Glacial Eustasy - تاريخ الأوستاسي الجليدي

اكتشاف تاريخ الأرض:  Glacial  Eustasy - الأوستاسي الجليدي

Glacial  Eustasy - الأوستاسي الجليدي

مقدمة

في عالم الجيولوجيا ، على امتداد الحقب الزمنية هناك ظواهر قليلة ساحرة مثل تغير مستويات محيطات الأرض الشاسعة عبر الزمن الجيولوجي. "يوستاسي الجليدي"، وهو مصطلح يجمع بين مفاهيم التجلد والتغيرات المرتبطة بمستوى سطح البحر، يكشف الوقائع عن أحداث للماضي الديناميكي لكوكبنا. يتعمق هذا المقال في التفاعل المعقد بين الأنهار الجليدية، ويقدم نظرة ثاقبة حول كيفية نحت الأنهار الجليدية والمناخ والتقلبات المحيطية لمناظرنا الطبيعية وتسجيل تاريخ الأرض.

التمدد الحراري لمياه البحر

يشير التمدد الحراري لمياه البحر إلى الظاهرة التي تتوسع فيها مياه البحر أو يزيد حجمها مع ارتفاع درجة حرارتها. تعد هذه العملية عنصرًا حاسمًا في ارتفاع مستوى سطح البحر ولها آثار كبيرة على تغير المناخ وعلم المحيطات. فيما يلي بعض النقاط الأساسية حول التمدد الحراري لمياه البحر:

   1. حساسية درجة الحرارة: مياه البحر، مثل معظم السوائل، تتوسع عندما تسخن وتنكمش عندما تبرد. يتم وصف العلاقة بين درجة الحرارة والحجم بواسطة معامل التمدد الحراري، الذي يحدد التغير في الحجم لكل وحدة تغير في درجة الحرارة.

   2. احترار المحيطات: مع ارتفاع درجة حرارة مناخ الأرض بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري وزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ترتفع أيضًا درجة حرارة محيطات العالم. يعمل المحيط كمشتت للحرارة، حيث يمتص جزءًا كبيرًا من حرارة الأرض الزائدة.

   3. المساهمة في ارتفاع مستوى سطح البحر: يعد التمدد الحراري لمياه البحر أحد المساهمين الرئيسيين في ارتفاع مستوى سطح البحر. مع ارتفاع درجات حرارة المحيطات، تتوسع المياه، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر. ويشار إلى هذا التأثير غالبًا باسم "ارتفاع مستوى سطح البحر بالتمدد الحراري".

   4. الأهمية العالمية: يساهم التوسع الحراري في ما يقرب من نصف الارتفاع الملحوظ في مستوى سطح البحر الناجم عن ظاهرة الاحتباس الحراري. والعوامل الرئيسية الأخرى هي ذوبان الأنهار الجليدية والقمم الجليدية وذوبان الصفائح الجليدية القطبية.

   5. التقلب الإقليمي: يمكن أن يختلف معدل التوسع الحراري ومساهمته في ارتفاع مستوى سطح البحر إقليميا بسبب الاختلافات في درجات حرارة المحيطات والتيارات. تشهد بعض المناطق تمددًا حراريًا أكبر من غيرها.

   6. الرصد والنمذجة: يستخدم العلماء قياسات درجة حرارة سطح البحر والمحتوى الحراري للمحيطات لرصد ونمذجة التمدد الحراري لمياه البحر. هذه البيانات ضرورية للتنبؤ وفهم ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل.

   7. التأثيرات: إن ارتفاع مستويات سطح البحر، بما في ذلك تلك الناجمة عن التوسع الحراري، له آثار عميقة على المجتمعات الساحلية والنظم البيئية والبنية التحتية. ومن بين العواقب زيادة الفيضانات وتآكل السواحل وتسرب المياه المالحة إلى مصادر المياه العذبة.

   8. التخفيف والتكيف: إن الحد من انبعاثات غازات الدفيئة وتخفيف تغير المناخ أمر بالغ الأهمية للحد من مدى التوسع الحراري وما يرتبط به من ارتفاع مستوى سطح البحر. وتعتبر استراتيجيات التكيف، مثل بناء بنية تحتية قادرة على الصمود وإدارة المناطق الساحلية، ضرورية أيضًا لمعالجة التأثيرات.

آلية Eustasy الجليدية

يشير يوستاسي، في السياق الجيولوجي، إلى التقلبات العالمية لمستويات سطح البحر. يتأثر الاستقرار الجليدي في المقام الأول بعاملين رئيسيين: نمو وتراجع الأنهار الجليدية والتمدد الحراري لمياه البحر. الفكرة الأساسية وراء نشوء الأنهار الجليدية هي أنه مع تزايد الأنهار الجليدية وتضاءلها، يمكنها عزل وإطلاق كميات كبيرة من المياه، وبالتالي التأثير على مستويات سطح البحر على نطاق عالمي.

النمو الجليدي وهبوط مستوى سطح البحر

خلال الفترات الجليدية، أو العصور الجليدية، يتم سحب كميات هائلة من المياه من محيطات العالم وتخزينها على شكل جليد في القمم الجليدية القطبية والأنهار الجليدية الجبلية. تؤدي هذه العملية إلى انخفاض كبير في مستويات سطح البحر العالمية. وغالبا ما يشار إلى هذه الظاهرة باسم "هبوط مستوى سطح البحر" لأن المياه تتم إزالتها بشكل فعال من المحيطات. مع تقدم الأنهار الجليدية، فإنها تمارس تأثيرًا عميقًا على قشرة الأرض، مما يتسبب في تشوه الأرض تحت وطأة الوزن الهائل للصفائح الجليدية.

يؤدي تراجع الأنهار الجليدية، الذي يرتبط غالبًا بالفترات بين الجليدية، إلى إطلاق كميات هائلة من المياه مرة أخرى إلى المحيطات، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات سطح البحر العالمية. ومع ذوبان الجليد وعودته إلى المحيط، تبدأ القشرة في الارتداد، وهو ما يُعرف باسم الارتداد بعد الجليدي، مما يساهم في التغيرات المحلية في التغيرات النسبية في مستوى سطح البحر.

المناخ ودورات ميلانكوفيتش والأنهار الجليدية

تلعب العلاقة المعقدة بين المناخ ودورات ميلانكوفيتش والنشوء الجليدي دورًا محوريًا في تشكيل تاريخ الأرض. دورات ميلانكوفيتش هي تغييرات دورية في المعلمات المدارية للأرض، والتي تؤثر على توزيع وشدة ضوء الشمس الذي يتلقاه الكوكب. تعتبر هذه الاختلافات حاسمة في دفع تزايد وتضاؤل الصفائح الجليدية على مدى المقاييس الزمنية الجيولوجية.

عندما تكون المعلمات المدارية للأرض مواتية لتراكم الجليد، تتوسع الأنهار الجليدية، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات سطح البحر. وعلى العكس من ذلك، خلال فترات زيادة الإشعاع الشمسي، تتقلص الصفائح الجليدية، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات سطح البحر. وقد تركت هذه التغيرات الدورية في حجم الجليد ومستوى سطح البحر علامة لا تمحى على السجل الجيولوجي للأرض.

السجل الجيولوجي للأوستاسي الجليدي

السجل الجيولوجي مليء بالأدلة على النشوء الجليدي. لقد اكتشف الجيولوجيون أدلة على شكل شواطئ قديمة، ورواسب ساحلية، وتوزيع الحفريات البحرية. على سبيل المثال، توجد المدرجات والتلال الشاطئية المرتفعة في كثير من الأحيان فوق الشواطئ الحالية، مما يدل على انخفاض مستويات سطح البحر خلال الفترات الجليدية.

علاوة على ذلك، توفر التسلسلات الرسوبية في العديد من المناطق الساحلية نظرة ثاقبة للتفاعل الديناميكي بين ارتفاع وانخفاض مستويات سطح البحر. إن التفاعل بين الطبقات الرسوبية ومحتواها الأحفوري يمكن أن يكشف عن المد والجزر في التدفق الجليدي على مدى ملايين السنين.

التأثيرات على المناظر الطبيعية الحديثة والحضارة الإنسانية

على الرغم من أننا نعيش حاليًا في فترة ما بين العصور الجليدية، فمن الأهمية بمكان أن نفهم التأثير العميق الذي لا يزال يوستاسي الجليدي يحدثه على عالمنا. ويشكل ارتفاع مستويات سطح البحر، الناجم عن تغير المناخ الحديث وذوبان الجليد القطبي، تهديدا كبيرا للمناطق الساحلية والجزر المنخفضة. إن فهم السياق الجيولوجي لتقلبات مستوى سطح البحر أمر بالغ الأهمية في تطوير استراتيجيات للتخفيف من هذه التهديدات.

خاتمة

إن النشوة الجليدية، وهي نتيجة للتفاعل المعقد للأرض بين المناخ والأنهار الجليدية وديناميكيات المحيطات، توفر نافذة على الماضي الجيولوجي لكوكبنا. إنها قصة آسرة تستمر كتابتها بينما نواجه تحديات تغير المناخ الحديث. من خلال دراسة السجل الجيولوجي للأنهار الجليدية، نكتسب فهمًا أعمق لتاريخ الأرض وتقديرًا أكبر لرقصة الطبيعة المعقدة التي شكلت عالمنا على مدى ملايين السنين.

المراجع

Books :

• Sea-Level Science: Understanding Tides, Surges, Tsunamis and Mean Sea-Level Changes  by David Pugh and Philip L. Woodworth
• Eustasy: The Historical and Recent Rise and Fall of Sea Level  by Michael E. Raymo
• Ice, Mud and Blood: Lessons from Climates Past  by Chris Turney
• Sea Level Change: Past and Future  by Colin D. Woodroffe and Bruce C. Douglas
• Sea-Level Rise for the Coasts of California, Oregon, and Washington: Past, Present, and Future  by Committee on Sea Level Rise in California, Oregon, and Washington
• The Great Sea: A Human History of the Mediterranean  by David Abulafia
• Sea Level Change: The Last 20,000 Years  by R. S. Bradley and P. D. Jones  by David M. Emmons
• Sea Level Changes: Determination and Effects  by P. L. Woodworth
• The Physical Geography of the Mediterranean  by Jamie Woodward
• The Human Planet: How We Created the Anthropocene by Simon L. Lewis and Mark A. Maslin
• Quaternary Geology and Climate Change by A. M. Tushingham and P. J. Peterson

Articles:

• Eustatic Sea Level During Past Interglacials - Nature Geoscience
• Insights into Eustatic Sea Level Variability in the Western Tethyan Ocean: Evidence from the Burdigalian GSSP (Norrlanda, Sweden) - Earth and Planetary Science Letters
• Eustatic Variations During the Last 30,000 Years - Annual Review of Earth and Planetary Sciences
• Spatial Patterns of Late Quaternary Drainage Reorganization in a Semiarid Region of Central North America: Palaeohydrological Reconstructions and Geoarchaeological Perspectives" - Quaternary Science Reviews
• Sea-Level Changes: An Integrated Approach- Quaternary International