العواصف العاتية والتغيرات المناخية المفاجئة ومدينة نيويورك متجمدة في الجليد. هذه هي الطريقة التي صور بها فيلم هوليوود الذي حقق نجاحاً كبيراً “اليوم التالي للغد” الإغلاق المفاجئ لحركة المحيط الأطلسي والعواقب الكارثية.
وبينما كانت رؤية هوليود فوق القمة، أثار فيلم عام 2004 سؤالاً جدياً: إذا أدى الانحباس الحراري العالمي إلى إيقاف الدورة الانقلابية في المحيط الأطلسي، وهو أمر بالغ الأهمية لنقل الحرارة من المناطق الاستوائية إلى خطوط العرض الشمالية، فإلى أي مدى ستكون التغيرات المناخية مفاجئة وخطيرة؟ ؟
بعد مرور عشرين عامًا على إصدار الفيلم، أصبحنا نعرف الكثير عن حركة المحيط الأطلسي. تُظهِر الأدوات التي تم نشرها في المحيط بدءًا من عام 2004 أن حركة المحيط الأطلسي قد تباطأت بشكل ملحوظ خلال العقدين الماضيين، وربما إلى أضعف حالاتها منذ ألف عام تقريبًا. تشير الدراسات أيضًا إلى أن الدورة الدموية قد وصلت إلى نقطة تحول خطيرة في الماضي مما أدى إلى انخفاض حاد لا يمكن إيقافه، وأنها يمكن أن تصل إلى نقطة التحول هذه مرة أخرى مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب وذوبان الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية.
وفي دراسة جديدة باستخدام أحدث جيل من نماذج مناخ الأرض، قمنا بمحاكاة تدفق المياه العذبة حتى وصل دوران المحيطات إلى نقطة التحول هذه.
أظهرت النتائج أن التداول يمكن أن يتوقف بالكامل خلال قرن من الوصول إلى نقطة التحول، وأنه يتجه في هذا الاتجاه. وإذا حدث ذلك، فسوف ينخفض متوسط درجات الحرارة بعدة درجات في أمريكا الشمالية وأجزاء من آسيا وأوروبا، وسوف يشهد الناس عواقب وخيمة ومتتالية في جميع أنحاء العالم.
اكتشفنا أيضًا إشارة إنذار مبكر قائمة على الفيزياء يمكنها تنبيه العالم عندما يقترب دوران المحيط الأطلسي من نقطة التحول.
الحزام الناقل للمحيطات
تيارات المحيط مدفوعة بالرياح والمد والجزر والاختلافات في كثافة المياه.
في دورة المحيط الأطلسي، تتدفق المياه السطحية الدافئة والمالحة نسبيًا بالقرب من خط الاستواء نحو جرينلاند. خلال رحلته يعبر البحر الكاريبي، ويدور في خليج المكسيك، ثم يتدفق على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة قبل عبور المحيط الأطلسي.
وهذا التيار، المعروف أيضًا باسم تيار الخليج، يجلب الحرارة إلى أوروبا. وعندما يتدفق شمالًا ويبرد، تصبح كتلة الماء أثقل. وبحلول الوقت الذي يصل فيه إلى جرينلاند، يبدأ في الغرق والتدفق جنوبًا. يؤدي غرق المياه بالقرب من جرينلاند إلى سحب المياه من مكان آخر في المحيط الأطلسي، وتتكرر الدورة، مثل الحزام الناقل.
الكثير من المياه العذبة الناتجة عن ذوبان الأنهار الجليدية والغطاء الجليدي في جرينلاند يمكن أن يخفف من ملوحة المياه، ويمنعها من الغرق، ويضعف هذا الحزام الناقل للمحيط. ينقل الحزام الناقل الأضعف حرارة أقل باتجاه الشمال ويمكّن أيضًا كمية أقل من الماء الثقيل من الوصول إلى جرينلاند، مما يزيد من إضعاف قوة الحزام الناقل. بمجرد وصوله إلى نقطة التحول، فإنه يغلق بسرعة.
ماذا يحدث للمناخ عند نقطة التحول؟
تمت ملاحظة وجود نقطة التحول لأول مرة في نموذج مبسط للغاية لحركة المحيط الأطلسي في أوائل الستينيات. وتشير النماذج المناخية الأكثر تفصيلاً المتوفرة اليوم إلى استمرار تباطؤ قوة الحزام الناقل في ظل تغير المناخ. ومع ذلك، يبدو أن التوقف المفاجئ لدوران المحيط الأطلسي غائب في هذه النماذج المناخية.
وهنا يأتي دور دراستنا. لقد أجرينا تجربة باستخدام نموذج مناخي مفصل للعثور على نقطة التحول للإغلاق المفاجئ عن طريق زيادة مدخلات المياه العذبة ببطء.
لقد وجدنا أنه بمجرد وصول الحزام الناقل إلى نقطة التحول، فإنه يتوقف عن العمل خلال 100 عام. وينخفض انتقال الحرارة نحو الشمال بشدة، مما يؤدي إلى تغيرات مناخية مفاجئة.
النتيجة: برد خطير في الشمال
المناطق التي تتأثر بتيار الخليج تتلقى حرارة أقل بكثير عندما يتوقف الدوران. وهذا يبرد قارتي أمريكا الشمالية وأوروبا ببضع درجات.
يتأثر المناخ الأوروبي بتيار الخليج أكثر من المناطق الأخرى. وفي تجربتنا، كان ذلك يعني ارتفاع درجة حرارة أجزاء من القارة بما يزيد عن 5 درجات فهرنهايت (3 درجات مئوية) كل عقد ــ وهو أسرع بكثير من الانحباس الحراري العالمي اليوم الذي يبلغ حوالي 0.36 فهرنهايت (0.2 درجة مئوية) كل عقد. لقد وجدنا أن أجزاء من النرويج ستشهد انخفاضًا في درجات الحرارة يزيد عن 36 فهرنهايت (20 درجة مئوية). ومن ناحية أخرى، سترتفع درجات الحرارة في المناطق في نصف الكرة الجنوبي ببضع درجات.
تتطور هذه التغيرات في درجات الحرارة على مدار حوالي 100 عام. قد يبدو هذا وقتًا طويلاً، لكنه مفاجئ على المقاييس الزمنية المناخية النموذجية.
وسيؤثر إغلاق الحزام الناقل أيضًا على مستوى سطح البحر وأنماط هطول الأمطار، مما قد يدفع النظم البيئية الأخرى إلى الاقتراب من نقاط التحول. على سبيل المثال، غابات الأمازون المطيرة معرضة لانخفاض هطول الأمطار. وإذا تحول النظام البيئي للغابات إلى أراضي عشبية، فإن هذا التحول من شأنه أن يطلق الكربون إلى الغلاف الجوي ويؤدي إلى فقدان مخزن كربون قيم، مما يزيد من تسارع تغير المناخ.
لقد تباطأت حركة المحيط الأطلسي بشكل ملحوظ في الماضي البعيد. خلال الفترات الجليدية عندما كانت الصفائح الجليدية التي غطت أجزاء كبيرة من الكوكب تذوب، أدى تدفق المياه العذبة إلى إبطاء دوران المحيط الأطلسي، مما أدى إلى تقلبات مناخية هائلة.
إذن متى سنرى نقطة التحول هذه؟
ويظل السؤال الكبير ــ متى قد يصل دوران المحيط الأطلسي إلى نقطة التحول ــ بلا إجابة. الملاحظات لا تعود إلى الوراء بما يكفي لتقديم نتيجة واضحة. وفي حين أشارت دراسة حديثة إلى أن الحزام الناقل يقترب بسرعة من نقطة التحول، ربما في غضون سنوات قليلة، فإن هذه التحليلات الإحصائية قدمت عدة افتراضات تثير عدم اليقين.
وبدلاً من ذلك، تمكنا من تطوير إشارة إنذار مبكر قائمة على الفيزياء ويمكن ملاحظتها، تتضمن انتقال الملوحة عند الحدود الجنوبية للمحيط الأطلسي. وبمجرد الوصول إلى هذه العتبة، فمن المرجح أن تأتي نقطة التحول في غضون عقد إلى أربعة عقود.
تؤكد التأثيرات المناخية الناتجة عن دراستنا على خطورة هذا الانهيار المفاجئ للحزام الناقل. ستؤثر التغيرات في درجات الحرارة ومستوى سطح البحر وهطول الأمطار بشدة على المجتمع، ولا يمكن إيقاف التحولات المناخية على المقاييس الزمنية البشرية.
قد يبدو من غير البديهي القلق بشأن البرودة الشديدة مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب، ولكن إذا توقفت الدورة الدموية الرئيسية في المحيط الأطلسي بسبب تدفق الكثير من المياه الذائبة، فهذا هو الخطر الذي ينتظرنا.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: رينيه فان ويستن، جامعة أوتريخت; هينك أ. ديكسترا، جامعة أوتريخت، ومايكل كليفويس، جامعة أوتريخت
اقرأ أكثر:
يتلقى رينيه فان ويستن تمويلًا من مجلس البحوث الأوروبي (مشروع ERC-AdG رقم 101055096، TAOC).
يتلقى Henk A. Dijkstra تمويلًا من مجلس البحوث الأوروبي (مشروع ERC-AdG رقم 101055096، TAOC، PI: Dijkstra).
لا يعمل مايكل كليبهويس لدى أي شركة أو مؤسسة أو يستشيرها أو يمتلك أسهمًا فيها أو يتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينه الأكاديمي.