مع ارتفاع درجة حرارة الأرض يشعر العلماء بقلق متزايد من انهيار خزان الكربون الطبيعي
تمتص محيطات الكوكب وغاباته وتربته ومصارف الكربون الطبيعية الأخرى نحو نصف الانبعاثات البشرية
تبدأ كل يوم عند حلول الليل. ومع اختفاء الضوء، ترتفع مليارات العوالق الحيوانية والقشريات والكائنات البحرية الأخرى إلى سطح المحيط لتتغذى على الطحالب المجهرية، ثم تعود إلى الأعماق عند شروق الشمس. وتغرق النفايات الناتجة عن هذه الهجمة ــ أكبر هجرة للمخلوقات على وجه الأرض ــ في قاع المحيط، فتزيل ملايين الأطنان من الكربون من الغلاف الجوي كل عام.
هذا النشاط هو واحد من آلاف العمليات الطبيعية التي تنظم مناخ الأرض، فمعاً، تمتص محيطات الكوكب وغاباته وتربته ومصارف الكربون الطبيعية الأخرى نحو نصف الانبعاثات البشرية .
ولكن مع ارتفاع درجة حرارة الأرض، يشعر العلماء بقلق متزايد من انهيار هذه العمليات الحيوية.
في عام 2023، وهو العام الأكثر حرارة على الإطلاق، أظهرت النتائج الأولية التي توصل إليها فريق دولي من الباحثين أن كمية الكربون التي تمتصها الأرض قد انهارت مؤقتًا،. وكانت النتيجة النهائية أن الغابات والنباتات والتربة – كفئة صافية – لم تمتص أي قدر تقريبًا من الكربون.
وهناك علامات تحذيرية في البحر أيضاً، إذ تذوب الأنهار الجليدية في جرينلاند والصفائح الجليدية في القطب الشمالي بسرعة أكبر من المتوقع، وهو ما يعطل تيار المحيط في تيار الخليج ويبطئ معدل امتصاص المحيطات للكربون.
وبالنسبة للعوالق الحيوانية التي تتغذى على الطحالب، فإن ذوبان الجليد البحري يعرضها لمزيد من أشعة الشمس ــ وهو التحول الذي يقول العلماء إنه قد يبقيها في الأعماق لفترة أطول، مما يعطل الهجرة الرأسية التي تخزن الكربون في قاع المحيط.
وفي حديثه خلال فعالية أقيمت في إطار أسبوع المناخ في نيويورك في سبتمبر، قال يوهان روكستروم، مدير معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ: “إننا نشهد تصدعات في مرونة أنظمة الأرض. ونشهد تصدعات هائلة على الأرض ــ فالنظم الإيكولوجية الأرضية تفقد مخزونها من الكربون وقدرتها على امتصاصه، ولكن المحيطات تظهر أيضا علامات عدم الاستقرار”.
وأضاف أن “الطبيعة نجحت حتى الآن في تحقيق التوازن بين إساءة معاملتنا، وهذا يقترب من نهايته”.
انهيار خزان الكربون الأرضي في عام 2023 قد يكون مؤقتًا: فبدون ضغوط الجفاف أو حرائق الغابات، ستعود الأرض إلى امتصاص الكربون مرة أخرى. لكن هذا يوضح هشاشة هذه الأنظمة البيئية، مع عواقب وخيمة على أزمة المناخ.
الوصول إلى الصفر الصافي أمر مستحيل بدون الطبيعة، وفي غياب التكنولوجيا القادرة على إزالة الكربون الجوي على نطاق واسع، فإن الغابات الشاسعة على الأرض والمراعي ومستنقعات الخث والمحيطات هي الخيار الوحيد لامتصاص تلوث الكربون البشري، الذي بلغ رقما قياسيا بلغ 37.4 مليار طن في عام 2023.
تعتمد 118 دولة على الأقل على الأراضي لتلبية الأهداف المناخية الوطنية، لكن ارتفاع درجات الحرارة، وزيادة الطقس المتطرف والجفاف تدفع الأنظمة البيئية إلى منطقة مجهولة.
الانهيار السريع لمستويات سطح الأرض الذي من المتوقع أن نشهده في عام 2023 لم يؤخذ في الحسبان في أغلب نماذج ، وإذا استمر هذا الانهيار، فإنه يثير احتمالات ارتفاع درجة حرارة الأرض بسرعة تتجاوز ما توقعته تلك النماذج.
“لقد تم خداعنا – لا نستطيع رؤية الأزمة“
على مدى الاثني عشر ألف سنة الماضية، ظل مناخ الأرض في حالة من التوازن الهش، وقد سمحت أنماط الطقس المستقرة بتطور الزراعة الحديثة، التي تدعم الآن تعداد سكان يزيد على 8 مليارات نسمة.
ومع ارتفاع الانبعاثات البشرية، زادت الكمية التي تمتصها الطبيعة أيضًا: فارتفاع ثاني أكسيد الكربون قد يعني نمو النباتات بشكل أسرع، وتخزين المزيد من الكربون . لكن هذا التوازن بدأ يتغير، مدفوعًا بارتفاع درجات الحرارة.
يقول روكستروم: “لقد ساعدنا هذا الكوكب المجهد بصمت وسمح لنا بإخفاء ديوننا تحت السجادة بفضل التنوع البيولوجي. لقد أصبحنا في منطقة راحة – لا نستطيع حقًا رؤية الأزمة”.
لا تزال غابة مطيرة استوائية واحدة فقط ــ حوض الكونغو ــ مصدراً قوياً للكربون ، إذ تزيل كميات أكبر مما تطلقه في الغلاف الجوي. ونتيجة لأنماط الطقس الناجمة عن ظاهرة النينيو، وإزالة الغابات، والاحتباس الحراري العالمي، تشهد منطقة حوض الأمازون جفافاً غير مسبوق، مع انخفاض منسوب الأنهار إلى أدنى مستوياته على الإطلاق. وقد أدى التوسع الزراعي إلى تحويل الغابات المطيرة الاستوائية في جنوب شرق آسيا إلى مصدر صاف للانبعاثات في السنوات الأخيرة.
ومن المتوقع أن تزيد الانبعاثات من التربة – التي تعد ثاني أكبر مخزن للكربون النشط بعد المحيطات – بنسبة تصل إلى 40% بحلول نهاية القرن إذا استمرت بالمعدل الحالي، حيث تصبح التربة أكثر جفافا وتقوم الميكروبات بتحليلها بشكل أسرع.
يقول تيم لينتون، أستاذ تغير المناخ وعلوم نظام الأرض في جامعة إكستر: “نحن نشهد في المحيط الحيوي بعض الاستجابات المفاجئة التي لا تتوافق مع ما تم التنبؤ به، تمامًا كما هو الحال مع المناخ.
“عليك أن تتساءل: إلى أي مدى يمكننا الاعتماد عليها كمصارف للكربون أو مخازن للكربون؟” كما يقول.
وفي يوليو، وجدت دراسة بحثية أن إجمالي كمية الكربون التي تمتصها الغابات بين عامي 1990 و2019 كانت ثابتة، إلا أنها كانت تختلف بشكل كبير حسب المنطقة. فقد شهدت الغابات الشمالية ــ موطن نحو ثلث إجمالي الكربون الموجود على الأرض، والتي تمتد عبر روسيا وإسكندنافيا وكندا وألاسكا ــ انخفاضا حادا في كمية الكربون التي تمتصها، بنسبة تزيد على الثلث بسبب تفشي الخنافس المرتبطة بأزمة المناخ، والحرائق، وإزالة الغابات للحصول على الأخشاب.
وبالإضافة إلى تراجع قدرة الأمازون على الصمود وظروف الجفاف في أجزاء من المناطق الاستوائية، ساعدت الظروف الحارة في الغابات الشمالية في دفع انهيار خزان الأرض في عام 2023 – مما تسبب في ارتفاع معدل الكربون في الغلاف الجوي.
ويقول فيليب سياس، الباحث في المختبر الفرنسي لعلوم المناخ والبيئة، والذي كان أحد مؤلفي الورقة البحثية الأخيرة: “في عام 2023، سيكون تراكم ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مرتفعًا للغاية، وهذا يعني امتصاصًا منخفضًا للغاية من قبل الغلاف الحيوي الأرضي” .
ويقول: “في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، حيث يتم امتصاص أكثر من نصف ثاني أكسيد الكربون ، شهدنا اتجاهاً تنازلياً في الامتصاص لمدة ثماني سنوات. وليس هناك سبب وجيه للاعتقاد بأن هذا الامتصاص سوف يتعافى”.
لقد امتصت المحيطات ــ أكبر مصدر طبيعي لثاني أكسيد الكربون ــ 90 % من الاحتباس الحراري الناجم عن الوقود الأحفوري في العقود الأخيرة، مما أدى إلى ارتفاع درجات حرارة البحار.
كما وجدت الدراسات دلائل تشير إلى أن هذا يضعف قدرة المحيط على امتصاص الكربون.
“لم يأخذ أي من النماذج هذا في الاعتبار“
يقول الباحثون إن تدفق الكربون عبر الأرض والمحيطات يظل أحد أقل أجزاء علم المناخ فهمًا. وفي حين أصبحت الانبعاثات البشرية أكثر سهولة في القياس، فإن العدد الهائل وتعقيد العمليات في العالم الطبيعي يعني وجود فجوات مهمة في فهمنا.
لقد أدت تكنولوجيا الأقمار الصناعية إلى تحسين مراقبة الغابات والأراضي الخثية والتربة الصقيعية ودورات المحيطات، ولكن التقييمات والتنبؤات في التقارير الدولية غالباً ما تكون بهامش خطأ كبير.
وهذا يجعل من الصعب التنبؤ بكيفية تصرف أحواض الكربون الطبيعية في العالم في المستقبل – وهذا يعني أن العديد من النماذج لا تأخذ في الاعتبار الانهيار المفاجئ للأنظمة البيئية المتعددة.
يقول البروفيسور أندرو واتسون، رئيس مجموعة علوم البحار والغلاف الجوي بجامعة إكستر: “بشكل عام، اتفقت النماذج على أن كل من منسوب الأرض ومنسوب المحيط سينخفضان في المستقبل نتيجة لتغير المناخ. ولكن هناك تساؤل حول مدى سرعة حدوث ذلك. تميل النماذج إلى إظهار حدوث ذلك ببطء شديد على مدى المائة عام القادمة أو نحو ذلك”.
ويقول: “قد يحدث هذا بسرعة أكبر كثيراً. إن علماء المناخ قلقون بشأن تغير المناخ ليس بسبب الأشياء الموجودة في النماذج، بل بسبب معرفتهم بأن النماذج تفتقد إلى بعض الأشياء”.
تتضمن العديد من أحدث نماذج أنظمة الأرض التي يستخدمها العلماء بعض تأثيرات الانحباس الحراري العالمي على الطبيعة، مع الأخذ في الاعتبار تأثيرات مثل موت غابات الأمازون أو تباطؤ تيارات المحيطات، لكن العلماء يقولون إن الأحداث التي أصبحت مصادر رئيسية للانبعاثات في السنوات الأخيرة لم يتم تضمينها.
“لم يأخذ أي من هذه النماذج في الحسبان الخسائر مثل العوامل المتطرفة التي تم رصدها، مثل حرائق الغابات في كندا العام الماضي والتي بلغت ستة أشهر من انبعاثات الوقود الأحفوري في الولايات المتحدة، قبل عامين، كتبنا ورقة بحثية وجدت أن سيبيريا فقدت أيضًا نفس الكمية من الكربون”، كما يقول سياس.
“ويقول إن هناك عملية أخرى غائبة عن نماذج المناخ وهي الحقيقة الأساسية المتمثلة في موت الأشجار بسبب الجفاف. وقد لاحظنا ذلك ولم يذكر أي من النماذج الوفيات الناجمة عن الجفاف في تمثيلها لانخفاض مستوى سطح الأرض.
والحقيقة أن افتقار النماذج إلى هذه العوامل ربما يجعلها متفائلة أكثر من اللازم”.
ماذا يحدث إذا توقفت الأحواض الطبيعية عن العمل؟
العواقب المترتبة على أهداف المناخ وخيمة. فحتى الضعف المتواضع لقدرة الطبيعة على امتصاص الكربون يعني أن العالم سيضطر إلى إجراء تخفيضات أعمق بكثير في انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي لتحقيق صافي الصفر.
كما أن ضعف أحواض الأراضي ــ الذي كان إقليميا حتى الآن ــ له تأثير إلغاء التقدم الذي أحرزته الدول في مجال إزالة الكربون والتقدم نحو تحقيق أهداف المناخ، وهو الأمر الذي يثبت أنه يشكل صعوبة بالغة بالنسبة للعديد من البلدان.
وفي أستراليا، من المرجح أن تؤدي الخسائر الضخمة في الكربون في التربة بسبب الحرارة الشديدة والجفاف في المناطق الداخلية الشاسعة – المعروفة باسم المراعي – إلى دفع هدفها المناخي بعيدًا عن المنال إذا استمرت الانبعاثات في الارتفاع، وفقًا لدراسة أجريت هذا العام .
وفي أوروبا، شهدت فرنسا وألمانيا وجمهورية التشيك والسويد انخفاضات كبيرة في كمية الكربون التي تمتصها الأرض، بسبب تفشي خنافس اللحاء المرتبطة بالمناخ والجفاف وزيادة وفيات الأشجار.
لقد شهدت فنلندا، التي لديها هدف الحياد الكربوني الأكثر طموحا في العالم المتقدم، اختفاء مساحة الأرض الضخمة التي كانت تشكلها في السابق في السنوات الأخيرة – مما يعني أنه على الرغم من خفض انبعاثاتها في جميع الصناعات بنسبة 43٪، فإن إجمالي انبعاثات البلاد ظلت دون تغيير.
وحتى الآن، لا تزال هذه التغيرات إقليمية. فبعض البلدان، مثل الصين والولايات المتحدة، لم تشهد بعد مثل هذه التراجعات.
“لم يتم التفكير في قضية الأحواض الطبيعية بشكل صحيح في المجالات السياسية والحكومية، كان من المفترض أن الأحواض الطبيعية ستظل معنا دائمًا، والحقيقة هي أننا لا نفهمها حقًا ولا نعتقد أنها ستظل معنا دائمًا. ماذا سيحدث إذا توقفت الأحواض الطبيعية، التي اعتمدنا عليها سابقًا، عن العمل بسبب تغير المناخ؟” يقول واتسون.
في السنوات الأخيرة، نُشرت عدة تقديرات حول الكيفية التي قد يتمكن بها العالم من زيادة كمية الكربون التي تمتصها غاباته وأنظمته البيئية الطبيعية.
لكن العديد من الباحثين يقولون إن التحدي الحقيقي يكمن في حماية مخازن الكربون التي لدينا بالفعل من خلال وقف إزالة الغابات وخفض الانبعاثات وضمان صحتها قدر الإمكان.
يقول البروفيسور بيير فريدلينجستاين من جامعة إكستر، الذي يشرف على حسابات ميزانية الكربون العالمية السنوية : “لا ينبغي لنا أن نعتمد على الغابات الطبيعية للقيام بهذه المهمة، يتعين علينا حقًا أن نتعامل مع القضية الكبرى: انبعاثات الوقود الأحفوري في جميع القطاعات”.
“لا يمكننا أن نفترض أن لدينا غابات وأن تلك الغابات سوف تزيل بعض ثاني أكسيد الكربون ، لأن هذا لن ينجح على المدى الطويل”.
