يعمل وقود السفن النظيف على تغيير السحب بهدوء فوق المحيط الأطلسي

أدى التحول المفاجئ في طرق الشحن العالمية إلى إنشاء تجربة عرضية واسعة النطاق سمحت للعلماء بملاحظة كيف يغير وقود السفن النظيف تكوين السحب.

وأظهر تحليلهم انخفاضًا كبيرًا في الجسيمات المكونة للسحب، مما يؤكد أن الوقود النظيف يجعل السفن أقل قدرة بكثير على تفتيح السحب وتبريد الكوكب مؤقتًا.

تؤدي اضطرابات الشحن إلى خلق فرصة مناخية غير متوقعة

وعندما تداخلت هجمات الميليشيات مع طرق الشحن في البحر الأحمر، لم يتوقع سوى قليلون أن تصل العواقب إلى السماء فوق جنوب المحيط الأطلسي. ل جامعة ولاية فلوريدا ومع ذلك، فإن عالم الغلاف الجوي مايكل دايموند، فتح التحول القسري في مسارات سفن الشحن فرصة غير عادية لاستكشاف سؤال مناخي رئيسي – إلى أي مدى يغير الوقود النظيف كيفية تشكل السحب؟

وفي دراسة نشرت في كيمياء الغلاف الجوي والفيزياءأفادت ليلي بوس، طالبة الدراسات العليا في قسم علوم الأرض والمحيطات والغلاف الجوي في قسم الماس وجامعة ولاية فلوريدا، أن قواعد الوقود الأخيرة التي تخفض محتوى الكبريت بحوالي 80 بالمائة قللت أيضًا من تكوين قطرات السحب بنسبة 67 بالمائة تقريبًا مقارنة بأنواع الوقود السابقة عالية الكبريت.

وقال دايموند: “إن إعادة التوجيه غير المتوقعة للشحن العالمي أعطتنا فرصة فريدة لقياس التفاعلات بين الهباء الجوي والسحب، مما يقلل من أكبر مصدر لعدم اليقين في توقعات المناخ العالمي”. “عندما يكون “مختبرك” هو الغلاف الجوي، فلا يمكنك إجراء تجارب كهذه كل يوم. لقد كانت فرصة لا تقدر بثمن للحصول على صورة أكثر دقة لما يحدث على الأرض”.

يمكن أن تساعد النتائج التي توصلوا إليها في تحسين النماذج المناخية، مما يوفر للعلماء وصناع السياسات تنبؤات أكثر وضوحًا وفهمًا أفضل لكيفية دعم الأنظمة البيئية للصحة العامة.

كيف تغير لوائح الوقود سلوك السحابة

في يناير 2020، طلبت المنظمة البحرية الدولية (IMO) انخفاضًا كبيرًا في مستويات الكبريت في الوقود البحري من أجل تحسين جودة الهواء. يطلق عوادم السفن الهباء الجوي، وخاصة جزيئات الكبريتات، التي تؤثر على كيفية تشكل السحب ومدى سطوعها. تشجع هذه الجسيمات الصغيرة على تكوين العديد من القطرات الصغيرة، والتي تنتج سحبًا أكثر سطوعًا تعكس المزيد من ضوء الشمس. وهذا يخلق تأثيرًا تبريديًا عوض تاريخيًا حوالي ثلث الانحباس الحراري الناجم عن الغازات الدفيئة.

وعلى الرغم من تأثير التبريد هذا، لا يزال من الصعب تحديد تأثير الهباء الجوي. الغازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون، أو CO₂تبقى في الغلاف الجوي لقرون، بينما يبقى الهباء الجوي لأيام أو أسابيع فقط. إن عمرها القصير، إلى جانب تقلب السحب، يجعل التفاعلات بين الهباء الجوي والسحب أكبر مصدر لعدم اليقين في التوقعات المناخية.

الماس الأبحاث السابقة أظهر أنه بعد IMO 2020، بدأت السحب في ممرات الشحن الرئيسية تتشكل مع قطرات أقل وأكبر. لا يزال الباحثون يناقشون كيف يمكن أن تكون الزيادة الناتجة في ضوء الشمس الذي يمتصه المحيط قد ساهمت في موجات الحر البحرية في المحيط الأطلسي في عامي 2023 و2024. هناك أيضًا خلاف مستمر حول مقدار انخفاض الغطاء السحابي بعد لوائح الوقود، حيث تتراوح التقديرات من حوالي 10 بالمائة إلى 80 بالمائة.

ظهور اختبار طبيعي واسع النطاق

ابتداءً من نوفمبر/تشرين الثاني 2023، أدت الهجمات في مضيق باب المندب إلى انخفاض حاد في حركة المرور في البحر الأحمر وتحويل السفن نحو الطريق المحيط برأس الرجاء الصالح. ويعني هذا التغيير المفاجئ أن منطقة جنوب المحيط الأطلسي – وهي منطقة شديدة الحساسية لانبعاثات السفن بسبب سحبها المنخفضة المنتظمة – شهدت زيادة كبيرة في حركة السفن.

ونظرًا لأن هذا التحول كان ناجمًا عن الصراع وليس عن أنماط الطقس أو تغيرات السياسة، فقد تمكن العلماء من مراقبة سلوك السحب مدفوعًا فقط بالتغيرات في انبعاثات السفن. مثل هذه الظروف المباشرة للسبب والنتيجة نادرة للغاية خارج إعدادات المختبر، مما يجعل هذا الوضع تجربة طبيعية قيمة.

كشفت قياسات الأقمار الصناعية عن زيادة واضحة في ثاني أكسيد النيتروجين، أو NO₂، عبر جنوب شرق المحيط الأطلسي. لا₂ يتم إطلاقه بواسطة محركات السفن ولم يتأثر بقواعد الكبريت الخاصة بالمنظمة البحرية الدولية لعام 2020، لذلك قدم مؤشرًا يمكن الاعتماد عليه لحركة السفن المكثفة. وقد سمح ذلك للباحثين بمقارنة الظروف السحابية قبل وبعد لوائح الوقود في ظل مستويات مماثلة من نشاط الشحن.

النتائج الرئيسية من التحليل

على الرغم من وجود ما يقرب من ضعف عدد السفن العاملة في عام 2024، إلا أن الانخفاض الإجمالي في تكوين القطرات السحابية كان أقل وضوحًا قليلاً مما كان عليه قبل المنظمة البحرية الدولية 2020. عندما قارن دايموند وبوس NO₂ المستويات، التي لم تتغير بموجب لوائح الكبريت، مع أعداد قطرات السحب، التي تستجيب لانبعاثات الكبريت، وجدوا انخفاضًا بنسبة 67 بالمائة في قدرة السفن على تعديل خصائص السحابة بعد دخول اللوائح حيز التنفيذ.

وهذا يوفر دليلاً إضافيًا قويًا على أن الوقود النظيف قد أضعف تأثير الشحن على تكوين السحب، ويقدم مقياسًا أوضح لكيفية الارتباط بين التلوث وسلوك السحب، وهو عامل مهم لتحسين عمليات محاكاة المناخ.

لماذا هذه النتائج مهمة؟

يظل فهم كيفية استجابة السحب للهباء الجوي أحد أكثر المشكلات صعوبة في علم المناخ.

ويساعد البحث الجديد على تقليل حالة عدم اليقين المحيطة بتوازن الطاقة على الأرض، مما يمكّن صناع السياسات من اتخاذ قرارات أكثر استنارة أثناء تقييمهم لحماية البيئة والأهداف المناخية طويلة المدى. وتسلط النتائج الضوء أيضًا على المقايضات المعقدة التي تنطوي عليها لوائح جودة الهواء. يمكن للإجراءات التي تحمي صحة الإنسان أن تؤثر أيضًا على النظام المناخي لكوكب الأرض بطرق غير متوقعة.

على الرغم من أن الهباء الجوي يبرد الغلاف الجوي بشكل مؤقت، إلا أن الملوثات المسؤولة عن هذا التأثير تشكل مخاطر صحية كبيرة. ترتبط جزيئات الكبريت بالجهاز التنفسي و أمراض القلب والأوعية الدمويةوتشير التقديرات إلى أن لائحة المنظمة البحرية الدولية قد منعت بالفعل عشرات الآلاف من الوفيات المبكرة.

المرجع: “اضطرابات حركة السفن الناجمة عن الصراعات تحد من حساسية السحابة وتفرض لوائح أكثر صرامة للتلوث البحري” بقلم مايكل س. دايموند وليلي إف بوس، 21 نوفمبر 2025، كيمياء الغلاف الجوي والفيزياء.
دوى: 10.5194/acp-25-16401-2025

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.