العالم يسخن. أصبحت الأرض والمحيطات أكثر دفئًا الآن مما كانت عليه عندما بدأ حفظ السجلات ، في عام 1880 ، ولا تزال درجات الحرارة ترتفع إلى الأعلى. هذا الارتفاع في الحرارة هو الاحتباس الحراري باختصار.
فيما يلي الأرقام العارية ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA): بين عامي 1880 و 1980 ، زادت درجة الحرارة السنوية العالمية بمعدل 0.13 درجة فهرنهايت (0.07 درجة مئوية) لكل عقد في المتوسط. منذ عام 1981 ، تسارع معدل الزيادة إلى 0.32 درجة فهرنهايت (0.18 درجة مئوية) لكل عقد. وقد أدى ذلك إلى زيادة إجمالية في درجة الحرارة العالمية 3.6 درجة فهرنهايت (2 درجة مئوية) اليوم مقارنة بعصر ما قبل الصناعة. في عام 2019 ، كان متوسط درجة الحرارة العالمية فوق اليابسة والمحيطات 1.75 درجة فهرنهايت (0.95 درجة مئوية) فوق متوسط القرن العشرين. هذا جعل 2019 العام الثاني الأكثر سخونة على الإطلاق ، بعد عام 2016 فقط.
سبب هذا الارتفاع في الحرارة من قبل البشر. أدى حرق الوقود الأحفوري إلى إطلاق غازات الدفيئة في الغلاف الجوي ، والتي تحبس الدفء من الشمس وتدفع درجات حرارة السطح والهواء.
كيف يلعب تأثير الاحتباس الحراري دورًا
المحرك الرئيسي لارتفاع درجة الحرارة اليوم هو احتراق الوقود الأحفوري. تعمل هذه الهيدروكربونات على تسخين الكوكب من خلال تأثير الاحتباس الحراري ، والذي ينتج عن التفاعل بين الغلاف الجوي للأرض والإشعاع الوارد من الشمس.
وقال جوزيف ويرن ، أستاذ الجيولوجيا والعلوم البيئية في جامعة بيتسبرغ ، لـ Live Science: "لقد تم اكتشاف الفيزياء الأساسية لتأثير الدفيئة منذ أكثر من مائة عام بواسطة رجل ذكي يستخدم قلم رصاص وورقة فقط".
كان هذا "الرجل الذكي" سفانتي أرهينيوس ، عالم سويدي وحائز على جائزة نوبل. ببساطة ، يضرب الإشعاع الشمسي سطح الأرض ثم يرتد إلى الغلاف الجوي كحرارة. تحجز الغازات الموجودة في الغلاف الجوي هذه الحرارة ، وتمنعها من الهروب إلى فراغ الفضاء (أخبار جيدة للحياة على هذا الكوكب). في ورقة قدمت عام 1895 ، اكتشف أرهينيوس أن غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون يمكن أن تحبس الحرارة بالقرب من سطح الأرض ، وأن التغييرات الصغيرة في كمية تلك الغازات يمكن أن تحدث فرقًا كبيرًا في كمية الحرارة المحتبسة.
من أين تأتي غازات الدفيئة
منذ بداية الثورة الصناعية ، كان البشر يغيرون بسرعة توازن الغازات في الغلاف الجوي. يؤدي حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط إلى إطلاق بخار الماء وثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) والأوزون وأكسيد النيتروز (N2O) ، غازات الاحتباس الحراري الأولية. ثاني أكسيد الكربون هو غاز الدفيئة الأكثر شيوعًا. بين حوالي 800000 سنة وبداية الثورة الصناعية ، بلغ وجود ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي حوالي 280 جزءًا في المليون (جزء في المليون ، مما يعني وجود حوالي 208 جزيئات من ثاني أكسيد الكربون في الهواء لكل مليون جزيء هواء). اعتبارًا من 2018 (العام الأخير عندما تتوفر البيانات الكاملة) ، كان متوسط ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 407.4 جزء في المليون ، وفقًا للمراكز الوطنية للمعلومات البيئية.
قد لا يبدو هذا كثيرًا ، ولكن وفقًا لمعهد سكريبس لعلوم المحيطات ، فإن مستويات ثاني أكسيد الكربون لم تكن عالية منذ عهد بليوسين ، الذي حدث منذ ما بين 3 ملايين و 5 ملايين سنة مضت. في ذلك الوقت ، كان القطب الشمالي خاليًا من الجليد في جزء على الأقل من العام وأكثر دفئًا مما هو عليه اليوم ، وفقًا لبحث 2013 نُشر في مجلة Science.
في عام 2016 ، شكل ثاني أكسيد الكربون 81.6 ٪ من جميع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الأمريكية ، وفقًا لتحليل من وكالة حماية البيئة (EPA).
"نعرف من خلال قياسات مفيدة عالية الدقة أن هناك زيادة غير مسبوقة في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. نحن نعلم أن ثاني أكسيد الكربون يمتص الأشعة تحت الحمراء وأن متوسط درجة الحرارة العالمية في ازدياد" ، كيث بيترمان ، أستاذ الكيمياء في كلية يورك في بنسلفانيا ، أخبر شريكه البحثي ، جريجوري فوي ، أستاذ الكيمياء المساعد في كلية يورك في بنسلفانيا ، Live Science في رسالة بريد إلكتروني مشتركة.
يشق CO2 طريقه إلى الغلاف الجوي من خلال مجموعة متنوعة من الطرق. يؤدي حرق الوقود الأحفوري إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون ، وهو إلى حد بعيد أكبر مساهمة أمريكية في الانبعاثات التي تدفئ العالم. وفقًا لتقرير وكالة حماية البيئة لعام 2018 ، أطلق احتراق الوقود الأحفوري في الولايات المتحدة ، بما في ذلك توليد الكهرباء ، ما يزيد قليلاً عن 5.8 مليار طن (5.3 مليار طن متري) من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في عام 2016. عمليات أخرى - مثل استخدام الوقود من غير الحديد ، وإنتاج الحديد والصلب وإنتاج الأسمنت وحرق النفايات - رفع إجمالي إطلاق ثاني أكسيد الكربون السنوي في الولايات المتحدة إلى 7 مليار طن (6.5 مليار طن متري).
كما تسهم إزالة الغابات بشكل كبير في زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. في الواقع ، تعد إزالة الغابات ثاني أكبر مصدر لثاني أكسيد الكربون (من صنع الإنسان) ، وفقًا لبحث نشرته جامعة ديوك. بعد موت الأشجار ، يطلقون الكربون الذي خزنوه أثناء عملية البناء الضوئي. وفقًا للتقييم العالمي لموارد الغابات لعام 2010 ، فإن إزالة الغابات تطلق ما يقرب من مليار طن من الكربون في الغلاف الجوي سنويًا.
يعد غاز الميثان ثاني أكبر غازات الاحتباس الحراري شيوعًا على مستوى العالم ، ولكنه الأكثر فاعلية في حبس الحرارة. أفادت وكالة حماية البيئة أن الميثان أكثر كفاءة 25 مرة في حبس الحرارة من ثاني أكسيد الكربون. في عام 2016 ، شكل الغاز حوالي 10 ٪ من جميع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الأمريكية ، وفقًا لوكالة حماية البيئة.
يمكن أن يأتي غاز الميثان من مصادر طبيعية عديدة ، لكن البشر يتسببون في جزء كبير من انبعاثات الميثان من خلال التعدين ، واستخدام الغاز الطبيعي ، وتربية الماشية على نطاق واسع ، واستخدام مدافن النفايات. تشكل الماشية أكبر مصدر منفرد للميثان في الولايات المتحدة ، وفقًا لوكالة حماية البيئة ، حيث تنتج الحيوانات ما يقرب من 26 ٪ من إجمالي انبعاثات الميثان.
هناك بعض الاتجاهات المأمولة في أرقام انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الأمريكية. وفقًا لتقرير وكالة حماية البيئة لعام 2018 ، ارتفعت هذه الانبعاثات بنسبة 2.4٪ بين عامي 1990 و 2016 لكنها انخفضت بنسبة 1.9٪ بين عامي 2015 و 2016.
كان جزء من هذا الانخفاض مدفوعًا بفصل الشتاء الدافئ في عام 2016 ، والذي تطلب وقودًا أقل للتدفئة من المعتاد. لكن هناك سببًا مهمًا آخر لهذا الانخفاض الأخير هو استبدال الفحم بالغاز الطبيعي ، وفقًا لمركز حلول المناخ والطاقة. تنتقل الولايات المتحدة أيضًا من اقتصاد قائم على التصنيع إلى اقتصاد خدمة أقل استهلاكًا للكربون. كما حسنت المركبات الموفرة للوقود ومعايير كفاءة الطاقة للمباني الانبعاثات ، وفقًا لوكالة حماية البيئة.
آثار الاحترار العالمي
لا يعني الاحترار العالمي الاحترار فقط ، ولهذا السبب أصبح "تغير المناخ" هو المصطلح المفضل لدى الباحثين وصانعي السياسات. في حين أن العالم أصبح أكثر سخونة في المتوسط ، يمكن أن يكون لهذه الزيادة في درجة الحرارة آثار متناقضة ، مثل العواصف الثلجية الأكثر تواترا وشدة. يمكن لتغير المناخ أن يؤثر وسيؤثر على العالم بعدة طرق كبيرة: عن طريق إذابة الجليد ، وتجفيف المناطق القاحلة بالفعل ، والتسبب في الطقس المتطرف وتعطيل التوازن الدقيق للمحيطات.
ذوبان الجليد
ولعل التأثير الأكثر وضوحا لتغير المناخ حتى الآن هو ذوبان الأنهار الجليدية والجليد البحري. تتراجع الصفائح الجليدية منذ نهاية العصر الجليدي الأخير ، قبل حوالي 11،700 عامًا ، لكن الاحترار الذي حدث في القرن الماضي سارع إلى زوالها. وجدت دراسة أجريت عام 2016 أن هناك احتمالًا بنسبة 99٪ أن يتسبب الاحتباس الحراري في التراجع الأخير للأنهار الجليدية. في الواقع ، أظهر البحث أن هذه الأنهار الجليدية تراجعت 10 إلى 15 ضعف المسافة التي كانت ستقطعها إذا ظل المناخ مستقرًا. تضم الحديقة الجليدية الوطنية في مونتانا 150 نهرًا جليديًا في أواخر القرن التاسع عشر. اليوم ، فقد 26. يمكن أن يتسبب فقدان الأنهار الجليدية في خسائر في الأرواح البشرية ، عندما تزعزع السدود الجليدية التي تعيق البحيرات الجليدية وتنفجر أو عندما تتسبب الانهيارات الثلجية الناجمة عن عدم استقرار القرى في دفن الجليد.
في القطب الشمالي ، يتقدم الاحترار مرتين بسرعة كما هو في خطوط العرض الوسطى ، ويظهر الجليد البحري الإجهاد. بلغ جليد الخريف والشتاء في القطب الشمالي أدنى مستويات قياسية في كل من 2015 و 2016 ، مما يعني أن مساحة الجليد لم تغطي الكثير من البحر المفتوح كما لوحظ سابقًا. وفقًا لوكالة ناسا ، تم قياس أصغر 13 قيمة للحد الأقصى لمدى الشتاء الجليدي البحري في القطب الشمالي في السنوات الـ 13 الماضية. يتشكل الجليد أيضًا في وقت لاحق من الموسم ويذوب بسهولة أكبر في الربيع. وفقًا للمركز الوطني للبيانات الثلجية والجليدية ، انخفض مدى الجليد البحري في يناير بنسبة 3.15٪ لكل عقد على مدار الأربعين عامًا الماضية. يعتقد بعض العلماء أن المحيط المتجمد الشمالي سيشهد صيفًا خالٍ من الجليد في غضون 20 أو 30 عامًا.
في القارة القطبية الجنوبية ، كانت الصورة أقل وضوحًا. تشهد شبه جزيرة أنتاركتيكا الغربية ارتفاعًا في درجة الحرارة أسرع من أي مكان آخر إلى جانب بعض أجزاء القطب الشمالي ، وفقًا لتحالف أنتاركتيكا وجنوب المحيط. شبه الجزيرة هي المكان الذي انكسر فيه الجرف الجليدي Larsen C في يوليو 2017 ، مما أدى إلى إنتاج جبل جليدي بحجم ديلاوير. الآن ، يقول العلماء أن ربع الجليد في غرب أنتاركتيكا معرضة لخطر الانهيار ، وتتدفق الأنهار الجليدية الضخمة وثوين وجزيرة باين أسرع خمس مرات مما كانت عليه في عام 1992.
يختلف الجليد البحري قبالة القارة القطبية الجنوبية بشكل كبير ، على الرغم من أن بعض المناطق قد وصلت بالفعل إلى مستويات قياسية في السنوات الأخيرة. ومع ذلك ، يمكن لهذه السجلات تحمل بصمات تغير المناخ ، لأنها قد تنتج عن انتقال الجليد من الأرض إلى البحر مع ذوبان الأنهار الجليدية أو من التغيرات المرتبطة بالاحترار في الرياح. في عام 2017 ، على الرغم من ذلك ، انعكس هذا النمط من الجليد القياسي بشكل مفاجئ ، مع حدوث انخفاض قياسي. في 3 مارس 2017 ، تم قياس الجليد البحري في القطب الجنوبي على مسافة 71000 ميل مربع (184000 كيلومتر مربع) أقل من القاع السابق ، من عام 1997.
تسخين
سيغير الاحترار العالمي الأشياء بين القطبين أيضًا. من المتوقع أن تصبح العديد من المناطق الجافة بالفعل أكثر جفافا مع ارتفاع درجة حرارة العالم. فعلى سبيل المثال ، من المتوقع أن تشهد السهول الجنوبية الغربية والوسطى للولايات المتحدة ، على سبيل المثال ، "موجات موجزة" على مدى عقود أقسى من أي شيء آخر في الذاكرة البشرية.
بنجامين كوك ، عالم المناخ في معهد جودارد لدراسات الفضاء التابع لناسا في مدينة نيويورك ، والذي نشر بحثًا في عام 2015 ، يشير إلى أن "مستقبل الجفاف في غرب أمريكا الشمالية من المرجح أن يكون أسوأ مما شهده أي شخص في تاريخ الولايات المتحدة". وقال لايف ساينس هذه الجفاف. "إن حالات الجفاف هذه تتجاوز إلى حد بعيد خبرتنا المعاصرة لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل حتى التفكير فيها".
وتوقعت الدراسة احتمال 85٪ من حالات الجفاف التي تستمر لمدة 35 سنة على الأقل في المنطقة بحلول عام 2100. ووجد الباحثون أن الدافع الرئيسي ، هو زيادة تبخر المياه من التربة الحارة والساخنة. سيتم فقدان الكثير من الأمطار التي تقع في هذه المناطق القاحلة.
وفي الوقت نفسه ، وجد بحث عام 2014 أن العديد من المناطق من المرجح أن تشهد هطول أمطار أقل مع ارتفاع درجات الحرارة. ووجدت الدراسة أن المناطق شبه الاستوائية ، بما في ذلك البحر الأبيض المتوسط والأمازون وأمريكا الوسطى وإندونيسيا ، ستكون على الأرجح الأكثر تضرراً ، في حين تجف جنوب أفريقيا والمكسيك وغرب أستراليا وكاليفورنيا أيضًا.
طقس قاس
تأثير آخر للاحترار العالمي: الطقس المتطرف. من المتوقع أن تصبح الأعاصير والأعاصير أكثر كثافة مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. تتبخر المحيطات الأكثر حرارة رطوبة أكثر ، وهو المحرك الذي يدفع هذه العواصف. تتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) التابعة للأمم المتحدة أنه حتى لو قام العالم بتنويع مصادر الطاقة والتحول إلى اقتصاد أقل استفادة من الوقود الأحفوري (المعروف باسم سيناريو A1B) ، فمن المرجح أن تزيد الأعاصير المدارية بنسبة 11٪ مكثف في المتوسط. وهذا يعني المزيد من الأضرار الناجمة عن الرياح والمياه على السواحل المعرضة للخطر.
من المفارقات أن تغير المناخ قد يتسبب أيضًا في حدوث عواصف ثلجية شديدة أكثر تواترًا. وفقًا للمراكز الوطنية للمعلومات البيئية ، أصبحت العواصف الثلجية الشديدة في شرق الولايات المتحدة شائعة مرتين كما كانت في أوائل القرن العشرين. هنا مرة أخرى ، يأتي هذا التغيير لأن ارتفاع درجات حرارة المحيط يؤدي إلى زيادة تبخر الرطوبة في الغلاف الجوي. هذه العواصف رطوبة القوى التي ضربت الولايات المتحدة القارية.
اضطراب المحيط
تقع بعض الآثار الأكثر مباشرة لظاهرة الاحتباس الحراري تحت الأمواج. تعمل المحيطات كمصارف للكربون ، مما يعني أنها تمتص ثاني أكسيد الكربون المذاب. هذا ليس بالشيء السيئ بالنسبة للغلاف الجوي ، لكنه ليس رائعًا بالنسبة للنظام البيئي البحري. عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع مياه البحر ، ينخفض الأس الهيدروجيني للمياه (أي يصبح أكثر حمضية) ، وهي عملية تعرف باسم تحمض المحيطات. هذه الحموضة المتزايدة تتغذى على قذائف كربونات الكالسيوم والهياكل العظمية التي تعتمد عليها العديد من كائنات المحيط من أجل البقاء. وتشمل هذه المخلوقات المحار والأرانب والمرجان ، بحسب NOAA.
المرجان ، على وجه الخصوص ، هو الكناري في منجم فحم لتغير المناخ في المحيطات. لاحظ علماء البحار مستويات مقلقة من تبيض المرجان ، وهي الأحداث التي يطرد فيها المرجان الطحالب التكافلية التي تزود المرجان بالمغذيات وتعطيها ألوانًا حية. يحدث التبييض عند إجهاد الشعاب المرجانية ، ويمكن أن تشمل الضغوطات درجات حرارة عالية. في عامي 2016 و 2017 ، شهد الحاجز المرجاني العظيم الأسترالي أحداث تبيض متتالية. يمكن للشعاب المرجانية النجاة من التبييض ، ولكن أحداث التبييض المتكررة تجعل البقاء أقل وأقل احتمالية.
لم يكن هناك فجوة مناخية
على الرغم من الإجماع العلمي الساحق حول أسباب وواقع الاحتباس الحراري ، إلا أن القضية مثيرة للجدل سياسيًا. على سبيل المثال ، جادل منكرو تغير المناخ في أن الاحترار تباطأ بين عامي 1998 و 2012 ، وهي ظاهرة تعرف باسم "فجوة تغير المناخ".
لسوء حظ الكوكب ، لم يحدث التوقف أبدًا. أعادت دراستان ، إحداهما نشرت في مجلة Science في عام 2015 والأخرى نشرت في عام 2017 في مجلة Science Advances ، بيانات درجة حرارة المحيط التي أظهرت تباطؤ الاحترار ووجدت أنه كان مجرد خطأ في القياس. بين الخمسينيات والتسعينيات ، تم أخذ معظم قياسات درجة حرارة المحيط على متن قوارب البحث. سيتم ضخ المياه في الأنابيب عبر غرفة المحرك ، والتي انتهى بها تسخين الماء قليلاً. بعد التسعينات ، بدأ العلماء في استخدام أنظمة تعتمد على عوامات المحيط ، والتي كانت أكثر دقة ، لقياس درجات حرارة المحيط. جاءت المشكلة لأنه لم يصحح أحد التغيير في القياسات بين القوارب والعوامات. أظهر إجراء هذه التصحيحات أن المحيطات كانت تدفئ 0.22 درجة فهرنهايت (0.12 درجة مئوية) في المتوسط لكل عقد منذ عام 2000 ، أي أسرع مرتين تقريبًا من التقديرات السابقة البالغة 0.12 درجة فهرنهايت (0.07 درجة مئوية) لكل عقد.
حقائق سريعة عن الاحتباس الحراري
وفقًا لوكالة ناسا:
