اکتشاف در بکرترین نقطه زمین

شکاف یخی 35 ساله

برخورد با کوه یخ اتفاق معمولی در ایستگاه‌های تحقیقاتی جنوبگان است و معمولا در تابستان رخ می‌دهد. اما این ترک یخی در حال باز شدن و تبدیل به شکافی عمیق است. طول این شکاف 112 کیلومتر و پهنای آن حدود 91 متر و بزرگ‌تر از عرض یک زمین فوتبال است. عمق این شکاف نیز حدود 500 متر است و به اقیانوس زیر لایه‌های یخی می‌رسد. این شکاف مداوم در تصاویر ماهواره‌ای رصد می‌شود و نسبت به چند ماه گذشته گسترش یافته است. ماهواره‌های تحقیقاتی مدار زمین نخستین نشانه‌های ایجاد این شکاف را از سال 1391/2012 رصد کردند، اما تحقیقات بیشتر روی این شکاف نشان می‌دهد پیشینه به وجود آمدن چنین عارضه‌ای به 35 سال پیش باز می‌گردد. اکنون سرعت باز شدن این شکاف یخی نگران‌کننده شده و در هر سال بیش از یک کیلومتر بازتر می‌شود. اگر اقدامی برای جابه‌جایی ایستگاه صورت نگیرد تا سال 1400 آسیب جدی خواهد دید.

زنگ خطر برای ایستگاه تحقیقاتی هالی

ایستگاه علمی تحقیقاتی هالی ( Halley VI) بزرگ ترین ایستگاه تحقیقاتی در قطب جنوب است و تجهیزاتی به ارزش 40 میلیون دلار (حدود 156 میلیارد تومان) آنجا قرار دارد. این ایستگاه در واقع شامل هشت ایستگاه کنار هم است که سال 1392/ 2013 آغاز به کار کرده است. کار اصلی محققان قسمتی از این ایستگاه که برای جلوگیری از افتادن درون شکاف یخی باید جابه‌جا شود، مطالعه میدان مغناطیسی زمین و جو خارجی زمین است. یکی از دستاوردهای مهم این ایستگاه کشف حفره لایه ازن در سال 1335/ 1956 بوده است.

اکنون مشکل این جابه‌جایی بزرگ این است که در زمستان‌های جنوبگان به دلیل کاهش دما، افزایش بادهای شدید و تاریکی مطلق، امکان کار وجود ندارد. به همین دلیل جابه‌جایی باید در 9 هفته تابستانی انجام شود. در این مدت تحقیقات ایستگاه با ابزارهای در دسترس ادامه خواهد داشت و متوقف نخواهد شد تا کمترین مشکل در روند تحقیقات به وجود آید.

برای مقابله با شرایط آب و هوایی شدید جنوبگان که شامل بادهای غالب با سرعت 145 کیلومتر در ساعت و متوسط دمای منفی 30 درجه سانتی‌گراد می‌شود، شکل ظاهری ایستگاه ناهموار و زمخت ساخته شده و در برابر این شرایط مقاومت بالایی دارد. همچنین در ارتفاعی ساخته شده که در مقابل بارش برف سالانه دوام آورد. مجموعه این ایستگاه از چند قسمت تشکیل شده تا براحتی قابل جابه‌جایی باشد و با کوه‌های یخ شناور برخورد نداشته باشد.

سهم ایران از تحقیقات علمی در جنوبگان

اهمیت جنوبگان علاوه بر بحث‌های علمی و اقتصادی بحث راهبردی است. جنوبگان قاره‌ای با وسعت بیش از قاره اروپا در نیمکره جنوبی است که در آینده سیاسی و علمی زمین نقش مهمی ایفا خواهد کرد. اکنون بیش از 30 کشور دنیا در منطقه جنوبگان که شامل اقیانوس منجمد جنوبی و جزایر آن هم می‌شود ایستگاه تحقیقاتی دارند.

دکتر ابوالفضل صالح، رئیس پژوهشکده علوم دریایی پژوهشگاه ملی اقیانوس‌شناسی و علوم جوی و دارای مسئولیت در مرکز ملی تحقیقات جنوبگان، درباره اهمیت حضور در این منطقه به جام‌جم می‌گوید: ما از سال 1390 فعالیت‌هایی را در پژوهشگاه اقیانوس‌شناسی و علوم جوی درباره جنوبگان آغاز کردیم. پیشنهاد و آغاز طرح به این شکل بوده است که ایران بتواند در یک بازه حدود ده ساله ایستگاه تحقیقاتی در منطقه جنوبگان داشته باشد. بر این اساس مطالعه کردیم که کشورهای پیشروی آسیایی مثل چین، کره جنوبی، ژاپن، هند و پاکستان هم به نوعی در این منطقه نقش و پایگاه دارند. کشورهای همسایه مثل ترکیه و کشورهای حوزه خلیج‌فارس هم در این زمینه آغاز به کار کرده‌اند. ما هم با توجه به اهمیت علمی، اقتصادی، سیاسی، و راهبردی این موضوع، طرحی را آغاز کردیم.

صالح درباره حضور پژوهشگران ایرانی در جنوبگان اضافه می‌کند: تاکنون چند گردشگر، مستندساز و منجم در برنامه‌های کوتاه مدت بازدیدهایی از جنوبگان داشته‌اند. سال 1377 دکتر محمدرضا شکری، از محققان وقت همین پژوهشگاه، یک بازدید علمی صد روزه از منطقه داشتند و تحقیقاتی در زمینه زیست‌شناسی انجام دادند.

ما قرار است زمینه لازم برای ورود به جنوبگان ازجمله تربیت نیروی متخصص و برگزاری دوره‌های آموزشی درباره علوم جنوبگان را فراهم کنیم. تا زمانی که پایگاهی برای کشور داشته باشیم، محققان و پژوهشگران کشور می‌توانند در غالب تفاهم‌نامه‌ها تحقیقات خود را با همکاری گروه‌های کشورهایی مثل نیوزیلند، استرالیا، آفریقای جنوبی و بسیاری کشورهای دیگر در جنوبگان انجام دهند. پس از اختصاص بودجه مورد نیاز و هنگام آغاز این طرح از محققان سراسر کشور درخواست طرح‌های تحقیقاتی را خواهیم داشت و بهترین پیشنهادها برای اعزام آماده می‌شوند.

رئیس پژوهشکده علوم دریایی، حوزه‌های پژوهشی در این قاره را متنوع می‌داند و می‌افزاید: حوزه علوم و پژوهش‌های جنوبگان از علوم پایه مثل علوم زمین، علوم زیستی، اقلیم‌شناسی، مهندسی هوافضا و ارتباطات و مخابرات تا حوزه فیزیک جو، نجوم و علوم پزشکی و حتی تاثیرات زندگی انسان در محیط‌های منزوی در این منطقه مورد مطالعه قرار می‌گیرد. در حال حاضر تمرکز اصلی روی مباحث اقلیمی و بازسازی و مدل‌سازی سیستم کره زمین است. شناخت کامل این منطقه به پیش‌بینی آینده زمین کمک زیادی می‌کند.

طبیعت دست‌نخورده زمین، آماده تحقیقات علمی

منطقه جنوبگان اکنون مکانی برای همکاری‌های بین‌المللی در تحقیقات علمی است. در حال حاضر بیش از 70 ایستگاه تحقیقاتی ثابت در این منطقه وجود دارد که در ساخت بعضی از آنها حدود 1200 نفر در فصل تابستان جنوبگان مشارکت داشته‌اند. برخی از این ایستگاه‌ها شبیه ایگلوی بسیار بزرگی (شبیه خانه اسکیموها که از قطعات یخ ساخته شده) هستند تا افراد ساکن در آنها بتوانند در هوای بسیار سرد جنوبگان زندگی کنند.

نخستین ایستگاه تحقیقاتی جنوبگان سال 1281/ 1902 ساخته شد. ویلیام بروس (Bruce William) و گروه تحقیقاتی‌اش این ایستگاه را برای مطالعه شرایط جوی و هواشناسی در این منطقه ساختند. بعد از آن ایستگاه‌هایی برای جمع‌آوری و مطالعه نمونه‌های زیستی و جغرافیایی متنوع این قاره ساخته شد. امروزه این ایستگاه‌های تحقیقاتی برای اهداف گسترده‌ای در جنوبگان ساخته می‌شوند که بسیاری از شاخه‌های علم را در بر می‌گیرد. بسیاری از این ایستگاه‌ها فقط در 9 هفته تابستان در جنوبگان فعال است و بقیه سال خالی از سکنه است. اما افرادی مثل محققانی که روی تغییرات اقلیمی مطالعه می‌کنند، ناچارند زمستان را هم در ایستگاه بگذرانند.

چرا جنوبگان از نظر علمی برای دانشمندان مهم است؟

از زمانی که در اوایل قرن 19 میلادی نخستین کاشفان جنوبگان پا به این قاره گذاشتند، کاوشگران به دنبال کشف تازه‌های این قاره یخ‌زده بودند. از دهه 1330/ 1950 دانشمندان به دنبال کشف عجایب این قاره بودند و اکنون رازهای بسیاری از این قاره فاش شده است. در ادامه برخی از آنها را با هم مرور می‌کنیم:

فسیل‌های کشف شده در جنوبگان نشان می‌دهد دایناسورها از 75 تا 200‌میلیون سال پیش در این قاره زندگی می‌کردند. آن زمان دمای کره زمین هم 50 درجه گرم‌تر از امروز بود و جنوبگان جای مناسب‌تری برای زندگی بود. همچنین قسمت زیادی از این قاره حدود 200 میلیون سال پیش در جنوب غربی اقیانوس آرام قرار داشته است.

گستره تقریبا دست‌نخورده جنوبگان مکان مناسبی برای پیدا کردن شهاب‌سنگ است. سال 1375/ 1996 محققان دانشگاه استنفورد و ناسا شهاب‌سنگی یافتند که حدود 13 هزار سال در جنوبگان بوده است و به نظر می‌رسد منشا آن از سیاره مریخ باشد. این شهاب‌سنگ می‌تواند اطلاعات دسته اولی از ویژگی‌های این سیاره در اختیار بشر بگذارد.

جنوبگان بهترین مکان شنیدن ارتعاشات زمین است. این قاره در انتهای محور زمین قرار گرفته است و به همین دلیل می‌توان امواج زلزله را بدون تداخل با حرکت چرخشی زمین تشخیص داد. ابزارهای زلزله‌نگاری در عمق 300 متری این قاره نصب شده‌اند و لرزه‌های اندک را نیز ثبت می‌کنند.

سال 2004 میلادی کشتی‌های تحقیقاتی جنوبگان به طور اتفاقی کوهی در عمق 270 متری دریا کشف کردند. بعد از آن کاوشگرهای دریایی از روی تغییرات دمایی آب نشانه‌هایی یافتند که مشخص می‌کند این کوه یک آتشفشان فعال زیر آب‌هاست.

کوه‌های یخ جدا شده از ورقه‌های یخ بزرگ جنوبگان حاوی مقداری مواد موجود در خاک هستند که به مرور وارد آب‌های اقیانوسی می‌شود. به این ترتیب کوه‌های یخ هاله‌ای از مواد مغذی در اطراف خود شکل می‌دهند که می‌تواند میزبان حیات موجودات زنده آبزی، از فیتوپلانکتون‌ها تا پرنده‌های دریایی باشد.

سال 1388/ 2009 دانشمندان نشانه‌هایی از فسیل‌هایی در جنوبگان یافتند که نشان می‌داد حیواناتی که در جنوبگان زندگی می‌کرده‌اند، دهه‌ها قبل در نقاط دیگر زمین منقرض شده بودند. در نتیجه به نظر می‌رسد جنوبگان حدود 250 میلیون سال پیش پناهگاهی برای حیوانات در حال انقراض مثل ماموت‌ها بوده است.

یخچال‌های طبیعی جنوبگان عقب‌نشینی غیرقابل بازگشتی در نتیجه تغییرات آب‌وهوایی زمین داشته‌است. نتیجه 40 سال مطالعه روی شش یخچال طبیعی در جنوبگان نشان می‌دهد این یخچال‌ها در حال عقب‌نشینی و حجم آنها در حال کاهش است. اگر این روند با همین سرعت ادامه پیدا کند، بین 200 تا 500 سال آینده این یخچال‌ها به طور کامل ناپدید می‌شوند.

در سمت غربی جنوبگان دره‌ای در اعماق و زیر یخ‌ها پنهان شده است که از دره گراند کانیون (Grand Canyon)، عمیق‌ترین دره زمین، عمق بیشتری دارد. این دره را کاوشگرهای یخ‌نورد جنوبگان از طریق امواج رادار در عمق سه‌کیلومتری یافته‌اند.

محققان مستقر در جنوبگان حفره‌هایی به عمق بیش از 730 متر حفاری کردند و کاوشگرهای رباتیکی را به اعماق این حفره‌ها فرستادند. آنها تصور می‌کردند آب‌ها در این عمق که نور خورشید را نیز بسختی دریافت می‌کنند، بدون حیات باشند. اما داده‌های این کاوشگرها خبر از وجود ماهی‌های کوچکی می‌داد که زیر لایه‌های ضخیم یخ زندگی می‌کنند. منابع تغذیه این ماهی‌ها ممکن است باکتری‌هایی باشد که از رسوبات قدیمی باقی مانده‌اند.

حباب‌های یخ‌های جنوبگان ترکیبات جو زمین را آشکار می‌کند. حباب‌های میان ورقه‌های یخ بیش از یک میلیون سال پیش یخ زده‌اند. به همین دلیل عناصر موجود در این حباب‌ها در واقع چگالی عناصر موجود در جو گذشته زمین را مشخص می‌کند. میزان دی اکسید کربن در این حباب‌ها کمتر از میزانی است که امروز در جو زمین موجود است. افزایش این میزان دی اکسید کربن ناشی از سوخت‌های فسیلی عصر حاضر است.

همه این داده‌ها و اطلاعات مشابه نشان می‌دهد باید به جنوبگان به عنوان قاره‌ای سرشار از شگفتی و با طبیعتی دست‌نخورده نگاه کرد. البته این را باید در نظر داشت که گرمایش جهانی بیش از هر جا به این منطقه از زمین آسیب‌های غیرقابل جبران وارد می‌کند.

سپیده شعرباف