تظهر الأبحاث أن تيارات المحيط في المحيط الأطلسي قد تتباطأ بحلول نهاية القرن
في المرة الأخيرة التي حدث فيها تباطؤ كبير في الشبكة الهائلة لتيارات المحيط التي تشكل المناخ حول شمال المحيط الأطلسي ، يبدو أنها أغرقت أوروبا في برد عميق لأكثر من ألف عام.
كان ذلك منذ ما يقرب من 12800 عام ، عندما لم يكن هناك الكثير من الناس لتجربة ذلك. ولكن في العقود الأخيرة ، يمكن أن يتسبب الاحترار الذي يحركه الإنسان في إبطاء التيارات مرة أخرى ، ويعمل العلماء على تحديد ما إذا كانت ستتعرض لضعف كبير آخر ومتى سيكون لها آثار مضاعفة على أنماط الطقس عبر رقعة من الكرة الأرضية.
طرح زوجان من الباحثين في الدنمارك هذا الأسبوع إجابة جريئة: ضعف حاد في التيارات ، أو حتى إغلاق ، يمكن أن نواجهه بحلول نهاية القرن.
كانت مفاجأة حتى للباحثين أن تحليلهم أظهر انهيارًا محتملاً قريبًا ، قالت إحداهما ، سوزان ديتليفسن ، أستاذة الإحصاء في جامعة كوبنهاغن ، في مقابلة. يتفق علماء المناخ بشكل عام على أن دوران المحيط الأطلسي سينخفض هذا القرن ، لكن لا يوجد إجماع حول ما إذا كان سيتوقف قبل عام 2100.
وقالت الدكتورة ديتلفسن إنه لهذا السبب كانت مفاجأة أيضًا أنها ومؤلفها المشارك كانا قادرين على تحديد توقيت الانهيار على الإطلاق. لا بد للعلماء من مواصلة دراسة هذه القضية ومناقشتها ، لكن الدكتور ديتليفسن قال إن النتائج الجديدة كانت سببًا كافيًا لعدم اعتبار الإغلاق مصدر قلق مجرد بعيد المنال. قالت: “إنها الآن”.
يضيف البحث الجديد ، الذي نُشر يوم الثلاثاء في مجلة Nature Communications ، إلى مجموعة متزايدة من الأعمال العلمية التي تصف كيف يمكن أن تؤدي انبعاثات البشرية المستمرة من الغازات المسببة للاحتباس الحراري إلى “نقاط تحول” في المناخ ، أو تغيرات سريعة ويصعب عكسها في البيئة.
الذوبان المفاجئ للتربة الصقيعية في القطب الشمالي. فقدان غابات الأمازون المطيرة. انهيار الصفائح الجليدية في جرينلاند وغرب أنتاركتيكا. يحذر العلماء من أنه بمجرد ارتفاع درجة حرارة العالم بعد نقطة معينة ، يمكن وضع هذه الأحداث وغيرها في حركة سريعة ، على الرغم من أن العتبات الدقيقة التي يمكن أن يحدث عندها لا تزال غير مؤكدة إلى حد كبير.
في المحيط الأطلسي ، كان الباحثون يبحثون عن بوادر لتغيير يشبه نقطة التحول في مجموعة متشابكة من التيارات المحيطية التي تحمل اسمًا غير محبوب: الدوران الانقلاب الأطلسي ، أو AMOC (يُنطق بـ “EY-mock”).
تحمل هذه التيارات المياه الدافئة من المناطق الاستوائية عبر Gulf Stream ، بعد جنوب شرق الولايات المتحدة ، قبل الانحناء نحو شمال أوروبا. عندما تطلق هذه المياه حرارتها في الهواء في أقصى الشمال ، تصبح أكثر برودة وكثافة ، مما يؤدي إلى غرقها في أعماق المحيط والعودة نحو خط الاستواء. يسمح تأثير الغرق ، أو “الانقلاب” ، للتيارات بنقل كميات هائلة من الحرارة حول الكوكب ، مما يجعلها ذات تأثير كبير على المناخ حول المحيط الأطلسي وما وراءه.
مع ارتفاع درجة حرارة الإنسان في الغلاف الجوي ، فإن ذوبان الغطاء الجليدي في جرينلاند يضيف كميات كبيرة من المياه العذبة إلى شمال المحيط الأطلسي ، مما قد يخل بتوازن الحرارة والملوحة التي تحافظ على حركة الانقلاب. بردت بقعة من المحيط الأطلسي جنوب جرينلاند بشكل واضح في السنوات الأخيرة ، مما أدى إلى ظهور “فقاعة باردة” يرى بعض العلماء أنها علامة على تباطؤ النظام.
إذا كان الدوران في حالة أضعف بكثير ، فإن التأثيرات على المناخ ستكون بعيدة المدى ، على الرغم من أن العلماء لا يزالون يدرسون حجمها المحتمل. يمكن أن يبرد جزء كبير من نصف الكرة الشمالي. يمكن أن تشهد سواحل أمريكا الشمالية وأوروبا ارتفاعًا أسرع في مستوى سطح البحر. يمكن أن تشهد شمال أوروبا فصول شتاء أكثر عاصفة ، بينما من المرجح أن تتعرض منطقة الساحل في إفريقيا ومناطق الرياح الموسمية في آسيا لأمطار أقل.
تشير الدلائل المستمدة من عينات الجليد والرواسب إلى أن دوران المحيط الأطلسي تعرض لتوقفات مفاجئة ويبدأ في الماضي العميق. لكن النماذج الحاسوبية الأكثر تقدمًا للعلماء حول المناخ العالمي أنتجت مجموعة واسعة من التنبؤات حول كيفية تصرف التيارات في العقود القادمة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن مزيج العوامل التي تشكلها معقد للغاية.
ركز التحليل الجديد للدكتور ديتليفسن على مقياس بسيط ، يعتمد على درجات حرارة سطح البحر ، مشابه لتلك التي استخدمها علماء آخرون كوكلاء لقوة دوران المحيط الأطلسي. أجرت التحليل مع بيتر ديتليفسن ، شقيقها ، وهو عالم مناخ في معهد نيلز بور بجامعة كوبنهاغن. استخدموا البيانات على مقياسهم الوكيل من 1870 إلى 2020 لحساب المؤشرات الإحصائية التي تنذر بالتغيرات في الانقلاب.
قال بيتر ديتليفسن: “لا نشهد فقط زيادة في هذه المؤشرات ، ولكننا نرى زيادة تتماشى مع اقتراب هذه النقطة الحرجة”.
ثم استخدموا الخصائص الرياضية لنظام يشبه نقطة التحول للاستقراء من هذه الاتجاهات. قادهم ذلك للتنبؤ بأن الدورة الدموية في المحيط الأطلسي يمكن أن تنهار في منتصف القرن تقريبًا ، على الرغم من أنه يمكن أن يحدث في أقرب وقت ممكن بحلول عام 2025 وحتى أواخر عام 2095.
لم يتضمن تحليلهم أي افتراضات محددة حول مقدار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي سترتفع في هذا القرن. لقد افترض فقط أن القوى التي تؤدي إلى انهيار AMOC ستستمر بوتيرة ثابتة – بشكل أساسي ، أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ستستمر في الارتفاع كما كانت منذ الثورة الصناعية.
في المقابلات ، أشاد العديد من الباحثين الذين يدرسون الانقلاب بالتحليل الجديد لاستخدامه نهجًا جديدًا للتنبؤ بالوقت الذي قد نعبر فيه نقطة التحول ، لا سيما بالنظر إلى مدى صعوبة القيام بذلك باستخدام نماذج الكمبيوتر الخاصة بالمناخ العالمي. لكنهم أعربوا عن تحفظات بشأن بعض أساليبها ، وقالوا إنه لا تزال هناك حاجة لمزيد من العمل لتحديد التوقيت بمزيد من اليقين.
قالت سوزان لوزير ، عالمة المحيطات الفيزيائية في Georgia Tech ، إن درجات حرارة سطح البحر في شمال المحيط الأطلسي بالقرب من جرينلاند لم تتأثر بالضرورة بالتغيرات في الانقلاب وحده ، مما يجعلها وكيلًا مشكوكًا فيه لاستنتاج هذه التغييرات. وأشارت إلى دراسة نُشرت العام الماضي أظهرت أن الكثير من تطور الفقاعة الباردة يمكن تفسيره بالتغيرات في أنماط الرياح والغلاف الجوي.
يستخدم العلماء الآن أجهزة استشعار متدلية عبر المحيط الأطلسي لقياس الانقلاب مباشرة. يشارك الدكتور لوزير في أحد جهود القياس هذه. الهدف هو فهم أفضل لما يقود التغييرات تحت الأمواج ، وتحسين توقعات التغييرات المستقبلية.
لكن المشاريع بدأت في جمع البيانات في عام 2004 على أقرب تقدير ، وهذا ليس وقتًا كافيًا لاستخلاص استنتاجات ثابتة طويلة الأجل. قال الدكتور لوزير: “من الصعب للغاية إلقاء نظرة على سجل قصير لانقلاب المحيط والتحدث عما سيفعله على مدى 30 أو 40 أو 50 عامًا”.
أعرب ليفك قيصر ، باحث ما بعد الدكتوراه الذي يدرس الانقلاب في جامعة بريمن في ألمانيا ، عن مخاوفه بشأن سجلات درجات الحرارة القديمة التي استخدمها د. وقالت إن هذه السجلات ، التي تعود إلى أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين ، قد لا تكون موثوقة بما يكفي لاستخدامها في التحليل الإحصائي الدقيق دون تعديلات دقيقة.
ومع ذلك ، فإن الدراسة الجديدة بعثت برسالة عاجلة حول الحاجة إلى الاستمرار في جمع البيانات حول التيارات المحيطية المتغيرة ، كما قال الدكتور قيصر. قالت: “هناك شيء ما يحدث ، ومن المحتمل أنه خارج عن المألوف”. “شيء لم يكن ليحدث لولا البشر.”
قالت هالي كيلبورن ، أستاذة الأبحاث المشاركة في مركز جامعة ميريلاند للعلوم البيئية ، إنه لا ينبغي اعتبار عدم يقين العلماء بشأن توقيت انهيار AMOC ذريعة لعدم تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري لمحاولة تجنبها.
قال الدكتور كيلبورن: “من المعقول جدًا أننا سقطنا من على جرف بالفعل ولا نعرف ذلك”. “أخشى ، بصراحة ، أنه بحلول الوقت الذي يصبح فيه أي من هذا علمًا مستقرًا ، يكون قد فات الأوان للتصرف”.
