Fast energy transitions can reduce climate tipping risks
تُظهر هذه الدراسة أن تنفيذ أسرع عمليات انتقال طاقي ممكنة تقنياً للحد من ذروة الاحترار عند 2.0 درجة مئوية والعودة إلى 0.8 درجة مئوية يمكن أن يقلل بشكل جذري من احتمالية تحفيز عناصر نقاط التحول المناخية من 5.8% إلى 0.1% خلال القرن القادم مع تأخير أحداث نقاط التحول المحتملة لعدة قرون.
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
يحتوي نظام المناخ في كوكب الأرض على مكونات حرجة معينة، مثل الصفائح الجليدية الضخمة، والتيارات المحيطية، والغابات المطيرة، التي يمكن أن تشهد تحولات مفاجئة وغير قابلة للعكس إذا ارتفعت درجة حرارة الكوكب بشكل مفرط. ويطلق العلماء على هذه المكونات اسم "نقاط التحول" (tipping elements). فبمجرد أن يتجاوز أحد عناصر التحول عتبة حرارية محددة، يمكنه أن يبدأ في الانهيار من تلقاء نفسه، مدفوعاً بحلقات تغذية راجعة تعزز ذاتها ويصعب إيقافها. فعلى سبيل المثال، إذا جفت غابات الأمازون المطيرة بما يكفي، فقد تتحول إلى سافانا، مما يؤدي إلى إطلاق كميات هائلة من الكربون وتغيير أنماط هطول الأمطار عبر القارات. وبالمثل، فإن ذوبان الصفائح الجليدية في جرينلاند وغرب القارة القطبية الجنوبية قد يرفع مستويات سطح البحر بعدة أمتار، بينما يمكن أن يؤدي تباطؤ تيارات المحيط الأطلسي إلى تغيير أنماط الطقس بشكل جذري في أوروبا والنصف الجنوبي من الكرة الأرضية. وتكمن الخطورة في أن هذه التغييرات لا تحدث لمرة واحدة فقط؛ بل يمكن أن تثير سلسلة من التفاعلات، حيث يدفع انهيار نظام واحد نظامًا آخر نحو حافة الانهيار. وبينما ارتفعت حرارة الأرض بالفعل بشكل كبير، مما يجعل بعض هذه التحولات مرجحة بشكل متزايد، يظل السؤال قائماً: هل لا يزال هناك سبيل للتراجع عن الحافة، وكم من الوقت لدينا للتحرك؟
تستكشف دراسة جديدة أجراها باحثون من مؤسسات سويسرية وألمانية هذا الاحتمال تحديداً. فقد بنوا محاكاة حاسوبية متطورة لاختبار ما إذا كان بإمكان العالم تجنب أسوأ نتائج تغير المناخ من خلال الانتقال إلى الطاقة النظيفة بأقصى سرعة تسمح بها الفيزياء. وقد دمج الفريق ثلاثة نماذج مختلفة لخلق صورة كاملة: نموذج يحسب السرعة التي يمكننا بها بناء البنية التحتية للطاقة المتجددة، ونموذج يترجم تلك الخيارات الطاقية إلى تغيرات في درجات الحرارة العالمية، ونموذج يتنبأ بكيفية تفاعل عناصر التحول المناخي مع درجات الحرارة تلك على مدى آلاف السنين. لم يكن هدفهم مجرد معرفة ما إذا كان بإمكاننا وقف الاحترار، بل معرفة ما إذا كان بإمكاننا عكس مساره بالفعل، وإعادة درجات الحرارة العالمية إلى مستويات أكثر أماناً، وفهم كيف سيقلل ذلك من خطر إطلاق كارثة مناخية.
ركز الباحثون على سيناريو تطلق فيه البشرية انتقالاً فورياً وعدوانياً بعيداً عن الوقود الأحفوري، بهدف الوصول إلى صافي انبعاثات صفري في غضون سنوات قليلة، ثم العمل بنشاط على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي لتبريد الكوكب والعودة به إلى مستويات أقل. وقد اختبروا بدء هذا الانتقال في نقاط زمنية مختلفة، من عام 2020 وصولاً إلى عام 2100، لمعرفة كيف يؤثر التوقيت على المستقبل. وفي سيناريوهم الأكثر تفاؤلاً، حيث يبدأ التحول في عام 2025 ويعود العالم إلى مستوى ارتفاع حراري قدره 1.0 درجة مئوية فقط فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية، كانت النتائج مذهلة. فخلال القرن القادم، تنخفض فرصة حدوث واحد على الأقل من عناصر التحول الأربعة الرئيسية بشكل كبير. ففي ظل السياسات الحالية، التي تتوقع ارتفاعاً في الحرارة يقارب 3 درجات مئوية، تبلغ نسبة خطر وقوع انهيار واحد على الأقل خلال الـ 100 عام القادمة حوالي 5.8 بالمئة. وفي المقابل، يقلل سيناريو الانتقال السريع هذا الخطر قصير المدى إلى 0.1 بالمئة فقط.
وتتجاوز فوائد التحرك السريع حدود القرن القادم. فقد نظرت الدراسة في المستقبل طويل الأمد، حيث قامت بمحاكاة المناخ على مدى الـ 50,000 سنة القادمة لمعرفة ما إذا كانت عناصر التحول ستنهار في النهاية حتى لو برد الكوكب. وتُشير المحاكاة أنه في ظل السياسات الحالية، هناك احتمال بنسبة 96.6 بالمئة بأن ينهار أحد هذه الأنظمة الحرجة على الأقل. ومع ذلك، إذا اعتمد العالم أسرع انتقال ممكن للطاقة بدءاً من عام 2025، فإن هذا الخطر طويل الأمد ينخفض إلى 18.6 بالمئة. وتظهر أكبر التخفيضات في حالة غرب الصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية وتيارات المحيط الأطلسي. فبالنسبة لغرب الصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية، ينخفض خطر الانهيار النهائي من أكثر من 93 بالمئة إلى حوالي 16 بالمئة. وبالنسبة لتيارات الأطلسي، ينخفض من ما يقرب من 85 بالمئة إلى 10 بالمئة. كما تشهد غابات الأمازون المطيرة وصفائح جرينلاند الجليدية أيضاً انخفاضاً في مخاطرها، وإن ظلت أكثر عرضة للخطر مقارنة بالأنظمة الأخرى في المحاكاة.
ومع ذلك، فإن التوقيت هو كل شيء. وتكشف الدراسة أن تأخير بدء هذا الانتقال السريع يحدث فرقاً هائلاً. فإذا انتظر العالم حتى عام 2050 لبدء الانتقال السريع، فإن خطر حدوث حدث تحول قصير المدى يرتفع بشكل طفيف فقط، لكن المخاطر طويلة الأمد تبدأ في التصاعد بشكل ملحوظ. وإذا امتد التأخير إلى النصف الثاني من القرن، فإن الوضع يتدهور بسرعة. فعلى سبيل المثال، الانتظار حتى عام 2075 لبدء الانتقال يزيد من خطر إطلاق عنصر تحول واحد على الأقل بنسبة أربع نقاط مئوية لكل عقد من التأخير. ويرجع ذلك إلى أن البدء المتأخر يعني أن الكوكب سيصبح أكثر سخونة لفترة أطول، وأن بعض عناصر التحول، مثل الأمازون وتيارات الأطلسي، تتفاعل بسرعة نسبية مع درجات الحرارة المرتفعة. أما الصفائح الجليدية فتستغرق وقتاً أطول للاستجابة، لذا فإن خطرها أقل حساسية للتأخيرات القصيرة، لكن النظام الإجمالي يصبح أكثر عدم استقرار كلما انتظرنا أكثر.
وحتى لو لم يكن من الممكن منع حدث تحول تماماً، فإن بدء الانتقال مبكراً يمنح البشرية وقتاً هائلاً. فقد وجد الباحثون أن الانتقال السريع الذي يبدأ في عام 2025 يمكن أن يؤخر انهيار غابات الأمازون المطيرة بما يقرب من 12,000 عام مقارنة باتباع السياسات الحالية. كما سيتم تأخير تيارات المحيط الأطلسي بمقدار 13,000 عام تقريباً. وهذا الوقت الإضافي أمر بالغ الأهمية لأنه يمنح المجتمعات قروناً للتكيف مع الظروف الجديدة، وبناء القدرة على الصمود، وربما تثبيت الأنظمة قبل تجاوز نقطة اللاعودة. وتشير الدراسة إلى أنه حتى لو حدث عنصر تحول في النهاية، فإن الفرق بين حدوثه في عام 2329 وبين حدوثه بعد 14,000 عام هو الفرق بين تحدٍ يمكن إدارته وبين كارثة فورية.
كما تسلط الأبحاث الضوء على حدود ما هو ممكن. فمن أجل إبقاء الخطر طويل الأمد من التحول دون عتبة منخفضة جداً تبلغ 0.5 بالمئة — وهي نسبة تماثل معايير السلامة المستخدمة في الطيران أو الطاقة النووية — سيتعين على العالم الحد من ذروة الاحترار عند 2.0 درجة مئوية ثم تبريد الكوكب للعودة إلى 0.8 درجة مئوية أو أقل على المدى الطويل. إن مجرد العودة إلى 1.5 درجة مئوية، وهو الهدف الذي يُناقش كثيراً في السياسة الدولية، سيترك خطراً كبيراً طويل الأمد للتحول. ويتطلب تحقيق هدف الـ 0.8 درجة كميات هائلة من تقنيات إزالة الكربون، مثل الالتقاط المباشر من الهواء، وهي تقنيات تستهلك الكثير من الطاقة ومكلفة. وتشير الدراسة إلى أنه إذا تأخر الانتقال ولو لبضع سنوات، فإن الموارد الطاقية والمالية المطلوبة لسحب الكوكب إلى مثل هذه الدرجات المنخفضة ستزداد بشكل كبير، مما قد يتجاوز قدرة التكنولوجيا والبنية التحتية الحالية.
وفي الختام، تقدم الورقة مساراً واضحاً، وإن كان يتطلب جهداً كبيراً. فهي تشير إلى أنه بينما ضاقت النافذة لتجنب جميع المخاطر المناخية، إلا أنها لم تُغلق بعد. فمن خلال الانتقال إلى الطاقة النظيفة بأسرع ما يمكن فيزيائياً وإزالة الكربون من الغلاف الجوي بنشاط، يمكن للبشرية تقليل احتمالية إطلاق تحولات مناخية غير قابلة للعكس بشكل كبير. لا تعد الدراسة بأن هذه النقاط الحرجة يمكن تجنبها للأبد، لكنها توضح أن التحرك الآن يمكن أن يخفض احتمالات الكارثة من كونها شبه مؤكدة إلى مستوى يمكن إدارته، ويمكن أن يمنح العالم آلاف السنين للتكيف. والخيار، كما يلمح الباحثون، هو بين مستقبل ينهار فيه النظام المناخي في غضون قرون قليلة، ومستقبل يظل مستقراً لآلاف السنين، والفرق يكمكمن تماماً في مدى سرعة تحرك العالم اليوم.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.