درس الباحثون عينات الإسفنج من شرق البحر الكاريبي. شترستوك
وتجاوزت درجات الحرارة العالمية بالفعل 1.5 درجة مئوية وقد تتجاوز درجتين مئويتين في وقت لاحق من هذا العقد دراسة الأولى في العالم لقد قادت. وتشير النتائج المثيرة للقلق، استنادا إلى سجلات درجات الحرارة الموجودة في الهياكل العظمية للإسفنج البحري، إلى أن تغير المناخ العالمي قد تقدم إلى أبعد بكثير مما كان يعتقد سابقا.
إن انبعاثات غازات الدفيئة التي يسببها الإنسان تؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري. إن الحصول على معلومات دقيقة حول مدى الانحباس الحراري أمر بالغ الأهمية، لأنه يساعدنا على فهم ما إذا كانت الظواهر الجوية المتطرفة أكثر احتمالا في المستقبل القريب، وما إذا كان العالم يحرز تقدما في الحد من الانبعاثات.
وحتى الآن، استندت تقديرات ارتفاع درجة حرارة أعالي المحيطات بشكل أساسي إلى سجلات درجات حرارة سطح البحر، إلا أن هذه السجلات يعود تاريخها إلى حوالي 180 عامًا فقط. وبدلاً من ذلك، قمنا بدراسة 300 عام من السجلات المحفوظة في الهياكل العظمية للإسفنجيات البحرية طويلة العمر من شرق البحر الكاريبي. وعلى وجه الخصوص، قمنا بفحص التغيرات في كمية المادة الكيميائية المعروفة باسم "السترونتيوم" في هياكلها العظمية، والتي تعكس التغيرات في درجات حرارة مياه البحر على مدى حياة الكائن الحي.
إن الحفاظ على متوسط ارتفاع درجة الحرارة العالمية أقل من 1.5 درجة مئوية منذ عصور ما قبل الصناعة هو هدف اتفاق باريس للمناخ لعام 2015. ويشير بحثنا المنشور في مجلة Nature Climate Change إلى أن الفرصة قد فاتت. وربما تكون حرارة الأرض قد وصلت بالفعل إلى 1.7 درجة مئوية على الأقل منذ عصور ما قبل الصناعة ــ وهو اكتشاف مثير للقلق العميق.
الحصول على مقياس لحرارة المحيط
يسبب الاحتباس الحراري تغيرات كبيرة في مناخ الأرض. وقد ظهر ذلك جلياً مؤخراً خلال فترة غير مسبوقة موجات الحر عبر جنوب أوروبا والصين وأجزاء كبيرة من أمريكا الشمالية.
تغطي المحيطات أكثر من 70٪ سطح الأرض وتمتص كمية هائلة من الحرارة وثاني أكسيد الكربون. يتم حساب درجات حرارة السطح العالمية تقليديًا من خلال متوسط درجة حرارة الماء عند سطح البحر، والهواء فوق سطح الأرض مباشرة.
لكن سجلات درجات الحرارة التاريخية للمحيطات غير مكتملة. تم جمع التسجيلات الأولى لدرجات حرارة البحر عن طريق إدخال مقياس حرارة في عينات المياه التي تم جمعها عن طريق السفن. السجلات المنهجية متاحة فقط منذ خمسينيات القرن التاسع عشر، وعندها فقط بتغطية محدودة. وبسبب هذا النقص في البيانات السابقة، حددت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ فترة ما قبل الصناعة على أنها من 1850 إلى 1900.
لكن البشر ظلوا يضخون مستويات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منذ ذلك الحين على الأقل أوائل 1800s. لذا فإن الفترة الأساسية التي يتم قياس الاحترار منها يجب أن يتم تحديدها بشكل مثالي بدءًا من منتصف القرن الثامن عشر أو قبل ذلك.
ما هو أكثر من ذلك، سلسلة من استثنائية الانفجارات البركانية الكبيرة حدثت في أوائل القرن التاسع عشر، مما تسبب في تبريد عالمي هائل. وهذا يزيد من صعوبة إعادة بناء درجات الحرارة الأساسية المستقرة للمحيطات بدقة.
ولكن ماذا لو كانت هناك طريقة لقياس درجات حرارة المحيطات بدقة على مدى قرون في الماضي؟ يوجد ما يسمى "قياس الحرارة بالإسفنجة الصلبة".
دراسة اسفنجة خاصة
تصلب الإسفنج هي مجموعة من الإسفنج البحري تشبه المرجان الصلب من حيث أنها تنتج هيكلًا كربونيًا. لكنها تنمو بمعدل أبطأ بكثير ويمكن أن تعيش لمئات السنين.
تشتمل الهياكل العظمية على عدد من العناصر الكيميائية بما في ذلك السترونتيوم والكالسيوم. تختلف نسبة هذين العنصرين خلال الفترات الأكثر دفئًا وبرودة. وهذا يعني أن الإسفنجيات الصلبة يمكن أن توفر مذكرات مفصلة عن درجات حرارة البحر، بدقة تصل إلى 0.1 درجة مئوية فقط.
قمنا بدراسة أنواع الإسفنج سيراتوبوريلا نيكولسوني. وهي تحدث في شرق البحر الكاريبي، حيث يكون التقلب الطبيعي لدرجات حرارة أعالي المحيطات منخفضًا مما يجعل من السهل اكتشاف آثار تغير المناخ. أردنا التحقق من درجات الحرارة في جزء من المحيط يُعرف باسم "طبقة المحيط المختلطة". هذا هو الجزء العلوي من المحيط، حيث يتم تبادل الحرارة بين الغلاف الجوي وداخل المحيط.
لقد نظرنا إلى درجات حرارة تعود إلى 300 عام مضت، لنرى ما إذا كانت الفترة الزمنية الحالية التي تحدد درجات حرارة ما قبل الصناعة دقيقة أم لا. إذن ماذا وجدنا؟
أظهرت سجلات الإسفنج درجات حرارة ثابتة تقريبًا من 1700 إلى 1790 ومن 1840 إلى 1860 (مع وجود فجوة في المنتصف بسبب التبريد البركاني). لقد وجدنا أن ارتفاع درجات حرارة المحيطات بدأ منذ منتصف ستينيات القرن التاسع عشر، وكان واضحًا بشكل لا لبس فيه بحلول منتصف سبعينيات القرن التاسع عشر. يشير هذا إلى أنه يجب تعريف فترة ما قبل الصناعة على أنها الأعوام من 1860 إلى 1870.
الآثار المترتبة على هذه النتائج عميقة.
ماذا يعني هذا بالنسبة للاحتباس الحراري؟
وباستخدام خط الأساس الجديد هذا، تظهر صورة مختلفة تمامًا لظاهرة الانحباس الحراري العالمي. ويظهر أن ارتفاع درجة حرارة المحيطات بسبب النشاط البشري بدأ قبل عدة عقود على الأقل مما افترضته الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في السابق.
ويقاس تغير المناخ على المدى الطويل عادة بمتوسط الاحترار على مدى الثلاثين عاما من عام 30 إلى عام 1961، فضلا عن الاحترار في العقود الأخيرة.
تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أنه في الفترة ما بين نهاية فترة ما قبل الصناعة المحددة حديثًا ومتوسط الثلاثين عامًا المذكور أعلاه، زادت درجات حرارة المحيطات وسطح الأرض بمقدار 30 درجة مئوية. وهذا أعلى بكثير من ارتفاع درجات الحرارة بمقدار 0.9 درجة مئوية الذي قدرته الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، باستخدام الإطار الزمني التقليدي لفترة ما قبل الصناعة.
أضف إلى ذلك متوسط الاحتباس الحراري 0.8 درجة مئوية من عام 1990 إلى السنوات الأخيرة، وربما ارتفعت درجة حرارة الأرض في المتوسط بما لا يقل عن 1.7 درجة مئوية منذ عصور ما قبل الصناعة. ويشير هذا إلى أننا تجاوزنا هدف 1.5 درجة مئوية الذي حددته اتفاقية باريس.
ويشير أيضًا إلى أن الهدف الأسمى للاتفاقية، وهو إبقاء متوسط الانحباس الحراري العالمي أقل من درجتين مئويتين، من المرجح جدًا الآن أن يتم تجاوزه بحلول نهاية عشرينيات القرن الحادي والعشرين - أي قبل ما يقرب من عقدين من الزمن عما كان متوقعًا.
أنتجت دراستنا أيضًا نتيجة مثيرة للقلق. منذ أواخر القرن العشرين، ارتفعت درجات حرارة الأرض والهواء بمعدل ضعف معدل ارتفاع سطح المحيطات تقريبًا، وهي الآن أعلى من مستويات ما قبل الصناعة بأكثر من درجتين مئويتين. ويتسق هذا مع الانخفاض الموثق جيدًا في التربة الصقيعية في القطب الشمالي وزيادة تواتر موجات الحر وحرائق الغابات والجفاف حول العالم.
يجب علينا أن نتصرف الآن
وتشير تقديراتنا المنقحة إلى أن تغير المناخ وصل إلى مرحلة أكثر تقدما مما كنا نعتقد. وهذا مدعاة لقلق كبير.
يبدو أن البشرية أضاعت فرصتها للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى 1.5 درجة مئوية وأمامها مهمة صعبة للغاية للحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة أقل من درجتين مئويتين. وهذا يؤكد الحاجة الملحة لخفض الانبعاثات العالمية إلى النصف بحلول عام 2.
مالكولم مكولوتش، دكتور جامعى، جامعة غرب أستراليا
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
المستقبل الذي نختاره: النجاة من أزمة المناخ
بقلم كريستيانا فيغيريس وتوم ريفيت كارناك
يقدم المؤلفون ، الذين لعبوا أدوارًا رئيسية في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ ، رؤى واستراتيجيات لمعالجة أزمة المناخ ، بما في ذلك العمل الفردي والجماعي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار
ديفيد والاس ويلز
يستكشف هذا الكتاب العواقب المحتملة للتغير المناخي غير الخاضع للرقابة ، بما في ذلك الانقراض الجماعي ، وندرة الغذاء والماء ، وعدم الاستقرار السياسي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
وزارة المستقبل: رواية
بواسطة كيم ستانلي روبنسون
تتخيل هذه الرواية عالم المستقبل القريب يتصارع مع تأثيرات تغير المناخ وتقدم رؤية لكيفية تحول المجتمع لمعالجة الأزمة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
تحت سماء بيضاء: طبيعة المستقبل
من اليزابيث كولبرت
يستكشف المؤلف تأثير الإنسان على العالم الطبيعي ، بما في ذلك تغير المناخ ، وإمكانية الحلول التكنولوجية لمواجهة التحديات البيئية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
حرره بول هوكين
يقدم هذا الكتاب خطة شاملة لمعالجة تغير المناخ ، بما في ذلك الحلول من مجموعة من القطاعات مثل الطاقة والزراعة والنقل.
