Present-day ocean circulation constrains divergent overturning futures
تُظهر هذه الدراسة أنه في حين يشير صعود مياه المحيط المتجمد الجنوبي القوي في الوقت الحاضر إلى أن دوران المحيط الأطلسي المريدي من غير المرجح أن يتعرض لضعف شديد في ظل الانبعاثات المعتدلة، فإن الدوران العالمي للمحيطات يظل عرضة لإعادة تنظيم كبيرة، بما في ذلك احتمال حدل عكسي لدوران المحيطين الهندي والهادئ بحلول عام ٢١٠٠.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
إن المحيط ليس جسماً مائياً ساكناً؛ بل هو حزام ناقل شاسع وبطيء الحركة يعمل على تدوير الحرارة والمغذيات والكربون حول العالم. وفي المحيط الأطلسي، يوجد جزء رئيسي من هذا النظام يُعرف باسم "الدورة التقلبية الأطلسية الاستوائية"، والتي تنقل المياه الدافئة شمالاً والمياه الباردة جنوباً. وقد علم العلماء منذ زمن طويل أن هذا التيار يتباطأ مع ارتفاع حرارة الكوكب، مما أثار مخاوف من أنه قد يضعف بشكل كبير لدرجة توقفه عن العمل تماماً. ومن شأن هذا الانهيار أن يؤدي إلى عواقب وخيمة، حيث قد يتسبب في تبريد سريع لشمال غرب أوروبا وتعطيل النظم البيئية البحرية في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك، ظل التنبؤ بمدى ضعف هذا التيار بدقة، أو ما إذا كان سيتجاوز يوماً ما نقطة اللاعودة، أحد أصعب التحديات في علوم المناخ. فقد قدمت نماذج حاسوبية مختلفة إجابات متضاربة، حيث يشير بعضها إلى أن التوقف التام ممكن خلال هذا القرن، بينما يشير البعض الآخر إلى أن النظام أكثر مرونة.
تقدم دراسة جديدة أجراها باحثون من مكتب الأرصاد الجوية البريطكي وجامعة إكستر وسيلة لتصنيف هذه التنبؤات المتضاربة من خلال النظر في الحالة الراهنة للمحيط. ركز الفريق على المسارات التي تسلكها المياه العميقة للعودة إلى السطح، وهي عملية ضرية للحفاظ على حركة الحزام الناقل. ووجدوا أن قوة "الانبثاق" (upwelling) في المحيط الجنوبي — وهو الكتلة المائية الضخمة المحيطة بالقارة القطبية الجنوبية — تعمل كمؤشر قوي لمستقبل التيار الأطلسي. ومن خلال تحليل بيانات المحيط الواقعية ومقارنتها بعشرات النماذج المناخية، اكتشف الباحثون أن المحيط الحالي يظهر بالفعل علامات على المرونة. فعملية الانبثاق الحالية في المحيط الجنوبي قوية بما يكفي للإشارة إلى أن التيار الأطلسي من غير المرجح أن ينهار إلى حالة ضعيفة للغاية في ظل مستويات الاعتدال في الاحتباس الحراري العالمي. وتتحدى هذه النتيجة التوقعات المثيرة للذعر مؤخراً والتي اقترحت إمكانية تجاوز نقطة التحول بحلول منتصف القرن، مشيرة بدلاً من ذلك إلى أنه بينما سيتغير النظام، فإن التوقف التام أقل احتمالاً مما كان يخشاه البعض.
لم ينظر الباحثون إلى الأطلسي بمعزل عن غيره، بل فحصوا النظام العالمي بأكمله. فقد أدركوا أن مسارات العودة في المحيط مترابطة. فعندما تغوص المياه العميقة في شمال الأطلسي، يجب أن ترتفع في النهاية إلى السطح في مكان آخر لإكمال الحلقة. وفي العديد من النماذج المناخية، تتم رحلة العودة هذه عبر مسارين رئيسيين: أحدهما عبر المحيط الهندي والهادسي، والآخر عبر المحيط الجنوبي. وتكشف الدراسة أن قوة مسار المحيط الجنوبي اليوم تحدد مدى احتمالية أن يتنبأ نموذج ما بفشل كارثي للتيار الأطلسي. فالنماذج التي تظهر انبثاقاً قوياً في المحيط الجنوبي اليوم هي تلك التي تحافظ على استقرار التيار الأطلسي حتى في ظل الاحترار الشديد. وعلى العكس من ذلك، فإن النماذج ذات الانبثاق الضعيف في المحيط الجنوبي هي التي تتنبأ بانهيار التيار.
وعندما طبق الفريق نتائجهم على الملاحظات الفعلية للمحيط الحديث، كانت النتائج واضحة. فالمحيط الحقيقي يمتلك قوة انبثاق في المحيط الجنوبي تبلغ حوالي 14.3 سفيردوب (وهي وحدة تدفق حجمي تعادل مليون متر مكعب في الثانية). وهذه القوة المرصودة أعلى من متوسط النماذج المناخية التي تتنبأ بحدوث انهيار. ولأن المحيط الحقيقي يقع أقرب إلى الطرف "القوي" من الطيف، تشير الدراسة إلى أن النماذج التي تتنبأ بضعف شديد للتيار الأطلسي هي على الأرجح متشائمة للغاية. وتحت سيناريوهات الانبعاثات المعتدلة، حيث يتم إبقاء الاحترار العالمي ضمن حدود معينة، من المتوقع أن يضعف التيار الأطلسي ولكن ليس لدرجة الانهيار. وبالتالي، فإن احتمالية حدوث التبريد الدراماتيكي في أوروبا الذي يصاحب مثل هذا الانهيار هي أقل مما اقترحته بعض الدراسات.
ومع ذلك، تقدم الدراسة تحذيراً حاسماً: إن تجنب الانهيار التام لا يعني أن المحيط سيبقى دون تغيير. فبينما قد يكون التيار الأطلسي أكثر استقراراً مما كان يُخشى، إلا أن الدورة العالمية تمر بإعادة تنظيم كبرى. فقد وجد الباحثون أن مسار العودة عبر المحيط الهندي والهادسي ضعيف حالياً، حيث يبلغ حوالي 3.0 سفيردوب فقط. وهذا الضعف يجعل النظام عرضة لنوع مختلف من التغيير: وهو انعكاس الدورة في المحيط الهندي والهادسي. وفي العديد من النماذج، يحدث هذا الانعكاس حتى في ظل سيناريوهات الانبعاثات المنخفضة، قبل وقت طويل من وصول التيار الأطلسي إلى نقطة حرجة. وعندما يحدث هذا الانعكاس، فإنه يعيد توجيه تدفق المياه العميقة، مما يغير كيفية توزيع الحرارة والمغذيات عبر العالم.
هذا إعادة التنظيم هي خطر متميز عن انهيار التيار الأطلسي. وتشير الدراسة إلى أنه نظراً لضعف مسار المحيط الهندي والهادسي في الواقع، فإن محيطنا معرض جداً لهذا التحول. ويمكن لهذا التغيير أن يكون له آثار عميقة على كيمياء المحيط والحياة البحرية، حتى لو ظل التيار الأطلسي يعمل. ويؤكد البحث أن المحيط آلة معقدة ومترابطة، حيث لا يضمن الاستقرار في جزء واحد استقرار الأجزاء الأخرى. فالحالة الراهنة للمحيط الجنوبي تعمل كدرع ضد السيناريو الأسوأ للتيار الأطلسي، لكن ضعف مسار المحيط الهندي والهادسي يترك النظام العالمي مفتوحاً أمام إعادة تشكيل كبيرة.
وصل المؤلفون إلى هذه الاستنتاجات من خلال تدريب خوارزميات حاسوبية على مجموعة واسعة من النماذج المناخية، لتعليمها التعرف على الأنماط بين الحالة الراهنة للمحيط وسلوكه المستقبلي. ثم اختبروا هذه الأنماط مقابل بيانات العالم الحقيقي التي جُمعت بين عامي 2005 و2024. إن الاتساق بين البيانات المرصودة والنماذج الأكثر استقراراً يمنح الباحثين الثقة في تقييمهم. وبينما يقرون بأن سيناريوهات الاحترار الشديد قد تتغلب على هذه المرونة الطبيعية، فإن عملهم يقدم رؤية أكثر واقعية للمستقبل. فهو يشير إلى أن قوة المحيط الحالية هي دليل أفضل لمستقبله من أكثر تنبؤات النماذج تطرفاً. ومن المرجح أن يضعف التيار الأطلسي، لكن الأدلة تشير إلى مستقبل يظل فيه جزءاً فعالاً من نظام المناخ العالمي، حتى مع تغير أجزاء أخرى من دورة المحيط وتكيفها مع عالم دافئ.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.