ما هي الحلبات الجليدية؟.. حفر دائرية يحفرها الجليد في أعالي الأودية الجليدية ويزيد اتساعها بمرور الزمن نتيجة النحت الجليدي

تعريف الحلبات الجليدية Cirques:

تعتبر أوضح الظاهرات الناتجة عن نحت الجليد وتتمثل بصفة خاصة فى مناطق المنحدرات وهي عبارة عن حفر دائرية يحفرها الجليد في أعالي الأودية الجليدية.

ويزيد اتساعها بمرور الزمن نتيجة النحت الجليدي.

الحفر الجليدي:

وتتميز الحلبات الجليدية عموماً بجوانب شديدة الانحدار أو رأسية، وعندما يذوب الجليد يتحول إلى بحيرات.
ويتيح الحفر الجليدي للعلماء الذين يدرسون الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية الوصول إلى ما تحت الجليد، وأخذ القياسات على طول الجزء الداخلي من الجليد، واسترداد العينات.

يمكن وضع الأدوات في الثقوب المحفورة لتسجيل درجة الحرارة والضغط والسرعة واتجاه الحركة، ولأغراض البحث العلمي الأخرى، مثل اكتشاف النيوترينو.
تم استخدام العديد من الطرق المختلفة منذ عام 1840، عندما حاولت أول بعثة علمية لحفر الجليد الحفر عبر Unteraargletscher في جبال الألب.

طريقتان مبكرتان هما الإيقاع، حيث يتم تكسير الجليد وتحطيمه، والحفر الدوراني، وهي طريقة تستخدم غالبًا في التنقيب عن المعادن لحفر الصخور.

التدريبات الحرارية:

في عام 1940، بدأت استخدام التدريبات الحرارية؛ هذه التدريبات تذوب الجليد عن طريق تسخين الحفر.
التدريبات التي تستخدم نفاثات من الماء الساخن أو البخار لحملها عبر الجليد سرعان ما تبعتها.
أدى الاهتمام المتزايد بقلب الجليد، المستخدم في أبحاث المناخ القديم، إلى تدريبات الحفر الجليدي التي تم تطويرها في 1950 و 1960، وهناك الآن العديد من مثاقب الحفر المختلفة المستخدمة.
للحصول على النوى الجليدية من الثقوب العميقة، يستخدم معظم الباحثين التدريبات الكهروميكانيكية المعلقة بالكبل، والتي تستخدم كبلًا مدرعًا لنقل الطاقة الكهربائية إلى مثقاب ميكانيكي في قاع البئر.

التنقيب عن الغطاء الجليدي:

في عام 1966، نجح فريق أمريكي في التنقيب عن الغطاء الجليدي في غرينلاند في كامب سينشري، على عمق 1،387 متر (4551 قدم).
ومنذ ذلك الحين ، نجحت مجموعات أخرى كثيرة في الوصول إلى الأساس من خلال أكبر صفائح جليدية، في غرينلاند وأنتاركتيكا.
ركزت المشاريع الحديثة على إيجاد مواقع الحفر التي ستمنح العلماء إمكانية الوصول إلى الجليد القديم غير المضطرب في قاع البئر، نظرًا لأن التسلسل الطبقي غير المضطرب مطلوب لتاريخ المعلومات التي تم الحصول عليها من الجليد بدقة.

أهداف حفر الجليد:

كان للبعثات العلمية الأولى لحفر الجليد، التي قادها لويس أغاسيز من عام 1840 إلى عام 1842، ثلاثة أهداف: إثبات أن الأنهار الجليدية تدفقت، لقياس درجة الحرارة الداخلية لأحد الأنهار الجليدية على أعماق مختلفة، وقياس سماكة الأنهار الجليدية.
تم تحقيق دليل على الحركة الجليدية من خلال وضع حصص في الثقوب المحفورة في نهر جليدي وتتبع حركتها من الجبل المحيط.

تحديد سمك الأنهار الجليدية:

ظل الحفر عبر الأنهار الجليدية لتحديد سمكها، واختبار نظريات الحركة والهيكل الجليدي، موضع اهتمام لبعض الوقت ، لكن تم قياس سمك الأنهار الجليدية بتقنيات الزلازل منذ 1920.
على الرغم من أنه لم يعد من الضروري الحفر عبر نهر جليدي لتحديد سمكه، إلا أن العلماء لا يزالون يقومون بحفر ثقوب الرصاص في الجليد لهذه الدراسات الزلزالية.

قياس درجة الحرارة:

تستمر قياسات درجة الحرارة حتى يومنا هذا: إن نمذجة سلوك الأنهار الجليدية يتطلب فهمًا لدرجة حرارتها الداخلية، وفي الصفائح الجليدية، يمكن أن توفر درجة حرارة البئر في أعماق مختلفة معلومات حول المناخات السابقة.
قد يتم إنزال الأدوات الأخرى في حفرة البئر، مثل مقاييس الضغط، لقياس الضغط داخل الجليد، أو الكاميرات، للسماح بمراجعة بصرية للطبقة.
تطلب IceCube، وهو مشروع كبير للفيزياء الفلكية، العديد من أجهزة الاستشعار البصرية لتوضع في الثقوب عمق 2.5 كم، وحفر في القطب الجنوبي.
يمكن قياس ميل البئر، والتغير في الميل مع مرور الوقت، في ثقب محفور، ثقب تم فيه وضع أنبوب مجوف كـ "بطانة" للحفاظ على الفتحة مفتوحة.
يسمح هذا بوضع الموضع ثلاثي الأبعاد لبئر الحفر بشكل دوري، مما يكشف عن حركة الجبل الجليدي، ليس فقط على السطح، ولكن خلال سمكه.

قياس نمو الأنهار الجليدية:

لفهم ما إذا كان الانهار الجليدي يتقلص أو ينمو، يجب قياس توازن الكتلة: هذا هو التأثير الصافي للمكاسب الناتجة عن الثلج الطازج، ناقصًا خسائر الذوبان والتسامي.
هناك طريقة مباشرة لتحديد هذه التأثيرات على سطح الأنهار الجليدية وهي زرع حصص (تُعرف بحصص الاجتثاث) في فتحات تم حفرها على سطح الأنهار الجليدية، ومراقبتها بمرور الوقت لمعرفة ما إذا كان الثلج يتراكم أو يدفن الحصة أو ما إذا كان يظهر المزيد والمزيد من الحصة مع اختفاء الثلج المحيط بها.

أدى اكتشاف طبقات من الماء المائي وعدة مئات من البحيرات تحت الجليدية المعينة، تحت الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا، إلى تكهنات حول وجود بيئات ميكروبية فريدة من نوعها تم عزلها عن بقية المحيط الحيوي، وربما لملايين السنين. يمكن التحقق من هذه البيئات عن طريق الحفر.

تعد النوى الجليدية واحدة من أهم الدوافع للحفر في الجليد.

تحليل الجليد الجليدي:

بما أن قلب الجليد يحتفظ بالمعلومات البيئية عن الوقت الذي سقط فيه الثلج فيه كثلج، فهي مفيدة في إعادة بناء المناخات السابقة، ويشمل تحليل الجليد الجليدي دراسات عن التركيب النظائري، والخصائص الميكانيكية، والشوائب والغبار الذائب، وعينات الغلاف الجوي المحاصرة، والنويدات المشعة النزرة.

يمكن استخدام البيانات المستمدة من النوى الجليدية لتحديد التغيرات السابقة في النشاط الشمسي، وهي مهمة في بناء مراحل النظائر البحرية، وهي إحدى أدوات المواعدة المناخية الرئيسية الرئيسية.

يمكن أن توفر قلوب الجليد أيضًا معلومات حول معدلات التدفق والتراكم الجليدي.

تحتفظ IPICS (الشراكة الدولية في علوم الجليد الأساسية) بقائمة من الأهداف الرئيسية للبحث في مجال الجليد.

حاليا هذه هي الحصول على جوهر 1.5 مليون سنة. الحصول على سجل كامل لآخر فترة بين العصور الجليدية؛ استخدام النوى الجليدية للمساعدة في فهم تغير المناخ على نطاقات زمنية طويلة؛ الحصول على مجموعة مكانية مفصلة من البيانات المناخية الأساسية للجليد لآخر 2000 عام؛ ومواصلة تطوير تكنولوجيا الحفر الأساسية الجليد.