كـتـاب ألموقع

الذوبان الكبير والتحول المناخي// ترجمة وإعداد: حازم كويي

• 

تقييم المستخدم:  / 0

سيئجيد 

المجموعة: حازم كويي

تم إنشاءه بتاريخ الثلاثاء, 13 شباط/فبراير 2024 21:28

كتب بواسطة: حازم كويي

الزيارات: 615

ترجمة وإعداد: حازم كويي

عرض صفحة الكاتب 

الذوبان الكبير والتحول المناخي

ترجمة وإعداد: حازم كويي

طور الباحثون نموذجاً يمكن إستخدامه لحساب تأثير التغيرات طويلة المدى في الأنهار الجليدية على المناخ،حيث يسبب التغيير في ذوبان الصفائح الجليدية في غرينلاند والقارة القطبية الجنوبية وارتفاع منسوب مياه البحر. وقد يكون هذا قاتلاً للدول الجُزرية والمدن الساحلية.

يعتمد مقدار انكماش القمم الجليدية أيضاً على ردود الفعل بينها وبين النظام المناخي. ماري لويز كابش وكليمنس شانويل من معهد ماكس بلانك للأرصاد الجوية قاما بالتحقيق في هذه التأثيرات.

في غرينلاند والقارة القطبية الجنوبية على سبيل المثال، ينفصل الجليد عن الأنهار الجليدية في مضيق موغينز هاينسن في جنوب غرب غرينلاند ويصل إلى المحيطات.

بسبب "الجليد الأبدي": هناك ذوبان الجليد في القطبين. ففي القطب الشمالي، ترتفع درجات الحرارة بمعدل أسرع مرتين إلى ثلاث مرات من المتوسط العالمي. ولا تؤثر الحرارة فقط على الجليد البحري، حيث يمكن لعدد متزايد من السفن الإبحار عبر الممر الشمالي الغربي، وهو الطريق البحري عبر المحيط المتجمد الشمالي الذي يربط بين المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ. وتعاني الطبقة الجليدية التي تغطي غرينلاند أيضاً من خسائر كبيرة، مع عواقب عالمية: فعندما تذوب الأنهار الجليدية، ترتفع مستويات سطح البحر.

مديات خطورة الوضع أصبحت واضحة في 14 أغسطس 2021: في ذلك اليوم، أفادت أعلى محطة أرصاد جوية في غرينلاند أن السماء كانت تمطر. ولم يحدث هذا مطلقاً هنا منذ بدء تسجيل الطقس - على إرتفاع 3216 متراً فوق مستوى سطح البحر. ذاب الجليد في جميع أنحاء الجزيرة بأكملها. وفي ذروة موجة الحر لعام 2021، فقدت الطبقة الجليدية ما لا يقل عن 12 مليار طن، أو حوالي 12.5 كيلومتر مكعب، في يوم واحد.

القارة القطبية الجنوبية تذوب.

وعلى الجانب الآخر من الكرة الأرضية، حيث أكثر من نصف المياه العذبة على الأرض محصورة بالجليد، تبدو الأمور محفوفة بالمخاطر بالمثل. في صيف عام 2019 الحار وحده، ذابت 168 مليار طن في القارة القطبية الجنوبية، وفقاً لتمرين المقارنة بين توازن كتلة الغطاء الجليدي. ووفقا لحساباتهم، فقدت الصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية وغرينلاند ما مجموعه 7560 مليار طن من الجليد بين عامي 1992 و2020، وهو ما يعادل مكعباً يبلغ طول حافته 20 كيلومتراً. ونتيجة لذلك، ارتفع مستوى سطح البحر بمقدار 21 ملم، وساهمت غرينلاند بالجزء الأكبر، بحوالي 13.5 ملم. لا يزال توسع المياه بسبب الاحترار يساهم في إرتفاع مستوى سطح البحر أكثر من ذوبان الأنهار الجليدية، حيث بلغ في هذه الفترة حوالي 35 ملم. ومع ذلك، فإن العلاقة يمكن أن تتغير قريبا.

تؤثر هذه التغييرات على حوالي 300 مليون شخص في جميع أنحاء العالم: يعيشون في مناطق ترتفع عن مستوى سطح البحر بأقل من متر واحد. المدن التي يسكنها الملايين مثل نيويورك أو جاكارتا أو شنغهاي أو أمستردام معرضة أيضاً للخطر. بالإضافة إلى ذلك، مع تغير المناخ، أصبحت العواصف أكثر عنفاً ودفعت الأمواج إلى عمق الأرض، بحيث يتضاعف كل سنتيمتر من إرتفاع مستوى سطح البحر. هناك حاجة إلى تنبؤات موثوقة حول كيفية تغير مستويات سطح البحر في العقود والقرون القادمة وكيف ستتصرف القمم الجليدية. لكن هناك علامات أستفهام كثيرة. وعلى وجه الخصوص، لا يمكن تحديد معدلات ذوبان الصفائح الجليدية إلا في ظل قدر كبير من عدم اليقين، وذلك أيضاً بسبب عدم وجود سلاسل بيانات طويلة من المناطق الباردة على الأرض.

في تقرير التقييم السادس الذي أصدرته الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، توقعت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، إعتماداً على تطور إنبعاثات الغازات الدفيئة، زيادة محتملة من نصف متر إلى متر واحد بحلول عام 2100 مقارنة بعام 1900. ومع ذلك، فإن التوقعات لا تأخذ بعين الاعتبار حتى الآن ردود الفعل بين الصفائح الجليدية والنظام المناخي. لذلك يمكن أن تتفاقم الأمور.

لقد قام فريق ماري لويز كابش الآن بتوسيع نموذج المناخ آخذاً في الاعتبار التغيرات في الصفائح الجليدية في الماضي وفي المستقبل.

لفهم كيفية تأثير الصفائح الجليدية والمناخ على بعضهما البعض، من المفيد إلقاء نظرة على الفترة الباردة الأخيرة من العصر الجليدي، والتي تُعرف بالعامية باسم العصر الجليدي الأخير. بدأت منذ حوالي 115000 سنة وأنتهت منذ حوالي 11500 سنة. في ذلك الوقت، كانت هناك ظاهرة تسببت في مشاكل إضافية ولكن كان من الصعب وضعها في معادلات، فقد يصبح الجليد غير مستقر ويؤدي إلى تغيرات مناخية مفاجئة.

الفترات الباردة والدافئة بالمقارنة: في ذروة الفترة الباردة الأخيرة منذ حوالي 21000 سنة، غطت الصفائح الجليدية أجزاءاً كبيرة من أمريكا الشمالية وأوروبا. يمكن التعرف على أحداث هاينريش، التي وصلت فيها كميات كبيرة من الجليد من الغطاء الجليدي في أمريكا الشمالية إلى البحر، من خلال سرعة التدفق العالية للجليد (الأحمر). ونتيجة لذلك، تدفقت الكثير من المياه الذائبة إلى البحر (اللون الأزرق الداكن).

أكتشف عالم الجيولوجيا البحرية وعالم المناخ الألماني هارتموت هاينريش مثل هذه الأحداث في وقت مبكر. في عام 1988، أثناء دراسة الرواسب في قاع المحيط الأطلسي، عثر على رواسب يبدو أنها جاءت من أمريكا الشمالية. ولم يجد سوى تفسير واحد معقول لذلك،فقد إنجرفت الجبال الجليدية على الماء وفقدت المواد الصخرية المحصورة أثناء ذوبانها. والغريب أن الرواسب لم تتساقط بشكل مستمر، بل على دفعات. ومن الواضح أنه خلال فترة قصيرة من الزمن، أنزلقت كميات كبيرة من الجليد من صفيحة لورينتيد الجليدية، التي كانت تغطي أجزاء كبيرة من أمريكا الشمالية خلال العصر الجليدي الأخير، بشكل متكرر إلى البحر.

تُسمى هذه الفترات الآن بأحداث هاينريش. كما أثرت على المناخ في المناطق المجاورة. غيرت المياه العذبة التي دخلت المحيطات تيارات المحيطات وبالتالي نقل الحرارة عبر العالم. تظهر هذه الأحداث أنه حتى قبل التدخل البشري في المناخ، كانت هناك عتبات، عندما يتم تجاوزها، تؤدي إلى تغيرات مناخية هائلة. وقد تصبح الصفائح الجليدية أيضاً غير مستقرة في المستقبل. حالات عدم الاستقرار هذه معروفة لدى الجمهور باعتبارها نقاط تحول. لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هناك نقاط تحول في المستقبل القريب، وإذا كان الأمر كذلك، في أي أجزاء من نظام الأرض، مثل غابات الأمازون المطيرة، أو التربة الصقيعية السيبيرية، أو الصفائح الجليدية. ولا يزال تأثير تجاوز هذا الحد قيد المناقشة في أبحاث المناخ.

التسوية في النموذج المناخي.

عندما يتعلق الأمر بتحديد المناخ المستقبلي، يعتمد العلم على نماذج حاسوبية تعكس المزيد والمزيد من جوانب الواقع. ومن المنطقي أيضاً تضمين التغييرات في الصفائح الجليدية في الحسابات. ولكن تصل أجهزة الكمبيوتر هنا إلى حدودها. في حين أن المناخ يتغير بسرعة نسبيا، فإن الجليد يتصرف ببطء شديد. إن حساب فترات زمنية طويلة باستخدام نماذج مناخية معقدة يعد أمراً أكثر من اللازم حتى بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم. وبالإضافة إلى ذلك، من الصعب دمج التغيرات في الصفائح الجليدية وعواقبها في النماذج المناخية التقليدية.

حتى الآن، كان الناس راضين عن الحفاظ على شكل الصفائح الجليدية ثابتاً. ويبدو أن هذا تقدير تقريبي جيد لأن التغييرات الملحوظة تستغرق عقوداً وإلى قرون. لكن الملاحظات في السنوات الأخيرة أظهرت أنه حتى التغيرات الصغيرة في الصفائح الجليدية يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة، على الأقل على المناخ المحلي.

لذلك قامت عالمة الأرصاد الجوية ماري لويز كابش، التي تبحث في دور الصفائح الجليدية في النظام المناخي في معهد ماكس بلانك للأرصاد الجوية في هامبورغ، بتطوير نموذج مع زملائها يأخذ أيضاً التغيرات في الجليد بالاعتبار. إنها تتمتع بدقة مكانية وزمانية أكثر خشونة من النماذج المناخية المعتادة - وتعترف كابش بأنها "حل وسط". ولكن مع هذا النموذج يمكنك أن تنظر إلى الوراء لآلاف السنين. كما يواجه الباحثون الذين يتتبعون نقاط التحول المحتملة في نظام الأرض صعوبات مماثلة.

من يريد أن ينظر إلى المستقبل عليه أن ينظر أولاً إلى الماضي. يمكن اختبار ما إذا كان النموذج يعكس الواقع على فترة زمنية تكون التطورات فيها معروفة بشكل معقول. حتى أن نموذج ماكس بلانك نجح في تصوير أحداث هاينريش، أي انهيار الصفائح الجليدية.

كان الوضع الأولي خلال فترة البرد الأخيرة مختلفاً عما هو عليه اليوم. وغطت طبقة من الجليد يبلغ ارتفاعها كيلومتراً واحداً أمريكا الشمالية وشمال أوراسيا، وكانت مستويات سطح البحر أقل بما يزيد عن 100 متر مما هي عليه اليوم. يحدث الانهيار دائماً عندما يصبح الحمل على الجليد كبيراً جداً، عندما ينهار الجليد، إذا جاز التعبير، تحت ثقله. يؤدى الحمل إلى ذوبان قاع الأنهار الجليدية، التي كانت بمثابة التشحيم - وتسببت في حركة أنهار ضخمة من الجليد. إن الكميات الكبيرة من المياه العذبة التي وصلت بعد ذلك إلى شمال المحيط الأطلسي لم تقم فقط بتبريد شمال المحيط الأطلسي. توقفت الدورة الدموية في المحيط الأطلسي أيضاً، وتغيرت مجالات هطول الأمطار وأتخذ التيار النفاث مساراً جديداً.

يقول كابش إن فقدان الجليد بشكل مماثل لأحداث هاينريش لا يزال ممكناً حتى يومنا هذا، ولكن على نطاق أصغر بكثير. حالياً تلعب عوامل أخرى الدور الرئيسي عندما يتعلق الأمر بالجليد. يبدو الأمر كما لو أن تغير المناخ يعمل على تخفيف المكابح التي منعت في السابق الأنهار الجليدية في القارة القطبية الجنوبية من التدفق إلى البحر. ويختفي الجرف الجليدي، الذي يبرز في البحر كاستمرار للصفائح الجليدية  في العديد من الأماكن. وهذا لا يؤدي إلى إرتفاع مستوى سطح البحر، لكن الأنهار الجليدية لم تعد محتجزة وتتدفق بشكل أسرع إلى المحيط. يمكن أن يكون لقاع البحر غير المستوي أيضاً تأثير بطيء. وفي القارة القطبية الجنوبية، تزحف الأنهار الجليدية على طول قاع البحر لفترات طويلة، ولكن الحدبات توقف تدفق الجليد. ويوجد حوالي 700 من هذه النتوءات حول القارة القطبية الجنوبية، وقد قام كليمنس شانويل، زميل كابش، بفحص بعضها.

فرامل الجليد السائبة.

النتيجة واحدة، هذه الكوابح تفقد كفاءتها أيضاً. لأن الأنهار الجليدية أصبحت أرق وأخف وزنا لأنها تذوب. وهذا يعني أنهم يفقدون الاتصال بالأرض عاجلاً ويسبحون فوق أرض غير مستوية. وفي الوقت نفسه، ترتفع مستويات سطح البحر ويزيد التأثير. يؤدي هذا إلى فقدان الجليد الاتصال بالأرض في الداخل. علاوة على ذلك، في بعض الأماكن ينحدر قاع البحر إلى الداخل لأن الجليد الثقيل يضغط على القشرة الأرضية. وهذا يسمح للبحر بقضم الأنهار الجليدية من الأسفل. وفي نهاية المطاف، ينتهي الأمر بالمزيد والمزيد من المياه الذائبة والجليد في المحيط، مما يرفع مستويات سطح البحر ويتسبب في فقدان المزيد من الجليد. ويعلق شانويل: "إن العملية عرضة لتعزيز ردود الفعل".

وبمجرد أن تتجاوز عملية الذوبان الحد الأدنى، فقد لا يكون من الممكن إيقافها. يقول شانويل: "ربما تكون النقطة الحرجة قد تم تجاوزها بالفعل في غرب القارة القطبية الجنوبية". وأظهرت المحاكاة أيضاً، أن الأمر سيستغرق قروناً أو آلاف السنين حتى يصبح غرب القارة القطبية الجنوبية خالياً من الجليد. وقد بينت أن التطور لا يحدث بشكل مستمر، بل على دفعات.

ويجري بحث تطور الصفائح الجليدية في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ باستخدام نموذج جليدي. ونظر الباحثون هناك إلى الفترات الدافئة الأخيرة، والتي يمكن مقارنتها باليوم. إحدى النتائج: إذا أرتفع متوسط درجة الحرارة العالمية بمقدار 0.5 درجة إضافية، فقد تنهار الكتل الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية، كما يقول تورستن ألبريشت. وهو ينتمي إلى مجموعة عمل ريكاردا فينكلمان، التي أنتقلت مؤخراً إلى معهد ماكس بلانك لعلم الأرض الجيولوجية في مدينة ينا. ومع ذلك، فإن مثل هذه النتائج تخضع لقدر كبير من عدم اليقين.

تغيير صغير، تأثير كبير.

وحتى التغييرات الصغيرة في الظروف الأولية تؤدي إلى إختلافات كبيرة على المدى الطويل. ويبدو أن سرعة التغيير لعبت دوراً في الماضي. يقول ألبريشت إن هناك أملًا في أن يظل غرب القارة القطبية الجنوبية مستقراً على الرغم من تجاوز عتبة درجة الحرارة التي يُتوقع عندها نقطة التحول، إذا أتخذ الناس إجراءات مضادة بسرعة كافية.

ويعلق شانويل"ربما تكون النقطة الحرجة قد تم تجاوزها بالفعل في غرب القارة القطبية الجنوبية."

وبالنسبة لأوروبا، فإن الغطاء الجليدي في غرينلاند أكثر أهمية من ذلك الموجود في القارة القطبية الجنوبية. ومن الممكن أن تصبح غير مستقرة وتختفي تماماً. ومن الصعب تحديد ما إذا كانت نقطة التحول هذه وشيكة ومتى. ومع ذلك، فإن إغتنام الفرصة أمر محفوف بالمخاطر. لأن هناك محركاً في شمال الأطلسي يحرك تيار شمال الأطلسي، الذي يغذيه تيار الخليج - نظام التدفئة المركزي لدينا، الذي ينقل الحرارة من غرب المحيط الأطلسي إلى الشمال الشرقي. كميات كبيرة من المياه العذبة المتدفقة من الغطاء الجليدي في غرينلاند إلى شمال المحيط الأطلسي تقلل من ملوحته وكثافته. ومع ذلك، فإن الكثافة العالية نسبياً لمياه البحر في شمال المحيط الأطلسي تعد شرطاص أساسياً لضمان بقاء تيار شمال الأطلسي في حالة تدفق. وإذا ضعف هذا أو حتى توقف، فإن المناخ سوف يتغير جذرياً، وخاصة في أوروبا. وعلى المدى الطويل، من المرجح أن ينخفض متوسط درجة الحرارة هنا ببضع درجات إذا لم يتم توفير المزيد من الحرارة من غرب المحيط الأطلسي. وكما تظهر القياسات التي أجراها فريق من معهد بوتسدام، فإن حركات الانقلاب في المحيط الأطلسي أصبحت أبطأ بالفعل. ومع ذلك، يعتبر انقطاع تيار شمال الأطلسي أمراً مستبعداً للغاية، حتى مع تقدم تغير المناخ.

التحالف بين الجليد البحري ودرجة الحرارة.

ومع ذلك، يمكن بالفعل ملاحظة بعض ردود الفعل بوضوح في مناطق خطوط العرض العليا التي تؤدي إلى تضخيم تغير المناخ وفقدان الجليد. إحدى آليات التغذية المرتدة هذه هي التحالف بين فقدان الجليد البحري وارتفاع درجات الحرارة: إذا فقد الجليد، لم تعد طاقة الشمس تنعكس مرة أخرى إلى الفضاء، بل تعمل على تسخين الماء. النتيجة: ترتفع درجات الحرارة في أقصى الشمال بمعدل أسرع مرتين إلى ثلاث مرات من المتوسط العالمي. هناك آلية أخرى تتعلق بارتفاع الصفائح الجليدية. يكون الجو أبرد في الارتفاع منه في الوادي، كما يعلم كل متسلق جبال. ولكن إذا ذاب الجليد، فإن سطحه يغوص أعمق فأعمق، حيث تسود درجات الحرارة الأعلى. وبهذه الطريقة تعزز عملية الذوبان نفسها.

إن أي شخص يتعامل مع الصفائح الجليدية مع كل هذه الارتباطات والتبعيات القاتلة في النظام المناخي. الجليد البحري ودرجة الحرارة وفقدان الجليد وارتفاع مستوى سطح البحر،  متشابكاً مع الآخر. تشكل ردود الفعل ونقاط التحول تهديداً كبيراً لاستقرار مناخنا. وقد قام باحثون من معاهد مختلفة، وخاصة من معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ، بفحص كيفية تفاعل نقاط التحول الفردية مع بعضها البعض ــ وكانت النتائج مخيفة. مُحذرين من تأثير الدومينو حيث يؤدي تغيير واحد لا رجعة فيه إلى تغيير آخر.

يمكن أن تكون الصفائح الجليدية في غرينلاند وغرب القارة القطبية الجنوبية نقطة البداية لمثل هذه السلسلة من التحولات. ثم تتغير تيارات المحيط الأطلسي، والتي بدورها يكون لها تأثير على غابات الأمازون المطيرة - وفي النهاية على مناخ العالم بأكمله. وتظهر دراسة أجراها فريق بقيادة ريكاردا فينكلمان، أن خطر ذلك يزداد بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 1.5 إلى 2 درجة، وهو الحد الأقصى المحدد في اتفاقية باريس للمناخ. وكلما تزايدت ظاهرة الانحباس الحراري العالمي، كلما أصبح مثل هذا السيناريو أكثر إحتمالا. ويجب على الإنسانية أن تفعل كل شيء لمنع ذلك.

*قائمة المصطلحات.

*حدث هاينريش: هو الفقدان السريع والسريع لكتل جليدية كبيرة من الغطاء الجليدي في أمريكا الشمالية خلال الفترة الباردة الأخيرة من العصر الجليدي.

*نقطة التحول: هي قيمة عتبة، على سبيل المثال لدرجة الحرارة، والتي، عند تجاوزها، تؤدي إلى عمليات لا رجعة فيها في النظام المناخي.

• < السابق
• التالي >