تغير المناخ هو أي تغيير طويل الأجل في متوسط أنماط الطقس ، سواء على الصعيد العالمي أو الإقليمي. كما يشير هذا التعريف الواسع ، حدث تغير المناخ عدة مرات في تاريخ الأرض ، ولأسباب عديدة. ومع ذلك ، فإن التغيرات في درجات الحرارة العالمية وأنماط الطقس التي نشهدها اليوم ناتجة عن النشاط البشري. وهي تحدث بشكل أسرع بكثير من تغيرات المناخ الطبيعية في الماضي.
لدى العلماء طرق عديدة لتتبع المناخ بمرور الوقت ، وكلها توضح أن تغير المناخ اليوم مرتبط بانبعاث غازات الاحتباس الحراري مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان. هذه الغازات فعالة في حبس الحرارة من أشعة الشمس بالقرب من سطح الأرض ، مثل الجدران الزجاجية لبيت زجاجي تحافظ على الحرارة بداخلها. يمكن للتغييرات الصغيرة في نسب غازات الدفيئة في الهواء أن تضيف إلى تغيير كبير على نطاق عالمي.
في المتوسط ، فإن تأثير غازات الاحتباس الحراري هو زيادة درجات الحرارة العالمية. هذا هو السبب في أن تغير المناخ يسمى أحيانًا الاحتباس الحراري. لكن معظم الباحثين اليوم يفضلون مصطلح تغير المناخ بسبب تقلبات الطقس والمناخ في جميع أنحاء العالم. على سبيل المثال ، قد يسخن ارتفاع درجات الحرارة العالمية متوسط تدفق التيار النفاث ، وهو تيار الهواء الرئيسي الذي يؤثر على الطقس في أمريكا الشمالية ، والذي قد يؤدي بدوره إلى فترات موسمية من البرودة الشديدة في بعض المناطق.
وقالت إلين موسلي طومسون ، عالمة المناخ القديم في مركز بيرد بولار وبحوث المناخ بجامعة ولاية أوهايو: "من المهم أن يدرك الناس أن هناك الكثير من الاختلافات من مكان إلى آخر على الأرض من حيث درجة الحرارة". "عندما نتحدث عن تغير المناخ العالمي ، نتحدث عن تغيرات درجة الحرارة في مناطق واسعة."
كيف يعرف العلماء أن تغير المناخ حقيقي
يتم تسجيل مناخ الماضي في الجليد والرواسب وتكوينات الكهوف والشعاب المرجانية وحتى حلقات الأشجار. يمكن للباحثين النظر في الإشارات الكيميائية - مثل ثاني أكسيد الكربون المحاصر في فقاعات داخل الجليد الجليدي - لتحديد الظروف الجوية في الماضي. يمكنهم دراسة لقاح متحجر مجهري لتعرف ما هي النباتات التي كانت تزدهر في أي منطقة معينة ، والتي بدورها يمكن أن تكشف كيف كان المناخ. يمكنهم قياس حلقات الأشجار للحصول على سجل موسمي لدرجة الحرارة والرطوبة. يمكن أن تكشف نسب المتغيرات الكيميائية للأكسجين في الشعاب المرجانية والهوابط والصواعد أنماط الأمطار السابقة.
أنواع مختلفة من السجلات الطبيعية لها نقاط قوة مختلفة. قال Mosley-Thompson لـ Live Science أن رواسب المحيط لا تحمل مستويات التفاصيل موسمًا أو حتى عامًا بعد عام ، لكنها يمكن أن تقدم صورًا أكثر ضبابية للمناخ تعود إلى ملايين السنين. (تعود أقدم النوى التي تم حفرها من رواسب المحيط إلى 65 مليون سنة ، وفقًا لمؤسسة سميثسونيان.) سجلات الأشجار قصيرة نسبيًا ولكنها مفصلة بشكل لا يصدق. ويمكن أن يكون الجليد مليئًا بالمعلومات: لا تكتفي الأنهار الجليدية فقط بغازات الغلاف الجوي في شكل فقاعات هواء ، فهي تحجز الغبار والرواسب الأخرى وحبوب اللقاح والرماد البركاني والمزيد. وقال موسلي طومسون إنه مع تقدم السن في السن وزيادة ضغطه ، يمكن أن يصبح الرقم القياسي غامضًا ، ولكن الجليد الجديد يمكن أن يوفر نظرة عامًا عامًا عما كان يفعله المناخ.
يمكن أيضًا تتبع أحدث التغييرات في المناخ - منذ بداية الثورة الصناعية - بشكل مباشر. بدأ الاحتفاظ بسجلات لأشياء مثل درجة حرارة الأرض في التحسن في أواخر القرن التاسع عشر ، وبدأ قباطنة السفن في الاحتفاظ بثروة من بيانات الطقس المستندة إلى المحيط في سجلاتهم. أدى ظهور تكنولوجيا الأقمار الصناعية في السبعينيات إلى توفير البيانات ، التي تغطي كل شيء من مدى الجليد في القطبين إلى درجة حرارة سطح البحر إلى التغطية السحابية.
كيف يتغير المناخ
مجتمعة ، أظهرت هذه السجلات أن المناخ الحديث يمر بعيدًا عن أنماط الماضي.
قبل الثورة الصناعية ، كان هناك حوالي 280 جزيء من ثاني أكسيد الكربون لكل مليون جزيء في الغلاف الجوي ، وهو مقياس يُعرف بالأجزاء لكل مليون (جزء في المليون). اعتبارًا من عام 2018 ، كان متوسط المستوى العالمي لثاني أكسيد الكربون 407.4 جزءًا في المليون ، أي أكثر من 100 جزء في المليون أعلى من ذلك المستوى على مدى 800000 سنة الماضية ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). آخر مرة وصل فيها الكربون في الغلاف الجوي إلى مستويات اليوم كان قبل 3 ملايين سنة ، وفقًا لـ NOAA.
ووفقًا ل NOAA ، فإن معدل التغير في الكربون الجوي الحالي هو أيضًا أسرع مما كان عليه في الماضي. كان معدل الزيادة أسرع 100 مرة على مدار الستين عامًا الماضية من أي وقت في المليون سنة الماضية أو ما شابه - وهي الفترة التي شهدت ثمانية تقلبات مناخية رئيسية بين الدورات الجليدية ، حيث امتد الجليد من القطبين إلى خطوط العرض الوسطى ، والدورات الجليدية ، حيث تراجع الجليد إلى ما هو عليه اليوم. ويستمر المعدل في الارتفاع. في الستينيات ، ارتفع الكربون في الغلاف الجوي بمعدل 0.6 جزء في المليون سنويًا. في 2010s ، ارتفع بمعدل 2.3 جزء في المليون في السنة.
وقد ترجمت قدرة كل ذلك الكربون الزائد على امتصاص الحرارة إلى ارتفاع متوسط درجات الحرارة العالمية. وفقًا لمعهد جودارد لدراسات الفضاء (GISS) التابع لوكالة ناسا ، فقد ارتفع متوسط درجة حرارة الأرض بما يزيد قليلاً عن درجتين فهرنهايت (درجة مئوية واحدة) منذ عام 1880 ، وهو قياس دقيق حتى عُشر درجة فهرنهايت. كما هو الحال مع معدل زيادة الكربون في الغلاف الجوي ، فإن معدل زيادة درجة الحرارة العالمية يتسارع أيضًا ، وفقًا لمرصد الأرض التابع لوكالة ناسا: حدث ثلثا هذا الاحترار منذ عام 1975.
ما هي آثار تغير المناخ؟
وقد ترجم هذا الاحترار إلى تغيرات في النظم البيئية والبيئات الأرضية. من بين التغييرات الأكثر دراماتيكية التي حدثت في القطب الشمالي ، حيث يتراجع الجليد البحري. ووفقًا لوكالة ناسا ، فإن المستويات المنخفضة الجديدة والقيود القياسية للجليد أصبحت طبيعية منذ عام 2002 ، وتشير الدراسات إلى أنه حتى أقدم جليد بحري متعدد السنوات يتلاشى بسرعة. يتوقع العلماء الآن أول صيف قطبي خالٍ من الجليد في وقت ما بين عامي 2040 و 2060.
وقال موسلي طومسون إن الأنهار الجليدية تتراجع عالميا ، وخاصة في خطوط العرض الوسطى. كان منتزه مونتانا الجليدي الوطني موطنًا لـ 150 نهرًا جليديًا في عام 1850. واليوم ، هناك 25 نهرًا فقط. ويقدر موسلي طومسون وفريقها أن آخر الأنهار الجليدية الاستوائية ستختفي خلال العقد القادم.
ساهم ذوبان الجليد وتوسع مياه المحيط بسبب الحرارة في ارتفاع مستوى سطح البحر. وفقًا لـ NOAA ، ارتفع متوسط مستوى سطح البحر في العالم بنسبة 8-9 بوصات (21-24 سم) منذ عام 1880. ويتزايد معدل الارتفاع من 0.06 بوصة (1.4 ملم) سنويًا في القرن العشرين إلى 0.14 بوصة (3.6 ملم) سنويا من 2006-2015. ووفقًا لوكالة NOAA ، فإن ارتفاع مستوى سطح البحر قد ترجم إلى زيادة بنسبة 300٪ إلى 900٪ في فيضانات المد والجزر في المناطق الساحلية بالولايات المتحدة.
تمتص مياه المحيطات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، مما يخلق تفاعلًا كيميائيًا يسبب تحمض المحيطات. انخفض متوسط الرقم الهيدروجيني العالمي للمياه السطحية في المحيطات بنسبة 0.11 منذ بدء الثورة الصناعية ، بزيادة بنسبة 30 ٪ في الحموضة ، وفقًا لمختبر NOAA البيئي البحري البحري. إن زيادة حموضة المحيطات يجعل من الصعب على الشعاب المرجانية بناء هياكلها الكربونية والحيوانات المقشرة مثل المحار وبعض أنواع العوالق للبقاء على قيد الحياة.
يؤثر تغير المناخ حتى على توقيت طقس يشبه الربيع. كان أول فصل الربيع (كما تم تحديده من خلال نمو النبات ودرجات الحرارة) المسجل في الولايات المتحدة في مارس 2012. تشير النماذج المناخية الآن إلى أن مثل هذه الينابيع المبكرة يمكن أن تكون هي القاعدة بحلول عام 2015. ولكن من المرجح أن يحدث التجميد المتأخر ، مما يخلق الظروف التي يمكن للنباتات أن تخرج في وقت مبكر ثم تتلف بسبب درجات الحرارة الباردة. كما تتنبأ النماذج المناخية بتفاقم الاتجاهات المزعجة في حالات الجفاف وحرائق الغابات بفضل درجات الحرارة الأكثر دفئًا.
وقالت كاثي ديلو ، عالمة المناخ بولاية نورث كارولينا ، إن النماذج هي أداة رئيسية لعلماء المناخ. قال ديلو إنه لا يوجد كوكب للمقارنة للأرض ، لكن النماذج تسمح للعلماء بإنشاء نسخ افتراضية من الكوكب لاختبار سيناريوهات مختلفة. على الرغم من تعقيد نظام الأرض ، أثبتت نماذج الكمبيوتر هذه أنها قادرة على التنبؤ بالمستقبل. وجدت ورقة 2020 في مجلة Geophysical Research Letters أن تنبؤات نموذج المناخ المنشورة بين السبعينيات و 2010 كانت دقيقة عند مقارنتها بالاحترار الفعلي الذي حدث بعد النشر.
هل يمكننا عكس تغير المناخ؟
يهتم عدد متزايد من قادة الأعمال والمسؤولين الحكوميين والمواطنين الأفراد بشأن تغير المناخ وآثاره ، ويقترحون خطوات لعكس هذا الاتجاه.
"بينما يجادل البعض في أن" الأرض ستشفى نفسها "، فإن العمليات الطبيعية لإزالة ثاني أكسيد الكربون من صنع الإنسان من الغلاف الجوي تعمل على مقياس زمني يتراوح بين مئات الآلاف وملايين السنين" ، جوزيف ويرن ، عالم جيوكيميائي وعلم المناخ القديم في الجامعة وقال بيتسبرغ. "لذا ، نعم ، سوف تشفي الأرض نفسها ، ولكن ليس في الوقت المناسب للحفاظ على مؤسساتنا الثقافية كما هي. لذلك ، في مصلحتنا الذاتية ، يجب علينا أن نتصرف بطريقة أو بأخرى للتعامل مع التغيرات المناخية نحن نتسبب ".
تشير بعض الدراسات إلى أنه إذا توقفت جميع انبعاثات غازات الدفيئة البشرية على الفور ، فمن المرجح أن الأرض ستظل تشهد مزيدًا من الاحترار ، لأن ثاني أكسيد الكربون يبقى في الغلاف الجوي لمئات السنين. هناك مقترحات يمكن من الناحية النظرية أن تعكس بعضًا من هذا الاحتباس الحراري "المحبوس" عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، مثل احتجاز الكربون وتخزينه ، والذي ينطوي على حقن الكربون في الخزانات الجوفية. يجادل المناصرون بأن احتجاز الكربون وتخزينه ممكن من الناحية التقنية ، لكن قوى السوق حالت دون اعتماده على نطاق واسع.
سواء كان من الممكن إزالة الكربون المنبعث بالفعل من الغلاف الجوي أم لا ، فإن منع الاحترار المستقبلي يتطلب وقف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. إن أكثر الجهود طموحا لمنع الاحترار حتى الآن هو اتفاق باريس. تهدف هذه المعاهدة الدولية غير الملزمة ، التي دخلت حيز التنفيذ في نوفمبر 2016 ، إلى الحفاظ على الاحترار "أقل بكثير من درجتين مئويتين فوق مستويات ما قبل العصر الصناعي ومتابعة الجهود للحد من زيادة درجة الحرارة إلى 1.5 درجة مئوية" ، وفقًا للأمم المتحدة. وافق كل من الموقعين على المعاهدة على وضع حدود الانبعاثات الطوعية الخاصة بهم وجعلها أكثر صرامة بمرور الوقت. قال علماء المناخ إن حدود الانبعاثات الملتزم بها بموجب الاتفاقية لن تحافظ على الاحترار عند مستوى منخفض يصل إلى 1.5 أو حتى درجتين مئويتين ، ولكن هذا سيكون تحسنًا على سيناريو "العمل كالمعتاد".
في ظل إدارة أوباما ، تعهدت الولايات المتحدة بالحد من انبعاثات غازات الدفيئة إلى أقل من 28٪ من مستويات عام 2005 بحلول عام 2025. ومع ذلك ، أعلن الرئيس دونالد ترامب بعد فترة وجيزة من انتخابه أن إدارته لن تحترم اتفاقية باريس. بدأت إدارة ترامب عملية الانسحاب الرسمية من الاتفاقية في عام 2019.
أطلقت العديد من حكومات الولايات والحكومات المحلية جهودها الخاصة لمكافحة تغير المناخ. على سبيل المثال ، انضمت 24 ولاية وبورتوريكو إلى تحالف المناخ الأمريكي ، وتعهدت بتحقيق الأهداف المحددة بموجب اتفاقية باريس.
وقال ديلو "إن الحكومة الفيدرالية ، حتى عندما تعمل بشكل جيد ، ليست أكثر المؤسسات ذكيا". "لكن الدول والمدن أكثر مرونة بقليل."
