قبل فترة طويلة من الانقسام السياسي الحالي على تغير المناخ ، وحتى قبل الحرب الأهلية الأمريكية (1861-1865) ، قام عالم أمريكي يدعى يونيس فوت بتوثيق السبب الأساسي لأزمة تغير المناخ اليوم.
كان العام 1856. كانت الورقة العلمية القصيرة في فوت أول من وصف القوة غير العادية لغاز ثاني أكسيد الكربون لامتصاص الحرارة – القوة الدافعة للاحتباس الحراري.
ثاني أكسيد الكربون هو غاز شفاف بلا طعم ، لا طعم له ، يتشكل عندما يحرق الناس الوقود ، بما في ذلك الفحم والزيت والبنزين والخشب.
مع ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض ، قد يعتقد المرء أن الحرارة ستشبع مرة أخرى إلى الفضاء. لكن الأمر ليس بهذه البساطة. يبقى الجو أكثر سخونة مما كان متوقعًا بشكل رئيسي بسبب غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان والبخار في الماء في الغلاف الجوي ، والذي يمتص الحرارة الصادرة. يطلق عليهم “غازات الدفيئة” لأنها ، على عكس كأس الدفيئة ، فإنها تمسك بالحرارة في الغلاف الجوي للأرض وتشعها إلى سطح الكوكب. كانت فكرة أن الحرارة المحاصرة معروفة ، ولكن ليس السبب.
أجرى فوت تجربة بسيطة. وضعت مقياس حرارة في كل من أسطوانات زجاجية ، وضخ غاز ثاني أكسيد الكربون في واحد والهواء في الآخر ووضع الأسطوانات في الشمس. أصبحت الأسطوانة التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون أكثر سخونة من تلك التي تحتوي على الهواء ، وأدركت فوت أن ثاني أكسيد الكربون سوف يمتص الحرارة بقوة في الغلاف الجوي.
أدى اكتشاف فوت للامتصاص العالي للحرارة لغاز ثاني أكسيد الكربون إلى استنتاج أنه “… إذا كان الهواء قد تم خلطه معه نسبة أعلى من ثاني أكسيد الكربون في الوقت الحاضر ، فإن زيادة درجة الحرارة”.
بعد بضع سنوات ، في عام 1861 ، قام العالم الأيرلندي المعروف جون تيندال بقياس امتصاص حرارة ثاني أكسيد الكربون وتفاجأ لدرجة أن شيئًا “شفافًا جدًا للضوء” يمكن أن يمتص الحرارة بقوة لدرجة أنه “قام بعدة مئات من التجارب مع هذا مادة واحدة. “
أدرك Tyndall أيضًا التأثيرات المحتملة على المناخ ، قائلاً “كل تباين” من بخار الماء أو ثاني أكسيد الكربون “يجب أن ينتج تغييرًا في المناخ”. كما أشار إلى المساهمة التي يمكن أن تجعل غازات الهيدروكربون الأخرى ، مثل الميثان ، لتغير المناخ ، وكتب أن “إضافة غير قابلة للاسترداد تقريبًا” من الغازات مثل الميثان سيكون لها “تأثيرات كبيرة على المناخ”.
كان البشر بالفعل يزيد من ثاني أكسيد الكربون في القرن التاسع عشر
بحلول القرن التاسع عشر ، كانت الأنشطة البشرية تزيد بالفعل بشكل كبير من ثاني أكسيد الكربون في الجو. وأضاف حرق المزيد والمزيد من الوقود الأحفوري-الفحم وفي النهاية النفط والغاز-كمية متزايدة من ثاني أكسيد الكربون في الهواء.
تم إجراء أول تقدير كمي لتغير المناخ الناجم عن ثاني أكسيد الكربون بواسطة Svante Arrhenius ، وهو عالم سويدي وحائز على جائزة نوبل. في عام 1896 ، حسب حساب أن “درجة الحرارة في المناطق القطب الشمالي سترتفع 8 أو 9 درجات مئوية إذا زاد ثاني أكسيد الكربون إلى 2.5 أو 3 مرات” في ذلك الوقت. من المحتمل أن يكون تقدير Arrhenius محافظًا: منذ عام 1900 ارتفع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من حوالي 300 جزء لكل مليون إلى حوالي 417 جزء في المليون نتيجة للأنشطة البشرية ، وقد تحسنت القطب الشمالي بالفعل بحوالي 3.8 درجة مئوية (6.8 F).
وافق نيلز إيكهولم ، عالم الأرصاد السويدية ، على الكتابة في عام 1901 على أن “حرق البول الحالي كبير لدرجة أنه إذا استمر … يجب أن يسبب بلا شك ارتفاعًا واضحًا للغاية في درجة حرارة الأرض المتوسطة”. أشار Ekholm أيضًا إلى أن ثاني أكسيد الكربون تصرف في طبقة عالية في الغلاف الجوي ، فوق طبقات بخار الماء ، حيث كانت كميات صغيرة من ثاني أكسيد الكربون تهم.
كل هذا كان مفهوما جيدا منذ أكثر من قرن.
في البداية ، اعتقد العلماء أن ارتفاعًا بسيطًا في درجة حرارة الأرض قد يكون بمثابة فائدة ، لكن هؤلاء العلماء لم يتمكنوا من تصور الزيادات الهائلة القادمة في استخدام الوقود الأحفوري. في عام 1937 ، وثق المهندس الإنجليزي Guy Callendar كيف ترتبط ارتفاع درجات الحرارة مع ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون. “من خلال احتراق الوقود ، أضاف مان حوالي 150،000 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء خلال نصف القرن الماضي” ، كتب ، “لقد زادت درجات حرارة العالم فعليًا …”.
تحذير للرئيس في عام 1965 ، ثم …
في عام 1965 ، حذر العلماء الرئيس الأمريكي ليندون جونسون من مخاطر المناخ المتزايدة ، وخلصوا إلى: “الإنسان يجري تجربة جيوفيزيائية شاسعة. في غضون بضعة أجيال ، يحرق الوقود الأحفوري الذي تراكم ببطء في الأرض على مدار الـ 500 مليون عام الماضية. ” أصدر العلماء تحذيرات واضحة من درجات الحرارة المرتفعة ، وذوبان قبعات الجليد ، وارتفاع مستويات سطح البحر وتحمض مياه المحيط.
في نصف القرن الذي أعقب هذا التحذير ، ذاب المزيد من الجليد ، ارتفع مستوى سطح البحر بشكل أكبر ، وأصبح التحمض بسبب زيادة امتصاص ثاني أكسيد الكربون الذي يشكل حمض الكربونيك مشكلة حاسمة للكائنات الحية.
عززت الأبحاث العلمية بشكل كبير الاستنتاج القائل بأن الانبعاثات التي تولدها الإنسان الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري تسبب الاحترار الخطير للمناخ ومجموعة من الآثار الضارة. السياسيون ، ومع ذلك ، كان بطيئا في الرد. يتبع البعض منهجًا استخدمه بعض شركات الوقود الأحفوري من رفض الشك في الحقيقة ، بينما يريد الآخرون “الانتظار واليرى” ، على الرغم من الأدلة الساحقة على أن الضرر والتكاليف ستستمر في الارتفاع.
في الواقع ، أصبح الواقع الآن يتفوق بسرعة على النماذج العلمية. الأمواج الضخمة والحرارة في غرب الولايات المتحدة ، وتسجل درجات الحرارة المرتفعة وحرائق الزومبي في سيبيريا ، والحرائق الهائلة في أستراليا والغرب الأمريكي ، وساحل الخليج الشديد ، والأمطار الأوروبية ، والأعاصير الأكثر قوة ، كلها هاربين لزيادة تعطل المناخ.
لقد عرف العالم عن خطر الاحترار الذي تشكله مستويات مفرطة من ثاني أكسيد الكربون لعقود ، حتى قبل اختراع السيارات أو محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. حذرت Eunice Foote ، عالمة نادرة في وقتها ، من العلم الأساسي منذ 165 عامًا. لماذا لم نستمع عن كثب؟
ساهم نيل أندرسون ، وهو مهندس كيميائي متقاعد ومدرس كيمياء ، في هذا المقال. تم نشر هذه المقالة في الأصل في عام 2021.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: سيلفيا ج. دي ، جامعة رايس
اقرأ المزيد:
تتلقى سيلفيا ج. دي تمويل من المؤسسة الوطنية للعلوم (NSF) ، والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) ، وإدارة الطيران الوطنية والفضاء (NASA).