# התרוממות איזוסטטית

מודל של שינויי מסה עכשוויים כתוצאה מהתרוממות איזוסטטית ומילוי מחדש של אגני האוקיינוסים במי ים. אזורים בכחול ובסגול מעידים על התרוממות עקב נסיגת יריעות הקרח. אזורים בצהוב ובאדום מעידים על שקיעה, הנובעת מזרימת חומר מהמעטפת הרחק מאזורים אלו כדי להזין את האזורים המתרוממים, וכן בשל קריסת ה"בליטות הקדמיות" (Forebulge) שהקיפו את יריעות הקרח.
**התרוממות איזוסטטית** (באנגלית: **Post-glacial rebound**; מכונה גם **isostatic rebound**, ריבאונד איזוסטטי או **crustal rebound**, ריבאונד של הקרום) היא התרוממותן של מסות יבשה לאחר הסרת המשקל העצום של יריעות הקרח במהלך תקופה קרחונית, ובפרט במהלך התקופה הקרחונית האחרונה, שגרמה ל**שקיעה איזוסטטית**.

התרוממות איזוסטטית ושקיעה איזוסטטית הם שלבים של "איזוסטזיה קרחונית" (התאמה איזוסטטית קרחונית), כלומר עיוות של קרום כדור הארץ בתגובה לשינויים בפיזור מסת הקרח. ההשפעות הישירות של התרוממות הקרקע ניכרות בבירור בחלקים של צפון אירואסיה, אמריקה הצפונית, פטגוניה ואנטארקטיקה. עם זאת, באמצעות תהליכים של "סיפון אוקייני" (ocean siphoning) ו"מינוף יבשתי" (continental levering), השפעות ההתרוממות האיזוסטטית על מפלס פני הים מורגשות ברמה גלובלית, הרחק ממיקומם של יריעות הקרח הנוכחיות והקודמות.

## סקירה כללית

חוף מדורג זה בבאת'רסט אינלט , נונאווט, הוא דוגמה להתרוממות איזוסטטית שלאחר התקופה הקרחונית האחרונה. גאות ושפל מועטים עד אפסיים סייעו ליצור את מראה "עוגת השכבות" שלו. התרוממות איזוסטטית עדיין מתרחשת כאן כיום.
במהלך התקופה הקרחונית האחרונה, יריעות קרח בעובי של עד שלושה קילומטרים כיסו חלקים נרחבים מצפון אירואסיה, אמריקה הצפונית, גרינלנד ואנטארקטיקה, וגרמו לעיוות והתקערות של קרום כדור הארץ. לאחר נסיגת הקרחונים, החלה התרוממות (ריבאונד) איטית של היבשה שנמשכת גם כיום, תהליך שצפוי להימשך אלפי שנים נוספות בשל צמיגות המעטפת.

ההתרוממות התרחשה בשני שלבים נפרדים. ההתרוממות הראשונית בעקבות הפשרת הקרחונים הייתה כמעט מיידית, בשל התגובה האלסטית של הקרום עם הסרת עומס הקרח. לאחר שלב אלסטי זה, ההתרוממות המשיכה באמצעות זרימה צמיגית (viscous flow) איטית בקצב דועך מעריכית. כיום, שיעורי התרוממות טיפוסיים הם בסדר גודל של כ-1 ס"מ בשנה או פחות. בצפון אירופה הדבר ניכר בבירור בנתוני ה-GPS שהתקבלו מרשת ה-BIFROST; בפינלנד, למשל, השטח הכולל של המדינה גדל בכשבעה קילומטרים רבועים בשנה. מחקרים מצביעים על כך שההתרוממות תימשך לפחות עוד 10,000 שנים. סך ההתרוממות מאז סיום הפשרת הקרחונים תלוי בעומס הקרח המקומי, ויכול להגיע למאות מטרים סמוך למרכז ההתרוממות.

לאחרונה, המונח "ריבאונד פוסט-גלציאלי" (post-glacial rebound) מוחלף בהדרגה במונח "התאמה איזוסטטית קרחונית" (glacial isostatic adjustment). זאת מתוך הכרה בכך שתגובת כדור הארץ להעמסה ולהסרה של קרחונים אינה מוגבלת רק לתנועת התרוממות כלפי מעלה, אלא כוללת גם תנועת קרקע כלפי מטה, תנועה אופקית של הקרום, שינויים במפלס פני הים העולמי ובשדה הכבידה של כדור הארץ, רעידות אדמה מושרות (הנגרמות כתוצאה מפעילות אנושית או משינויים סביבתיים חיצוניים שמשנים את מאזן הכוחות בקרום כדור הארץ) ושינויים בסיבוב כדור הארץ. מונח חלופי נוסף הוא "איזוסטזיה קרחונית", משום שההתרוממות ליד מרכז הריבאונד נובעת מהנטייה לחזור לשיווי משקל איזוסטטי (בדומה לאיזוסטזיה של הרים). לרוע המזל, מונח זה יוצר את הרושם המטעה ששיווי משקל איזוסטטי אכן מושג בדרך כלשהי, ולכן על ידי הוספת המילה "התאמה" (adjustment) בסוף, מודגשת תנועת החזרה לשיווי המשקל.

## השפעות

התרוממות איזוסטטית מייצרת השפעות מדידות על תנועה אנכית של קרום כדור הארץ, מפלסי הים הגלובליים, תנועה אופקית של הקרום, שדה הכבידה, סיבוב כדור הארץ, מאמצים בקרום ורעידות אדמה. מחקרים על התרוממות קרחונית מספקים מידע על "חוק הזרימה" (flow law) של סלעי המעטפת, דבר החיוני לחקר זרימת המעטפת, טקטוניקת הלוחות והאבולוציה התרמית של כדור הארץ. בנוסף, הם מעניקים תובנות לגבי ההיסטוריה של יריעות הקרח בעבר, תחום בעל חשיבות עבור חקר הקרחונים (גליציאולוגיה), פלאוקלימטולוגיה (אקלים קדום) ושינויים במפלס פני הים העולמי. הבנת ההתרוממות הפוסט-קרחונית חשובה גם ליכולת המדע לנטר את השינויים הגלובליים המתרחשים כיום.

### תנועה אנכית של קרום כדור הארץ

ההתנהגות האלסטית של הליתוספירה והמעטפת, הממחישה את שקיעת הקרום ביחס למאפייני הנוף כתוצאה מהכוח המופעל כלפי מטה על ידי קרחון ("לפני"), ואת ההשפעות שיש להפשרה ולנסיגת הקרחונים על התרוממות המעטפת והליתוספירה ("אחרי").
מפת התרוממות ושקיעה באיי בריטניה: הצפון (סקוטלנד) מתרומם לאחר הסרת עומס הקרחונים, בעוד הדרום שוקע כתוצאה מתגובה נגדית של הקרום.
סלעים תועים, עמקים קרחוניים, דרומלינים , אסקרים, שקעים קרחוניים וחריצים בסלע התשתית הם בין סימני ההיכר הנפוצים של עידן הקרח. בנוסף, התרוממות איזוסטטית גרמה לשינויים משמעותיים רבים בקווי חוף ובנופים במהלך אלפי השנים האחרונות, והשפעות אלו ממשיכות להיות משמעותיות גם כיום.

בשוודיה, אגם מלארן היה בעבר זרוע של הים הבלטי, אך התרוממות היבשה ניתקה אותו בסופו של דבר והובילה להפיכתו לאגם מים מתוקים בערך במאה ה-12, התקופה שבה נוסדה סטוקהולם בנקודת הניקוז שלו. צדפים ימיים שנמצאו במשקעים באגם אונטריו מעידים על אירוע דומה בזמנים פרהיסטוריים. השפעות מובהקות אחרות ניתן לראות באי אלנד שבשוודיה, המתאפיין בתבליט טופוגרפי נמוך בשל נוכחותו של מישור הסטורה אלווארט השטוח מאוד. עליית היבשה גרמה לאזור ההתיישבות מתקופת הברזל להתרחק מהים הבלטי, מה שהוביל לכך שהכפרים של ימינו בחוף המערבי ממוקמים במרחק רב ובלתי צפוי מהחוף. השפעות אלו דרמטיות למדי בכפר אלבי , למשל, שם ידוע כי תושבי תקופת הברזל התקיימו במידה ניכרת מדיג חופי.

כתוצאה מהתרוממות איזוסטטית, צפוי שהמפרץ הבוטני ייסגר בסופו של דבר באזור קווארקן בעוד למעלה מ-2,000 שנה. אזור הקווארקן הוא אתר מורשת עולמית של אונסק"ו, שנבחר כ"אזור מייצג" (type area) הממחיש את השפעות ההתרוממות האיזוסטטית ונסיגת הקרחונים בעידן ההולוקן .

חלק גדול מפינלנד המודרנית הוא קרקעית ים או ארכיפלג לשעבר: באיור מוצגים מפלסי הים מיד לאחר התקופה הקרחונית האחרונה.
בנמלים נורדיים נוספים, כמו טורניו ופורי (לשעבר באולבילה ), נאלצו להעתיק את מיקום הנמל מספר פעמים. שמות מקומות באזורי החוף ממחישים גם הם את התרוממות היבשה: קיימים מקומות בפנים הארץ הנושאים שמות כמו 'אי', 'שרטון', 'סלע', 'לשון יבשה' ו'מצר'. לדוגמה, אולונסאלו , שפירושו "האי של אולויוקי", הוא כיום חצי אי, ובו שמות של מקומות פנימיים כמו קויבוקארי ("סלע הלבנה"), סנטניאמי ("כף חולי"), וסלמיויה ("נחל המצר"). להשוואה חזותית של תהליך ההתרוממות, השוו בין איור 1 לאיור 2 בקישור החיצוני.

בבריטניה, התקופה הקרחונית השפיעה על סקוטלנד אך לא על דרום אנגליה. ההתרוממות האיזוסטטית של צפון בריטניה (עד 10 ס"מ למאה שנה) גורמת לתנועה מקבילה כלפי מטה של החצי הדרומי של האי (עד 5 ס"מ למאה שנה). תהליך זה יוביל בסופו של דבר לעלייה בסיכון לשיטפונות בדרום אנגליה ובדרום-מערב אירלנד.

מכיוון שתהליך ההתאמה האיזוסטטית הקרחונית גורם לתנועת היבשה ביחס לים, קווי חוף קדומים נמצאים כיום מעל מפלס פני הים הנוכחי באזורים שהיו מכוסים בעבר בקרחונים. מנגד, מקומות באזור "הבליטה ההיקפית" (peripheral bulge), שהתרוממו במהלך תקופת הקרח, מתחילים כעת לשקוע. לכן, באזור הבליטה נמצאים חופים קדומים מתחת למפלס פני הים הנוכחי. "נתוני מפלס הים היחסיים", המורכבים ממדידות גובה וגיל של חופים קדומים ברחבי העולם, מלמדים כי ההתאמה האיזוסטטית הקרחונית התקדמה בקצב גבוה יותר לקראת סוף תקופת הפשרת הקרחונים מאשר כיום.

תנועת ההתרוממות הנוכחית בצפון אירופה מנוטרת גם היא על ידי רשת GPS הנקראת BIFROST. תוצאות נתוני ה-GPS מראות שיעור שיא של כ-11 מ"מ בשנה בחלקו הצפוני של המפרץ הבוטני, אך קצב התרוממות זה פוחת ככל שמתרחקים והופך לשלילי מחוץ לגבולות ההתקרחות לשעבר.

ב"שדה הקרוב" (near field) שמחוץ לגבולות ההתקרחות לשעבר, היבשה שוקעת ביחס לים. זהו המצב לאורך החוף המזרחי של ארצות הברית, שבו חופים קדומים נמצאים כיום כשהם שקועים מתחת למפלס פני הים הנוכחי, וצפוי שפלורידה תוצף בעתיד. נתוני GPS בצפון אמריקה מאשרים אף הם כי התרוממות היבשה הופכת לשקיעה מחוץ לגבולות ההתקרחות לשעבר.

### מפלסי הים הגלובליים

מפה המציגה את מפלס פני הים ונסיגת האוקיינוסים בשיא התקופה הקרחונית האחרונה.
על מנת ליצור את יריעות הקרח של התקופה הקרחונית האחרונה, מים מהאוקיינוסים התאדו, התעבו כשלג ושקעו כקרח בקווי רוחב גבוהים. לפיכך, מפלס הים הגלובלי ירד במהלך תקופת ההתקרחות.

יריעות הקרח בשיא התקופה הקרחונית האחרונה היו כה מסיביים, עד שמפלס פני הים הגלובלי ירד בכ-125 מטרים. כתוצאה מכך נחשפו מדפי יבשת, ואיים רבים התחברו ליבשות באמצעות גשרים יבשתיים. כך היה המקרה בין איי בריטניה לאירופה (דוגרלנד), או בין טאיוואן, איי אינדונזיה ואסיה (סונדאלנד). גשר יבשתי היה קיים גם בין סיביר לאלסקה (ברינגיה), דבר שאיפשר נדידת בני אדם ובעלי חיים במהלך שיא התקופה הקרחונית האחרונה.

הירידה במפלס פני הים משפיעה גם על זרימת מי האוקיינוסים, ובכך יש לה השפעה חשובה על האקלים במהלך שיא התקופה הקרחונית.

במהלך הפשרת הקרחונים, מי הקרח המופשרים חוזרים לאוקיינוסים, ולכן מפלס פני הים עולה שוב. עם זאת, רשומות גיאולוגיות של שינויים במפלס הים מראות כי החלוקה מחדש של מי הקרח המופשרים אינה אחידה בכל מקום באוקיינוסים. במילים אחרות, בהתאם למיקום, העלייה במפלס הים באתר מסוים עשויה להיות גבוהה מזו שבאתר אחר. הדבר נובע מהמשיכה הכבידתית בין מסת המים המופשרים לבין מסות אחרות, כגון יריעות קרח שנותרו, קרחונים, מסות מים וסלעי המעטפת, וכן מהשינויים בפוטנציאל הצנטריפוגלי עקב השינויים בסיבוב כדור הארץ.

### תנועה אופקית של קרום כדור הארץ

בנוסף לתנועה האנכית, מתרחשת גם תנועה אופקית של הקרום. רשת ה-GPS של BIFROST מראה כי התנועה מתבדרת (מתרחקת) ממרכז ההתרוממות. עם זאת, המהירות האופקית הגבוהה ביותר נמצאת סמוך לשולי ההתקרחות לשעבר. המצב בצפון אמריקה פחות ודאי; זאת בשל הפריסה הדלילה של תחנות ה-GPS בצפון קנדה, שהוא אזור קשה לגישה למדי.

### נטייה

תרשים המתאר את השינויים ההיסטוריים במפלס אגם סופיריור כתוצאה מהתרוממות איזוסטטית פוסט-קרחונית. נסיגת הקרחונים הובילה ל"שחרור עומס" מקרום כדור הארץ, מה שגרם לעליית פני השטח ולשינוי הדרגתי בקו החוף ובגובה האגם ביחס לפני הים לאורך אלפי שנים.
השילוב של תנועה אופקית ואנכית משנה את נטיית פני השטח. כלומר, מקומות צפוניים יותר מתרוממים מהר יותר, השפעה שהופכת ניכרת באגמים. קרקעית האגמים נוטה בהדרגה הרחק מכיוון שיא התפשטות הקרחונים בעבר, כך שחופי האגמים בצד של שיא ההתפשטות (בדרך כלל בצפון) נסוגים, והחופים הנגדיים (הדרומיים) שוקעים. הדבר גורם להיווצרות נחלים ונהרות חדשים. לדוגמה, אגם פיאלינן בפינלנד, שהוא אגם גדול (90 על 30 ק"מ) הממוקם בניצב לשולי ההתקרחות לשעבר, התנקז במקור דרך מוצא במרכז האגם ליד נוננלהטי אל אגם הוייטיאיינן . שינוי הנטייה גרם לאגם פיאלינן לפרוץ דרך אסקר אוימאהאריו בקצה הדרום-מערבי של האגם, וליצור נהר חדש (פיאליסיוקי ) הזורם אל הים דרך האגמים פיהסלקה וסאימה. השפעות אלו דומות לאלו המתרחשות בחופי הים, אך הן מתרחשות מעל פני הים. נטיית היבשה תשפיע בעתיד גם על זרימת המים באגמים ובנהרות, ולכן היא חשובה לתכנון וניהול משאבי מים.

בשוודיה, למוצא של אגם סומן בצפון-מערב יש קצב התרוממות של 2.36 מ"מ בשנה, בעוד שבסוואנאוויקן המזרחית הקצב הוא 2.05 מ"מ בשנה. משמעות הדבר היא שהאגם מוטה לאט וחופיו הדרום-מזרחיים מוצפים.

### שדה הכבידה

לקרח, למים ולסלעי המעטפת יש מסה, וכאשר הם נעים, הם מפעילים כוח משיכה (כבידה) על מסות אחרות סביבם. לפיכך, שדה הכבידה – הרגיש לכל מסה שעל פני השטח ובתוך כדור הארץ – מושפע מהחלוקה מחדש של הקרח והמים המופשרים על פני השטח, וכן מזרימת סלעי המעטפת במעמקים. כיום, יותר מ-6,000 שנה לאחר סיום הפשרת הקרחונים האחרונה, זרימת חומר המעטפת בחזרה אל האזורים שהיו מכוסים בקרח גורמת לצורתו הכללית של כדור הארץ להפוך לפחות פחוסה. שינוי זה בטופוגרפיה של פני כדור הארץ משפיע על רכיבי שדה הכבידה בעלי אורך גל ארוך. ניתן לזהות את השינויים בשדה הכבידה באמצעות מדידות קרקעיות חוזרות עם גרווימטרים אבסולוטיים, ולאחרונה גם באמצעות משימת הלוויין GRACE . השינוי ברכיבי אורך הגל הארוך של שדה הכבידה משפיע גם על תנועת המסלול של לוויינים, דבר שזוהה באמצעות ניטור תנועת הלוויין LAGEOS.

### ייחוס אנכי

הייחוס האנכי (Vertical datum) הוא משטח ייחוס למדידת גובה וממלא תפקיד חיוני בפעילויות אנושיות רבות, הכוללות מדידת קרקע ובניית מבנים וגשרים. מאחר שההתרוממות האיזוסטטית מעוותת באופן רציף את פני הקרום ואת שדה הכבידה, יש צורך להגדיר מחדש את הייחוס האנכי שוב ושוב לאורך זמן.

### מצב המאמץ, רעידות אדמה תוך-לוחיות וגעשיות

לפי תיאוריית טקטוניקת הלוחות, אינטראקציה בין לוחות גורמת לרעידות אדמה בסמוך לגבולותיהם. עם זאת, רעידות אדמה חזקות נמצאות גם בסביבות תוך-לוחיות (intraplate), כמו במזרח קנדה (עד מגניטודה 7) ובצפון אירופה (עד מגניטודה 5), הרחק מגבולות הלוחות הנוכחיים. רעידת אדמה תוך-לוחית חשובה הייתה רעידת האדמה בניו מדריד, בעוצמה של 8 בסולם מגניטודה, שהתרחשה במרכז ארצות הברית בשנת 1811.

עומסי הקרחונים יצרו מאמץ אנכי של למעלה מ-30 מגה-פסקל (MPa; יחידת מידה פיזיקלית ללחץ או למאמץ) בצפון קנדה ולמעלה מ-20 מגה-פסקל בצפון אירופה במהלך שיא התקופה הקרחונית האחרונה. מאמץ אנכי זה נתמך על ידי המעטפת והכפיפה של הליתוספירה. מכיוון שהמעטפת והליתוספירה מגיבות באופן רציף לשינויים בעומסי הקרח והמים, מצב המאמץ בכל מיקום משתנה ללא הרף לאורך זמן. השינויים בכיוון של מצב המאמץ מתועדים בהעתקים (שברים) פוסט-קרחוניים בדרום-מזרח קנדה. כאשר נוצרו ההעתקים הפוסט-קרחוניים בסוף תקופת הפשרת הקרחונים לפני כ-9,000 שנה, כיוון המאמץ האופקי הראשי היה כמעט ניצב לשולי ההתקרחות לשעבר; אולם כיום, הכיוון הוא צפון-מזרח–דרום-מערב, לאורך כיוון התפשטות קרקעית הים ברכס המרכז-אטלנטי. הדבר מראה כי למאמץ שנבע מההתרוממות האיזוסטטית היה תפקיד חשוב בזמן הפשרת הקרחונים, אך הוא דעך בהדרגה כך שהמאמץ הטקטוני הפך לדומיננטי יותר כיום.

על פי תיאוריית מור-קולומב לכשל של סלעים, עומסי קרח גדולים מדכאים בדרך כלל רעידות אדמה, אך הפשרת קרחונים מהירה מעודדת אותן. לפי וו והאסגאווה (Wu & Hasagawa), מאמץ ההתרוממות הזמין להצתת רעידות אדמה כיום הוא בסדר גודל של 1 מגה-פסקל (MPa). רמת מאמץ זו אינה גדולה מספיק כדי לשבור סלעים שלמים, אך היא מספיקה כדי להפעיל מחדש העתקים קיימים הנמצאים קרוב לנקודת כשל. לפיכך, הן להתרוממות האיזוסטטית והן לטקטוניקה מהעבר יש תפקיד חשוב ברעידות האדמה התוך-לוחיות המתרחשות כיום במזרח קנדה ובדרום-מזרח ארצות הברית. באופן כללי, מאמץ ההתרוממות האיזוסטטית יכול היה להצית את רעידות האדמה התוך-לוחיות במזרח קנדה, וייתכן שמילא תפקיד מסוים בהצתת רעידות אדמה במזרח ארצות הברית, כולל רעידות האדמה בניו מדריד (1811–1812). המצב בצפון אירופה כיום מורכב יותר בשל פעילויות טקטוניות עכשוויות בקרבת מקום ובשל עומס והיחלשות של קווי החוף.

לחץ גובר עקב משקל הקרח במהלך תקופת הקרח עשוי היה לדכא היווצרות מאגמה ופעילות געשית מתחת לאיסלנד ולגרינלנד. מנגד, ירידת הלחץ עקב הפשרת הקרחונים עשויה להגדיל את ייצור המאגמה ואת הפעילות הגעשית פי 20–30.

## ההתחממות הגלובלית בעת האחרונה

אנטארקטיקה ללא קרחונים (לאחר הפשרה), תוך שקלול הן של התרוממות איזוסטטית והן של עליית מפלס הים.
ההתחממות הגלובלית בעת האחרונה הובילה להפשרת קרחוני הרים ויריעות קרח בגרינלנד ובאנטארקטיקה, ולעליית מפלס פני הים ברחבי העולם. משום כך, ניטור עליית מפלס הים ומאזן המסה של יריעות הקרח והקרחונים מאפשר הבנה מעמיקה יותר של תופעת ההתחממות הגלובלית.

עליית מפלס פני הים בתקופה האחרונה מנוטרת באמצעות מדי גאות ובאמצעות אלטימטריה לווינית (לדוגמה, הלוויין TOPEX/Poseidon ). נוסף על תרומת המים שמקורם בהפשרת קרחונים ויריעות קרח, השינויים הנוכחיים במפלס הים מושפעים מהתפשטות תרמית של מי הים עקב ההתחממות הגלובלית, משינויים במפלס הים הנובעים מנסיגת הקרחונים מאז שיא התקופה הקרחונית האחרונה (שינויי מפלס פוסט-קרחוניים), מעיוותים של היבשה ושל קרקעית האוקיינוס וגורמים נוספים. לפיכך, כדי להבין את ההתחממות הגלובלית מתוך השינויים במפלס הים, יש צורך להפריד בין כל הגורמים הללו, ובמיוחד לבודד את השפעת ההתרוממות האיזוסטטית, המהווה גורם מרכזי בתהליך זה.

ניתן לנטר שינויים במסה של יריעות קרח באמצעות מדידת השינויים בגובה פני הקרח, עיוות של הקרקע שמתחתיהן ושינויים בשדה הכבידה מעל יריעת הקרח. לפיכך, משימות הלוויין ICESat , GRACE ומערכות GPS הן כלים שימושיים למטרה זו. עם זאת, התאמה איזוסטטית קרחונית של יריעות הקרח משפיעה על עיוות הקרקע ועל שדה הכבידה כיום. לכן, הבנת התהליך של התאמה איזוסטטית קרחונית חיונית לצורך ניטור ההתחממות הגלובלית בעת האחרונה.

אחת ההשפעות האפשריות של התרוממות הנגרמת כתוצאה מהתחממות גלובלית עשויה להיות עלייה בפעילות הוולקנית באזורים שהיו מכוסים בעבר בכיפות קרח, דוגמת איסלנד וגרינלנד. תהליך זה עלול גם לעורר רעידות אדמה תוך-לוחיות בסמוך לשולי הקרח של גרינלנד ואנטארקטיקה. התרוממות איזוסטטית קרחונית מהירה באופן חריג (עד 4.1 ס"מ בשנה) המתרחשת כיום עקב אובדן מסת קרח באזור מפרץ ים אמונדסן שבאנטארקטיקה, בשילוב עם צמיגות מעטפת נמוכה באזור זה, צפויה לספק השפעת ייצוב מתונה על אי-היציבות של יריעת הקרח הימית במערב אנטארקטיקה, אך ככל הנראה לא במידה מספקת כדי לבלום אותה.

## גורמים ושיטות

מהירותה ושיעורה של ההתרוממות האיזוסטטית נקבעים על ידי שני גורמים: הצמיגות או הריאולוגיה (מאפייני הזרימה) של מעטפת כדור הארץ, וההיסטוריה של העמסת הקרח והסרתו מעל פני כדור הארץ.

לצמיגות המעטפת חשיבות רבה בהבנת זרמי ערבול במעטפת, טקטוניקת הלוחות, התהליכים הדינמיים בכדור הארץ, ומצבו והתפתחותו התרמית של כדור הארץ. עם זאת, קשה לצפות בצמיגות באופן ישיר, שכן ניסויי זחילה (creep) של סלעי מעטפת בקצב מעוות (strain rates) טבעיים דורשים אלפי שנים של תצפית, וקשה להשיג תנאי טמפרטורה ולחץ סביבתיים למשך זמן מספק. בשל כך, תצפיות על התרוממות איזוסטטית מהוות "ניסוי טבעי" למדידת הריאולוגיה של המעטפת. מודלים של התאמה איזוסטטית קרחונית בוחנים כיצד משתנה הצמיגות בכיוונים הרדיאליים והלטרליים (האופקיים), והאם חוק הזרימה הוא ליניארי, לא-ליניארי או בעל ריאולוגיה משולבת. בנוסף, ניתן להעריך את צמיגות המעטפת באמצעות טומוגרפיה סייסמית , שבה מהירות הגלים הסייסמיים משמשת כמשתנה מייצג (פרוקסי).

ההיסטוריה של עובי הקרח חיונית למחקר בתחומי הפלאוקלימטולוגיה (חקר אקלים קדום), הגלציולוגיה והפלאואוקיינוגרפיה . נהוג להסיק את היסטוריית עובי הקרח משלושה סוגי מידע: ראשית, נתוני מפלס הים באתרים יציבים המרוחקים ממרכזי נסיגת הקרחונים מספקים הערכה לגבי כמות המים שנכנסה לאוקיינוסים, או לחלופין, כמה קרח היה "כלוא" בשיא תקופת הקרח. שנית, המיקום והתיארוך של מורנות קצה מעידים על ההיקף המרחבי ועל קצב הנסיגה של יריעות קרח מהעבר. הפיזיקה של קרחונים מספקת את הפרופיל התיאורטי של יריעות קרח במצב של שיווי משקל, וכן מצביעה על כך שהעובי וההתפשטות האופקית של יריעות קרח בשיווי משקל קשורים קשר הדוק לתנאי התשתית שלהן; מכאן שנפח הקרח הכלוא פרופורציונלי לשטח הפנים הרגעי שלהן. לבסוף, גובהם של חופים עתיקים מתוך נתוני מפלס הים וקצבי התרוממות הקרקע הנצפים (למשל באמצעות GPS או VLBI ) יכולים לשמש להגדרת אילוצים על עובי הקרח המקומי. מודל קרח פופולרי שהופק בשיטה זו הוא מודל ICE5G. כיוון שתגובת כדור הארץ לשינויים בגובה הקרח היא איטית, היא אינה מסוגלת לתעד תנודות מהירות או זינוקים (surges) של יריעות קרח; לכן, פרופילי יריעות הקרח המופקים בדרך זו מספקים רק את "הגובה הממוצע" על פני טווח זמן של כאלף שנים.

## גילוי

מפת קווי גובה המציגה את סך ההתרוממות הפוסט-קרחונית בסקנדינביה (במטרים), כפי ששורטטה על ידי גרארד דה-גיר בשנת 1888. עבודתו של דה-גיר סיפקה את האישוש המדעי המכריע לקשר שבין נסיגת הקרחונים להתרוממות היבשה.
לפני המאה ה-18 שררה בשוודיה הסברה כי מפלס פני הים נמצא בנסיגה. ביוזמתו של אנדרס צלזיוס, נחקקו מספר סימנים על סלעים במיקומים שונים לאורך החוף השוודי. בשנת 1765 ניתן היה להסיק כי אין מדובר בירידה של מפלס הים, אלא בהתרוממות בלתי אחידה של הקרקע.

ביומן המסע הצפוני של האונייה HMS Racehorse משנת 1773 (שפורסם ב-1775), הציע קונסטנטין פיפס כי האי הקטן והנמוך מופּן שבארכיפלג סבאלברד אולי לא היה קיים בעבר; זאת מכיוון שבמפותיו לא נמצאו דיווחים של יורדי ים קודמים על קיומו, למרות תיעוד מדוקדק של האזור. אף שהאי סומן קודם לכן במפה של הנדריק דונקר משנת 1655, החוקר א' ניובולד סמית' ציין כי הערתו של פיפס יוצאת דופן בהתחשב בכך שהיה קצין צי ולא גאולוג או מיסטיקן. לפי סמית', נראה שפיפס ידע ששטח ספיצברגן נמצא בתהליך התרוממות; אחרת, המלך והמדינה היו מוקיעים אותו כ'תמהוני' על פרסום תצפית כה חריגה.

בסבאלברד הטרשית, קווי חוף מדורגים (Terraced shorelines) היוו אינדיקציה אחת לכך. בצפון הים הבלטי, שגם הוא נמצא בתהליך התרוממות, קווי חוף משתנים ומתרחבים היו אמורים להיות תופעה מוכרת ארוכת-טווח עבור יוצרי מפות הצי המרכזיים של המאה ה-18. מגמות מקומיות אלו עשויות להסביר את הצהרתו כדוגמה למיקום ימי שבו נמלים נפוצים רבים לא היו עמיקים מספיק עבור כלי שיט בעלי שוקע עמוק; זאת ללא נוכחות של סחף רגיל ליד נהרות או נדידת שרטונות חול, אלא דווקא בשל סלעים חשופים וקשים. סלעים אלו צוינו לעיתים קרובות במפות כסיכונים לעלייה על שרטון וכקשיים בעגינה, שכן הסכנות הכרוכות בקרקעית ים מסוג זה היו ידועות היטב. מצב ניכר זה היה בגדר ידע כללי עבור קברניטי ספינות צבאיות, ובמידה מסוימת גם בתחום הספנות המסחרית באזורים אלו.

"בשנת 1865 הציע תומאס ג'יימיסון תאוריה הגורסת כי התרוממות הקרקע קשורה לעידן הקרח, שהתגלה לראשונה ב-1837. התאוריה התקבלה לאחר מחקריו של גרארד דה-גיר על קווי חוף עתיקים בסקנדינביה, שפורסמו ב-1890.

## השלכות משפטיות

באזורים שבהם ניכרת התרוממות קרקע, עולה הצורך להגדיר את הגבולות המדויקים של הקרקע הפרטית. בפינלנד, ה"אדמה החדשה" שנוצרה שייכת מבחינה חוקית לבעלים של שטח המים, ולא לבעלי הקרקע שלאורך החוף. לפיכך, אם בעל קרקע מעוניין לבנות מזח מעל ה"אדמה החדשה", עליו לקבל אישור מבעל שטח המים (לשעבר). עם זאת, לבעל הקרקע בחוף קיימת הזכות לפדות את האדמה החדשה במחיר השוק. בדרך כלל, הבעלים של שטח המים הוא גוף המאגד את בעלי הקרקעות בחוף, מעין תאגיד החזקות משותף.

## ראו גם

* שקיעה איזוסטטית

## הערות שוליים