Transient AMOC weakening during overshoot warming masks committed Greenland ice sheet loss

تعد الغطاء الجليدي في جرينلاند نهراً شاسعاً وعريقاً من المياه المتجمدة، وهو يحوي ما يكفي من الجليد لرفع مستويات سطح البحر العالمية بأكثر من سبعة أمتار إذا ذاب تماماً. لعقود من الزمن، أدرك العلماء أنه مع ارتفاع حرارة الكوكب، يبدأ هذا الغطاء الهائل في فقدان كتلته، بشكل أساسي من خلال ذوبان السطح وتفتت الجبال الجليدية في المحيط. ويتمثل أحد الأهداف المركزية للسياسة المناخية الدولية في الحد من الاحترار العالمي إلى ما دون درجتين مئويتين فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية، مع تفضيل درجة 1.5 درجة مئوية، لمنع التغيرات الكارثية. ومع ذلك، تشير الانبعاثات الحالية إلى أن العالم قد يتجاوز هذه المستهدفات مؤقتاً قبل أن تنجح الجهود البشرية في إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي لخفض درجات الحرارة مرة أخرى. وهذا السيناريو، المعروف باسم "التجاوز" (overshoot)، يثير سؤالاً صعباً: إذا ارتفرت حرارة الكوكب لفترة ثم بردت، فهل يتعافى الغطاء الجليدي، أم أن الضرر قد وقع بالفعل؟ تعتمد الإجابة ليس فقط على متوسط درجة حرارة الكرة الأرضية، بل على كيفية انتقال الحرارة حول الكوكب عبر المحيطات والغلاف الجوي، لا سيّما في شمال المحيط الأطلسي.

قام فريق من الباحثين من مركز بيركنز لأبحاث المناخ في النرويج بالتحقيق في هذا السؤال باستخدام محاكاة حاسوبية متطورة تربط نماذج المناخ العالمي بنماذج تفصيلية لغطاء جرينلاند الجليدي. ويركز عملهم على آلية محددة: الدورة التقلبية للمحيط الأطلسي، أو ما يعرف بـ AMOC. هذا النظام هو عبارة عن نظام ضخم من التيارات المحيطية يعمل مثل حزام ناقل، ينقل المياه الدافئة من المناطق الاستوائية نحو شمال المحيط الأطلسي ويجلب المياه الباردة جنوباً. ووجد الباحثون أنه خلال فترة الاحترار الناجمة عن "التجاوز"، تضعف هذه الدورة المحيطية بشكل كبير. وهذا الضعف يؤدي إلى تأثير مفاجئ ومؤقت: فهو يبرد الهواء فوق جنوب جرينلاند، مما يبطئ من ذوبان الغطاء الجليدي في تلك المنطقة. ولمدة من الوقت، يخلق هذا نوعاً من "وهم الاستقرار"، مما يحجب حقيقة أن الغطاء الجليدي لا يزال عرضة للاحترار العالمي الكامن.

وتوضح الدراسة أن هذا التبريد ليس سوى وقفة مؤقتة، وليس علاجاً. فبينما يقوم العالم في نهاية المطاف بإزالة ثاني أكسيد الكربون وتبدأ درجات حرارة العالم في الانخفاض، تستعيد التيارات المحيطية قوتها ببطء. وبمجرد عودة دورة AMOC إلى حالتها الطبيعية، فإنها تستأنف ضخ المياه الدافبة نحو الشمال. وهذا يؤدي بدوره إلى تسارع مفاجئ وسريع في الذوبان في جنوب غرب جرينلاند، حتى وإن كانت متوسط درجة الحرارة العالمية الآن ضمن الحدود الآمنة التي وضعتها الاتفاقيات الدولية. وقد لاحظ الباحثون في عمليات المحاكاة الخاصة بهم، أنه بمجرد استعادة الدورة المحيطية، يصبح الغطاء الجليدي في جنوب غرب جرينلاند حساساً للغاية حتى لأي كميات ضئيلة من الاحترار الإضافي. وكان الفرق بمقدار أجزاء من عشرة من الدرجة فقط في درجة الحرارة النهائية المستقرة كافياً لتحويل المنطقة من حالة الذوبان البطيء إلى حالة الفقدان السريع والمحتوم.

يشير هذا التفاعل المتأخر إلى أن الغطاء الجليدي لا يستجيب فوراً للتغيرات في درجة الحرارة العالمية. بدلاً من ذلك، يرتبط مصيره بالاستجابة البطيئة والمتأخرة للمحيط. ووجد الباحثون أنه خلال مرحلة "التجاوز"، عمل ضعف التيار المحيطي كدرع، يحمي الجليد مؤقتاً من القوة الكاملة للاحترار العالمي. ومع ذلك، بمجرد إزالة هذا الدرع مع تعافي التيارات، يصبح الغطاء الجليدي معرضاً للحرارة المتراكمة من القرون الماضية. وأظهرت عمليات المحاكاة أنه في المسارات التي يتجاوز فيها العالم أهداف درجة الحرارة ثم يعتمد على إزالة الكربون للتبريد، قد لا يستقر الغطاء الجليدي في جنوب غرب جرينلاند عندما يعتقد العالم أنه استقر. بدلاً من ذلك، يكون عدم الاستقرار مجرد تأجيل، حيث يظهر بعد قرون لاحقاً عند تعافي الدورة المحيطية.

كما تسلط الدراسة الضوء على أن أجزاء مختلفة من جرينلاند تتفاعل بطرق مختلفة. فبينما كان الجنوب الغربي، الذي يهيمن عليه ذوبان السطح، محمياً مؤقتاً بالتيارات المحيطية المبردة، لم تستفد مناطق أخرى مثل الجنوب الشرقي بنفس الطريقة. ففي الجنوب الشرقي، أدى ضعف التيارات إلى تقليل كمية الرطوبة التي تصل إلى الجليد، مما أدى إلى انخفاض معدلات تساقط الثلوج. وقد عوض هذا النقص في الثلوج فوائد التبريد، مما يعني أنه بينما توقف الجنوب الغربي عن التراجع، استمر الجنوب الشرقي في فقدان كتلته. هذا السلوك غير المتزامن يعني أن النظر إلى إجمالي كمية الجليد المفقود ليس كافياً لفهم الصورة الكاملة؛ إذ يعد الموقع المحدد وتوقيت تغيرات المحيط أمراً بالغ الأهمية.

وعندما وسع الباحثون عمليات المحاكاة الخاصة بهم لعشرة آلاف سنة للأمام لمعرفة ما يحدث على المدى الطويل، أصبحت عواقب هذا الذوبان المتأخر واضحة. ففي السيناريوهات التي استقرت فيها درجة الحرارة العالمية النهائية عند 1.7 درجة مئوية، شهد الغطاء الجليدي ارتفاعاً بطيئاً في مستوى سطح البحر بعدة أمتار على مدى آلاف السنين. ومع ذلك، في السيناريوهات التي استقرت فيها درجة الحرارة عند 2 درجة مئوية، كانت النتيجة مختلفة تماماً؛ حيث بدأ الغطاء الجليدي في جنوب غرب جرينلاند تراجعاً واسع النطاق أدى إلى فقدان جميع الجليد في وسط جرينلاند تقريباً، مما ساهم بما بين 3.6 و4.7 متراً في مستويات سطح البحر العالمية. حدث هذا التحول الدراماتيكي بسبب زيادة طفيفة جداً في درجة الحرارة النهائية، مما يشير إلى أن عتبة عدم الاستقرار طويل الأمد في هذه المنطقة تقع قريبة جداً من الأهداف الحالية المتمثلة في 1.5 إلى 2 درجة مئوية.

تتحدى هذه النتائج الرؤية المبسطة لمسارات "تجاوز" المناخ، حيث يُفترض أن إعادة درجات حرارة العالم إلى المستويات الآمنة ستؤدي إلى استقرار الغطاء الجليدي. وتقترح الدراسة أنه إذا ضعف دوران المحيط بشكل كبير خلال مرحلة التجاوز، فإنه يمكن أن يخفي المدى الحقيقي للضرر الناتج. فقد يبدو الغطاء الجليدي ثابتاً بينما تكون التيارات المحيطية ضعيفة، ولكن بمجرد استعادة تلك التيارات لقوتها، يمكن للغطاء الجليدي أن يدخل في حالة من التراجع غير القابل للإلغاء. وهذا يعني أن مرونة غطاء جرينلاند الجليدي لا تعتمد فقط على ذروة درجة الحرارة التي يتم الوصول إليها، بل أيضاً على التغيرات العابرة في الدورة المحيطية والتغذية الراجعة للمناخ الإقليمي التي تحدث على طول الطريق.

ويؤكد الباحثون أن نتائجهم تستند إلى محاكاة باستخدام نموذج مناخي محدد يظهر ضعفاً قوياً في التيارات المحيطية. وقد تظهر نماذج أخرى تتنبأ بانخفاض أضعف في هذه التيارات توقيتاً أو شدة مختلفة لاستجابة الغطاء الجليدي. ومع ذلك، تؤكد الدراسة على نقطة حاسمة: وهي أن التفاعل بين المحيط والغطاء الجليدي يخلق تأخراً معقداً في استجابة النظام. فما يبدو مناخاً آمناً ومستقراً على المقياس الزمني البشري يمكن أن يخفي انهياراً بطيء الحركة لا يصبح مرئياً إلا بعد قرون. وتخلص الدراسة إلى أن فهم مستقبل غطاء جرينلاند الجليدي يتطلب فهماً عميقاً لكيفية تطور التيارات المحيطية، حيث تعمل هذه التيارات كمفتاح خفي يمكنه إطلاق أو تأخير عملية الذوبان.