ارتفاع حرارة الأرض يزيد احتمال التحولات المناخية المفاجئة

مع ارتفاع درجات الحرارة، وفقدان التنوع البيولوجي، وارتفاع منسوب مياه البحار عالميًا، يشعر العلماء بالقلق من احتمال حدوث تحولات مناخية مفاجئة، لا سيما في الأنظمة الفرعية الحساسة للنظام المناخي، مثل غابات الأمازون المطيرة، وجليد البحر في أنتاركتيكا، وهضبة التبت.

يمكن أن تتجلى هذه التحولات المفاجئة، على سبيل المثال، في تغيّرات كبيرة ومفاجئة في معدل هطول الأمطار ضمن نظام الرياح الموسمية، أو ذوبان الجليد في أنتاركتيكا، أو ذوبان الجليد الدائم في نصف الكرة الشمالي.

سعى تيربسترا وفريقه إلى تحديد التحولات المفاجئة التي قد تحدث مستقبلًا، مع التركيز على الأنظمة الفرعية للمناخ التي تناولها تقرير نقاط التحول العالمية لعام 2023.

وفي مجلة AGU Advances، فحص الفريق نتائج 57 نموذجًا من المرحلة السادسة لمشروع مقارنة النماذج المقترنة (CMIP6)، وقد حاكت جميع النماذج سيناريو لتغير المناخ على مدى 150 عامًا، مع زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون بنسبة 1٪ سنويًا حتى وصل إلى أربعة أضعاف مستويات ما قبل الصناعة.

ثم طبقوا على بيانات المناخ المُنمذجة طريقة تُسمى “كشف حواف كاني”، وهي طريقة صُممت في الأصل لتحديد الحواف في صور الحاسوب.

في هذه الحالة، استخدموها للكشف عن الحواف، أو النقاط في الزمان والمكان، التي حدثت فيها تغيّرات مفاجئة خلال عقدٍ من الزمن عبر 82 متغيرًا، مثل ملوحة سطح البحر، ومحتوى رطوبة التربة، وكتلة الكربون في الغطاء النباتي والتربة.

استخدمت أبحاث سابقة طريقة مماثلة لمسح الحواف في بيانات المناخ، ولكن ليس على نطاق الأنظمة الفرعية.

تحول مفاجئ في الرياح الموسمية الصيفية

على الرغم من أن الباحثين لاحظوا اختلافات كبيرة بين سيناريوهات النماذج، إلا أن 48 من أصل 57 سيناريو أظهرت تحولًا مفاجئًا في نظام فرعي واحد على الأقل خلال الفترة المصممة للنمذجة.

وكانت أنظمة الرياح الموسمية استثناءً؛ إذ أشار نموذج واحد فقط إلى تحول مفاجئ في الرياح الموسمية الصيفية الهندية، ولم يُشر أيٌّ منها إلى تحولات مفاجئة في الرياح الموسمية بأمريكا الجنوبية وغرب إفريقيا.

وجد الباحثون أيضًا أنه كلما زادت درجة حرارة الاحترار في النماذج، زاد احتمال حدوث تحولات مفاجئة، عند 1.5 درجة مئوية فوق متوسط درجات الحرارة قبل الثورة الصناعية ، وهو الحد المستهدف الذي حددته اتفاقية باريس للمناخ، وجد الباحثون أن 6 من أصل 10 أنظمة فرعية مناخية خضعت للدراسة أظهرت تحولات مفاجئة واسعة النطاق عبر نماذج متعددة.