حذرت دراسة جديدة حول ارتفاع درجة حرارة كوكبنا من أن النظم البيئية للأرض قد تتجه نحو الانهيار في وقت أقرب بكثير مما يعتقده العلماء.
وفقًا للبحث ، يمكن أن يحدث أكثر من خُمس نقاط التحول الكارثية المحتملة في العالم – مثل ذوبان التربة الصقيعية القطبية ، وانهيار الغطاء الجليدي في جرينلاند ، والتحول المفاجئ لغابات الأمازون المطيرة إلى السافانا – في أقرب وقت ممكن بحلول عام 2038 .
في علم المناخ ، “نقطة التحول” هي العتبة التي بعدها يتغير النظام المناخي المحلي ، أو “عنصر الانقلاب” ، بشكل لا رجوع فيه. على سبيل المثال ، إذا انهار الغطاء الجليدي في جرينلاند ، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل تساقط الثلوج في الجزء الشمالي من الجزيرة ، مما يجعل أجزاء كبيرة من الصفيحة غير قابلة للاسترداد.
متعلق ب: قد تكون “نقاط اللاعودة” المناخية أقرب بكثير مما كنا نظن
ومع ذلك ، فإن العلم الذي يقف وراء هذه التحولات الدراماتيكية غير مفهوم جيدًا ، وغالبًا ما يعتمد على نماذج مفرطة في التبسيط. الآن ، كشفت محاولة جديدة لفهم أعمالهم الداخلية ، نُشرت في 22 يونيو في مجلة Nature ، أنها قد تحدث في وقت أقرب بكثير مما كنا نظن.
قال المؤلف المشارك سيمون ويلكوك ، أستاذ الاستدامة في جامعة بانجور في المملكة المتحدة ، في بيان: “أكثر من خُمس النظم البيئية في جميع أنحاء العالم معرضة لخطر الانهيار”. “ومع ذلك ، فإن الضغوط المستمرة والأحداث المتطرفة تتفاعل لتسريع التغيرات السريعة التي قد تكون خارجة عن سيطرتنا. وبمجرد أن تصل هذه إلى نقطة التحول ، يكون الأوان قد فات.”
على عكس الصلة الراسخة بين حرق الوقود الأحفوري وتغير المناخ ، فإن دراسة نقاط التحول هي علم حديث العهد ومثير للجدل.
لفهم كيف يمكن أن يتسبب ارتفاع درجات الحرارة والضغوط البيئية الأخرى في انهيار النظم البيئية المعقدة ، يستخدم العلماء نماذج الكمبيوتر لتبسيط ديناميكيات النظم البيئية ، وتمكينها من التنبؤ بمصير تلك النظم البيئية – ومتى يمكن الوصول إلى نقاط التحول الخاصة بها.
ولكن إذا أخطأت هذه المحاكاة عنصرًا مهمًا أو تفاعلًا مهمًا ، فيمكن لتنبؤاتها أن تتجاوز عقودًا من الزمن. على سبيل المثال ، قالت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (أهم هيئة في الأمم المتحدة لتقييم علم المناخ) في أحدث تقرير لها أن غابات الأمازون المطيرة يمكن أن تصل إلى نقطة تحول ستحولها إلى سافانا بحلول عام 2100.
يقول الباحثون الذين يقفون وراء الدراسة الجديدة إن هذا التوقع متفائل للغاية.
وفقًا للباحثين ، فإن معظم دراسات نقطة التحول تبني الرياضيات في نماذجها للتركيز على أحد الأسباب الرئيسية للانهيار ، على سبيل المثال إزالة الغابات في غابات الأمازون المطيرة. ومع ذلك ، فإن النظم البيئية لا تتعامل مع مشكلة واحدة فقط ، بل تتصارع مع سرب من العوامل المزعزعة للاستقرار التي تتضافر مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، تواجه منطقة الأمازون أيضًا ارتفاعًا في درجات الحرارة وتدهور التربة وتلوث المياه والإجهاد المائي.
للتحقيق في كيفية تفاعل هذه العناصر وما إذا كانت هذه التفاعلات يمكن ، في الواقع ، تسريع زوال النظام ، قام العلماء الذين يقفون وراء الدراسة الجديدة ببناء نماذج حاسوبية لبحيرتين ونظامين بيئيين للغابات (بما في ذلك واحد كان نموذجًا لانهيار الحضارة في جزيرة إيستر) و تشغيلهم أكثر من 70000 مرة أثناء تعديل المتغيرات طوال الوقت.
بعد اختبار أنظمتهم عبر أوضاع متعددة – مع سبب واحد فقط للانهيار ، مع وجود أسباب متعددة ومع كل الأسباب بالإضافة إلى إدخال الضوضاء العشوائية لتقليد التقلبات في متغيرات المناخ – توصل العلماء إلى بعض النتائج المثيرة للقلق: أسباب متعددة للانهيار أدى العمل معًا إلى إحداث تحول مفاجئ في بعض الأنظمة بنسبة تصل إلى 80٪ أقرب إلى يومنا هذا.
قصص ذات الصلة:
– تغير المناخ يبقي الحطام الفضائي طافيًا لفترة أطول
– ظاهرة النينيو رسميا هنا ، كما يقول العلماء
– ربما تكون العواصف الترابية الكبيرة قد دفعت الكثير من مياه المريخ
وحتى عندما لم يُسمح بزيادة السبب الرئيسي للانهيار بمرور الوقت ، فإن 15٪ من الانهيارات حدثت لمجرد العناصر الجديدة.
قال المؤلف المشارك جون ديرينج ، أستاذ الجغرافيا الطبيعية في جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة ، لـ Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني: “اكتشافنا الرئيسي من أربعة نماذج بيئية هو أن النظم البيئية يمكن أن تنهار بنسبة 30-80٪ في وقت مبكر اعتمادًا على طبيعة الإجهاد الإضافي”. . “لذا إذا تم توقع نقاط التحول السابقة لعام 2100 (أي 77 عامًا من الآن) فإننا نقترح أن يحدث ذلك قبل 23 إلى 62 عامًا اعتمادًا على طبيعة الضغوط”.
وهذا يعني أن التكاليف الاجتماعية والاقتصادية الكبيرة الناجمة عن تغير المناخ قد تأتي في وقت أقرب بكثير مما كان متوقعًا ، مما يترك للحكومات وقتًا أقل للرد مما كان يعتقد في البداية.
وقال المؤلف المشارك جريجوري كوبر ، الباحث في أنظمة المناخ بجامعة شيفيلد في المملكة المتحدة ، في البيان: “قد يكون لهذا آثار عميقة على تصورنا للمخاطر البيئية المستقبلية”. “على الرغم من أنه ليس من الممكن حاليًا التنبؤ بكيفية ارتباط نقاط التحول الناجمة عن المناخ وتأثيرات الإجراءات البشرية المحلية على النظم الإيكولوجية ، فإن النتائج التي توصلنا إليها تُظهر إمكانية تعزيز كل منهما للآخر. وأي ضغط متزايد على النظم الإيكولوجية سيكون ضارًا للغاية ويمكن أن يكون لها عواقب وخيمة “.