زیر کوه تیمپانوگوس یوتا؛ یخچال سنگی عظیم پنهان است

ممکن است از روی شیبی پوشیده از سنگ‌ریزه و آوار عبور کنید و چیزی جز سنگ‌های شکسته زیر پا به ذهنتان نرسد. اما زیر همین آشفتگی ظاهری، کوه تیمپانوگوس توده‌ای از یخ را پنهان کرده که آن‌قدر بزرگ است که می‌تواند حدود ۶۰۰ استخر شنای المپیکی را پر کند.

این ساختار هیچ شباهتی به صفحات پهن و آبی‌رنگی ندارد که بیشتر مردم با شنیدن واژه یخچال طبیعی تصور می‌کنند. اینجا با یک یخچال سنگی روبه‌رو هستیم: توده‌ای کندرو از سنگ‌ریزه و آوار که روی هسته‌ای شگفت‌انگیز و ضخیم از یخ را پوشانده است. پژوهشگران دانشگاه یوتا دریافته‌اند که یخچال سنگی تیمپانوگوس حدود ۸۳ درصد از یخ تشکیل شده و ۱۷ درصد باقی‌مانده آن را سنگ‌های سست و آوار تشکیل می‌دهد؛ نسبتی که در نهایت حدود ۱.۵ میلیون متر مکعب، یعنی نزدیک به ۵۳ میلیون فوت مکعب آب را در خود جای می‌دهد.

چطور می‌توان چیزی را اندازه گرفت که دیده نمی‌شود؟ با گوش سپردن به خود گرانش. برانسون سویانوویچ، دانشجوی تحصیلات تکمیلی، در سال ۲۰۲۴ یک گرانش‌سنج سی‌جی-۶ را در سیرک یخچالی بالای دریاچه امرالد جابه‌جا کرد و روی شبکه‌ای ۲۵ متری، ۲۳۲ اندازه‌گیری انجام داد. چگالی یخ کمتر از سنگ است، بنابراین نقاطی که یخ مدفون ضخیم‌تری دارند، کشش گرانشی اندکی ضعیف‌تر ایجاد می‌کنند. پس از اصلاح داده‌ها بر اساس ارتفاع، عرض جغرافیایی، ناهمواری زمین و حتی نیروهای کشندی، گروه پژوهشی از وارون‌سازی بیزی استفاده کرد تا این تفاوت‌های بسیار کوچک را به یک نقشه سه‌بعدی تبدیل کند. می‌توان آن را شبیه سی‌تی‌اسکن یک کوه دانست، با این تفاوت که کنتراست تصویر نه از پرتو ایکس، بلکه از جرم به دست می‌آید.

این تصویربرداری، معماری پنهانی کوه را آشکار کرد: توده‌های یخی با ضخامت صدها فوت که زیر لایه‌ای عایق از سنگ پنهان شده‌اند. لیف اندرسون، یخچال‌شناس، گفت: «وقتی در ارتفاعات از روی آوارهای سست عبور می‌کنیم، ممکن است روی ۱۲۰ فوت یخ راه بروید و هرگز متوجه نشوید.» این روش، جایگزینی عملی برای حفاری در زمین‌های ناپایدار یا دورافتاده فراهم می‌کند و به دانشمندان اجازه می‌دهد بدون شکافتن کوه، حجم یخ را برآورد کنند.

چرا این یخچال‌های سنگی شکل می‌گیرند؟ پاسخ کوتاه این است: فرسایش و زمان‌بندی. در سیرک‌ها و دره‌های پرشیب، ریزش‌های مکرر سنگ، برف‌زارهای پایدار را مدفون می‌کنند. آوار سنگی از برف مدفون در برابر گرمای تابستان محافظت می‌کند و به‌تدریج آن را فشرده کرده و به یخ تبدیل می‌کند. گروه دانشگاه یوتا این فرایند را مدل‌سازی کرد و دریافت که بسیاری از یخچال‌های سنگی منطقه در هزاره‌های پس از عقب‌نشینی آخرین صفحه‌های بزرگ یخی رشد کرده‌اند. بنابراین آن‌ها صرفا یادگارهای عصر یخبندان نیستند، بلکه مخازن فعال و جوان آب کوهستانی به شمار می‌روند.

یوتا پر از این ساختارهاست. بررسی‌های ماهواره‌ای و میدانی، ۸۳۶ یخچال سنگی را در این ایالت شناسایی کرده‌اند. پژوهشگران با تعمیم رابطه میان مساحت سطحی و حجم یخ در تیمپانوگوس برآورد می‌کنند که سازندهای یوتا ممکن است حدود ۱ گیگاتن آب، یعنی تقریبا ۸۱۵ هزار ایکر-فوت، در خود ذخیره کرده باشند. اگر مقیاس را جهانی کنیم، حدود ۵۰ هزار یخچال سنگی در سراسر جهان شناخته شده است و مجموع آن‌ها احتمالا در حدود ۴۸ گیگاتن آب شیرین یخ‌زده را در خود نگه می‌دارد؛ بخشی مهم و اغلب نادیده‌گرفته‌شده از هیدرولوژی کوهستان.

یخچال‌های سنگی پنهان، ذخایر قابل‌توجهی از آب کوهستانی را نگه می‌دارند که در شمارش‌های معمول یخچال‌های طبیعی اغلب از قلم می‌افتند.

اهمیت این ذخیره مدفون فقط به کنجکاوی علمی محدود نمی‌شود. در مناطق خشک و حوضه‌های آبخیز بالادست، این توده‌های سرشار از یخ می‌توانند جریان رودخانه‌ها را در فصل‌های خشک تعدیل کنند، زمان رسیدن آب حاصل از ذوب را تغییر دهند و بر پایداری دامنه‌ها اثر بگذارند. آن‌ها همچنین نسبت به گرمایش زمین حساس‌اند: اگر پوشش عایق نازک شود یا اقلیم تغییر کند، یک ذخیره پنهان آب می‌تواند به منبعی سریع برای رواناب یا دامنه‌ای تازه ناپایدار تبدیل شود.

کوه تیمپانوگوس یادآوری می‌کند که کوهستان‌ها رازهای خود را لایه‌لایه نگه می‌دارند. دفعه بعد که به شیبی پوشیده از سنگ‌ریزه نگاه می‌کنید یا به سیرکی یخچالی خیره می‌شوید، به آنچه زیر سطح نهفته است فکر کنید: آرشیوی یخ‌زده از اقلیم، سنگ و زمان که آرام حرکت می‌کند و درست جایی که کمتر انتظار دارید، آب را ذخیره کرده است.