عندما تذوب الصفائح الجليدية القطبية، تنتشر التأثيرات في جميع أنحاء العالم. ويؤدي ذوبان الجليد إلى رفع متوسط مستوى سطح البحر العالمي، ويغير تيارات المحيطات، ويؤثر على درجات الحرارة في أماكن بعيدة عن القطبين.
لكن ذوبان الصفائح الجليدية لا يؤثر على مستوى سطح البحر ودرجات الحرارة بنفس الطريقة في كل مكان.
في دراسة جديدة، قام فريقنا من العلماء بالتحقيق في كيفية تأثير ذوبان الجليد في القارة القطبية الجنوبية على المناخ العالمي ومستوى سطح البحر. قمنا بدمج نماذج حاسوبية للغطاء الجليدي في القطب الجنوبي، والأرض الصلبة، والمناخ العالمي، بما في ذلك العمليات الجوية والمحيطية، لاستكشاف التفاعلات المعقدة التي يحدثها ذوبان الجليد مع أجزاء أخرى من الأرض.
إن فهم ما يحدث لجليد القارة القطبية الجنوبية أمر مهم، لأنه يحتوي على ما يكفي من المياه المتجمدة لرفع متوسط مستوى سطح البحر بحوالي 190 قدمًا (58 مترًا). مع ذوبان الجليد، يصبح مشكلة وجودية للناس والنظم البيئية في المجتمعات الجزرية والساحلية.
التغيرات في القارة القطبية الجنوبية
سيعتمد مدى ذوبان الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي على مدى ارتفاع درجة حرارة الأرض. ويعتمد ذلك على انبعاثات الغازات الدفيئة المستقبلية من المصادر بما في ذلك المركبات ومحطات الطاقة والصناعات.
تشير الدراسات إلى أن جزءًا كبيرًا من الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي يمكن أن يبقى على قيد الحياة إذا خفضت البلدان انبعاثات الغازات الدفيئة بما يتماشى مع هدف اتفاقية باريس لعام 2015 للحفاظ على ظاهرة الاحتباس الحراري عند 1.5 درجة مئوية (2.7 فهرنهايت) مقارنة بما قبل العصر الصناعي. ومع ذلك، إذا استمرت الانبعاثات في الارتفاع وارتفعت درجة حرارة الغلاف الجوي والمحيطات، فقد يؤدي ذلك إلى ذوبان كبير وارتفاع مستويات سطح البحر بشكل كبير.
وتُظهِر أبحاثنا أن الانبعاثات المرتفعة تشكل مخاطر ليس فقط على استقرار الطبقة الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية، والتي تساهم بالفعل في ارتفاع مستوى سطح البحر، بل وأيضاً على الطبقة الجليدية الأكبر حجماً والأكثر استقراراً في شرق القارة القطبية الجنوبية.
ويوضح أيضًا كيف ستشهد مناطق مختلفة من العالم مستويات مختلفة من ارتفاع مستوى سطح البحر مع ذوبان القارة القطبية الجنوبية.
فهم تغير مستوى سطح البحر
إذا ارتفع مستوى سطح البحر مثل الماء في حوض الاستحمام، فمع ذوبان الصفائح الجليدية، سيرتفع المحيط بنفس المقدار في كل مكان. ولكن هذا ليس ما يحدث.
وبدلا من ذلك، تشهد العديد من الأماكن ارتفاعا إقليميا في مستوى سطح البحر أعلى من المتوسط العالمي، في حين أن الأماكن القريبة من الغطاء الجليدي يمكن أن تشهد انخفاضا في مستويات سطح البحر. السبب الرئيسي له علاقة بالجاذبية.
الصفائح الجليدية ضخمة، وهذه الكتلة تخلق قوة جذب قوية تجذب مياه المحيط المحيطة بها، على غرار كيفية تأثير قوة الجاذبية بين الأرض والقمر على المد والجزر.
ومع تقلص الغطاء الجليدي، تنخفض قوة جاذبيته على المحيط، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات سطح البحر في المناطق القريبة من ساحل الغطاء الجليدي وارتفاعه بعيدًا. لكن التغيرات في مستوى سطح البحر لا تعتمد فقط على المسافة من الغطاء الجليدي الذائب. يؤدي فقدان الجليد أيضًا إلى تغيير كيفية دوران الكوكب. يتم سحب محور الدوران نحو كتلة الجليد المفقودة، والتي بدورها تعيد توزيع المياه حول العالم.
2 العوامل التي يمكن أن تبطئ الذوبان
ومع ذوبان الطبقة الجليدية الضخمة، ترتد الأرض الصلبة الموجودة تحتها.
تحت القاعدة الصخرية للقارة القطبية الجنوبية يوجد غطاء الأرض، الذي يتدفق ببطء مثل شراب القيقب. كلما زاد ذوبان الغطاء الجليدي، قل ضغطه على الأرض الصلبة. مع انخفاض الوزن عليه، يمكن أن ينتعش الأساس. وهذا يمكن أن يرفع أجزاء من الغطاء الجليدي عن ملامسة مياه المحيط الدافئة، مما يؤدي إلى إبطاء معدل الذوبان. ويحدث هذا بشكل أسرع في الأماكن التي يتدفق فيها الوشاح بشكل أسرع، مثل تحت الغطاء الجليدي في غرب القطب الجنوبي.
يمكن أن يساعد هذا التأثير الارتدادي في الحفاظ على الغطاء الجليدي، إذا تم إبقاء انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية منخفضة.
هناك عامل آخر يمكن أن يبطئ الذوبان قد يبدو غير بديهي.
وفي حين أن المياه الذائبة في القطب الجنوبي تؤدي إلى ارتفاع مستويات سطح البحر، فإن النماذج تظهر أنها تؤخر أيضًا ظاهرة الاحتباس الحراري الناجم عن الغازات الدفيئة. وذلك لأن المياه الجليدية الذائبة من القارة القطبية الجنوبية تقلل من درجات حرارة سطح المحيط في نصف الكرة الجنوبي والمحيط الهادئ الاستوائي، مما يحبس الحرارة في أعماق المحيط ويبطئ ارتفاع متوسط درجة حرارة الهواء العالمية.
ولكن مع حدوث الذوبان، حتى لو تباطأ، ترتفع مستويات سطح البحر.
رسم خرائط نتائج مستوى سطح البحر لدينا
قمنا بدمج نماذج حاسوبية تحاكي هذه السلوكيات وغيرها للغطاء الجليدي في القطب الجنوبي والأرض الصلبة والمناخ لفهم ما يمكن أن يحدث لمستوى سطح البحر حول العالم مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية وذوبان الجليد.
على سبيل المثال، في سيناريو معتدل حيث يعمل العالم على خفض انبعاثات الغازات الدفيئة، وإن لم يكن كافيا لإبقاء الانحباس الحراري العالمي أقل من درجتين مئويتين (3.6 فهرنهايت) في عام 2100، وجدنا أن متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر بسبب ذوبان الجليد في القطب الجنوبي سيكون حوالي 4 بوصات (0.1 متر) بحلول عام 2100. وبحلول عام 2200، سيكون أكثر من 3.3 قدم (متر واحد).
ضع في اعتبارك أن هذا مجرد ارتفاع في مستوى سطح البحر ناجم عن ذوبان القطب الجنوبي. كما أن الغطاء الجليدي في جرينلاند والتمدد الحراري لمياه البحر مع ارتفاع درجة حرارة المحيطات سيؤدي أيضًا إلى رفع مستويات سطح البحر. وتشير التقديرات الحالية إلى أن إجمالي متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر – بما في ذلك جرينلاند والتوسع الحراري – سيكون من قدم واحد إلى قدمين (0.32 إلى 0.63 متر) بحلول عام 2100 في ظل نفس السيناريو.
نوضح أيضًا كيف يختلف ارتفاع مستوى سطح البحر من القارة القطبية الجنوبية حول العالم.
وفي سيناريو الانبعاثات المعتدل هذا، وجدنا أن أعلى ارتفاع في مستوى سطح البحر نتيجة ذوبان الجليد في القطب الجنوبي وحده، بما يصل إلى 5 أقدام (1.5 متر) بحلول عام 2200، يحدث في أحواض المحيط الهندي والمحيط الهادئ وغرب المحيط الأطلسي – وهي أماكن بعيدة عن القارة القطبية الجنوبية.
تعد هذه المناطق موطنًا للعديد من الأشخاص في المناطق الساحلية المنخفضة، بما في ذلك سكان الدول الجزرية في منطقة البحر الكاريبي، مثل جامايكا، ومنطقة وسط المحيط الهادئ، مثل جزر مارشال، التي تعاني بالفعل من آثار ضارة بسبب ارتفاع منسوب مياه البحار.
وفي ظل سيناريو الانبعاثات المرتفعة، وجدنا أن متوسط ارتفاع مستوى سطح البحر الناجم عن ذوبان القطب الجنوبي سيكون أعلى بكثير: حوالي قدم واحدة (0.3 متر) في عام 2100 وما يقرب من 10 أقدام (أكثر من 3 أمتار) في عام 2200.
وبموجب هذا السيناريو، ستشهد منطقة أوسع من حوض المحيط الهادئ شمال خط الاستواء، بما في ذلك ميكرونيزيا وبالاو، وعبر منتصف حوض المحيط الأطلسي، أعلى ارتفاع في مستوى سطح البحر، يصل إلى 4.3 متر (14 قدمًا) بحلول عام 2200، فقط من القارة القطبية الجنوبية.
وعلى الرغم من أن أرقام الارتفاع في مستوى سطح البحر هذه تبدو مثيرة للقلق، إلا أن الانبعاثات العالمية الحالية والتوقعات الأخيرة تشير إلى أن سيناريو الانبعاثات المرتفعة للغاية هذا غير مرجح. ومع ذلك، فإن هذه الممارسة تسلط الضوء على العواقب الخطيرة المترتبة على ارتفاع الانبعاثات وتؤكد أهمية خفض الانبعاثات.
الوجبات الجاهزة
ولهذه التأثيرات آثار على العدالة المناخية، وخاصة بالنسبة للدول الجزرية التي لم تفعل الكثير للمساهمة في تغير المناخ ولكنها تعاني بالفعل من الآثار المدمرة لارتفاع مستوى سطح البحر.
إن العديد من الدول الجزرية تفقد أراضيها بالفعل بسبب ارتفاع مستوى سطح البحر، وكانت هذه الدول تقود الجهود العالمية للحد من ارتفاع درجات الحرارة. إن حماية هذه البلدان والمناطق الساحلية الأخرى سوف تتطلب الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة بشكل أسرع مما تلتزم به الدول اليوم.
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: شينا ساداي، اتحاد الكليات الخمس وأمباريش كارمالكار، جامعة رود آيلاند
اقرأ المزيد:
تلقت شاينا ساداي تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم ومؤسسة عائلة هيتز.
Ambarish Karmalkar يتلقى تمويلًا من المؤسسة الوطنية للعلوم.