تيارات المحيط الأطلسي التي تستجيب ل تغير المناخ توصلت دراسة جديدة إلى أن الكائنات الحية تتجه نحو نقطة تحول يمكن أن تسبب تأثيرات خطيرة قبل نهاية هذا القرن.

التيارات هي تلك التي تشكل الدورة الانقلابية الأطلسية (AMOC)، التي تدور حول المحيط الأطلسي مثل حزام ناقل عملاق، تجلب الحرارة إلى نصف الكرة الشمالي قبل أن تتجه جنوبًا مرة أخرى على طول قاع البحر. واعتمادًا على كمية الكربون التي ينبعثها البشر في العقود القليلة المقبلة، يمكن أن تصل الدورة AMOC إلى نقطة تحول وتبدأ في الانهيار في وقت مبكر من عام 2055، مع عواقب دراماتيكية ووجد الباحثون في عدة مناطق.

هذا التوقع المخيف، بناءً على أ السيناريو الذي تتضاعف فيه انبعاثات الكربون من الآن وحتى عام 2050، يعتبر ذلك غير محتمل – لكن نتيجة السيناريو الأكثر ترجيحًا حيث تحوم الانبعاثات حول المستويات الحالية للسنوات الـ 25 المقبلة ليست أفضل بكثير، وفقًا للدراسة. وحتى لو أبقينا ظاهرة الاحتباس الحراري هذا القرن عند مستوى 4.8 درجة فهرنهايت (2.7 درجة مئوية) أعلى من مستويات ما قبل الصناعة، فإن هذا هو سيناريو “منتصف الطريق”، وفقا لتقرير الأمم المتحدة. أحدث تقرير للأمم المتحدة عن المناخ – ستبدأ الدورة AMOC في الانهيار في عام 2063، كما تشير النتائج.

“فرصة البقشيش أكبر بكثير مما كان يعتقد سابقا” سيبرين دريفتوودوقال أستاذ علم المحيطات الفيزيائي في جامعة ساوثامبتون في المملكة المتحدة وجامعة أوتريخت في هولندا، لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني. وبشكل عام، فإن فرصة انهيار AMOC هذا القرن تبلغ حوالي 50-50، كما قال دريجفهوت، الذي لم يشارك في البحث الجديد ولكنه قاد مؤخرًا دراسة مماثلة نُشرت في المجلة. رسائل أبحاث البيئةالتقديرات.

في الدراسة، أجرى دريجفهوت وزملاؤه أحدث النماذج المناخية لفترة تمتد إلى ما بعد عام 2100، ووجدوا أن سيناريوهات الانبعاثات العالية، أو تلك التي تسبب حوالي 8 فهرنهايت (4.4 درجة مئوية) من الاحترار فوق مستويات ما قبل الصناعة بحلول نهاية هذا القرن، أدت دائمًا إلى انهيار الدورة AMOC. السيناريوهات التي تتوافق مع هدف اتفاق باريس وقال إن الحفاظ على ارتفاع درجات الحرارة بشكل مثالي أقل من 2.7 درجة فهرنهايت (1.5 درجة مئوية) أدى أيضًا إلى انهيار اثنين من النماذج، مما يشير إلى أن الانهيار أكثر احتمالاً مما كان يعتقده العلماء سابقًا.

دراسة النمذجة الجديدة، نشرت في 24 أغسطس في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: المحيطاتواختبرت 25 نموذجًا مناخيًا ووجدت مؤشرًا ساعد الباحثين على تحديد متى قد تصل الدورة AMOC إلى نقطة التحول. على عكس المعلمات المستخدمة عادة لرصد الدورة AMOC بشكل غير مباشر، مثل درجة حرارة سطح البحر، فإن هذا المؤشر الجديد محكوم بديناميكيات دوران المحيط الأطلسي، كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة. رينيه فان ويستنقال باحث ما بعد الدكتوراه في فيزياء المناخ بجامعة أوتريخت لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني.

متعلق ب: “نحن لا نعتبر هذا احتمالًا منخفضًا بعد الآن”: يقول عالم المحيطات ستيفان رامستورف إن انهيار التيار الأطلسي الرئيسي يمكن أن يكون له آثار كارثية

أظهر فان ويستن وزملاؤه سابقًا أن تدفق المياه العذبة في المحيط الأطلسي عند خط عرض 34 درجة جنوبًا، وهو خط العرض على طول طرف جنوب إفريقيا، يعد أمرًا صعبًا. علامة جيدة على استقرار AMOC ويمكن أن يحذر العلماء من الانهيار الوشيك. وقال فان ويستن إن هذه العلامة تعمل على تغيير الظروف البيئية ببطء، ولكنها أقل فائدة في تحديد اتجاهات AMOC في ظل مناخ سريع الاحترار.

وقال “لذلك كنا نهدف إلى تطوير مؤشر جديد يعمل أيضا في ظل تغير المناخ”.

علامة جديدة لقوة AMOC

ولقياس الوقت الذي سيتم فيه الوصول إلى نقاط التحول، نظرت الدراسة الجديدة في كتلة المياه التي تغرق في قاع المحيط في شمال المحيط الأطلسي.

في الوقت الحالي، تفقد المياه السطحية حرارتها إلى الغلاف الجوي عندما تصل إلى شمال المحيط الأطلسي البارد. وتصبح هذه المياه السطحية شديدة البرودة والمالحة والكثيفة لدرجة أنها تغوص في قاع المحيط، لتشكل تيارات تنتقل على طول قاع المحيط إلى نصف الكرة الجنوبي. تسمى عملية غرق المياه الباردة الكثيفة بتكوين المياه العميقة، وهو المحرك الذي يحرك الدورة AMOC. يمكن قياس تكوين المياه العميقة من خلال التغيرات في كثافة مياه البحر أو من خلال استقراء بيانات المحيطات في النماذج المناخية.

وقال فان ويستن: “عندما تنخفض هذه الكمية إلى الصفر، فهذا يعني أن السطح أصبح خفيفًا للغاية ولا يحدث أي غرق”، وهي اللحظة التي تبدأ فيها الدورة AMOC في الانهيار.

إن تكوين المياه العميقة آخذ في الانخفاض بالفعل بسبب ارتفاع درجات حرارة الهواء في شمال المحيط الأطلسي وذوبان الجليد في القطب الشمالي. ويعني الهواء الدافئ أن المياه السطحية لا يمكن أن تفقد ما يكفي من الحرارة لتغرق، في حين أن ذوبان الجليد يخفف من تركيز الملح في الماء وبالتالي يقلل من كثافته.

وقال فان ويستن إن الباحثين حددوا أحد مكونات تكوين المياه العميقة، وهو تدفق الطفو السطحي، والذي كان “اختصارًا” لتقدير تكوين المياه العميقة عبر شمال المحيط الأطلسي. إن تدفق الطفو السطحي هو معلمة تجمع بين التغيرات في الحرارة والملوحة على سطح المحيط لفهم كيفية تأثيرها على كثافة الماء. يمكن رصد الحرارة والملوحة مباشرة باستخدام الأدوات أو الأقمار الصناعية، لكن الدراسة فحصت بيانات الحرارة والملوحة الموجودة في عمليات محاكاة لديناميات سطح البحر، مع برز تدفق الطفو السطحي في نماذج وتجارب مختلفة كعلامة واضحة على قوة الدورة AMOC.

وقال فان ويستن: “إن ميزة (تدفق الطفو السطحي) هي أنه يمكن حسابه في العديد من النماذج المناخية”.

وقال فان ويستن إن تدفق الطفو السطحي كان ثابتًا حتى عام 2020، مما يعني أنه لم تكن هناك أي تغييرات تقريبًا في الدورة AMOC قبل ذلك الوقت – وهو استنتاج غير مؤكد. مدعومة بالأبحاث المنشورة في يناير.

ومع ذلك، منذ عام 2020، زاد تدفق الطفو السطحي، مما يشير إلى ضعف الدورة AMOC. وأظهرت النماذج أن المسارات عالية الانبعاثات يمكن أن تؤدي إلى انهيار الدورة AMOC مبكرًا مقارنة بمسارات الانبعاثات “في منتصف الطريق”، لذلك فمن الملح الحد من استخدام الوقود الأحفوري، وفقًا للدراسة.

وقال فان ويستن: “من الممكن منع سيناريو انهيار الدورة AMOC عند اتباع سيناريو الانبعاثات المنخفضة”، لكن هذا سيتطلب الوصول إلى صافي انبعاثات الكربون إلى الصفر بحلول عام 2050 تقريبًا.

“نداء جدي للاستيقاظ بشأن المناخ”

وقال دريفهوت إن انهيار الدورة AMOC في ستينيات القرن الحالي أمر معقول و”مثير للقلق للغاية”، لكن الشكوك كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تحديد السنوات الدقيقة التي ستنهار فيها الدورة AMOC في ظل مسارات انبعاثات مختلفة.

وقال دريفهوت إن العواقب ستكون وخيمة وعالمية، لكن أوروبا ستتضرر بشدة بشكل خاص. وأضاف أن انهيار الدورة AMOC من شأنه أن يؤدي إلى درجات حرارة أكثر برودة في شمال غرب أوروبا، فضلاً عن انخفاض هطول الأمطار مما قد يؤدي إلى خسائر زراعية تبلغ حوالي 30٪. سيكون الشتاء في أوروبا أكثر قسوة، مع المزيد من العواصف والفيضانات على طول ساحل المحيط الأطلسي نتيجة لإعادة توزيع المياه حول المحيط مع تباطؤ الدورة AMOC.

“ومن الممكن توقع ارتفاع أكبر في مستوى سطح البحر وقال دريفهوت: “على السواحل الشرقية الأمريكية” بسبب إعادة التوزيع هذه. ويمكن أن تتأثر أيضًا الأماكن التي لا تحد المحيط الأطلسي. مثل مناطق الرياح الموسمية في آسيا وأفريقياقال.

ووبكي هوكستراووصف المفوض الأوروبي للمناخ والنمو الصافي الصفري والنظيف النتائج بأنها “نداء خطير للاستيقاظ مناخيا” في مشاركة وسائل الاعلام الاجتماعية. وحذر من أن “هذه الدراسة الجديدة تقول إن تيار الخليج قد ينهار في حياتنا”.

ومع ذلك، لن يتم الشعور بالآثار فورًا بعد بدء انهيار الدورة AMOC، وفقًا للدراسة. يقدر المؤلفون أن الأمر سيستغرق أكثر من 100 عام حتى تضعف الدورة AMOC بشكل كبير وظهور أنماط مناخية جديدة.

لكن دريجفهوت يعتقد أن الانهيار يمكن أن يحدث خلال 50 عامًا فقط. وقال إن الدورة AMOC تشبه نار المخيم بكمية متضائلة من الوقود. وقال دريجفهوت: “إذا توقفنا عن إلقاء قطع خشبية جديدة على النار، فإن النار لا تخمد على الفور، ولكنها تظل مشتعلة لبعض الوقت”. “بالنسبة لـ AMOC، يبلغ هذا “الوقت المشتعل” (حوالي) 50 عامًا.”