توصلت الدراسة إلى أن المياه الذائبة في جرينلاند ستؤدي إلى “إضعاف قوي، ولكن ليس إيقافًا” للتيارات الأطلسية الرئيسية

يقول الباحثون إن الجريان السطحي من الغطاء الجليدي سريع الذوبان في جرينلاند يمكن أن يعطل بشدة التيارات في المحيط الأطلسي التي تنظم المناخ العالمي. تشير دراسة جديدة إلى أن المياه العذبة لن تؤدي إلى الانهيار الكامل الذي لا رجعة فيه للدورة الدموية الذي تنبأت به بعض الأبحاث.

بحلول عام 2100، يمكن أن تتسبب المياه الذائبة في جرينلاند في انخفاض قوة الدورة الانقلابية في المحيط الأطلسي (AMOC) بما يعادل 10٪ إلى 20٪ إضافية بالإضافة إلى الضعف الذي حدث. يتوقع العديد من العلماء بالفعل ووجد الباحثون أن هذا النظام الضخم من التيارات.

تشير الأبحاث السابقة إلى أن الدورة AMOC، التي تنقل الحرارة من المناطق الاستوائية إلى نصف الكرة الشمالي والمياه الباردة جنوبًا نحو القارة القطبية الجنوبية، في أضعف مستوياته منذ أكثر من 1000 عام بسبب ذوبان الجليد في القطب الشمالي وارتفاع درجات حرارة المحيطات. تشير النماذج إلى أن الدورة الدموية وسوف تستمر في الضعف لعقود قادمةومن المحتمل أن يؤدي ذلك إلى طقس متجمد في شمال غرب أوروبا، وارتفاع إضافي في مستوى سطح البحر على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة وموجات جفاف حول خط الاستواء.

كشفت الدراسة الجديدة أنه بحلول عام 2300، يمكن أن يتسبب الغطاء الجليدي في جرينلاند في إضعاف الدورة AMOC بنسبة هائلة تصل إلى 40%، بالإضافة إلى الانخفاضات التي تتوقعها بعض النماذج المناخية إذا واصلنا طهي الكوكب. وقال المؤلفون إن النتائج تسلط الضوء على التأثيرات على الدورة AMOC الناجمة عن تزايد نبض المياه العذبة من جرينلاند، والتي لا تأخذها معظم النماذج المناخية حاليًا في الاعتبار.

“بحلول عام 2100، نعم، سيكون لدينا شيء ما، ولكن الجزء الأكبر هو ما نضيفه لاحقًا،” مؤلف مشارك في الدراسة جوست فون هاردنبرجوقال أستاذ في قسم هندسة البيئة والأراضي والبنية التحتية بجامعة البوليتكنيك في تورينو بإيطاليا لموقع Live Science.

تعمل المياه الذائبة من القطب الشمالي وجرينلاند على إبطاء الدورة AMOC عن طريق منع تكوين تيارات عميقة في شمال المحيط الأطلسي تدفع الدورة جنوبًا نحو القارة القطبية الجنوبية. تتشكل التيارات العميقة عندما تغوص كتل من المياه الباردة والمالحة إلى قاع البحر، لكن مدخلات المياه العذبة وارتفاع درجات حرارة المياه تعيق هذه الخطوة عن طريق تخفيف وتسخين المياه السطحية.

وقال فون هاردنبرج إنه في حين يتم دمج المياه الذائبة في القطب الشمالي بشكل شائع في عمليات المحاكاة المناخية، إلا أن الباحثين كانوا أبطأ في تضمين الجريان السطحي من الغطاء الجليدي في جرينلاند في النماذج، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن هذا الجريان السطحي قد لا يكون مزعجًا مثل المياه الذائبة في القطب الشمالي على فترات زمنية أقصر.

وقال فون هاردنبرج: “من أجل تمثيل ذوبان جرينلاند بشكل صحيح، فأنت بحاجة إلى نموذج ديناميكي محدد للغطاء الجليدي في جرينلاند. من الجيد أن يكون لديك، ولكن تطويره يتطلب الكثير من الموارد”.

يعد الإصدار 2 من نموذج المجتمع للصفائح الجليدية (CESM2) واحدًا من عمليات المحاكاة القليلة المتاحة للطبقة الجليدية في جرينلاند. وفي الدراسة، استخدم فون هاردنبيرج وزملاؤه نموذجًا للمناخ العالمي يسمى EC-Earth3، والذي لا يشمل الغطاء الجليدي في جرينلاند. أضاف الفريق الطبقة الجليدية من CESM2 لاستكشاف كيفية تأثيرها على الدورة AMOC خلال القرون القليلة القادمة. إن إضافة الغطاء الجليدي بشكل منفصل مكنهم من مقارنة ضعف AMOC مع جرينلاند وبدونها، مما يكشف بوضوح عن تأثير الغطاء الجليدي على قوة AMOC.

النتائج نشرت في 19 يونيو في المجلة تقدم العلومتشير هذه الدراسة إلى أن الغطاء الجليدي في جرينلاند سيكون له تأثير كبير على تيارات المحيط الأطلسي، خاصة بعد عام 2100.

وقال فون هاردنبرج: “تبدأ جرينلاند في الذوبان بقوة فقط بعد ذلك التاريخ”. “إذا ذهبت أبعد في محاكاتنا – سنصل إلى عام 2300 – فهذا أيضًا هو الوقت الذي تصبح فيه هذه المياه الذائبة قوية للغاية”.

ولكن على عكس ذلك دراسات أخرى تظهر أن الدورة AMOC تنهار بشكل لا رجعة فيه في ظل تغير المناخ، في هذا النموذج، تعافى الدوران بمجرد قيام الفريق بإيقاف تشغيل المياه الذائبة أو خفضها غازات الدفيئة الانبعاثات. كل من عمليات المحاكاة التي لم تشمل الغطاء الجليدي في جرينلاند وتلك التي فعلت ذلك كانت لها نتائج مماثلة، حيث تعافت جزئيًا عندما تم إيقاف المياه الذائبة وبشكل كامل عندما توقفت انبعاثات الغازات الدفيئة.

وقال فون هاردنبيرج إن التعافي في النموذج يشير إلى أن الدورة AMOC أكثر استقرارًا مما كان يعتقد سابقًا ولا تتحول فجأة من حالة نشطة إلى حالة منهارة. وقال: “إنه يتوافق مع الضعف الشديد، ولكن ليس الإغلاق”.

بشكل عام، تُظهر النتائج أنه من المهم إدراج الغطاء الجليدي في جرينلاند في النماذج المناخية، وهو أمر يخطط فون هاردنبرج وزملاؤه للقيام به في الإصدار التالي من نموذج EC-Earth3.

وقال فون هاردنبيرج: “إنه حقًا شيء يستحق القيام به لتقييد حالة عدم اليقين بشأن عمليات المحاكاة المستقبلية هذه بشكل أفضل”. “إذا كان لدينا مجموعة أكبر من النماذج التي تتضمن هذا المكون، فسنكون في وضع أفضل لمحاولة الإجابة على السؤال: ما هو مقدار انخفاض AMOC في سيناريوهات مختلفة؟”

واتفق خبراء آخرون على أن دمج الغطاء الجليدي في جرينلاند في النماذج المناخية سيزيد من دقة تنبؤات الدورة AMOC.

وقال “ما يجعل الدراسة مثيرة للاهتمام بشكل خاص هو أنها تختبر بشكل مباشر عملية تم تسليط الضوء عليها في كثير من الأحيان كمصدر مهم لعدم اليقين في توقعات AMOC المستقبلية”. جوناثان بيكر، أحد كبار علماء المناخ في مكتب الأرصاد الجوية في المملكة المتحدة والذي لم يشارك في الدراسة.

النتائج تتفق مع الأبحاث السابقة يُظهر أن المياه الذائبة في جرينلاند تسبب إضعافًا إضافيًا للدورة AMOC، ولكن ما إذا كان النظام قد ينهار لا يزال غير مؤكد، نظرًا لأن الفريق استخدم نموذجًا واحدًا فقط، حسبما قال بيكر لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني. وقال: “إن تكرار هذه التجارب عبر نطاق أوسع من النماذج سيكون مهمًا لتقييم مدى قوة النتائج”.

نيكولاس فوكالوقال، وهو أستاذ مساعد في معهد سكيداواي لعلوم المحيطات بجامعة جورجيا والذي لم يشارك في الدراسة، إنه لا يعتقد أن استخدام نموذج واحد يحد من التحليل.

قال فوكال لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني: “أعتقد أن هذه النتيجة قوية، ويسعدني أن أرى المؤلفين يتوصلون إلى هذا الاستنتاج في مثل هذا النموذج المناخي المقترن عالي الدقة والواقعي”. “تتفق هذه النتيجة أيضًا مع نتائج النمذجة الأخرى التي تتطلب كميات هائلة من المياه العذبة، مياه عذبة أكثر بكثير مما هو متاح في جرينلاند، لإحداث تغيير لا رجعة فيه في الدورة AMOC.”

ومع ذلك، قال خبير ثالث إن النموذج المستخدم في الدراسة غير واقعي، لأن معاييره تجعل AMOC أكثر مرونة من تلك الموجودة في النماذج الأخرى. ولذلك، ينبغي تكرار الدراسة في نماذج أخرى لاستخلاص استنتاجات غير متحيزة.

“على الرغم من أن التجربة المذكورة مثيرة للاهتمام، إلا أن نتائجها ليست مفاجئة ولا ينبغي تفسيرها على أنها نموذجية لمجموعة النماذج بأكملها.” سيبرين دريفتوودوقال أستاذ علم المحيطات الفيزيائية بجامعة ساوثامبتون في المملكة المتحدة لموقع Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني.

وقال فون هاردنبيرج إنه يتعين على الباحثين التحقيق في تأثير الغطاء الجليدي في جرينلاند على الدورة AMOC بشكل أكبر. وأضاف: “سيكون من المثير للاهتمام في المستقبل التحقق من ذلك (انتعاش AMOC مع المياه الذائبة في جرينلاند) مع نماذج أخرى، ولكن بالطبع من المشجع رؤيته في حالة واحدة”.