افزایش باورنکردنی سطح کربن کره زمین در 140 سال آینده

پژوهشی جدید نشان می‌دهد انتشار کل دی‌اکسید کربنی که به دست انسان تولید می‌شود، می‌تواند در کمتر از پنج نسل به‌ همان اندازه‌ی آخرین رویداد بزرگ گرمایش گازهای گلخانه‌ای برسد. پژوهشگران دریافتند که انسان‌ها ۹ تا ۱۰ برابر بیشتر از گاز گلخانه‌ای که در طی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن (رویداد گرمایش جهانی که حدود ۵۶ میلیون سال قبل اتفاق افتاد) منتشر شد، دی‌اکسید کربن تولید می‌کنند.

نتایج این پژوهش حاکی از آن است که اگر روند صعودی انتشار کربن ادامه یابد، مقدار کل دی‌اکسید کربن منتشرشده در اتمسفر از زمانی‌که انسان شروع به سوزاندن سوخت‌های فسیلی کرد،‌ تا سال ۲۱۵۹ احتمالاً معادل مقدار گاز منتشرشده در طول دوره‌ی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن خواهد شد. فیلیپ گینگریچ، پژوهشگر دیرینه‌اقلیم‌شناسی دانشگاه میشیگان می‌گوید:

ما و شما در سال ۲۱۵۹ زنده نخواهیم بود؛ اما فقط چهار نسل با آن فاصله داریم. وقتی شروع به فکر‌کردن به فرزندان و نوه‌ها و نتیجه‌هایتان می‌کنید،‌ می‌توانید خود را در آن سال‌ها ببینید.

دانشمندان اغلب از حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن به‌عنوان شاخصی برای مقایسه‌ی تغییرات اقلیمی استفاده می‌کنند؛ اما این پژوهش جدید نشان می‌دهد که ما خیلی زودتر از آنچه تصور می‌کردیم به این معیار نزدیک می‌شویم، زیرا سرعت گرمایش کنونی زمین بسیار بیشتر از رویدادهای اقلیمی است که از زمان انقراض دایناسورها اتفاق افتاده است.

گابریل بوون، متخصص ژئوفیزیک دانشگاه یوتا که در این پژوهش حضور نداشته است،‌ می‌گوید:

باتوجه به فرضیات مرسوم برای آینده، میزان انتشار کربن حتی در شرایط رویدادهای مشابهی نظیر حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن، در دنیای امروز بی‌سابقه بوده است. ما اطلاعات چندانی از نمونه‌های زمین‌شناسی به‌دست نیاورده‌ایم تا ازطریق آن نحوه‌ی واکنش دنیا به این نوع اختلال‌ها را درک کنیم.

لاریسا دسانتیس، دیرینه‌اقلیم‌شناس دانشگاه وندربیلت که در پژوهش مذکور نقشی نداشته است،‌ می‌گوید:

‌پیامدهای زیست‌محیطی ناشی از سطوح کربن رویدادی نظیر حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن واضح نیست؛ اما افزایش دما احتمالاً منجر به انقراض بسیاری از گونه‌ها می‌شود که شاید از روی خوش‌شانسی یک مورد خود را با شرایط وفق داده یا با مهاجرت به بقای خود ادامه دهد. علاوه‌براین خنک‌شدن سیستم آب‌و‌هوایی، هزاران سال طول خواهد کشید. درواقع این موضوع در ۱۰۰ سال آینده رخ نمی‌دهد و برای اینکه دی‌اکسید کربن مجدداً به پوسته‌ی زمین برگردد، به بازه‌ی زمانی طولانی نیاز است. به‌همین دلیل اگر سریعاً اقدام نکنیم، خود را در معضل هزاران سال گرمایش زمین قرار می‌دهیم.

بررسی تغییرات اقلیمی گذشته

حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن، به پدیده‌ی گرمایش زمین در ۵۶ میلیون سال گذشته گفته می‌شود. دانشمندان اطلاع دقیقی از علت آن ندارند؛ اما در این مدت مقدار زیادی دی‌اکسید کربن وارد اتمسفر زمین شد و به‌سرعت دمای جهان را ۵ تا ۸ درجه سانتیگراد افزایش داد. میانگین دمای جهانی در طول این رویداد حدود ۲۳ درجه‌ی سانتیگراد بود که تقریباً هفت درجه از میانگین دمای امروز بیشتر است. دانشمندان معتقدند در این بازه‌ی زمانی و دوره‌ی گرم پس از آن،‌ در قطب‌ها هیچ یخی وجود نداشت و شمالگان محلی برای رشدونمو درختان نخل و زیستگاه تمساح‌ها بود. بااینکه حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن، گرم‌ترین دوران کره‌ی زمین نبوده است اما این رویداد از زمان انقراض دایناسورها (۶۶ میلیون سال قبل) به‌عنوان گرم‌ترین دوران زمین شناخته می‌شود.

دانشمندان نمی‌توانند تصمیم بگیرند که در دوران حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن دقیقاً چه‌مقدار کربن وارد اتمسفر شده یا این دوران چقدر طول کشیده است؛ اما باتوجه به رسوب‌های اقیانوس که تغییرات موادمعدنی کربنات در این دوره را نشان می‌دهد،‌ بهترین تخمین آن‌ها انباشت حدود ۳۰۰۰ تا ۷۰۰۰ گیگاتن کربن در دوره‌ی ۳۰۰۰ تا ۲۰,۰۰۰ ساله است.

انتشار گسترده‌ی کربن و افزایش سریع دمای هوا منجر به تغییر آب‌وهوای کره‌ی زمین شد و انقراض وسیع موجودات زنده در اعماق اقیانوس را رقم زد که حلقه‌ی اصلی زنجیره‌ی غذای دریایی به‌شمار می‌روند. حیوانات خشکی کوچک‌تر شدند و به سرزمین‌های شمالی که آب‌و‌هوای خنک‌تر داشتند، مهاجرت کردند. برخی گروه‌های پستانداران مدرن نظیر نخستی‌سانان (یکی از راسته‌های پستانداران از فرورده‌ی جفت‌داران که شامل تمامی میمون‌ها، کپی‌ها و انسان می‌شود) برای اولین‌بار پس از حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن ظاهر شدند، اما دانشمندان مطمئن نیستند که آیا این ماجرا نتیجه‌ی مستقیم تغییر سریع محیط‌زیست بوده است یا خیر.

مقایسه گذشته و حال

دانشمندان هواشناسی از پدیده‌ی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن به‌عنوان یک بررسی موردی استفاده کرده‌اند تا بفهمند کدام تغییرات محیطی ممکن است در اثر تغییرات فعلی اقلیمی ناشی از عملکرد انسان‌ها اتفاق بیفتد و چه‌زمانی این تغییرات رخ خواهند داد؛ اما آن‌ها فقط می‌توانند میانگین انتشار کربن در طول پدیده‌ی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن را به‌صورت کلی تخمین بزنند. این دانشمندان اطلاعی از نرخ سالانه انتشار کربن ندارند و در نتیجه مقایسه آن دوران با سرعت انتشار کربن در دنیای امروز دشوار می‌شود.

گینگریچ در این پژوهش جدید،‌ راهی برای مقایسه‌ی ریاضی انتشار کنونی کربن با دوران حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن در مقیاس زمانی مشابه پیدا کرد. نتایج نشان داد که نرخ انتشار کنونی کربن،‌ ۹ تا ۱۰ برابر بالاتر از زمان حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن بوده است. او می‌گوید:

برای من کاملاً مشخص شد که سرعت و شدت این پیامدها ناشی از تولید کربن توسط ما انسان‌ها است.

گینگریچ فهمید که اگر انتشار کنونی کربن به سیر صعودی خود ادامه دهد، احتمال دارد که در کمتر از پنج نسل آینده با پدیده‌ای مشابه حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن مواجه شویم. برآورد شده است که کل کربن موجود در اتمسفر در سال ۲۱۵۹ احتمالاً درحد کمترین میزان کربن در دوره‌ی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن (۳۰۰۰ گیگاتن) خواهد بود. براساس محاسبات گینگریچ بیشترین میزان انتشار کربن در سال ۲۲۷۸ معادل ۷,۱۲۶ گیگاتن است. انسان‌ها تا سال ۲۰۱۶ حدود ۱۵۰۰ گیگاتن کربن تولید کرده‌اند. لاریسا دسانتیس می‌گوید:

این واقعیت که ما می‌توانیم طی چند صد سال آینده به گرمایشی معادل دوران حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن برسیم، هولناک است.

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که دانشمندان شاید نتوانند براساس وقایعی که در دوره‌ی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن افتاده،‌ تغییرات زیست‌محیطی یا بیولوژیکی را پیش‌بینی کنند؛ زیرا گرمایش امروزی کره‌ی زمین بسیار سریع‌تر درحال وقوع است. علاوه‌براین از آنجا که آب‌و‌هوای کنونی از خط مبنایی خنک‌تر از حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن شروع شده است و گونه‌های موجود روی کره‌ی زمین نسبت به ۵۶ میلیون سال قبل متفاوت هستند،‌ این پیش‌بینی دشوارتر می‌شود. دسانتیس می‌گوید:

مقایسه‌ی اثرات زیست‌محیطی بسیار دشوار است؛ زیرا دنیا در زمان پدیده‌ی حداکثر حرارتی پالئوسن-ائوسن کاملاً ‌متفاوت بود. ما اکنون در دنیایی بسیار متفاوت زندگی می‌کنیم که از گروه‌های متفاوتی از حیوانات تشکیل شده است و انسان‌ها غالب‌ترین گونه‌ی موجودات زنده به‌حساب می‌آیند؛ اما می‌دانیم که گرمایش زمین پیامدهای بسیار منفی بر تعداد زیادی از گونه‌ها از جمله انسان‌ها خواهد داشت.