العلماء يتوقعون عالما فوضويا للأرض مع عواقب وخيمة

وترسم الدراسة، التي نشرت في 21 أبريل في قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv، صورة واسعة وعامة للتأثير المحتمل الكامل للنشاط البشري على المناخ. 

وعلى الرغم من أن الدراسة لا تقدم محاكاة كاملة لنموذج مناخي، إلا أنها ترسم مخططا واسعا لما نتجه إليه إذا لم نحد من تغير المناخ واستخدامنا غير المنضبط للوقود الأحفوري، وفقا لمعدي الدراسة والعلماء في قسم الفيزياء والفلك بجامعة بورتو في البرتغال. 

وقال الباحث في الدراسة أورفو بيرتولامي لـ "لايف ساينس" في رسالة بالبريد الإلكتروني: "إن تداعيات تغير المناخ معروفة جيدا (الجفاف، موجات الحرارة، الظواهر المتطرفة، إلخ). وإذا دخل نظام الأرض في منطقة السلوك الفوضوي، فسنفقد كل الأمل في حل المشكلة بطريقة ما".

التحولات المناخية

تشهد الأرض بشكل دوري تغيرات هائلة في أنماط المناخ، حيث تنتقل من توازن مستقر إلى توازن آخر. وعادة ما تكون هذه التحولات مدفوعة بعوامل خارجية مثل التغيرات في مدار الأرض أو الارتفاع الهائل في النشاط البركاني. ولكن الأبحاث السابقة تشير إلى أننا ندخل الآن مرحلة جديدة، واحدة مدفوعة بالنشاط البشري. وبينما يضخ البشر المزيد من الكربون في الغلاف الجوي، فإننا نخلق حقبة أنثروبوسين جديدة، وهي فترة من أنظمة المناخ التي يتأثر بها الإنسان، وهو أمر لم يختبره كوكبنا من قبل.

وفي الدراسة الجديدة، وضع الباحثون نموذجا لإدخال الأنثروبوسين كمرحلة انتقالية. ومعظم الناس معتادون على انتقالات الطور في المواد، على سبيل المثال عندما يتغير مكعب الجليد من المرحلة من مادة صلبة إلى سائلة عن طريق الذوبان في الماء، أو عندما يتبخر الماء إلى غاز. لكن انتقالات الطور تحدث أيضا في أنظمة أخرى. وفي هذه الحالة، النظام هو مناخ الأرض. ويوفر مناخ معين المواسم والطقس المنتظم والتي يمكن التنبؤ بها، ويؤدي انتقال الطور في المناخ إلى نمط جديد من المواسم والطقس. وعندما يمر المناخ بمرحلة انتقالية، فهذا يعني أن الأرض تشهد تغيرا مفاجئا وسريعا في الأنماط.

مشاكل لوجيستية

إذا كان النشاط البشري يقود مرحلة انتقالية في مناخ الأرض، فهذا يعني أننا نتسبب في تطوير الكوكب لمجموعة جديدة من أنماط الطقس. إن الشكل الذي ستبدو عليه هذه الأنماط هو أحد أكثر المشاكل إلحاحا في علم المناخ.

إلى أين يتجه مناخ الأرض؟

هذا يعتمد بشكل كبير على ماهية نشاطنا بالضبط خلال العقود القليلة القادمة. وكتب الباحثون في الدراسة أن تقليل إنتاج الكربون بشكل كبير، على سبيل المثال، سيؤدي إلى نتائج مختلفة عن عدم تغيير أي شيء على الإطلاق.

ولحساب المسارات والخيارات المختلفة التي يمكن أن تتخذها البشرية، استخدم الباحثون أداة رياضية تسمى الخريطة اللوجيستية. وتعتبر الخريطة اللوجيستية رائعة في وصف المواقف التي يمكن أن تنمو فيها بعض المتغيرات - مثل كمية الكربون في الغلاف الجوي - ولكنها تصل بشكل طبيعي إلى حد معين. وعلى سبيل المثال، غالبا ما يستخدم العلماء الخريطة اللوجيستية لوصف مجموعات الحيوانات: يمكن للحيوانات الاستمرار في التكاثر، وزيادة أعدادها، لكنها تصل إلى الحد الأقصى عندما تستهلك كل الطعام في بيئتها (أو أن مفترساتها تشعر بالجوع الشديد وتستهلكها).

ويتزايد تأثيرنا على البيئة بالتأكيد، على سبيل المثال، يمكن أن ينمو عدد السكان بشكل كبير جدا ويمكنهم فقط القيام بالعديد من الأنشطة المسببة لانبعاثات الكربون؛ وسيؤدي التلوث في النهاية إلى تدهور البيئة. وفي مرحلة ما في المستقبل، سيصل ناتج الكربون إلى الحد الأقصى، ووجد الباحثون أن الخريطة اللوجيستية يمكنها التقاط المسار المستقبلي لمخرجات الكربون بشكل جيد للغاية.

كل شيء فوضى

اكتشف الباحثون طرقا مختلفة يمكن أن تتطور بها الخريطة اللوجيستية البشرية، اعتمادا على مجموعة متنوعة من العوامل مثل عدد السكان لدينا، وإدخال استراتيجيات الحد من الكربون وتقنيات أفضل وأكثر كفاءة. وبمجرد أن اكتشفوا كيف يمكن أن يتطور إنتاج الكربون البشري مع مرور الوقت، استخدموا ذلك لدراسة كيفية تطور مناخ الأرض من خلال المرحلة الانتقالية التي يقودها الإنسان.

وفي أفضل الحالات، بمجرد أن تصل البشرية إلى الحد الأقصى لإنتاج الكربون، يستقر مناخ الأرض عند متوسط ​​درجة حرارة جديدة أعلى. وتعتبر درجة الحرارة المرتفعة هذه ضارة بشكل عام للإنسان، لأنها لا تزال تؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر والمزيد من الظواهر الجوية المتطرفة. لكنه على الأقل مستقر: يشبه الأنثروبوسين العصور المناخية السابقة، ولكنه أكثر دفئا، وسيظل يتمتع بأنماط مناخية منتظمة ومتكررة.

لكن في أسوأ الحالات، وجد الباحثون أن مناخ الأرض يؤدي إلى الفوضى. وفي النظام الفوضوي، لا يوجد توازن ولا أنماط قابلة للتكرار. وسيكون للمناخ الفوضوي مواسم تتغير بشكل كبير من عقد إلى عقد (أو حتى من سنة إلى أخرى). وقد تشهد بعض السنوات ومضات مفاجئة من الطقس القاسي، في حين أن البعض الآخر سيكون هادئا تماما. وحتى متوسط ​​درجة حرارة الأرض قد يتقلب بشكل كبير، ويتأرجح من فترات أبرد إلى أكثر سخونة في فترات زمنية قصيرة نسبيا. وسيصبح من المستحيل تماما تحديد الاتجاه الذي يتوق إليه مناخ الأرض.

ووجد الباحثون أنه فوق درجة حرارة حرجة معينة للغلاف الجوي للأرض، يمكن أن تبدأ دورة التغذية المرتدة حيث تصبح النتيجة الفوضوية أمرا لا مفر منه. وهناك بعض الدلائل على أننا قد تجاوزنا بالفعل نقطة التحول هذه، لكن لم يفت الأوان بعد لتفادي كارثة مناخية.

المصدر: لايف ساينس