود، می تواند مقدار زیادی کربن را همراه خود بیاورد.
بیانی کاردناس، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد دانشکده زمین و علوم سیاره ای مدرسه جکسون، گفت: «سواحل قطب شمال جلوی چشمان ما در حال تغییر است.با ذوب شدن یخ‌های دائمی، به سفره‌های زیردریایی و ساحلی تبدیل می‌شود. حتی بدون این ذوب، مطالعات ما جزو اولین مطالعاتی است که به طور مستقیم وجود چنین سفره هایی را نشان می دهد.علاوه بر کمک به تغییرات آب و هوایی جهانی، این هجوم عظیم کربن و نیتروژن می تواند تأثیرات عمده ای بر اکولوژی ساحلی قطب شمال داشته باشد.به عنوان مثال، اسیدی شدن اقیانوس می تواند منجر به افزایش آسیب پذیری برخی از ارگانیسم هایی شود که در و زیر بستر دریا زندگی می کنند، مانند سخت پوستان، صدف ها و حلزون ها.
با ادامه آب شدن منجمد دائمی تحت تغییرات آب و هوایی، مقدار آب شیرین قطب شمال که به دریاهای زیرزمینی راه پیدا می کند، به طور بالقوه افزایش می یابد و حتی گازهای گلخانه ای بیشتری را به آب های ساحلی می رساند.
