वैज्ञानिकों ने बर्फ की निचली सतह पर रहस्यमय पैटर्न की खोज की

डॉटसन आइस शेल्फ के नीचे की ओर का दृश्य जिसमें पिघलते हुए रहस्यमयी आंसू की बूंद के आकार के क्षेत्र दिखाई दे रहे हैं। (साभार: फिलिप स्टेड / गोथेनबर्ग विश्वविद्यालय)

350 मीटर मोटी बर्फ के नीचे स्वचालित अंडरवाटर वाहन (एयूवी) का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने ग्लेशियर के नीचे के हिस्से का पहला विस्तृत मानचित्र तैयार किया, जिससे भविष्य में समुद्र के स्तर में वृद्धि के संकेत मिले।

यह मिशन अंतर्राष्ट्रीय थ्वाइट्स ग्लेशियर सहयोग (आईटीजीसी) के एक भाग के रूप में चलाया गया, जो कि थ्वाइट्स ग्लेशियर, इसके अतीत तथा भविष्य के बारे में अधिक जानने के लिए पांच वर्ष का, 50 मिलियन डॉलर का संयुक्त अमेरिकी और ब्रिटिश मिशन है।

एयूवी रान को पश्चिमी अंटार्कटिका के डॉटसन आइस शेल्फ की गुहा में गोता लगाने और उन्नत सोनार के साथ इसके ऊपर की बर्फ को स्कैन करने के लिए प्रोग्राम किया गया था। 27 दिनों तक, बिना चालक वाले पनडुब्बी ने ग्लेशियर के नीचे कुल 1,000 किलोमीटर से अधिक की यात्रा की, और उस गुहा में 17 किलोमीटर तक पहुँच गया जिसके ऊपर आइस शेल्फ तैरता है।

यह अभियान 2022 में पश्चिमी अंटार्कटिका में बहती बर्फ के क्षेत्रों में किया गया था। 2024 में वापसी यात्रा पर, रान बर्फ के नीचे बिना किसी निशान के गायब हो गया। (फोटो: फ़िलिप स्टेड)

साइंस एडवांसेज में प्रकाशित एक नए वैज्ञानिक शोधपत्र में शोधकर्ताओं ने इस अनोखे सर्वेक्षण के निष्कर्षों की रिपोर्ट दी है। वैज्ञानिकों को पहले से ही पता था कि ग्लेशियर तेजी से पिघलते हैं, जहां पानी के नीचे की तेज धाराएं उनके आधार को नष्ट कर देती हैं। सबमर्सिबल का उपयोग करके, वैज्ञानिक पहली बार ग्लेशियर के नीचे की धाराओं को मापने में सक्षम हुए और यह साबित किया कि डॉटसन आइस शेल्फ का पश्चिमी भाग इतनी तेजी से क्यों पिघलता है। उन्होंने ग्लेशियर के माध्यम से फैली ऊर्ध्वाधर दरारों पर बहुत अधिक पिघलने के सबूत भी पाए।

शोधकर्ताओं ने ग्लेशियर के आधार पर नए पैटर्न भी देखे जो सवाल खड़े करते हैं। उदाहरण के लिए, आधार चिकना नहीं है, बल्कि इसमें पठारों और रेत के टीलों जैसी संरचनाओं के साथ एक शिखर और घाटी बर्फ-दृश्य है। शोधकर्ताओं का अनुमान है कि ये पृथ्वी के घूमने के प्रभाव में बहते पानी से बने होंगे।

स्वायत्त पानी के नीचे चलने वाले वाहन रान को बर्फ की शेल्फ के नीचे मिशन करने के लिए प्रोग्राम किया गया था। लगभग 50 मीटर की दूरी पर बर्फ के आधार का मानचित्रण करने के लिए एक उन्नत मल्टीबीम सोनार का उपयोग किया गया था। (चित्रण: अन्ना वाहलिन/साइंस एडवांस)

गोथेनबर्ग विश्वविद्यालय में समुद्र विज्ञान की प्रोफेसर और मुख्य लेखक अन्ना वाहलिन ने कहा, "हमने पहले उपग्रह डेटा और बर्फ के कोर का उपयोग करके यह देखा है कि समय के साथ बर्फ की अलमारियां कैसे बदलती हैं। पनडुब्बी को गुहा में ले जाकर, हम बर्फ के नीचे के हिस्से के उच्च रिज़ॉल्यूशन वाले नक्शे प्राप्त करने में सक्षम थे। यह कुछ-कुछ चंद्रमा के पिछले हिस्से को पहली बार देखने जैसा है।"

मैनिटोबा विश्वविद्यालय के ग्लेशियोलॉजिस्ट और इस बहु-विषयक अध्ययन के सह-लेखक करेन एली ने कहा, "रान द्वारा बनाए गए नक्शे अंटार्कटिका की बर्फ की अलमारियों के बारे में हमारी समझ में एक बड़ी प्रगति दर्शाते हैं। हमें इस बात के संकेत मिले थे कि बर्फ की शेल्फ़ के आधार कितने जटिल हैं, लेकिन रान ने पहले से कहीं ज़्यादा व्यापक और पूरी तस्वीर सामने लाई है।"

वर्तमान मॉडल खोजे गए पैटर्न की व्याख्या नहीं कर सकते हैं, और वैज्ञानिकों को अब एहसास हो गया है कि ग्लेशियरों के नीचे भविष्य के अनुसंधान मिशनों में खोज के लिए बहुत सारी प्रक्रियाएं बाकी हैं।

ब्रिटिश अंटार्कटिक सर्वेक्षण में समुद्री भूभौतिकीविद् और शोधपत्र के सह-लेखक रॉब लार्टर ने कहा, "रान से प्राप्त ऊपर की ओर देखने वाले सोनार डेटा ने बर्फ की शेल्फ के नीचे के हिस्से के पहले से कहीं अधिक विस्तृत, विस्तृत मानचित्र बनाने में सक्षम बनाया है। इससे बर्फ, उसके भीतर दरारें और उसके नीचे बहने वाले पानी के बीच की अंतःक्रियाओं के बारे में नई जानकारी मिली है। बर्फ की शेल्फ के नीचे गर्म पानी के प्रवेश के कारण बेसल पिघलना पाइन आइलैंड और थ्वाइट्स ग्लेशियरों सहित बड़े पश्चिमी अंटार्कटिक ग्लेशियरों से बर्फ के नुकसान का मुख्य कारण है। इसलिए, इन अंतःक्रियाओं की बेहतर समझ समुद्र-स्तर वृद्धि में अंटार्कटिक योगदान की भविष्यवाणियों को बेहतर बनाने के लिए महत्वपूर्ण है।"

थ्वाइट ग्लेशियर के बर्फीले तट पर अमेरिकी अनुसंधान जहाज नैथेनियल बी. पामर की तस्वीर, ड्रोन से ली गई। (फोटो: एलेक्स माजुर)

इस अध्ययन के लिए क्षेत्र कार्य 2022 में किया गया था। जनवरी 2024 में, समूह सर्वेक्षणों को दोहराने के लिए रैन के साथ डॉटसन आइस शेल्फ़ पर लौटा, ताकि परिवर्तनों का दस्तावेजीकरण किया जा सके। वे डॉटसन आइस शेल्फ़ के नीचे केवल एक बार गोता लगाने में सक्षम थे, इससे पहले कि रैन बिना किसी निशान के गायब हो गया।

"हालाँकि हमें मूल्यवान डेटा वापस मिल गया, लेकिन हमें वह सब नहीं मिला जिसकी हमें उम्मीद थी। ये वैज्ञानिक प्रगति रैन नामक अद्वितीय पनडुब्बी की बदौलत संभव हो पाई। अंटार्कटिका की बर्फ की चादर के भविष्य को समझने के लिए इस शोध की आवश्यकता है, और हमें उम्मीद है कि हम रैन की जगह ले पाएंगे और इस महत्वपूर्ण कार्य को जारी रख पाएंगे," वाहलिन ने कहा।

संदर्भ: "घुमावदार और स्कूप्स: अंटार्कटिक बर्फ शेल्फ की मल्टीबीम इमेजरी द्वारा प्रकट बर्फ-आधार पिघल", वाहलिन, ए., एट अल द्वारा साइंस एडवांस में प्रकाशित किया गया है।