مفارقة التلوث:كيف يؤدي تنظيف الضباب الدخاني إلى ارتفاع درجة حرارة المحيطات

يسمونها "النقطة". مساحة شاسعة من المحيط تمتد من ألاسكا إلى كاليفورنيا بشكل دوري يدفئ بما يصل إلى 4 درجات مئوية (7 درجات فهرنهايت)، مما يؤدي إلى القضاء على الأرصدة السمكية، وتجويع الطيور البحرية، وخلق تكاثر الطحالب السامة، ومنع عودة سمك السلمون إلى الأنهار، وتشريد أسود البحر، وإجبار الحيتان على السير في ممرات الشحن للعثور على الطعام.

تشكلت Blob لأول مرة في عام 2013 وانتشرت عبر منطقة شمال شرق المحيط الهادئ بحجم كندا.واستمر لمدة ثلاث سنوات ويستمر في العودة – في الآونة الأخيرة الصيف الماضي.وحتى الآن، لم يتمكن العلماء من تفسير هذا التسخين المفاجئ للمحيطات.إن تغير المناخ، حتى لو اقترن بالدورات الطبيعية مثل ظاهرة النينيو، ليس كافيا.

لكن جديد تحليل يشير إلى سبب غير متوقع.يجادل شياو تونغ تشنغ، عالم الأرصاد الجوية في جامعة المحيط الصينية، وزملاؤه الدوليون، بأن هذا التسخين غير العادي هو نتيجة لعملية تنظيف جذرية لتلوث الهواء الصيني.وقد أدى انخفاض جزيئات الضباب الدخاني، التي تحمي الكوكب من أشعة الشمس، إلى تسريع ظاهرة الاحتباس الحراري وإطلاق سلسلة من الأحداث الجوية عبر المحيط الهادئ والتي أدت في الواقع إلى طهي المحيط.

تحدث باحثون آخرون بواسطة ييل البيئة 360 انظر إلى النتائج التي تم التوصل إليها بمساعدة النمذجة المناخية المتعمقة، باعتبارها ذات آثار حاسمة محتملة على المناخ المستقبلي في منطقة المحيط الهادئ وأماكن أخرى.إن انبعاثات الجسيمات الصغيرة التي تسبب الضباب الدخاني، والمعروفة مجتمعة باسم الهباء الجوي، آخذة في الانخفاض في معظم أنحاء العالم - باستثناء جنوب آسيا وأفريقيا.يشعر العلماء بالقلق من أن عمليات التنظيف ستؤدي إلى تسخين الغلاف الجوي العالمي وتؤدي إلى موجات حرارة محيطية إقليمية أكثر شدة.

إن فكرة أن تنظيف تلوث الهواء يمكن أن يؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري تبدو غير بديهية.

وقال يانج يانج شو، عالم الغلاف الجوي في جامعة تكساس إيه آند إم، الذي لم يشارك في الدراسة، إن ذلك يظهر أن "انخفاض الهباء الجوي سوف يزعج النظام المناخي بطرق لم نشهدها من قبل.سيقدم لنا المفاجآت».

والواقع أن هذا ربما يحدث بالفعل في المحيط الأطلسي.يرى بعض الباحثين الذين تحدثنا إليهم أن الأمر استثنائي موجة الحر وربما تكون هذه الظاهرة التي انتشرت عبر شمال المحيط الأطلسي من ربيع العام الماضي حتى أبريل من هذا العام، مما أدى إلى فرار الأسماك إلى مياه القطب الشمالي الأكثر برودة، ترجع كثافتها إلى الجهود الدولية للحد من انبعاثات الهباء الجوي من السفن التي تعبر المحيط.

---

إن فكرة أن تنظيف تلوث الهواء يمكن أن يؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري تبدو غير بديهية.لكن الجزيئات الصغيرة العالقة في الغلاف الجوي، والمعروفة مجتمعة باسم الهباء الجوي، تختلف تمامًا عن الغازات الدفيئة.فبدلاً من رفع درجة حرارة الكوكب عن طريق حبس الإشعاع الشمسي، فإنها تظلله عن طريق تشتيت ضوء الشمس الوارد وفي بعض الأحيان تكوين السحب.

لا يبقون في الهواء لأكثر من بضعة أيام.لكن مصممي النماذج المناخية يحسبون أنهم أثناء وجودهم هناك، فإنهم يقاومون ما يصل إلى ثلث الاحتباس الحراري.

ولكن في السنوات الأخيرة، بدأ تأثير التبريد هذا في الانخفاض في معظم أنحاء العالم.وبفضل تشريعات الهواء النظيف التي تهدف إلى حماية الصحة العامة، انخفضت انبعاثات الهباء الجوي في أوروبا وأميركا الشمالية منذ ثمانينيات القرن العشرين.وعلى مدى العقد الماضي، حدث الشيء نفسه في الصين، حيث أدت الضوابط الحكومية الصارمة على الصناعات القذرة، التي فرضها الرئيس شي جين بينغ في عام 2013، إلى خفض إجمالي انبعاثات الهباء الجوي بنسبة 70%، وفقا لتشنغ.

على الصعيد العالمي، يوجد الآن عدد أقل من الهباء الجوي الناتج عن النشاط البشري في الهواء في أي وقت مقارنة بعقود من الزمن.سوزان باور، مصممة نماذج المناخ في معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا، يقول لقد حدثت "نقطة التحول في عصر الهباء الجوي" هذه في العقد الأول من هذا القرن، ويبدو أنها ستستمر، مع سعي المزيد من البلدان إلى إزالة الضباب الدخاني.

ونتيجة لذلك، يقول العلماء، إن قناع الهباء الجوي ينزلق، مما يؤدي إلى زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري في العديد من المناطق.يقول بن بوث، مصمم نماذج المناخ في المملكة المتحدة: "إننا نشهد حاليًا ظاهرة الاحتباس الحراري الناجم عن الغازات الدفيئة، والتي تعززها إزالة الهباء الجوي".مكتب الأرصاد الجوية.

التداعيات المناخية لذلك ليست غير متوقعة.لقد تم بالفعل أخذ الانخفاضات المتوقعة في تبريد الهباء الجوي في الاعتبار التوقعات لظاهرة الاحتباس الحراري في المستقبل من قبل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC).لكن النتائج الجديدة التي توصل إليها تشنغ حول سبب فقاعة المحيط الهادئ الدافئة تشير إلى أنه يمكننا أيضًا أن نتوقع المزيد من المفاجآت المناخية الإقليمية.

ولولا التأثير التبريدي الذي يخلفه الهباء الجوي، لكان العالم قد وصل بالفعل إلى عتبة درجة حرارة تغير المناخ الخطير.

لماذا ذلك؟تكمن الإجابة في حقيقة أن الهباء الجوي لا يبقى عالياً في الهواء لفترة كافية ليمتزج جيدًا مع الغلاف الجوي.لذا فإن عمليات تنظيف التلوث على المستوى الوطني سوف تخلق خرائط جديدة جذرياً لتوزيع الهباء الجوي.

ستسخن بعض المناطق أكثر بكثير من غيرها، وهذا الاحترار التفاضلي لديه القدرة على زعزعة استقرار أنماط الدورة الدموية في الغلاف الجوي، والتي تعتمد إلى حد كبير على الحرارة.ويقول تشنغ إن هذا ما يبدو أنه كان يحدث في شمال شرق المحيط الهادئ.

وعندما قام هو وهاي وانغ، من جامعة المحيط الصينية أيضًا، إلى جانب زملائهم في الولايات المتحدة وألمانيا، بوضع نموذج للتأثيرات المحتملة على أنظمة الدورة الدموية لتنظيف الهواء مؤخرًا فوق شرق الصين، وجدوا أن إزالة الضباب الدخاني في البلاد تسببت في تسخين جوي استثنائي في اتجاه الريح فوق المحيط الهادئ.

أدى هذا إلى تغيير ضغوط الهواء و تكثف منخفض ألوشيان، وهو منطقة شبه دائمة ذات ضغط منخفض في بحر بيرينغ.وهذا بدوره أدى إلى انخفاض سرعة الرياح شرقًا، مما يحد من قدرة الرياح على تبريد المحيط بالأسفل، مما يوفر "ظروفًا مواتية لارتفاع درجة حرارة المحيط بشدة".

يحذر تشنغ وزملاؤه من أن النتائج هي نذير لأحداث الفقاعات الدافئة "الكبيرة بشكل غير متناسب" في المستقبل.

الهباء الجوي يأتي في العديد من الأشكال والأحجام، من الغبار والسخام إلى جزيئات صغيرة غير مرئية للعين.ولها مصادر طبيعية عديدة، مثل حرائق الغابات والعواصف الترابية.ولكن منذ الثورة الصناعية، زاد حمل الهباء الجوي في الغلاف الجوي بشكل كبير بسبب المصادر البشرية، وفي المقام الأول حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط.

تشمل هذه الانبعاثات كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت (SO2)، وهو غاز يتفاعل بسهولة مع مركبات أخرى في الهواء لتكوين جزيئات صغيرة تظلل الكوكب ويمكن أن تكون بمثابة نوى تكثيف تتسبب في تجمع الرطوبة الجوية في قطرات الماء التي تشكل السحب. .

وينتج عن حرق الوقود الأحفوري ثاني أكسيد الكربون الذي يؤدي إلى الاحتباس الحراري للكوكب والهباء الجوي الذي يخفي قدرا كبيرا من الانحباس الحراري.وتعتمد درجات حرارة الغلاف الجوي على التوازن بين الاثنين.الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) الأخيرة تقدير في علوم المناخ، المنشورة في عام 2021، حسبت أن الغازات الدفيئة تنتج تأثيرًا دافئًا يبلغ حوالي 1.5 درجة مئوية، مع حجب الهباء الجوي 0.4 درجة من هذا.

"لولا تأثير التبريد الذي يحدثه الهباء الجوي، لكان العالم قد وصل بالفعل إلى عتبة درجة الحرارة البالغة 1.5 درجة لتغير المناخ "الخطير" على النحو المنصوص عليه في اتفاق باريس". يقول يوهانس كواس، عالم الأرصاد الجوية في جامعة لايبزيغ والمؤلف الرئيسي السابق للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ.

لكن التوازن آخذ في التحول مع تحرك المزيد من البلدان للحد من انبعاثات الهباء الجوي.

حتى وقت قريب، ربما كانت انبعاثات الهباء الجوي الصادرة عن السفن تعمل على تبريد كوكب الأرض أكثر من ارتفاع درجة حرارته من خلال انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري الكوكبي.

يفعلون ذلك بسبب الوعي المتزايد بآثار الهباء الجوي على الصحة العامة، وهو ما تحذر منه منظمة الصحة العالمية يحسب تتسبب في أكثر من 4 ملايين حالة وفاة مبكرة بسبب السرطانات وأمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية كل عام.أدى تلوث الهواء إلى انخفاض متوسط ​​العمر المتوقع في أجزاء من الصين بما يصل إلى خمس سنوات، وفقا لما ذكره أ دراسة 2013.

وتطالب البلدان شركات الطاقة والصناعات وشركات تصنيع المركبات بتصفية الجسيمات وإما حرق الوقود المنخفض الكبريت أو تركيب المعدات اللازمة لإزالة ثاني أكسيد الكبريت من انبعاثات المداخن - وبالتالي تنظيف انبعاثات الهباء الجوي وثاني أكسيد الكبريت دون تقليل الطاقة المنتجة عن طريق حرق الوقود.

كان لدى أوروبا وأمريكا الشمالية قوانين للهواء النظيف منذ ما يقرب من نصف قرن.ومنذ عام 2013 - في أعقاب سلسلة من الضباب الدخاني المنهكة في العديد من المدن - تبعتها الصين بسرعة مذهلة.فقد انخفضت انبعاثات الهباء الجوي البشرية المنشأ بنسبة 70% في غضون عقد من الزمن، وانخفضت انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت بشكل أكبر، من 20.4 مليون طن في عام 2013 إلى 2.4 مليون طن في عام 2022.

وقد تتبع الباحثون الصينيون تأثير ذلك على المناخ المحلي بشيء من التفصيل.ويقدر يانج يانج، عالم فيزياء الغلاف الجوي بجامعة نانجينج لعلوم وتكنولوجيا المعلومات، أنه بحلول عام 2017، كان عزز اتجاه الاحترار العالمي الحالي في شرق الصين بمقدار 0.1 درجة مئوية.ومع توسع نطاق عملية التنظيف، بما في ذلك وسائل النقل، قام يتوقع ومن المتوقع أن يرتفع هذا التسخين الإضافي إلى ما بين 0.2 و0.5 درجة مئوية بحلول عام 2030، وإلى أكثر من 0.5 درجة مئوية بحلول عام 2060.https://flo.uri.sh/visualisation/18099847/embed

ويتوقع يانغ أن يؤدي ذلك أيضًا إلى إحداث تغييرات في الدورة الجوية المحلية، مما سيؤدي إلى هطول المزيد من الأمطار على جنوب الصين وخارجها، في البلدان المجاورة مثل الفلبين.ويشير البحث الجديد الذي أجراه تشنغ إلى أن التأثيرات بعيدة المدى بالفعل، وتمتد عبر المحيط الهادئ لإنشاء The Blob على شواطئ الولايات المتحدة.

---

في أي مكان آخر يمكننا أن نتوقع تعطيل تغير المناخ المحلي؟وخارج الصين، يستكشف الباحثون احتمالات حدوث مفاجآت مناخية محيطية ناجمة عن الجهود الأخيرة لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت الناتجة عن النقل البحري.

لطالما كان الديزل الكبريتي القذر هو الوقود المفضل في مراجل السفن.ونتيجة لذلك، كانت أساطيل الشحن العالمية حتى وقت قريب تطلق أكثر من 10 ملايين طن من ثاني أكسيد الكبريت سنويًا، مما ساهم بنسبة تتراوح بين 10 و20 بالمائة من إجمالي "التأثيرات" المناخية البشرية الناتجة عن الهباء الجوي، كما يقول مايكل دايموند، الذي يدرس الهباء الجوي والمناخ في جامعة ولاية فلوريدا. .

السفن هي أ سبب رئيسي تراكم الهباء الجوي فوق المحيطات، حيث لا يوجد عادة سوى عدد قليل من المصادر الأخرى البشرية المنشأ.تُظهر صور الأقمار الصناعية مسارات واضحة للسحب الممتدة على طول طرق الشحن الرئيسية.

وبطبيعة الحال، يؤدي حرق وقود السفن إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون.ولكن حتى وقت قريب، ربما كانت انبعاثات الهباء الجوي الصادرة عن السفن سبباً في تبريد الكوكب أكثر من ارتفاع درجة حرارته من خلال انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري الكوكبي.لكن هذا يتغير.يبدو أن السفن مستعدة للتحول من المبردات الكوكبية إلى سخانات الكواكب.

يمكن أن يوفر التخلص من غاز الميثان، وهو غاز دفيئة قصير العمر، حلاً سريعًا لبعض تأثيرات الهباء الجوي المفقود.

في عام 2020، استجابت المنظمة البحرية الدولية (IMO) التابعة للأمم المتحدة للضغوط المتزايدة لتطهير الهواء حول الموانئ من خلال تقليل نسبة الكبريت المسموح بها في وقود الشحن من 3.5 بالمائة إلى 0.5 بالمائة.وقد أدى انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت الصادرة عن السفن بالفعل إلى ظهور عدد أقل من السحب فوق ممرات الشحن وارتفاع درجات حرارة المحيطات.

يقول دايموند إن لديه ورقة بحثية تخضع حاليًا لمراجعة النظراء، والتي "تتلخص في أن ما يقرب من ثلث موجة الحرارة البحرية في شمال المحيط الأطلسي [في العام الماضي] قد يُعزى إلى لوائح المنظمة البحرية الدولية". في غضون ذلك، شارك بوث في تأليف كتاب أ ورق نُشر مسبقًا على الإنترنت هذا الشهر والذي يقول إن تخفيضات انبعاثات الشحن "قد تساعد في تفسير جزء من القفزة السريعة في درجات الحرارة العالمية خلال الأشهر الـ 12 الماضية".

---

إلى أين نتجه؟

وإذا عمل العالم بنجاح نحو خفض انبعاثات الغازات الدفيئة في العقود المقبلة، مع الاستمرار في الوقت نفسه في الحد من الهباء الجوي، فلا يزال بوسعنا أن نتوقع استمرار الانحباس الحراري الذي يشكل خفض الهباء الجوي سبباً متزايداً له.

شارك يانغ مؤخرًا في تأليف أ ورق والتي تتنبأ بعالم في منتصف القرن حيث التأثير الحراري للهواء النقي "يفوق بكثير تأثير الغازات المسببة للانحباس الحراري الكوكبي". ويقول إنه ستكون هناك "موجات حر رطبة متزايدة ذات مدة أطول وسعات أقوى".

إذن ما الذي يمكن فعله؟هل يمكن للعالم أن يحصل على هواء نظيف مع الحفاظ في الوقت نفسه على ارتفاع درجات الحرارة إلى مستويات يمكن تحملها وتجنب تفاقم موجات الحرارة في المحيطات؟

اتفق معظم العلماء الذين تحدثنا إليهم في هذا المقال على أن أفضل طريق هو مضاعفة الجهود للحد من انبعاثات الغازات الدفيئة.لكن دايموند يشير إلى أن معضلة الهباء الجوي تسلط الضوء على الحاجة إلى إعطاء الأولوية للخفض انبعاثات الميثان.

ويأتي غاز الدفيئة الخبيث هذا في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث الأهمية باعتباره أكثر دفئًا للكوكب.في الوقت الحالي، يشير دايموند إلى أن تأثير الاحترار الخاص به يكاد يكون مطابقًا لمتوسط ​​تأثير التبريد لانبعاثات الهباء الجوي المستمرة.ولأن الميثان هو غاز دفيئة قصير العمر نسبيا، حيث يستمر في الغلاف الجوي لمدة عشر سنوات فقط، فإن التخلص منه يمكن أن يوفر حلا سريعا لبعض تأثيرات الهباء الجوي المفقود.ولحسن الحظ، هناك ثمرة قريبة لتحقيق ذلك:وتشمل الإجراءات الأسهل والأرخص منع تنفيس غاز الميثان من آبار الغاز والنفط وخطوط الأنابيب.

لكي نكون واضحين، لا أحد ــ ولكن لا أحد ــ يقترح علينا أن نتوقف عن تنظيف الهباء الجوي.سيكون عدد القتلى كبيرًا جدًا.

مصدر: ييل