تشير الدراسة إلى أن المحيط الأطلسي يتجه نحو نقطة تحول - بمجرد أن يؤدي ذوبان الأنهار الجليدية إلى إغلاق تيار الخليج، فسنشهد تغيرًا شديدًا في المناخ خلال عقود

العواصف العاتية والتغيرات المناخية المفاجئة ومدينة نيويورك متجمدة في الجليد.هكذا كان فيلم هوليوود الرائج "اليوم بعد الغد"يصور الإغلاق المفاجئ لدوران 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 للمحيط الأطلسي، والتي تشكل أهمية بالغة لنقل الحرارة من المناطق الاستوائية إلى خطوط العرض الشمالية، فإلى أي حد قد تكون التغيرات المناخية مفاجئة وخطيرة؟

بعد مرور عشرين عامًا على إصدار الفيلم، أصبحنا نعرف الكثير عن حركة المحيط الأطلسي.تم نشر الأدوات في المحيط بدءًا من عام 2004 تبين أن دوران المحيط الأطلسي لديه تباطأ بشكل ملحوظ على مدى العقدين الماضيين، ربما لها أضعف دولة منذ ما يقرب من ألف عام.تشير الدراسات أيضًا إلى أن التداول قد وصل إلى نقطة تحول خطيرة في الماضي الذي أرسلها إلى تدهور حاد لا يمكن وقفه، وأنه 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.

وأظهرت النتائج أن الدورة الدموية يمكن إغلاقها بالكامل خلال قرن من الزمان من الوصول إلى نقطة التحول، وأنها تتجه 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 والمياه اختلافات الكثافة.

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 الولايات المتحدة.الساحل الشرقي 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 من ذوبان الأنهار الجليدية والغطاء الجليدي في جرينلاند يمكن أن يخفف ملوحة المياه، ويمنعها من الغرق، ويضعف هذا الحزام الناقل المحيط.أ الحزام الناقل الأضعف وسائل النقل حرارة أقل شمالاً كما تمكن أيضًا كمية أقل من المياه الثقيلة من الوصول إلى جرينلاند، والتي يضعف أكثر 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 المحيط الأطلسي أوائل الستينيات.اليوم أكثر نماذج مناخية مفصلة تشير إلى استمرار تباطؤ قوة الحزام الناقل في ظل تغير المناخ.ومع ذلك، توقف مفاجئ للدوران في المحيط الأطلسي يبدو غائبا في هذه النماذج المناخية.

هذا هو المكان الذي تأتي فيه 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 تستقبل حرارة أقل بكثير عندما تتوقف الدورة الدموية.وهذا يبرد قارتي أمريكا الشمالية وأوروبا ببضع درجات.

يتأثر المناخ الأوروبي بتيار الخليج أكثر من المناطق الأخرى.وفي تجربتنا، كان هذا يعني أن أجزاء من القارة تتغير بمعدل يزيد عن 5 درجات فهرنهايت (3 درجات مئوية) كل عقد ــ وهو أسرع بكثير من الانحباس الحراري العالمي اليوم الذي يبلغ نحو 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.

سيؤثر إغلاق الحزام الناقل أيضًا على مستوى سطح البحر وأنماط هطول الأمطار، وهو ما يمكن أن يحدث دفع النظم البيئية الأخرى إلى الاقتراب من نقاط التحول.على سبيل المثال، غابات الأمازون المطيرة معرضة للخطر انخفاض هطول الأمطار.إذا تحول النظام البيئي للغابات إلى الأراضي العشبية، فإن التحول سوف يحدث الافراج عن الكربون إلى الغلاف الجوي ويؤدي إلى فقدان مصدر قيّم للكربون، مما يزيد من تسارع تغير المناخ.

الدورة الدموية الأطلسية لديها تباطأت بشكل ملحوظ في الماضي البعيد.خلال الفترات الجليدية فعندما كانت الصفائح الجليدية التي كانت تغطي 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 ما يكفي لتقديم نتيجة واضحة.بينما أشارت دراسة حديثة إلى أن الحزام الناقل سريع الحركة يقترب من نقطة التحول, وربما في غضون سنوات قليلة، قدمت هذه التحليلات الإحصائية عدة افتراضات تؤدي إلى 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، وعلى التحولات المناخية لا يمكن وقفها 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 تحديث هذه المقالة في فبراير11 يناير 2024 لإصلاح خطأ مطبعي:وجدت التجربة أن درجات الحرارة في أجزاء من أوروبا تغيرت بأكثر من 5 فهرنهايت كل عقد.