طوف جليدي ينجرف في سفالبارد ، النرويج. Sven-Erik Arndt / Arterra / Universal Images Group عبر Getty Images

في كل عام ، يتقلص الغطاء الجليدي البحري في المحيط المتجمد الشمالي إلى نقطة منخفضة في منتصف سبتمبر. هذا العام تبلغ مساحتها 1.44 مليون ميل مربع (3.74 مليون كيلومتر مربع) فقط ثاني أدنى قيمة في 42 عامًا منذ أن بدأت الأقمار الصناعية في أخذ القياسات. الجليد اليوم يغطي فقط 50٪ من المساحة التي غطتها قبل 40 سنة في أواخر الصيف.

الحد الأدنى لمدى الجليد لهذا العام هو الأدنى في سجل الأقمار الصناعية البالغ من العمر 42 عامًا باستثناء عام 2012 ، مما يعزز الاتجاه الهبوطي طويل الأجل في الغطاء الجليدي في القطب الشمالي. كان متوسط ​​كل من العقود الأربعة الماضية أقل على التوالي من الجليد البحري في الصيف. NSIDC

كما أظهر الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ، مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أعلى من أي وقت مضى في تاريخ البشرية. آخر مرة وصلت فيها تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى مستوى اليوم - حوالي 412 جزء في المليون - كان قبل 3 ملايين سنة ، خلال عصر البليوسين.

كعلماء جيولوجيا يدرسون تطور مناخ الأرض و كيف تخلق ظروفًا للحياة، نرى الظروف المتطورة في القطب الشمالي كمؤشر على كيفية تغير المناخ يمكن أن يغير الكوكب. إذا استمرت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية في الارتفاع ، فيمكن أن تعيد الأرض إلى ظروف العصر البليوسيني ، مع ارتفاع مستويات سطح البحر ، وأنماط الطقس المتغيرة والظروف المتغيرة في كل من العالم الطبيعي و المجتمعات البشرية.

البليوسين القطب الشمالي

نحن جزء من فريق من العلماء الذين حللوا نوى الرواسب من بحيرة الجيتجين في شمال شرق روسيا في عام 2013 لفهم مناخ القطب الشمالي تحت مستويات أعلى من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. تُظهر حبوب اللقاح الأحفورية المحفوظة في هذه النوى أن منطقة القطب الشمالي البليوسينية كانت مختلفة تمامًا عن وضعها الحالي.

اليوم القطب الشمالي سهل بلا أشجار ولا يوجد سوى القليل منه نباتات التندرا، مثل الحشائش والرسديات وبعض النباتات المزهرة. في المقابل ، احتوت النوى الروسية للرواسب حبوب اللقاح من الأشجار مثل الصنوبر والتنوب والتنوب والشوكران. وهذا يبين أن الغابات الشمالية، التي تنتهي اليوم مئات الأميال جنوبًا وغربًا في روسيا وفي الدائرة القطبية الشمالية في ألاسكا ، وصلت مرة واحدة إلى المحيط المتجمد الشمالي عبر جزء كبير من القطب الشمالي في روسيا وأمريكا الشمالية.

نظرًا لأن القطب الشمالي كان أكثر دفئًا في العصر البليوسيني ، لم تكن صفيحة جرينلاند الجليدية موجودة. كانت الأنهار الجليدية الصغيرة على طول الساحل الشرقي الجبلي لجرينلاند من بين الأماكن القليلة التي يوجد بها جليد على مدار العام في القطب الشمالي. كانت الأرض البليوسينية تحتوي على جليد في طرف واحد فقط - في أنتاركتيكا - وكان هذا الجليد موجودًا أقل شمولاً وأكثر عرضة للذوبان.

نظرًا لأن المحيطات كانت أكثر دفئًا ولم تكن هناك صفائح جليدية كبيرة في نصف الكرة الشمالي ، فقد كان مستوى سطح البحر أعلى من 30 إلى 50 قدمًا (9 إلى 15 مترًا) حول العالم عما هو عليه اليوم. كانت السواحل بعيدة عن مواقعها الحالية. كانت المناطق التي هي الآن سنترال فالي بكاليفورنيا وشبه جزيرة فلوريدا وساحل الخليج تحت الماء. وكذلك كانت الأرض التي تقف فيها المدن الساحلية الكبرى مثل نيويورك وميامي ولوس أنجلوس وهيوستن وسياتل.

أدت فصول الشتاء الأكثر دفئًا عبر ما يُعرف الآن بغرب الولايات المتحدة إلى تقليل كثافة الثلج ، والتي تحدث هذه الأيام توفر الكثير من مياه المنطقة. كان الغرب الأوسط والسهول الكبرى اليوم أكثر دفئًا وجفافًا لدرجة أنه كان من المستحيل زراعة الذرة أو القمح هناك.

لماذا كان هناك الكثير من ثاني أكسيد الكربون في العصر البليوسيني؟

كيف وصلت تركيزات ثاني أكسيد الكربون خلال العصر البليوسيني إلى مستويات مماثلة اليوم؟ لن يظهر البشر على الأرض لمدة مليون سنة أخرى على الأقل ، واستخدامنا للوقود الأحفوري أكثر حداثة. الإجابة هي أن بعض العمليات الطبيعية التي حدثت على الأرض طوال تاريخها تطلق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، بينما يستهلكه البعض الآخر. النظام الرئيسي الذي يحافظ على توازن هذه الديناميكيات ويتحكم في مناخ الأرض هو ترموستات عالمي طبيعي ، تنظمه الصخور التي تتفاعل كيميائيا مع CO2 وإخراجها من الغلاف الجوي.

ويؤدي تأثير الصوب الزراعية إلى زيادة درجات حرارة السطح ، وفي بعض الأماكن ، هطول الأمطار. تعمل هذه معًا على تسريع عملية تجوية صخور السيليكات. تؤدي التجوية الأسرع بدورها إلى إزالة المزيد من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي (السهم الأصفر). تعتمد قوة تأثير الاحتباس الحراري على مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. جريتاشوم / ويكيبيديا

في التربة ، تتحلل بعض الصخور باستمرار إلى مواد جديدة في تفاعلات تستهلك ثاني أكسيد الكربون. تميل هذه التفاعلات إلى التسارع عندما تكون درجات الحرارة وهطول الأمطار أعلى - بالضبط الظروف المناخية التي تحدث عندما ترتفع تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي.

لكن هذا الترموستات لديه تحكم داخلي. عندما يزداد ثاني أكسيد الكربون ودرجات الحرارة وتتسارع عملية التجوية الصخرية ، فإنها تسحب المزيد من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. إذا بدأ ثاني أكسيد الكربون في الانخفاض ، تبرد درجات الحرارة وتتباطأ التجوية الصخرية على مستوى العالم ، مما يسحب كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون.

يمكن أن تعمل تفاعلات التجوية الصخرية أيضًا بشكل أسرع حيث تحتوي التربة على الكثير من الأسطح المعدنية المكشوفة حديثًا. تشمل الأمثلة المناطق ذات التعرية العالية أو الفترات التي دفعت فيها العمليات التكتونية للأرض الأرض إلى أعلى ، مما أدى إلى إنشاء سلاسل جبلية رئيسية ذات منحدرات شديدة.

يعمل ترموستات التجوية الصخرية بوتيرة بطيئة جيولوجيًا. على سبيل المثال ، في نهاية عصر الديناصورات منذ حوالي 65 مليون سنة ، قدر العلماء أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كانت بين 2 و 2,000 جزء في المليون. استغرق الأمر أكثر من 4,000 مليون سنة لتقليلها بشكل طبيعي إلى حوالي 50 جزء في المليون في البليوسين.

نظرًا لأن التغيرات الطبيعية في مستويات ثاني أكسيد الكربون حدثت ببطء شديد ، فإن التحولات الدورية في نظام مناخ الأرض كانت أيضًا بطيئة جدًا. كان للنظم الإيكولوجية ملايين السنين للتكيف والتكيف والاستجابة ببطء للمناخات المتغيرة.

{vembed Y = 2hNgEVFMJnQ}
تعمل موجات الحر في الصيف على تغيير شمال سيبيريا ، مما يؤدي إلى إذابة الجليد السرمدي وخلق الظروف الملائمة لحرائق الغابات واسعة النطاق.

مستقبل شبيه بالبلوسين؟

تطغى الأنشطة البشرية اليوم على العمليات الطبيعية التي تسحب ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. في فجر العصر الصناعي في عام 2 ، بلغ مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تقريبًا أجزاء 280 لكل مليون. لقد استغرق البشر 200 عام فقط لعكس المسار الذي بدأ تمامًا قبل 50 مليون عام وإعادة الكوكب إلى مستويات ثاني أكسيد الكربون التي لم يختبرها منذ ملايين السنين.

حدث معظم هذا التحول منذ الحرب العالمية الثانية. الزيادات السنوية من 2-3 أجزاء في المليون شائعة الآن. واستجابة لذلك ، ترتفع درجة حرارة الأرض بوتيرة سريعة. منذ عام 1880 تقريبًا ارتفعت درجة حرارة الكوكب 1 درجة مئوية (2 درجة فهرنهايت) - أسرع بعدة مرات من أي حلقة من موجات الاحتباس الحراري خلال الـ 65 مليون سنة الماضية من تاريخ الأرض.

في القطب الشمالي ، أدى فقدان الجليد والغطاء الجليدي العاكس إلى تضخيم هذا الاحترار إلى +5 درجة مئوية (9 فهرنهايت). ونتيجة لذلك ، تتجه تغطية الجليد البحري في القطب الشمالي في فصل الصيف نحو الأسفل والأدنى. يتوقع العلماء أن القطب الشمالي سيكون خالية تمامًا من الجليد في الصيف خلال العقدين المقبلين.

ليس هذا هو الدليل الوحيد على الاحترار الشديد في القطب الشمالي. سجل العلماء معدلات ذوبان الصيف الشديدة عبر الصفيحة الجليدية في جرينلاند. في أوائل أغسطس ، آخر الجرف الجليدي المتبقي لكندا ، في إقليم نونافوت ، انهارت في البحر. أجزاء من القطب الشمالي سيبيريا و سفالبارد، مجموعة من الجزر النرويجية في المحيط المتجمد الشمالي ، وصلت إلى درجات حرارة عالية قياسية هذا الصيف.

ستكون المدن الساحلية ومناطق سلة الخبز الزراعية وإمدادات المياه للعديد من المجتمعات مختلفة جذريًا إذا عاد هذا الكوكب إلى عالم البليوسين CO2. هذا المستقبل ليس حتميًا - لكن تجنبه سيتطلب خطوات كبيرة الآن لتقليل استخدام الوقود الأحفوري وخفض ترموستات الأرض.

حول المؤلف

جولي بريغهام جريت ، أستاذة علوم الأرض ، جامعة ماساتشوستس في امهرست وستيف بيتش ، أستاذ مشارك في علوم الأرض ، جامعة ماساتشوستس في امهرست

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

الحياة بعد الكربون: التحول العالمي التالي للمدن

by Peter Plastrik ، جون كليفلاند
مستقبل مدننا ليس هو ما كان عليه من قبل. نموذج المدينة الحديثة الذي ترسخت عالميا في القرن العشرين قد عاشت فائدته. لا يمكنها حل المشكلات التي ساعدت في خلقها - خاصة الاحتباس الحراري. لحسن الحظ ، يظهر نموذج جديد للتنمية الحضرية في المدن لمعالجة حقائق تغير المناخ بقوة. إنه يحول الطريقة التي تصمم بها المدن وتستخدم الفضاء المادي ، وتولد ثروة اقتصادية ، وتستهلك الموارد وتتخلص منها ، وتستغل النظم الإيكولوجية الطبيعية وتحافظ عليها ، وتستعد للمستقبل. متاح في أمازون

الإنقراض السادس: تاريخ غير طبيعي

من اليزابيث كولبرت
على مدى نصف مليار سنة مضت ، حدثت خمس حالات انقراض جماعي ، عندما تعاقد تنوع الحياة على الأرض فجأة وبشكل دراماتيكي. العلماء في جميع أنحاء العالم يراقبون الآن الانقراض السادس ، وتوقع أن يكون أكثر انقراض حدث مدمر منذ تأثير الكويكبات التي قضت على الديناصورات. هذه المرة ، هذه الجثة هي لنا. في النثر الذي كان صريحا ومسلية ومطلعا في وقت واحد ، نيويوركر تخبرنا الكاتبة إليزابيث كولبير لماذا وكيف غيّر البشر الحياة على كوكب الأرض بطريقة لم يكن بها أي نوع من قبل. البحث المتشابك في ستة مجالات ، وصف للأنواع الرائعة التي فقدت بالفعل ، وتاريخ الانقراض كمفهوم ، يوفر Kolbert سرد مؤثر وشامل للاختفاء الذي يحدث أمام أعيننا. إنها تُظهر أن الانقراض السادس من المرجح أن يكون إرث البشرية الأطول ، ويجبرنا على إعادة التفكير في السؤال الأساسي حول معنى أن تكون إنسانًا. متاح في أمازون

حروب المناخ: الكفاح من أجل البقاء مع ارتفاع درجة حرارة العالم

بقلم جوين داير
موجات اللاجئين المناخ. العشرات من الدول الفاشلة. حرب شاملة. من واحد من أكبر المحللين الجيوسياسيين في العالم ، تأتي لمحة مرعبة عن الحقائق الاستراتيجية في المستقبل القريب ، عندما يدفع التغير المناخي قوى العالم نحو سياسة البقاء على قيد الحياة. بصمة وراسخة ، حروب المناخ سيكون واحدا من أهم الكتب في السنوات المقبلة. اقرأها واكتشف ما الذي نتجه إليه. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.