Disturbances Increase Net Carbon Emissions in the Arctic-Boreal Zone - An Expert Assessment

تضم منطقة القطب الشمالي والغابات الشمالية الشاسعة، المعروفة مجتمعة باسم "منطقة القطب الشمالي-البوريال"، كمية هائلة من الكربون المحبوس في التربة المتجمدة والنباتات القديمة. تعمل هذه المنطقة بمثابة مجمّد عملاق، يحفظ المادة العضوية من التعفن وإطلاق الكربون المخزن فيها إلى الغلاف الجوي. ولطالما عرف العلماء أنه مع ارتفاع حرارة الكوكب، ستذوب هذه الأرض المتجمدة ببطء، مما يؤدي إلى إطلاق بعض ذلك الكربون. ومع ذلك، فإن القصة أكثر تعقيداً من مجرد ذوبان بطيء ومستمر؛ إذ يخضع المشهد الطبيعي أيضاً لاضطرابات مفاجئة وحادة—وهي أحداث مثل حرائق الغابات، وتفشي الحشرات، والعواصف الشديدة، والأنشطة البشرية الإنشائية—والتي يمكن أن تجتاح النظام البيئي في موسم واحد. تُسمى هذه الأحداث المفاجئة بالاضطرابات. وبينما يعد الذوبان البطيء عملية خلفية مستمرة، فإن هذه الاضطرابات هي "القفزات الحادة" التي يمكن أن تطلق كميات هائلة من الكربون دفعة واحدة. إن فهم كيفية تغير هذه الأحداث المفاجئة في المستقبل أمر بالغ الأهمية، لأنه إذا أطلقت قدراً كافياً من الكربون، فقد تدفع بالمنطقة بأكملها من وحدة لتخزين الكربون إلى مصدر للانبعاثات، مما يسرع من ظاهرة الاحتباس الحراري بطريقة لا تستوعبها النماذج المناخية الحالية بشكل كامل.

ولفهم ما قد يحدث خلال القرن القادم، جمعت مجموعة كبيرة من العلماء معارفهم الجماعية للنظر إلى ما وراء حدود النماذج الحاسوبية الحالية. ونظراً لصعوبة جمع قياسات مباشرة لهذه الأحداث المفاجئة عبر شمال متجمد بأكمله، ولأن التفاعلات بين أنواع الاضطرابات المختلفة معقدة، لجأ الباحثون إلى تقييم الخبراء. فقد استضافوا 180 متخصصاً في مجالات تتراوح من علم البيئة إلى الاستشعار عن بعد للإجابة على سلسلة من الأسئلة التفصيلية حول خمسة أنواع محددة من الاضطرابات: التغييرات التي يسببها الإنسان مثل التعدين وقطع الأشجار، والأحداث البيولوجية مثل أسراب الحشرات، وحرائق الغابات، والانهيارات الأرضية المفاجئة الناتجة عن ذوبان الجليد، وأحداث الطقس المتطرف. طُلب من الخبراء التنبؤ بكيفية تغير وتيرة هذه الأحداث وحجمها وشدتها بحلول عام 2100 وحتى عام 2300، في ظل سيناريوهات مختلفة للاحترار العالمي. كما طُلب منهم تقدير مقدار الكربون الإضافي الذي ستطلقه هذه الاضطرابات في الغلاف الجوي مقارنة باليوم.

كان إجماع الخبراء واضحاً ومتسقاً: من المتوقع أن يصبح كل نوع من أنواع الاضطرابات أكثر شيوعاً، ويغطي مساحات أكبر، ويصبح أكثر شدة مع ارتفاع حرارة المناخ. وهذا الارتفاع ليس مجرد طفرة قصيرة المدى؛ فقد اتفق الخبراء على أن هذه التغييرات ستستمر لقرون، وتستمر لفترة طويلة بعد أن يتوقف البشر عن إضافة كربون جديد إلى الغلاف الجوي من خلال حرق الوقود الأحفوري. وعندما دمج الباحثون تقديرات جميع الخبراء، وجدوا أنه بحلول عام 2100، يمكن أن تتسبب هذه الاضطرابات في إطلاق منطقة القطب الشمالي-البوريال ما بين 154 إلى 427 وحدة إضافية من الكربون سنوياً، اعتماداً على مدى ارتفاع حرارة الكوكب. وفي السيناريو الأكثر تطرفاً لارتفاع الحرارة، حيث ترتفع درجات حرارة العالم بشكل كبير، يمكن أن تصل الانبعاثات الإضافية إلى الحد الأعلى من هذا النطاق. وقد تم تحديد المساهمين الرئيسيين في هذا الإطلاق الإضافي للكربون في الانهيارات الأرضية المفاجئة، حيث يتسبب ذوبان الجليد في غرق الأرض وتعفنها، وحرائق الغابات، التي تحرق النباتات والتربة. وتساهم الأحداث البيولوجية مثل تفشي الحشرات والأنشطة البشرية أيضاً في الإجمالي، وإن كان بدرجة أقل من الانهيار الفيزيائي للأرض والحرائق.

وما يجعل هذه النتائج ملحة للغاية هو أن هذه الانبعاثات مفقودة حالياً من الحسابات العالمية المستخدمة لتحديد الأهداف المناخية. وقد أشار الخبراء إلى أنه حتى لو نجح العالم في خفض الانبعاثات الناتجة عن الأنشطة البشرية إلى الصفر، فإن الكربون الناتج عن هذه الاضطربات الطبيعية والبشرية سيستمر في التدفق إلى الغلاف الجوي لفترة طويلة. وهذا يعني أن الأهداف الحالية للحد من الاحترار العالمي قد تكون أصعب في التحقيق مما كان يُعتقد سابقاً، لأن الكوكب نفسه سيستمر في انبعاث الكربون بسبب هذه الاضطرابات. ووجد الباحثون أيضاً أن التفاعلات بين هذه الأحداث تجعل التنبؤ بالمشكلة أكثر صعوبة. فعلى سبيل المثال، يمكن لحريق غابة أن يزيل الطبقة الواقية من النباتات والتربة، مما يجعل الأرض أكثر دفئاً وأكثر عرضة للانهيار، وهو ما يؤدي بدوره إلى إطلاق المزيد من الكربون. وبالمثل، يمكن للجفاف الشديد أن يجعل الغابات أكثر عرضة للاحتراق. وبينما كان الخبراء واثقين من أن الاتجاه العام هو نحو زيادة الانبعاثات، فقد اعترفوا بوجود فجوات كبيرة في معرفتهم. فهم لا يملكون بعد بيانات كافية حول مكان وقوع هذه الأحداث بالضبط أو سرعة تعافي الأرض، لا سيما في المناطق النائية مثل سيبيريا.

ولتحسين هذه التنبؤات، حددت المجموعة ثلاثة أولويات رئيسية للبحث المستقبلي. أولاً، هم بحاجة إلى خرائط أفضل توضح بدقة أين وكم مرة تحدث هذه الاضطرابات عبر المنطقة بأكملها. ثانياً، يحتاج العلماء إلى قياس تدفق الكربون أثناء وبعد هذه الأحداث مباشرة، حيث تأتي البيانات الحالية غال% من المناطق غير المضطربة. وأخيراً، يجب تحديث النماذج الحاسوبية المستخدمة للتنبؤ بالمناخ المستقبلي لتشمل هذه الأحداث المفاجئة والمزعزعة، بدلاً من الاكتفاء بالتغيرات البطيئة والتدريجية. وإلى أن يتم ملء هذه الفجوات، يظل تقييم الخبراء بمثابة تحذير حاسم: إن الشمال المتجمد يصبح أكثر تقلبًا، والكربون المخزن هناك معرض لخطر الإطلاق بطرق لا تأخذها خطط المناخ الحالية في الاعتبار بشكل كامل. فالمنطقة لا تشهد احتراراً بطيئاً فحسب، بل تصبح أيضاً عرضة بشكل متزايد لتغيرات مفاجئة واسعة النطاق يمكن أن تغير النظام المناخي العالمي لقرون قادمة.