المجال الناشئ لتقليص النقص يساعد الأشخاص على التعامل مع تغير المناخ على نطاق الحي.
إذا تساءلت يومًا عن مدى أهمية الأشياء الصغيرة ، ففكر في خنفساء الجبل الصنوبر. يبلغ حجم الحشرة السوداء اللامعة حجمها تقريبا حوالي عام واحد ، ولكن يمكن لخلية خنفساء أن تسافر إلى ما يصل إلى 30 miles للعثور على شجرة الصنوبر ، حيث يمكن ليرقاتها أن تفقس وتاكل داخل اللحاء. يمكن لحشد من الخنافس أن يدمر صنوبرًا كمبنى شاهق مثل المبنى المكون من ثمانية طوابق ، حيث تنفخ الشجرة لأول مرة ، ثم تتحول إبرها إلى اللون الأحمر الصدري.
في العقد الماضي ، في غابات الصنوبر التي تنتصب عبر الغرب الأمريكي والجنوب الغربي ، من ألاسكا إلى جنوب كاليفورنيا ، ماتت ملايين الفدادين من أشجار الصنوبر في واحدة من أسوأ أوبئة خنفساء الصنوبر التي شهدها أي شخص على الإطلاق.
يشتبه في غابات الغابات منذ أكثر من عقدين أن انفجار الحشرات كان في الأوراق ، بناءً على التنبؤات بالاحترار العالمي. الطقس الأكثر دفئاً يمكن أن يعطي الخنافس والحشرات الأخرى فرصة للتوسع في مناطق جديدة في المناطق المناخية الباردة المتجمدة الشمالية وعلى ارتفاعات عالية. في وقت مبكر من 1991 ، بدأ المديرون في دائرة الغابات في الولايات المتحدة بمناقشة كيفية الاستعداد لانتشار أوبئة الآفات على نطاق واسع. لكن التوقعات العالمية لتغير المناخ ، على الرغم من اتساقها مع الاتجاهات واسعة النطاق ، لم تكن محددة بدرجة كافية لتمييز التغيرات في درجات الحرارة والتضاريس (مثل الارتفاعات المختلفة على طول منحدر الجبل) التي يمكن أن تحدث فرقاً في الخنافس.
التنبؤ بكيفية تأثير التغيرات في المناخ على النباتات والحشرات
تقسم النماذج المناخية العالمية الكوكب إلى شبكة عملاقة وتجمع أي شيء بحجم متنزه يلوستون الوطني إلى بكسل أو اثنين. يقول جيمس باول ، أستاذ الرياضيات في جامعة ولاية يوتاه ، الذي يستخدم تقنيات رياضية للتنبؤ بالكيفية التي تؤثر بها التغيرات في المناخ: "الأشياء التي ستنتهي في النهاية إلى الخنافس ، الكثير منها سيضيع على نطاق تلك النماذج". النباتات والحشرات.
تساعد النتائج على الإجابة عن أسئلة عملية - مثل كيف يمكن أن ينتشر الجفاف في أفريقيا أو مدى سيئ مرض لايم في ماين حيث يسمح الشتاء الدافئ للغزلان بالقرود باتجاه الشمال.
في السنوات العديدة الماضية ، بدأ التقدم في علوم المناخ والحوسبة الفائقة على حد سواء يعرض على الناس مثل باول صورة أكثر تعقيدًا للمستقبل: نماذج تغير المناخ التي تضغط على المقاييس البؤرية. في 2011 ، كشفت جامعة ايداهو نموذج هذا المناخ المستقبلي التقديري للمناطق التي لا يزيد حجمها عن 2.5 كيلومتر فوق كامل الولايات المتحدة القارية. عندما يقترن هذا الأمر بسنوات من البيانات الميدانية حول الأشجار ودرجات الحرارة التي تم جمعها من مجموعة من المواقع من جنوب كاليفورنيا إلى شمال واشنطن ، فإن هذا يكفي من المعلومات عن باول ومساعده ، عالمة الحشرات في الولايات المتحدة الأمريكية باربرا بنتز ، للبدء في رسم خرائط لأماكن الصنوبر. قد تتوسع الخنافس عبر الغرب. سيعطون النتائج لمديري الغابات والمنتزهات حتى يتمكنوا من البدء في التخطيط لكيفية الاستجابة لهجمات خنفساء المستقبل.
ويجري الآن استخدام مثل هذه النماذج الصغيرة في جميع أنحاء العالم للتنبؤ بتفصيل كبير لكيفية تأثير تغير المناخ على أساسيات الحياة. إنها عملية تسمى "تصغير النطاق" - وهي منطقة بحث سريعة الظهور. يبدأ العلماء بواحد أو أكثر من عشرات النماذج المناخية العالمية وبيانات العالم الحقيقي عن الطقس والتضاريس. ﻳﺴﺘﺨﺪﻣﻮن ﻋﻤﻠﻴﺎت اﻟﻤﺤﺎآﺎة اﻟﺤﺎﺳﻮﺑﻴﺔ اﻟﻤﻌﻘﺪة أو اﻟﺤﺴﺎﺑﺎت اﻹﺣﺼﺎﺋﻴﺔ أو آﻠﻴﻬﻤﺎ ﻟﺘﺤﺪﻳﺪ ﻧﺘﺎﺋﺠﻬﺎ إﻟﻰ ﻣﺠﺎل اﻟﻌﻴﻨﺔ. تساعد النتائج على الإجابة عن أسئلة عملية - مثل كيف يمكن أن ينتشر الجفاف في أفريقيا ، وكيف يمكن أن يصبح مرض لايم السيئ في ولاية مين ، حيث أن فصول الشتاء الأكثر دفئًا تسمح لقراد الغزلان بالسير نحو الشمال ، أو كم من الوقت سيغرق نهر كولومبيا في منتصف أو نهاية هذا القرن.
الطلب على التفاصيل
يقول روبرت أوجلزبي ، عالم المناخ في جامعة نبراسكا - لينكولن: "إن الكثير من الاهتمام يبتعد في الواقع عن الأبحاث الأساسية إلى الجانب الأكثر تطبيقية". "ما هي تأثيرات هذه التغيرات المناخية ، وذلك باستخدام مقياس نموذج المناخ عالي الدقة؟"
في ربيع هذا العام ، أصدر Oglesby وعالم المناخ UNL آخر ، كلينتون روو ، النتائج من النماذج خفضت التي تعاملت في قرار من 2،5 كيلومتر مع التضاريس الجبلية في جواتيمالا. عواقب تغير المناخ وخيمة بشكل خاص في بلد عرضة بالفعل للانهيارات الطينية والعواصف الساحلية العنيفة ومع وجود عدد كبير من السكان الذين يعيشون في الفقر. لكن طبوغرافية غواتيمالا غير متساوية للغاية ، فمن الصعب تصور التأثير الكامل مع ضربات الفرشاة الكبيرة في نموذج المناخ العالمي. بتمويل من بنك التنمية للبلدان الأمريكية والحكومة الغواتيمالية ، يقوم Oglesby و Rowe بتدريب علماء في غواتيمالا على استخدام التنبؤات الجديدة في حساب مسائل محددة ، مثل كيفية تأثير تغير المناخ على الفيضانات أو الزراعة أو الطاقة الكهرمائية.
في السيناريوهات التي لا تزال فيها انبعاثات غازات الدفيئة عالية ، تجتاح الحشرات والجفاف مساحات شاسعة من الغابات ، وتحولها إلى شجيرات ومروج من خلال 2100 ، كما يقول هانسن.
يستجيب هذا النوع من الأبحاث للطلب المتزايد على معلومات أكثر تفصيلاً عن تغير المناخ. ففي الولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، طالبت إدارة أوباما جميع الوكالات الفيدرالية بكتابة خطط للتكيف مع ارتفاع درجات الحرارة وتفاقم العواصف والفيضانات وغيرها من الكوارث.
يمكن للنماذج ذات النقاط المنخفضة أيضًا أن تبرز التركيز ، في بعض الأحيان التفاصيل الواضحة المذهلة ، على عواقب إطلاق الكثير من غاز ثاني أكسيد الكربون. في سبتمبر ، كشفت وكالة ناسا عن توقعات مناخية للولايات المتحدة في نطاق أقرب - وهو قرار نصف ميل - يستند إلى أحدث النماذج العالمية من الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، وهي الهيئة الدولية الرائدة لعلماء المناخ. يستخدم أندرو هانسن في جامعة ولاية مونتانا بيانات وكالة ناسا لتقدير ما قد يحدث للأراضي العامة ، مثل متنزهات يلوستون وجراند تيتون وجلاسير الوطنية في شمال روكيز.
في السيناريوهات التي لا تزال فيها انبعاثات غازات الدفيئة عالية ، تجتاح الحشرات والجفاف مساحات شاسعة من الغابات ، وتحولها إلى شجيرات ومروج من خلال 2100 ، كما يقول هانسن. بدون غطاء الأشجار ، يتضاءل الثلج المتساقط ، الذي يحرم مصادر المياه في الغرب. “إنه مثير للغاية. إن جبال الروكي الشمالية هي برج المياه في الغرب.
المزيد من عدم اليقين
بينما تصور نماذج المناخ العالمي صورة لا لبس فيها لكوكب دافئ ، هناك المزيد من عدم اليقين على نطاق ضيق. على سبيل المثال ، من شبه المؤكد أن الجنوب الغربي الأمريكي يصبح أكثر جفافًا. لكن هل يمكن للباحثين التنبؤ بشكل موثوق به حول ميل مربع واحد في باسادينا ، على سبيل المثال ، واضح وموثوق بما فيه الكفاية لكي تبدأ منطقة المياه المحلية في الاستعداد لما هو قادم؟
يقول ويليام جوتوسكي ، أستاذ علم الأرصاد في جامعة ولاية أيوا: "من المؤكد أنه يستحق استكشاف تلك المقاييس المكانية الدقيقة ، مثل كيلومتر واحد ، ولكن علينا أن نعرف ما نعرفه ولا نعرفه". جوتوسكي هو جزء من مجموعة من العلماء الذين قاموا ، قبل خمس سنوات ، بتشكيل تعاون يُعرف بتجربة تنسيق المناخ الإقليمي المنسقة ، وهو مشروع تابع لبرنامج البحوث المناخية العالمي.
يحاول العلماء ، الذين ينحدرون من مؤسسات بحثية في أماكن بعيدة مثل كوريا واستراليا وإيطاليا ، الجمع بين العمل المستقل حول تقليص النقص الذي يحدث في جميع أنحاء العالم ومعرفة الطرق التي تولد النتائج الأكثر موثوقية. كما أنهم يقومون بتطوير تنبؤات متدنية لكل منطقة في العالم على نفس النطاق ، حول 31 miles ، والتي يمكن للعلماء الوصول إليها في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك تلك الموجودة في البلدان النامية التي قد لا تستطيع الوصول إلى نفس تكنولوجيا الحواسيب الفائقة مثل الباحثين في أماكن أخرى.
على مساحة ميل مربع من الميل المربع ، يقوم الباحثون برسم خريطة لأيام الصيف التي ستغرق في الأحياء الداخلية في لوس أنجلوس ، وستنخفض الثلوج بشكل أقل في المنحدرات في جبال سان غابرييل.
في جامعة كاليفورنيا ، قسم علوم الغلاف الجوي والمحيطات في لوس أنجلوس ، يقود العالم أليكس هول فريقاً رائداً في أسلوب خفض المستوى الذي يعتقد أنه يزيل بعض عدم اليقين على النطاق الصغير. بدلاً من الاعتماد على نموذج مناخ عالمي واحد فقط ، كما تفعل بعض أساليب تصغير النطاق ، يجمع منهج UCLA بين محاكاة الكمبيوتر والإحصائيات لتجميع النتائج من نماذج 32. يقوم فريق هول حاليًا بإنتاج تنبؤات مناخية محلية في لوس أنجلوس بتمويل من ، من بين مصادر أخرى ، المدينة وقانون الاسترداد وإعادة الاستثمار الأمريكي من 2009. على مساحة ميل مربع من الميل المربع ، يقوم الباحثون برسم خريطة لأيام الصيف التي ستغرق في الأحياء الداخلية في لوس أنجلوس ، وستنخفض الثلوج بشكل أقل في المنحدرات في جبال سان غابرييل.
مجموعة بيئية محلية تسمى حل المناخوقد تم تأسيسها من قبل جوناثان بارفري ، مفوض المياه والطاقة السابق في المدينة ، وقد استخلصت النتائج التي توصلت إليها جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس للمساعدة في حفز المناقشات العامة حول تخضير لوس أنجلوس والتحضير لآثار تغير المناخ. في العام الماضي ، ساعدت مجموعة Parfrey في دفع LA لتصبح أول مدينة رئيسية تتبنى قوانين البناء التي تتطلب "أسقف باردة"، والتي تعكس أشعة الشمس وتجعل المنازل أقل عرضة لارتفاع درجة الحرارة ، في المنازل الجديدة والمجددة. يعتقد برفري أن النماذج المتدنية تقدم أيضًا تفاصيل ملموسة كافية لإيقاظ الأشخاص إلى ما هو على المحك.
"من خلال الوصول إلى مستوى الحي ، سنساعد الناس على فهم ما يعنيه تغير المناخ بالنسبة لهم ، ومنزلهم ، وعائلتهم" ، كما يقول.
ظهر هذا المقال أصلا على Ensia
عن المؤلف
مادلين أوستراندر صحفية مستقلة ومحرر مساهم في YES! مجلة ، وزميل الصحافة الصحية الوطنية 2014. تكتب عن تغير المناخ والبيئة لمنافذ مثل الجزيرة أمريكا وذا نيشن وهاي كنتري نيوز. تعيش في سياتل ، واشنطن.
أوصى كتاب:
كازينو المناخ: المخاطر وعدم اليقين، والاقتصاد من أجل عالم الاحتباس الحراري
وليام د. نوردهاوس. (الناشر: مطبعة جامعة ييل ، أكتوبر 2013)
يجمع ويليام نوردهاوس جميع القضايا المهمة المحيطة بالنقاش حول المناخ ، ويصف العلوم والاقتصاد والسياسة المتضمنة - والخطوات اللازمة للحد من مخاطر الاحتباس الحراري. باستخدام لغة يسهل الوصول إليها لأي مواطن معني مع الحرص على تقديم وجهات نظر مختلفة بشكل عادل ، فإنه يناقش المشكلة من البداية إلى النهاية: من البداية ، حيث ينشأ الاحترار من استخدامنا الشخصي للطاقة ، حتى النهاية ، حيث تستخدم المجتمعات لوائح أو ضرائب أو إعانات لإبطاء انبعاثات الغازات المسؤولة عن تغير المناخ. يقدم نوردهاوس تحليلًا جديدًا لسبب فشل السياسات السابقة ، مثل بروتوكول كيوتو ، في إبطاء انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، وكيف يمكن أن تنجح الأساليب الجديدة ، وما هي أدوات السياسة التي ستعمل على تقليل الانبعاثات بشكل أكثر فعالية. باختصار ، يوضح مشكلة محددة في عصرنا ويضع الخطوات الحاسمة التالية لإبطاء مسار الاحتباس الحراري.
انقر هنا للحصول على مزيد من المعلومات و / أو لطلب هذا الكتاب على الأمازون.
