معمای کوه‌های یخی سبزرنگ قطب جنوب شاید به‌زودی حل شود

به‌تازگی ایده‌ی جدیدی مطرح کرده شده است که توضیح می‌دهد چرا برخی کوه‌های یخی سرزمین جنوبی به‌جای اینکه به رنگ آبی باشند،‌ به رنگ سبز زمردی درآمده‌اند؛ این ایده شاید پرده از یک راز علمی بردارد که دهه‌ها فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده است. یخ خالص به رنگ آبی است؛ زیرا نور قرمز را بیشتر از نور آبی جذب می‌کند. اکثر کوه‌های یخی که در آب دریا شناور هستند، سفید یا آبی به‌نظر می‌رسند؛ اما از اوایل دهه‌ی ۱۹۰۰ کاوشگران و دریانوردان حرف‌هایی درباره‌ی کوه‌های یخی سبزرنگ عجیبی حوالی بخش‌های خاصی از سرزمین جنوبی مطرح کرده‌اند.

این کوه‌های یخی سبزرنگ در این چند دهه برای دانشمندان به معمایی لاینحل تبدیل شده بودند؛ هرچند متخصصان یخچال‌شناسی در پژوهش جدید خود اعلام کرده‌اند که احتمالاً اکسید آهن موجود در پودر سنگ مناطق سرزمین جنوبی منجر به سبزرنگ‌شدن برخی از کوه‌های یخی شده است. این نظریه‌ی جدید پس از آن مطرح شد که پژوهشگران استرالیایی مقادیر زیادی آهن در آمری آیس شلف (صفحه‌ی بزرگ یخی) در شرق سرزمین جنوب پیدا کردند.

درست مثل این است که یک بسته‌ را تحویل اداره‌ی پست بدهید. این کوه یخی می‌تواند آهن را به نقاط دوردست اقیانوس ببرد و بعد از ذوب‌شدن، این آهن به‌عنوان مواد مغذی در اختیار فیتوپلانکتون‌ها قرار می‌گیرد. کوه‌های یخی سبزرنگ همیشه یک معمای جالب برای ما بودند؛ اما حالا فکر می‌کنیم که شاید واقعاً اهمیت زیادی داشته باشند.

وارن پژوهش درباره‌ی این پدیده را در سال ۱۹۸۸ با نمونه‌برداری از کوه یخی سبزرنگ نزدیک آمری آیس شلف در ساحل شرقی سرزمین جنوبی آغاز کرد. یخی که او برداشته بود، به رنگ زمردی تیره و بسیار پررنگ‌تر و شفاف‌تر از کوه‌های یخی معمول بود و به دانشمندان نشان می‌داد که یخ سبز احتمالاً با کوه‌های یخی متداول تفاوت دارد. وارن می‌گوید:

وقتی روی این کوه یخی رفتیم،‌ عجیب‌ترین موضوعی که توجه‌مان را جلب کرد، رنگ آن نبود، بلکه شفافیت این کوه یخ بود. هیچ حبابی در آن دیده نمی‌شد و مشخص بود که یک کوه یخی معمولی نیست.

بخشی از کوه‌های یخی از یخچال‌ها و صفحات یخی جدا می‌شوند که برآمدگی آن‌ها وارد دریا شده است. یخ‌ یخچال‌های معمولی زمانی به‌وجود می‌آید که لایه‌های برف روی هم قرار می‌گیرد و با گذشت زمان سخت و محکم می‌شود، درنتیجه محفظه‌های هوا به‌طور طبیعی در این یخ‌ها شکل می‌گیرد که نور را بازتاب می‌دهد. هرچند برخی از کوه‌های یخی در سرزمین جنوبی، لایه‌ای به‌نام یخ دریایی دارند که درواقع به آب یخ‌زده‌ی اقیانوس در بخش زیرین یک طبقه‌ی یخی آویزان گفته می‌شود. این یخ دریایی شفاف‌تر و پر‌رنگ‌تر از یخ‌های یخچالی است؛ زیرا هیچ حباب هوایی در آن وجود ندارد که نور را منعکس کند.

هنگامی‌که وارن و همکارانش کوه‌ یخی معمولی و نمونه‌ی کوه‌ یخی سبزرنگ که در سفر علمی دهه‌ی ۱۹۸۰ برداشته بودند را بررسی کردند، دریافتند که بخش‌های سبزرنگ از یخ دریایی ساخته شده است. آن‌ها تصور می‌کردند که ناخالصی آب اقیانوس زیر آمری آیس شلف منجر به تغییر رنگ یخ دریایی به رنگ سبز شده باشد.

ابتدا فکر کردند هنگام انجماد آب در بخش زیرین طبقه‌ی یخ، کربن آلی محلول (ذرات میکروسکوپی گیاهان و حیوانات دریایی که زمان طولانی‌ای از مرگ‌شان گذشته است) در لابه‌لای آن قرار گرفته است. کربن آلی محلول به رنگ زرد است و اگر یخ خالص، آبی باشد، اضافه‌شدن این ذرات زرد رنگ می‌تواند رنگ یخ را سبز کند؛ اما زمانی‌که وارن و همکارانش در سفر کاوشی بعدی خود در سال ۱۹۹۶ از کوه‌های یخی نمونه‌برداری کردند، دریافتند که میزان مواد آلی یخ دریایی سبز مشابه یخ دریایی آبی است، پس موضوع دیگری باید عامل رنگ سبز این یخ‌ها باشد.

با گذشت چندین سال این موضوع همچنان فکر وارن را به خود مشغول کرده بود، تااینکه یکی از اقیانوس‌شناسان دانشگاه تاسمانی، مغزه‌ی یخی از آمری آیس شلف را ازنظر محتوای آهن آزمایش کرد. او دریافت که یخ دریایی نزدیک به پایین این مغزه‌ی یخی تقریباً ۵۰۰ برابر بیشتر از یخ یخچالی بالای آن آهن دارد.

اکسید آهن موجود در خاک، صخره‌ها و زنگ آهن معمولاً به رنگ‌های گرمی نظیر زرد، نارنجی،‌ قرمز و قهوه‌ای است. به‌همین دلیل وارن احتمال داد که شاید اکسید کربن در یخ‌های دریایی، رنگ آبی آن‌ها را به سبز تغییر می‌دهد. اما منشا این آهن از کجا است؟

یخچال‌ها با حرکت روی بستر سنگ، آن‌ها را به‌صورت پودر نرم (پودر سنگ) درمی‌آورند و وقتی این یخ‌ها به دریا می‌رسند،‌ پودر سنگ‌ها وارد اقیانوس می‌شوند. چنانچه این پودرها زیر یک طبقه‌ی یخی گیر بیفتند،‌ ممکن است زمان تشکیل یخ دریایی وارد آن شوند.

وارن احتمال می‌دهد اکسید آهن موجود در پودر سنگ منطقه‌ی اصلی سرزمین جنوبی عامل اصلی ایجاد کوه‌های یخی زمردی شگفت‌آور است. او و پژوهشگران استرالیایی اکنون قصد دارند از کوه‌های یخی با رنگ‌های متفاوت نمونه‌برداری کنند تا آن‌ها را ازنظر محتوای آهن و ویژگی‌ بازتاب نور مورد بررسی قرار دهند. اگر نظریه‌ی آن‌ها درست از آب دربیاید، کوه‌های یخی سبز رنگ احتمالاً بیشتر از آنچه که دانشمندان تصور می‌کنند، اهمیت دارند.