مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب، يمتص المحيط المتجمد الشمالي كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون

مع ارتفاع درجة حرارة الأرض، تتضاءل قدرة المحيط المتجمد الشمالي على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بسبب ذوبان التربة الصقيعية وتفاقم التآكل الساحلي، وفقًا لبحث جديد.

دراسة نشرت يوم الاثنين في المجلة طبيعة تغير المناخ تصمم الدراسة الطرق التي تطلق بها مناطق القطب الشمالي المتأثرة بتآكل التربة الصقيعية كمية من الكربون أكبر مما تمتصه. وقد وجد أنه بحلول عام 2100، يمكن أن يساهم هذا التأثير في زيادة سنوية في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي (غاز يؤدي إلى الاحتباس الحراري) بما يعادل حوالي 10٪ من جميع انبعاثات السيارات الأوروبية في عام 2021.

وقال ديفيد نيلسون، المؤلف الرئيسي للدراسة والباحث في معهد ماكس بلانك للأرصاد الجوية في هامبورغ، إن النتائج لها آثار مثيرة للقلق على قدرة المحيط الحيوية على العمل كمخزن للكربون، أو مكان يزيل الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي. ألمانيا.

قال نيلسون: “للمرة الأولى، يمكننا بالفعل وضع إشارة – ربما ليس رقمًا، ولكن إشارة – للتغير في قدرة المحيط المتجمد الشمالي على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بسبب تآكل السواحل، وهذه الإشارة سلبية”. .

تعتمد الدراسة على أبحاث سابقة وجدت أن تآكل التربة الصقيعية الساحلية يتسارع ويمكن أن يزيد بعامل من 2 إلى 3 بحلول عام 2100. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن التربة الصقيعية، أو التربة التي كانت متجمدة بشكل دائم، بدأت في الذوبان بمعدل أسرع. وقال نيلسون: ولفترات أطول من العام بسبب تغير المناخ الذي يسببه الإنسان.

وقال: “خلال أشهر الصيف، على طول ساحل القطب الشمالي، لم تعد الأرض متجمدة، لذلك لا يوجد جليد ويوجد بحر مفتوح”. “وهذا يجعل الساحل عرضة للأمواج والعواصف التي تؤدي إلى تآكل الساحل وتنقل هذه التربة إلى المحيط.”

وجد الباحثون أن التآكل يمكن أن يقلل من قدرة المحيطات على امتصاص أكثر من 14 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول نهاية القرن.سيارة ركاب نموذجية تنبعث منها حوالي 5 أطنان من ثاني أكسيد الكربون سنويًا).

تاريخيًا، قامت التربة الصقيعية بتخزين كميات كبيرة من الكربون الموجود على الكوكب. (وفقًا لبعض التقديرات، يوجد 2.5 مرة من الكربون المحتجز في التربة الصقيعية أكثر مما هو موجود في الغلاف الجوي العالمي، وفقًا لـ المركز الوطني لبيانات الثلوج والجليد). يشعر العديد من الباحثين بالقلق من أن فقدان التربة الصقيعية سيطلق هذا الكربون ويغير الدورات التقليدية للأرض بشكل جذري.

وقال نيلسون: “لقد أجرينا عمليات محاكاة مختلفة وفي كل منها، بغض النظر عن كيفية تمثيلنا لهذه المادة العضوية، تم تقليل مخزون ثاني أكسيد الكربون في المحيط المتجمد الشمالي، لذا فهي نتيجة قوية جدًا”.

وأشار إلى أن درجة حرارة القطب الشمالي ترتفع بالفعل بشكل أسرع بكثير من بقية الكوكب، بمعدل أسرع بثلاث إلى أربع مرات من المتوسط ​​العالمي. لكن نموذجهم وجد بعض “المناطق الساخنة” لتآكل التربة الصقيعية، مثل درو بوينت في ألاسكا، ودلتا نهر ماكنزي في كندا، وأجزاء من سيبيريا، حيث تشمل التأثيرات المحلية تحمض المحيطات، والآثار الضارة على النظم البيئية الساحلية.

وقال إن المجتمعات الساحلية مثل شيشماريف في ألاسكا تواجه أيضًا ضغوطًا للانتقال بسبب تزايد التآكل والعواصف وارتفاع منسوب مياه البحر وذوبان الجليد البحري، مما يساهم أيضًا في فقدان المواقع التراثية والأثرية.

لقد انخفض حجم الجليد البحري في القطب الشمالي بشكل حاد منذ السبعينيات، على الرغم من استقرار هذا الاتجاه في السنوات الأخيرة. في يوليو/تموز، كان ثاني أكثر الشهور دفئًا على الإطلاق على كوكب الأرض، حيث بلغ حجم الجليد البحري في القطب الشمالي 7% أقل من المتوسطوفقا لخدمة كوبرنيكوس لتغير المناخ التابعة للاتحاد الأوروبي.

لكن التربة الصقيعية، على وجه الخصوص، ترتفع درجة حرارتها بمعدل سريع، وتشير بعض الدراسات إلى أن معظم التربة الصقيعية القريبة من سطح الأرض قد تختفي بحلول عام 2100.

جبل جليدي يطفو في مضيق سكورسبي، جرينلاند، في سبتمبر 2023.

(كريس سزاجولا/أسوشيتد برس)

وباعتبارها أول دراسة لنمذجة تأثيرات تآكل التربة الصقيعية الساحلية في القطب الشمالي على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، فإن النتائج تساعد في تعزيز الفهم العالمي للعملية، وفقًا لكاي ماكمونيجال، الأستاذ المشارك في علم المحيطات الفيزيائية في كلية مصايد الأسماك وعلوم المحيطات في الجامعة من ألاسكا فيربانكس، الذي لم يعمل على الصحيفة.

وقال ماكمونيجال: “إنه أمر مثير للدهشة لأننا لم نكن نعرف حتى ما هي إشارة التأثير التي يمكن أن يحدثها هذا، وما إذا كان سيزيد أو يقلل من قدرة المحيط المتجمد الشمالي على امتصاص ثاني أكسيد الكربون”. “وقد وجدوا أنه في ظل سلسلة من مستويات الحساسية المختلفة، تنخفض القدرة دائمًا.”

وعلى الرغم من أن النموذج يركز على منطقة واحدة، إلا أن ماكمونيجال قال إن النتائج في القطب الشمالي ستلعب دورًا مهمًا في مناخ الأرض المستقبلي. وتتوقع الدراسة أن تآكل التربة الصقيعية الساحلية يمكن أن يؤدي إلى حلقة ردود فعل إيجابية تزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بمقدار 1.1 إلى 2.2 مليون طن سنويًا لكل درجة مئوية، أو 1.8 درجة فهرنهايت، من ظاهرة الاحتباس الحراري.

وقال ماكمونيجال: “إنها منطقة صغيرة جدًا مقارنة بالكوكب بأكمله، ولكن لا يزال لها تأثير”. “إن الجليد البحري في القطب الشمالي يذوب ومن المتوقع أن يستمر في الذوبان في المستقبل، وأعتقد أن أحد الآثار المترتبة على هذه الورقة هو أننا بحاجة إلى فهم تلك العمليات بشكل أفضل.”

وبالمثل، قال نيلسون إنه ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث والنمذجة التفصيلية لفهم آليات العمل بشكل أفضل، وأن البحث لا يزال يحتوي على بعض الشكوك.

والأكثر من ذلك، أنه على الرغم من أن مساهمات الكربون الناتجة عن هذه العملية ملحوظة، إلا أنها صغيرة للغاية مقارنة بالانبعاثات الكربونية البشرية ولا تمثل سوى حوالي 0.1% من الانبعاثات البشرية في جميع أنحاء العالم.

ولكن نظرًا لأن تلك الانبعاثات البشرية تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الكوكب (والذي يؤدي بدوره إلى ذوبان التربة الصقيعية)، فمن الضروري مواصلة الجهود للحد من استخدام الوقود الأحفوري.

وقال عن تآكل التربة الصقيعية: “طالما أن هناك تغير مناخي من صنع الإنسان، فسوف يستمر في التسارع”. “لذلك فإن الحل هو وقف تغير المناخ، ووقف انبعاث الكربون في الغلاف الجوي.”