ما هي أسباب الاحتباس الحراري وتغير المناخ.. وما هي العواقب المحتملة
طقس العرب - لاحظ العلماء منذ منتصف القرن العشرين أن الأنشطة البشرية تتسبب بزيادة في تأثير الاحتباس الحراري على الأرض، مما ينذر بحدوث احترار عالمي وتغير في مناخ الأرض.
ما الفرق بين الاحترار العالمي وتغير المناخ؟
الاحترار العالمي هو مجرد جانب واحد من جوانب تغير المناخ. يشير مصطلح "الاحتباس الحراري" إلى ارتفاع درجات الحرارة العالمية نتيجة لتزايد تركيزات غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي. يشير مصطلح "تغير المناخ" إلى التغيرات المتزايدة في مقاييس المناخ على مدى فترة زمنية طويلة - بما في ذلك هطول الأمطار ودرجة الحرارة وأنماط الرياح.
هل الاحتباس الحراري هو ظاهرة طبيعية؟
الاحتباس الحراري هو ظاهرة طبيعية تنتج عندما يحبس الغلاف الجوي الحرارة التي تطلقها الأرض باتجاه الفضاء، حيث تعمل غازات معينة في الغلاف الجوي تسمى غازات الدفيئة (Greenhouse gases) مثل تأثير البيوت الزجاجية التي تمنع الحرارة من الهروب إلى الخارج، وهذا مهم لتنظيم حرارة الأرض وجعلها قابلة للحياة.
(توضيح لتأثير الغازات الدفيئة في حبس الحرارة التي تطلقها الأرض بعد أن امتصتها من الشمس)
لكن أنشطة الإنسان تسببت مؤخرا في زيادة كبيرة في كمية الغازات التي تحبس الحرارة، مما أدى إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض (الاحترار العالمي) والذي بدوره تسبب بحدوث التغير المناخي.
الغازات المسببة للاحتباس الحراري
تشمل الغازات التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري ما يلي:
1. بخار الماء: وهو أكثر غازات الدفيئة وفرة في الغلاف الجوي، لكن تأثيره تفاعلي مع تغير المناخ، حيث يزداد بخار الماء مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض، وكذلك تزداد احتمالية حدوث السحب وهطول الأمطار، مما يجعل هذه بعضًا من أهم آليات التغذية الراجعة لتأثير الاحتباس الحراري.
2. ثاني أكسيد الكربون (CO2): يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون (وهو عنصر ثانوي ولكنه مهم للغاية في الغلاف الجوي) من خلال العمليات الطبيعية مثل التنفس وثوران البراكين، ومن خلال الأنشطة البشرية مثل إزالة الغابات والتغيرات في استخدام الأراضي وحرق الوقود الأحفوري. وقد زاد البشر من تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 48% منذ بدء الثورة الصناعية، ويعد هذا أهم عامل "يحث" حدوث تغير المناخ.
3. الميثان: هو غاز هيدروكربوني يتم إنتاجه من خلال المصادر الطبيعية والأنشطة البشرية، بما في ذلك تحلل النفايات في مدافن القمامة والزراعة وخاصة زراعة الأرز ، كما ينتج من عملياتي الهضم في أجسام الحيوانات المجترة وإدارة السماد الناتج عن المخلفات العضوية للماشية المنزلية. وإذا قارننا السمات الجزيئية بين الميثان وثاني اكسيد الكربون نجد أن الميثان هو غاز دفيئة أكثر نشاطًا بكثير من ثاني أكسيد الكربون، غير أنه أقل وفرة في الغلاف الجوي.
(الفرق في البنية الجزيئية بين الغازات الدفيئة: بخار الماء - ثاني أكسيد الكربون - الميثان - اكسيد النيتروز)
4. أكسيد النيتروز: هو غاز دفيئة قوي ينتج عن ممارسات زراعية، وخاصة استخدام الأسمدة التجارية والعضوية، واحتراق الوقود الأحفوري، وإنتاج حمض النيتريك، وحرق الكتلة الحيوية.
5. مركبات الكلور فلورو كربون (CFCs): وهي مركبات من صنع الإنسان ومستخدمة في عدة مجالات، ولكن الآن يتم تحديد إنتاجها وإطلاقها في الغلاف الجوي بموجب اتفاق دولي لقدرتها على المساهمة في تدمير طبقة الأوزون. كما أنها تعد من غازات دفيئة.
كيف ساهم الإنسان في زيادة الاحتباس الحراري؟
على مدى القرن الماضي، أدى حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. يحدث هذا لأن عملية حرق الفحم أو الزيت تجمع بين الكربون والأكسجين الموجود في الهواء لإنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO2).
كما أدى إخلاء الأراضي للزراعة والصناعة والأنشطة البشرية الأخرى إلى زيادة تركيزات غازات الاحتباس الحراري.
عواقب زيادة الاحتباس الحراري وتغير المناخ
من الصعب التنبؤ بدقة بعواقب زيادة الاحتباس الحراري، ولكن فيما يلي بعض التأثيرات المحتملة:
1. ارتفاع درجات الحرارة: ستصبح الأرض أكثر دفئًا في المتوسط، وبالرغم من أن بعض المناطق على الأرض قد ترحب بارتفاع درجات الحرارة، لكن هناك مناطق تصبح غير قابلة للسكن.
2. أمطار في بعض المناطق وجفاف في مناطق أخرى: من المحتمل أن تؤدي الظروف الأكثر دفئًا إلى مزيد من التبخر وهطول الأمطار بشكل عام، ولكن سيصبح هناك تباين بين المناطق، بحيث يصبح بعضها أكثر رطوبة والبعض الآخر أكثر جفافاً.
3. ارتفاع مستويات مياه البحار: سيؤدي تأثير الدفيئة الأقوى إلى تدفئة المحيط وذوبان الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية جزئيًا، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر. ستتمدد مياه المحيط أيضًا إذا ارتفعت درجة حرارتها، مما يساهم في زيادة مستوى سطح البحر.
4. الإضرار بالمحاصيل الزراعية والأمن الغذائي: يمكن أن يكون لارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تأثيرات إيجابية وكذلك سلبية على المحاصيل الزراعية. تشير بعض التجارب المعملية إلى أن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يزيد من نمو النبات.
ومع ذلك، فإن العوامل الأخرى، مثل تغير درجات الحرارة ، والأوزون ، والقيود المفروضة على الماء والمغذيات ، قد تعوض أي زيادة محتملة في المحصول. وإذا تم تجاوز نطاقات درجات الحرارة المثلى لبعض المحاصيل، فقد يتم تقليل المكاسب المبكرة المحتملة في المحصول أو عكسها تمامًا.
وعلى الرغم من أن ارتفاع ثاني أكسيد الكربون يمكن أن يحفز نمو النبات، إلا أن الأبحاث أظهرت أنه يمكن أيضًا أن يقلل من القيمة الغذائية لمعظم المحاصيل الغذائية عن طريق تقليل تركيزات البروتين والمعادن الأساسية في معظم أنواع النباتات.
5. الظواهر المناخية المتطرفة: مثل الجفاف والفيضانات ودرجات الحرارة القياسية، إلى خسائر في المحاصيل وتهدد سبل عيش المنتجين الزراعيين والأمن الغذائي للمجتمعات في جميع أنحاء العالم.
6. زيادة الآفات الزراعية والأعشاب الضارة: اعتمادًا على المحصول والنظام البيئي، يمكن أن تزدهر الأعشاب الضارة والآفات والفطريات، في ظل درجات الحرارة الأكثر دفئًا والمناخات الرطبة وزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون، ومن المرجح أن يؤدي تغير المناخ إلى زيادة الأعشاب الضارة والآفات.
7. انتشار الأمراض: يمكن أن يتسبب تغير المناخ في ظهور أنماط جديدة من الآفات والأمراض، مما يؤثر على النباتات والحيوانات والبشر ، ويشكل مخاطر جديدة على الأمن الغذائي وسلامة الأغذية وصحة الإنسان.
تأثير نشاط الإشعاع الشمسي على تغير المناخ
(يقارن الرسم البياني أعلاه التغيرات في درجة حرارة سطح الأرض (الخط الأحمر) وطاقة الشمس التي تتلقاها الأرض (الخط الأصفر) بالواط (وحدات الطاقة) لكل متر مربع منذ عام 1880. تُظهر الخطوط الأقل سمكًا المستويات السنوية، بينما السميكة توضح المتوسط السنوي خلال 11 عامًا. المصدر: ناسا)
من المنطقي أن نفترض أن التغيرات في ناتج طاقة الشمس ستؤدي إلى تغير المناخ ، لأن الشمس هي المصدر الأساسي للطاقة التي تحرك نظامنا المناخي.
في الواقع ، تظهر الدراسات أن تقلبية الطاقة الشمسية لعبت دورًا في تغيرات المناخ الماضية. على سبيل المثال ، يُعتقد أن انخفاض النشاط الشمسي مقترنًا بزيادة النشاط البركاني قد ساعد في إطلاق العصر الجليدي الصغير بين عامي 1650 و 1850 تقريبًا، عندما بردت جرينلاند من عام 1410 إلى عشرينيات القرن الثامن عشر وتقدمت الأنهار الجليدية في جبال الألب.
لكن تظهر عدة أدلة أن الاحترار العالمي الحالي لا يمكن تفسيره بالتغيرات في الطاقة القادمة من الشمس، وهذه الأدلة هي:
- منذ عام 1750 ، ظل متوسط كمية الطاقة القادمة من الشمس ثابتًا أو زاد قليلاً.
- إذا كان الاحترار ناتجًا عن زيادة النشاط الشمسي، فإن العلماء يتوقعون رؤية درجات حرارة أكثر دفئًا في جميع طبقات الغلاف الجوي. لكن بدلا من ذلك لاحظوا برودة في الغلاف الجوي العلوي، واحترارًا على السطح وفي الأجزاء السفلية من الغلاف الجوي. ذلك لأن غازات الدفيئة تحبس الحرارة في الغلاف الجوي السفلي.
- لا يمكن للنماذج المناخية التي تتضمن تغييرات في الإشعاع الشمسي إعادة إنتاج اتجاه درجات الحرارة الملحوظ على مدار القرن الماضي أو أكثر دون تضمين ارتفاع في غازات الاحتباس الحراري.
اقرأ المزيد:
تباطؤ تيار الخليج المائي ينذر بعواقب كارثية على المناخ العالمي
كيف تتحكم المحيطات بالطقس والمناخ
10 علامات خطيرة ظهرت خلال عام 2020 تدل على تسارع تغير المناخ