الحفارات القطبية فائقة السرعة جاهزة للبحث عن أقدم الجليد

تعتبر حفر الألواح الجليدية مهمة مملة. يستغرق سنوات من العمل الميداني لاسترداد أنابيب الجليد الطويلة التي تحتفظ بسجل مستمر للمناخ يمتد لمئات الآلاف من السنين.

الحفارات القطبية الفائقة السرعة

تأخذ هذه الأدوات السريعة حوالي أسبوع بدلاً من سنوات لاختراق عدة كيلومترات من الجليد. تقتحم الطبقات العلوية من الجليد للوصول إلى الجليد القديم أسفله، حيث تعمل فقاعات الهواء المحبوسة ككبسولة زمنية للبيئات التي اختفت منذ فترة طويلة.

تضحي الحفارات بالتفصيل من أجل السرعة

تقوم هذه الحفارات السريعة بتكسير أو ذوبان الجليد أثناء الحفر، لذلك من المستحيل استخراج نواة سليمة. ولكن هذه الحفارات السريعة ستكون قادرة على إجراء مسوحات سريعة للأماكن التي قد يعود الباحثون إليها في مواسم الميدان المستقبلية لاستخراج نواة جليدية كاملة بوتيرة أكثر استرخاء. على سبيل المثال، تم تصميم حفار RAID الأمريكي الذي يبلغ تكلفته 10.5 مليون دولار لاختراق أكثر من 3 كيلومترات من الجليد في حوالي أسبوع. ستتيح هذه السرعة له القفز حول القارة القطبية الجنوبية وحفر عدة ثقوب استكشافية في كل موسم بدلاً من ثقب واحد على مدار عدة مواسم.

الحفارات القطبية الحالية والمستقبلية

تأخذ الحفارات الأمريكية والبريطانية نهجًا مختلفًا للوصول إلى الماضي العميق للقارة القطبية الجنوبية. بمجرد وصول حفار RAID الأمريكي إلى قاع الجليد، يمكنه حفر ما يصل إلى 50 مترًا في الصخور الأساسية. يمكن أن يكشف تحليل تلك الصخور عندما تعرضت لآخر أشعة كونية – والتي بدورها تكشف عن عمر الجزء العلوي من الجليد القارة القطبية الجنوبية. مقرر أن يتم تجربة RAID بالحجم الكامل لأول مرة في الموسم 2016-2017.

بالمقابل، يعتبر مشروع RAID البريطاني مشروعًا أكثر تواضعًا يكلف أقل من 500،000 جنيه إسترليني (770،000 دولار أمريكي) ويستخدم حفار الأنابيب الجليدية التقليدي المعدل. سيكون قادرًا على اختراق نحو 600 متر فقط في الجليد، إلى جليد يبلغ عمره 30،000 إلى 40،000 سنة – ولكن على عكس RAID الأمريكي، لا يتطلب استخدام سائل الحفر، الذي يزيد من وزن الحفار ويزيد من تكلفة نقله. “لا يمكنك الحفر الجاف أعمق من ذلك”، يقول جوليوس ريكس، المهندس الذي يقود تطوير الحفار.

هناك مشروع ثالث، يُعرف باسم SUBGLACIOR، وهو مشروع بحجم مماثل للحفار الأمريكي، يتم تطويره في جامعة جوزيف فورييه في غرونوبل، فرنسا. يهدف هذا المشروع البالغ تكلفته 3.2 مليون يورو (5.3 مليون دولار أمريكي) إلى ذوبان الجليد بدلاً من تكسيره أثناء الحفر، وقياس النظائر الكيميائية للماء المذاب أثناء الحفر، لحساب عمر الجليد. سيكون بإمكان الحفار اختراق عدة كيلومترات عميقة؛ ومن المقرر إجراء الاختبارات الكاملة في الموسم 2016-2017 في محطة البحوث كونكورديا في القارة القطبية الجنوبية، وفقًا لأوليفييه أليماني، مهندس قطبي في جامعة جوزيف فورييه.

هناك مشروع رابع، يُعرف باسم RADIX، والذي سيستخدم ثقبًا أضيق بكثير من الثقوب الأخرى – قطره فقط 2 سنتيمتر – لحفر ما يصل إلى 3 كيلومترات في غضون بضعة أيام. تم إجراء اختبارات محدودة لـ RADIX في جرينلاند، وفقًا لقائد الفريق ياكوب شفاندر، عالم مناخ في جامعة برن.

لا أحد يعرف بالضبط ما ستواجهه هذه الحفارات عندما تصل إلى القاع. قد تخترق البحيرات النقية تحت الجليد، والتي يمكن لعلماء الأحياء الدقيقة استكشافها. أو قد تكشف عن حرارة تشع من الصخور الأساسية، مما يذيب الجليد بطرق لم يتوقعها العلماء.

“إنها متعددة التخصصات للغاية”، وفقًا لجون جودج، جيولوجي في جامعة مينيسوتا دولوث وقائد مشروع RAID الأمريكي. “هناك جميع أنواع الأشياء التي يسمح بها هذا التكنولوجيا السريعة والتي لم نكن قادرين على الحصول عليها من قبل”.

Source: https://www.nature.com/news/super-fast-antarctic-drills-ready-to-hunt-for-oldest-ice-1.18649