El ظاهرة الاحتباس الحراري لا يبقى على سطح البحرتصل آثارها أيضاً إلى أعمق المياه على كوكب الأرض، على أعماق تزيد عن 1.000 متر، حيث كان يُعتقد تقليدياً أنه لا يحدث أي تغيير يُذكر على المدى الزمني البشري. وقد أجرت دراسة بقيادة... المعهد الإسباني لعلوم المحيطات التابع للمجلس الأعلى للبحوث العلمية (IEO-CSIC) إنها تفكك تلك الفكرة وتوضح أن باطن المحيط أكثر ديناميكية بكثير مما كان يُعتقد سابقاً.
يكشف هذا البحث الجديد، الذي شهد مشاركة قوية من إسبانيا وأوروبا، أن البنية الداخلية للمحيط يتم تعديله بشكل منهجي على نطاق عالميتدفعنا هذه النتائج إلى مراجعة فهمنا لدور المحيط العميق في تنظيم المناخ وتشير إلى الحاجة إلى تحسين نماذج المناخ المستخدمة للتنبؤ بتطور ظاهرة الاحتباس الحراري.
المحيط العميق، عنصر أساسي في مناخ الأرض
يذكرنا فريق IEO-CSIC بأن يمتص المحيط ما يقرب من 93% من الحرارة الزائدة الناتجة عن النظام المناخي.وهذا ما يجعلها الحاجز الرئيسي ضد ظاهرة الاحتباس الحراري. وترتبط هذه القدرة الهائلة على تخزين ونقل الحرارة ارتباطاً وثيقاً بما يُسمى قشرة الأرض. التطبق المحيطيأي الطريقة التي يتم بها تنظيم طبقات المياه ذات درجات الحرارة والملوحة المختلفة عموديًا.
هذا التصنيف يحدد كيف يتم تبادل الحرارة والكربون والأكسجين والمغذيات بين سطح البحر وأعماقهيُعد هذا التبادل ضرورياً لكل من المناخ العالمي وصحة النظم البيئية البحرية، من المناطق الساحلية الأوروبية إلى أحواض المحيطات الرئيسية على كوكب الأرض.
وعلى الرغم من أهميتها، لا تزال التأثيرات المشتركة للتقلبات الطبيعية وتغير المناخ على الطبقات العميقة غير مفهومة بشكل كافٍلسنوات طويلة، كان يُفترض أنه بمجرد تجاوز الطبقة السطحية التي تحركها الرياح والأمواج، يتغير المحيط الداخلي ببطء شديد، وكأنه كتلة خاملة من الماء لا يحدث فيها شيء تقريبًا في غضون عقود.
الدراسة الجديدة، التي نُشرت في المجلة العلمية AGU السلفوهذا يدل على أن هذه الرؤية لم تكن كافية. يُعدّ التطبق في أعماق المحيط جزءًا نشطًا وحساسًا من النظام المناخي، القادرة على الاستجابة لنفس الآليات التي تؤثر على الغلاف الجوي وسطح البحر.
بالنسبة لأوروبا وإسبانيا، فقد تأثرتا بشدة بـ شمال المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسطإن فهم كيفية تصرف هذه الطبقات العميقة أمر أساسي لتوقع التغيرات في ظواهر مثل موجات الحر البحرية، ودوران التيارات الكبيرة، أو حالة النظم البيئية التي تدعم جزءًا كبيرًا من صناعة صيد الأسماك.
عقدان من الملاحظات العالمية باستخدام شبكة عوامات أرجو
لإعادة بناء كيفية تطور أعماق المحيط، قام العلماء بتحليل بيانات على مدى 20 عامًا من شبكة العوامات الدولية Argoوهو نظام مراقبة ذاتي يعمل على نطاق كوكبي. تغوص هذه العوامات العائمة وتصعد بشكل دوري، مسجلةً درجة الحرارة والملوحة من السطح إلى عمق يزيد عن 1.000 متر.
إجمالاً، عمل الفريق العلمي مع أكثر من مليوني ملف تعريف عمودي منتشرة في جميع المحيطات. وقد سمحت لنا قاعدة البيانات الضخمة هذه بالحصول على صورة أكثر تفصيلاً لـ كيف يتغير التركيب الداخلي للمحيطوخاصة في الطبقات الأعمق التي لا تتأثر بشكل مباشر بمزيج الشتاء.
يؤكد التحليل أن يتغير التطبق على السطح وفي الأعماقويحدث ذلك بطريقة منظمة، لا كسلسلة من التغيرات المنعزلة. ويمكن ملاحظة هذه التغيرات على نطاقات زمنية مختلفة، من التغيرات الموسمية إلى الاتجاهات التي تمتد على مدى عقود عديدة.
بحسب الدراسة، ترتبط الأنماط المكتشفة في الأعماق ارتباطًا وثيقًا بأنماط رئيسية من تقلب المناخمثل ظاهرتي النينيو واللانينا في المحيط الهادئ. وهذا يدل على أن باطن المحيط ليس بمنأى عن التذبذبات التي تغير المناخ العالمي، بل يستجيب لها بشكل فعال.
وفي الوقت نفسه، تؤثر استجابة أعماق المحيط هذه إعادة توزيع الحرارة والكربون في النظام المناخي، مع ما يترتب على ذلك من آثار على معدل الاحتباس الحراري العالمي وعلى العمليات الرئيسية مثل عزل ثاني أكسيد الكربون في قاع المحيط.
رؤية متجددة لدور أعماق المحيط
الباحث من معهد علم البيئة التابع للمجلس الأعلى للبحوث العلمية راكيل سومافيلاويصر المؤلف الرئيسي للدراسة على أنه كان يُفترض لسنوات أن أما خارج الطبقة السطحية المختلطة، فقد كانت التغييرات بطيئة للغاية.وتتناقض النتائج التي تم الحصول عليها مع تلك الفكرة، وتظهر أن الأعماق تستجيب بطريقة أكثر ديناميكية بكثير مما كان متوقعاً.
بحسب سومافيلا، فإن يبدو الآن أن التطبق الدائم للمحيطات جزء سريع التطور من النظام المناخيبعيدًا عن كونها كتلة ثابتة من الماء، فإن أعماق المحيط تُظهر تغيرات متسقة تتماشى مع تقلبات المناخ على السطح.
هذا المنظور الجديد يجبرنا على إعادة النظر في دور أعماق المحيط في المناخ العالمييؤثر سلوكها، من بين أمور أخرى، على معدل ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي، وتواتر وشدة الظواهر البحرية المتطرفة، وقدرة المحيطات على مواصلة امتصاص ثاني أكسيد الكربون في العقود القادمة.
وتشير الدراسة أيضاً إلى أن قد يكون للتغيرات في الطبقات المائية تداعيات على النظم البيئية في أعماق البحار.والتي تعتمد على إمداد الأكسجين والمغذيات من السطح. وقد تؤدي التغيرات في هذا التوازن إلى تغيير الإنتاجية البيولوجية، مع آثار محتملة على السلاسل الغذائية التي تؤثر في نهاية المطاف على الصيد والتنوع البيولوجي في المناطق الساحلية الأوروبية.
علاوة على ذلك، لفهم كيفية تخزن الطبقات الأعمق الحرارة وتطلقها من الضروري تفسير سبب عدم انتظام الاحترار في جميع البحار، ولماذا تظهر بعض المناطق، بما في ذلك مناطق المحيط الأطلسي المرتبطة بالمناخ الأوروبي، اتجاهات مختلفة عن المتوسط العالمي.
الآثار المترتبة على نماذج المناخ والبحوث المستقبلية
يؤكد مكتب تقييم الأثر البيئي التابع للمجلس الأعلى للبحوث العلمية أن هذا البحث يوفر مرجع رصدي رئيسي لتقييم نماذج المناخ وتحسينهامن خلال تقديم معيار قائم على بيانات حقيقية حول كيفية اختلاف البنية الرأسية للمحيط من السطح إلى أكثر من 1.000 متر، يصبح من الممكن التحقق بدقة أكبر مما إذا كانت عمليات المحاكاة تعيد إنتاج تلك الديناميكية بشكل كافٍ.
يُعد هذا التحسن في النماذج ذا أهمية خاصة لـ تحسين التوقعات المناخية المتوسطة والطويلة الأجليُعد هذا الأمر ضرورياً لاتخاذ القرارات في أوروبا في مجالات مثل التخطيط الساحلي، وإدارة الموارد البحرية، والتكيف مع آثار الاحتباس الحراري.
يؤكد المؤلفون أن العمل يفتح خطوط بحثية جديدة حول كيفية تأثير هذا التباين العميق على النظم البيئية البحريةترتبط هذه الروابط بدورات الكربون والمغذيات، وبأنماط المناخ على نطاق كوكبي. وسيكون فهم هذه الروابط أساسياً لاستباق نقاط التحول المحتملة في نظام المحيط والمناخ.
في هذا السياق، يصبح الحفاظ على الوضع الراهن وتعزيزه أكثر أهمية. شبكات مراقبة المحيطات مثل أرجوبالإضافة إلى إطلاق حملات محددة في مناطق استراتيجية لأوروبا، مثل شمال المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط. ستتيح هذه الجهود رصدًا أكثر تفصيلًا لتطور أعماق المحيط، والحد من الشكوك التي لا تزال قائمة.
ومع ذلك، فإن الدراسة التي قادها معهد علم البيئة التابع للمجلس الأعلى للبحوث العلمية توضح ذلك كما أن الاحتباس الحراري يعيد تشكيل أعماق المحيط. وهذه التغيرات، رغم أنها غير مرئية للعين المجردة، لها تأثير حاسم على تطور مناخ الأرض. وسيكون دمج هذا المنظور الجديد في نماذج وسياسات المناخ أساسياً لوضع خطة استجابة أكثر فعالية لكوكب يشهد ارتفاعاً في درجة حرارته من أعلى إلى أسفل.
