أعلن باحثون من مختبر الدفع النفاث JPL التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا، وجامعة كاليفورنيا في إرفين عن أول عملية رصد لـ "بصمات" مستويات المياه في عمليات رصد المحيط، وهي عبارة عن أنماط مقيسة لاختلافات مستوى المياه حول العالم ناتجة عن تغيرات في مخزون المياه في قارات الأرض وفي كتلة صفائح الجليد. وستزيد هذه النتائج ثقة العلماء بإمكانية استخدام هذه البيانات لتحديد مقدار ارتفاع مستوى المياه في أي نقطة في محيطات العالم نتيجة ذوبان الكتل الجليدية.
وبسبب ذوبان كتل وصفائح الجليد نتيجة عوامل مناخية فإنها تؤدي إلى تغير في حقل الجاذبية الأرضية، ما ينتج عنه تغيرات غير متماثلة في مستويات المياه في كل أرجاء العالم. فعلى سبيل المثال، عندما تفقد كتلة جليدية جزءًا منها، تنخفض قيمة جذبها الثقالي؛ وتتحرك مياه المحيط المجاورة مبتعدة ما يسبب ارتفاع مستوى المياه بسرعة في المناطق البعيدة عن الكتلة الجليدية، ويعرف نمط تغير مستويات المياه الناتج بـ "بصمة مستوى المياه Sea level fingerprints"، وتتأثر مناطق معينة بشكل أكبر بهذا الأمر، خصوصًا الواقعة على خطوط العرض المتوسطة والقريبة من خط الاستواء، وتسهم كل من غرينلاند (قرب القطب الشمالي) والقطب الجنوبي في هذه العملية بنسب مختلفة.
فمثلًا يصل مستوى ارتفاع المياه في فلوريدا وكاليفورنيا الناتج عن ذوبان صفائح القطب الجنوبي إلى نسبة أعلى بـ 52% من متوسط تأثير هذا الذوبان على باقي أرجاء العالم.
ولاحتساب بصمات مستويات المياه المرتبطة بخسارة الجليد من الكتل والصفائح الجليدية ومن التغيرات في مخزون اليابسة من المياه، استخدم الفريق بيانات الجاذبية التي جمعها ثنائي الأقمار الصناعية الأمريكية GRACE بين عامي 2002 و 2014. وخلال ذلك الوقت، أدت خسارة الكتلة الناتجة عن تغيرات الصفائح الجليدية وتغيرات في مخزون اليابسة من المياه إلى ارتفاع متوسط مستوى المياه العالمي بحوالي 0.07 إنشًا في السنة (1.8 ميللي مترًا في السنة)؛ حيث أتى 43% من الزيادة في كتلة المياه من غرينلاند الشمالية، و 16% من القطب الجنوبي، و30% من الجبال الجليدية. وتحقق بعدها العلماء من نتائج حساباتهم هذه لبصمات مستويات المياه اعتمادًا على بيانات عن الضغط في قاع المحيط من محطات في المناطق الاستوائية.
تقول المؤلفة المشاركة في البحث إيزابيلا فيليكوغنا Isabella Velicogna، وهي بروفيسورة في علم المنظومة الأرضية في جامعة كاليفورني ، وباحثة في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا: "كان لدى العلماء فهم عميق لفيزياء بصمات مستوى المياه، لكن لم يكن بين أيدينا أي رصد مباشر لهذه الظاهرة حتى الآن".
ويقول المؤلف الرئيس للبحث تشيا وي سو Chia-Wei Hsu وهو باحث في مرحلة الدراسات العليا في جامعة كاليفورنيا: "كانت عملية رصد بصمات مستوى المياه في المناطق الاستوائية بعيدًا عن الكتل والصفائح الجليدية أمرًا ممتعًا جدًا".
وقد نشرت النتائج في مجلة Geophysical Research Letters ، وقدم الدعم للمشروع كل من جامعة كاليفورنيا وقسم علوم الأرض التابع لناسا.
ويذكر بأن ثنائي الأقمار GRACE عبارة عن مهمة مشتركة بين ناسا والمركز الفضائي الألماني DLR ومركز البحوث الألماني لعلوم الأرض GFZ بالشراكة مع جامعة تكساس في أوستن.
