انهيار تيار المحيط الرئيسي من شأنه أن يسبب ردود فعل الكربون

أدى الانحباس الحراري العالمي الناجم عن انبعاثات الكربون الناجمة عن الأنشطة البشرية إلى إبطاء الدورة الانقلابية للمحيط الأطلسي (AMOC)، وهو نظام من التيارات بما في ذلك تيار الخليج الذي يعمل على تدفئة أوروبا. إذا انهارت الدورة AMOC بالكامل، فقد تطلق كميات هائلة من الكربون من أعماق المحيط الجنوبي إلى الغلاف الجوي، وهو رد فعل من شأنه أن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض بشكل أكبر.

وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن إغلاق الدورة AMOC يمكن أن يتسبب في فصول شتاء أكثر برودة في أوروبا، وتعطيل الرياح الموسمية في أفريقيا وآسيا، وزيادة درجات الحرارة العالمية. لكن النمذجة الحاسوبية الجديدة أظهرت أنها ستطلق أيضًا ما يصل إلى 640 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون بالقرب من القارة القطبية الجنوبية، مما يؤدي إلى تسخين الكوكب بمقدار 0.2 درجة مئوية إضافية.

يقول دا نيان من معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ في ألمانيا، الذي قاد الدراسة: “قد يؤدي انهيار الدورة AMOC إلى اختلاط كبير (في) المحيط الجنوبي وإطلاق الكربون المخزن في المياه العميقة”. “إنها نتيجة جديدة تمامًا.”

يقول يوهان روكستروم، المؤلف المشارك، والذي يعمل أيضًا في معهد بوتسدام: “الرسالة الأساسية هي أن حدوث حدث سيئ للغاية… يمكن أن يكون له آثار أسوأ مما كنا نعتقد سابقًا”. “علينا أن نكون حذرين للغاية، لأنه عندما يحدث خطأ ما، يمكن أن يكون له آثار الدومينو هذه.”

وبدافع من الاختلافات في كثافة المياه، تجلب الدورة AMOC المياه الدافئة والمالحة من خليج المكسيك إلى شمال المحيط الأطلسي، حيث تبرد وتغوص، وتعود جنوبًا على طول قاع البحر. لكن العلماء يعتقدون أن المياه العذبة الذائبة من الغطاء الجليدي في جرينلاند تعمل على إضعاف الدورة AMOC وإبطاء عملية الغرق.

وأظهرت قياسات العوامات مؤخراً أن التدفق العائد جنوباً يضعف، وأن الدورة AMOC قد انخفضت بالفعل بنسبة تقدر بـ 15 في المائة. تشير التوقعات النموذجية إلى أنها قد تنهار في أي مكان من عقود إلى قرون من الآن.

صممت الدراسة الجديدة انهيار الدورة AMOC في سيناريوهات مناخية مستقبلية مختلفة. ووجدت أنه عندما تصل تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى 350 جزءًا في المليون أو أكثر، فإن AMOC لا يتعافى بعد إيقافه. وبما أن ثاني أكسيد الكربون يبلغ حاليًا 430 جزءًا في المليون، فإن هذا يشير إلى أن انهيار AMOC سيكون لا رجعة فيه.

ووجدت الدراسة أيضًا أن إغلاق الدورة AMOC، التي تعد جزءًا من “الحزام الناقل” العالمي للتيارات الممتدة إلى المحيطين الجنوبي والمحيط الهادئ، من شأنه أن يطلق العنان للحمل الحراري للمياه العميقة إلى السطح بالقرب من القارة القطبية الجنوبية. المياه العميقة هنا، المحاصرة إلى حد كبير تحت طبقة من المياه السطحية العذبة، تراكمت فيها الكربون من الغلاف الجوي وكذلك من غرق العوالق الميتة. ويشير النموذج إلى أن الكثير من هذا الكربون سيتم إطلاقه في الغلاف الجوي.

يفسر انهيار الأبحاث السابقة حول الدورة AMOC في الماضي البعيد سبب بدء الحمل الحراري بالقرب من القارة القطبية الجنوبية. وتشير الدراسة إلى أنه بسبب غرق المياه الأقل ملوحة وتدفقها من شمال المحيط الأطلسي إلى المحيط الجنوبي، فإن البحار المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية تصبح أيضًا أقل ملوحة. يؤدي ذلك إلى تكسير طبقات المياه السطحية العذبة فوق المياه العميقة الأكثر ملوحة، ويسمح للمياه العميقة بالوصول إلى السطح.

يقول جوناثان بيكر من مكتب الأرصاد الجوية في المملكة المتحدة: “إن رؤية حدوث ذلك في مناخ أكثر دفئًا مثل هذا، ومع هذه الزيادة الكبيرة في ثاني أكسيد الكربون، أمر مذهل للغاية”. “إنها دراسة مثيرة للاهتمام، ولكنها تتوقف على ما إذا كان الحمل الحراري في المحيط الجنوبي يتقوى، وهذا لا يزال غير مؤكد تمامًا، مع وجود نماذج مختلفة تظهر استجابات مختلفة.”

ووجدت الدراسة أيضًا أن انهيار الدورة AMOC سيؤدي إلى تبريد القطب الشمالي بمقدار 7 درجات مئوية، مما يؤدي إلى تجميد كندا والدول الاسكندنافية وروسيا. وفي الوقت نفسه، سيؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة القارة القطبية الجنوبية بمقدار 6 درجات مئوية. وفي حين أن الطبقة الجليدية في غرب القارة القطبية الجنوبية معرضة لخطر عبور نقطة التحول حتى اليوم، فإن هذه الزيادة في درجات الحرارة يمكن أن تؤدي أيضًا إلى انهيار الطبقة الجليدية الأكبر حجمًا في شرق القارة القطبية الجنوبية، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر بعشرات الأمتار.

في حين أن تأثير إطلاق ثاني أكسيد الكربون سوف يستمر على مدى 1000 عام أو أكثر بعد إغلاق AMOC، فإن انبعاثات الغازات الدفيئة البشرية يمكن أن تؤدي إلى انهيار AMOC المستقبلي خلال العقود القليلة المقبلة، كما يحذر روكستروم.

ويقول: “قد يكون وقت الالتزام هذا… خلال الـ 25 إلى 50 عامًا القادمة. إنه الآن حرفيًا”. “ما يهم ليس وقت التأثير، بل وقت الالتزام، لأنه بأي حق نسلم لجميع الأجيال القادمة كوكبًا أقل صلاحية للعيش فيه؟”