گرمایش جهانی چرخه‌های ال‌نینیو را فراتر از هنجارهای هزاره تشدید می‌کند؛ یافته‌های مطالعه مرجانی

برای دهه‌ها، دانشمندان اقلیم در مورد یک پرسش حیاتی بحث کرده‌اند: آیا زنجیره اخیر رویدادهای ال‌نینیوی فوق‌العاده قدرتمند—که رکوردهای دمای جهانی را در سال‌های ۱۹۹۸، ۲۰۱۶ و ۲۰۲۴ شکستند—صرفاً یک نوسان طبیعی است، یا نتیجه مستقیم گرمایش جهانی ناشی از انسان؟

جداسازی یک سیگنال ناشی از فعالیت‌های انسانی از ریتم‌های نامنظم و چند قرنی خود سیستم اقلیمی، یکی از دشوارترین چالش‌های این حوزه بوده است. سوابق ابزاری دمای اقیانوس تنها به کمی بیش از یک قرن پیش بازمی‌گردد، که برای ایجاد یک خط مبنای قطعی برای چرخه‌ای که طی دهه‌ها عمل می‌کند، کافی نیست.[2]

یک بازسازی ۱۰۰۰ ساله جدید از دمای اقیانوس آرام، که در مجله «ساینس» منتشر شده است، این تنش را حل می‌کند. محققان با تجزیه و تحلیل امضاهای شیمیایی محبوس شده در مرجان‌های باستانی و مدرن، واضح‌ترین شواهد را ارائه کرده‌اند که نشان می‌دهد گرمایش جهانی در حال حاضر در حال تقویت شدید تأثیرگذارترین الگوی اقلیمی طبیعی سیاره است.[1][2]

یافته‌ها صریح هستند: رویدادهای ال‌نینیو طی ۴۰ سال گذشته تقریباً ۴۰ درصد قوی‌تر از دوران پیش از صنعتی شدن بوده‌اند. این تشدید اخیر در هزاره گذشته بی‌سابقه است و نشان می‌دهد که تغییرات اقلیمی دیگر تنها یک تهدید آینده برای چرخه ال‌نینیو نیست، بلکه یک واقعیت کنونی است.[1][2]

برای درک اینکه محققان چگونه به این نتیجه رسیده‌اند، بهتر است مکانیسم‌های نوسان جنوبی ال‌نینیو (ENSO) را درک کنیم. در شرایط عادی، بادهای تجاری قدرتمند به سمت غرب در سراسر اقیانوس آرام می‌وزند و آب گرم سطحی را به سمت آسیا می‌رانند و اجازه می‌دهند آب خنک و غنی از مواد مغذی در سواحل آمریکای جنوبی بالا بیاید.[2]

در طول یک رویداد ال‌نینیو، این بادهای تجاری ضعیف می‌شوند. آب گرمی که در غرب انباشته شده بود، به سمت شرق در سراسر اقیانوس آرام سرازیر می‌شود. این توزیع مجدد عظیم گرمای اقیانوس، فشار جوی را تغییر داده و الگوهای بارشی را در مقیاس سیاره‌ای بازآرایی می‌کند.[2][3]

از آنجایی که جزایر گالاپاگوس دقیقاً در اقیانوس آرام شرقی—کانون این نوسانات دمایی چشمگیر—قرار دارند، رصدخانه طبیعی کاملی محسوب می‌شوند. تیم تحقیقاتی، به رهبری دانشمندان دانشگاه میشیگان و دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا، نمونه‌های هسته‌ای را از ۱۳ مرجان در سراسر مجمع‌الجزایر، از جمله کلونی‌های زنده و تخته‌سنگ‌های فسیل‌شده عظیم، جمع‌آوری کردند.[1][2]

مرجان‌ها به عنوان دماسنج‌های زنده عمل می‌کنند. همانطور که رشد می‌کنند و هر سال یک تا دو سانتی‌متر اسکلت کربنات کلسیم اضافه می‌کنند، عناصر کمیاب را از آب دریا اطراف در خود جای می‌دهند.[1][2]

دانشمندان با اندازه‌گیری نسبت‌های استرانسیم به کلسیم، و همچنین ایزوتوپ‌های اکسیژن، در داخل این نوارهای رشد سالانه، می‌توانند دمای دقیق آب را در زمانی که آن لایه خاص تشکیل شده است، بازسازی کنند.[1][2]

با کنار هم قرار دادن این سوابق، یک جدول زمانی دمایی پیوسته و با وضوح بالا به دست آمد که به ۱۰۰۰ سال قبل بازمی‌گردد. داده‌ها یک الگوی قابل توجه را آشکار کردند: برای قرن‌ها قبل از انقلاب صنعتی، نوسان ال‌نینیو نسبتاً پایین و ثابت باقی مانده بود.[1][2]

با این حال، با شروع اواخر قرن نوزدهم، نوسان شروع به افزایش کرد. این افزایش در اواخر قرن بیستم به شدت شتاب گرفت. طی ۴۰ سال گذشته، نوسان دمای سطح دریا در اقیانوس آرام شرقی ۳۶.۵ درصد بالاتر از میانگین پیش از دوران صنعتی، و ۱۶.۲ درصد بالاتر از میانگین قرن بیستم بود.[1][2]

برای اطمینان از اینکه این جهش چشمگیر صرفاً یک ناهنجاری طبیعی نادر نیست، محققان به شبیه‌سازی‌های کامپیوتری روی آوردند. آنها ۱۲ مدل اقلیمی مختلف را اجرا کردند و آنها را با عوامل اجباری اقلیمی طبیعی که طی هزاره گذشته رخ داده‌اند، مانند خنک شدن موقت ناشی از فوران‌های آتشفشانی و نوسانات انرژی خورشیدی، برنامه‌ریزی کردند.[1][2]

نتایج قطعی بودند. هیچ یک از مدل‌ها نتوانستند تشدید شدید اخیر را تنها با استفاده از عوامل طبیعی بازتولید کنند. افزایش مدرن در قدرت ال‌نینیو به طور قابل توجهی از محدوده نوسانات داخلی طبیعی فراتر رفت و مستقیماً به تأثیر انتشار گازهای گلخانه‌ای اشاره کرد.[1][2]

در حالی که این امر ارتباط بین گرمایش جهانی و ال‌نینیوهای قوی‌تر را تأیید می‌کند، یک آسیب‌پذیری حیاتی را نیز در علم اقلیم مدرن آشکار می‌سازد. این واقعیت که ده‌ها مدل اقلیمی نتوانستند این تشدید خاص را پیش‌بینی یا بازتولید کنند، به این معنی است که شبیه‌سازی‌های کنونی یک دینامیک کلیدی در نحوه واکنش اقیانوس آرام گرمسیری به یک سیاره در حال گرم شدن را از دست داده‌اند.[2]

محققان گمان می‌کنند که مدل‌ها ممکن است مکانیسم‌های فیزیکی پیچیده، مانند اختلاط اقیانوسی، همرفت جوی، فرآیندهای ابری، یا رفتار ترموکلاین—لایه مرزی بین آب گرم سطحی و آب سرد عمیق—را به طور ناکافی نمایش دهند.[2][3]

رفع این نقطه کور یک اولویت فوری است، زیرا یک ال‌نینیوی تقویت‌شده به عنوان یک «چند برابر کننده تهدید» برای پدیده‌های شدید آب و هوایی جهانی عمل می‌کند. هنگامی که یک ال‌نینیوی قوی بر روی گرمایش جهانی ناشی از انسان رخ می‌دهد، اثر ترکیبی دماها و بلایای اقلیمی را تولید می‌کند که از آنچه هر یک از این تأثیرات به تنهایی ایجاد می‌کردند، فراتر می‌رود.[2][3]

پیامدها در سراسر جهان موج می‌زند. ال‌نینیوهای قوی‌تر مسیرهای طوفان را تغییر می‌دهند و خشکسالی‌های شدید و طولانی‌مدت را برای مناطقی مانند جنگل‌های بارانی آمازون و اقیانوس آرام غربی به ارمغان می‌آورند، در حالی که بارندگی‌های شدید و زیرساخت‌ویران‌کننده را به قاره آمریکا می‌رسانند.[2][3]

این تغییرات فیزیکی مستقیماً به بحران‌های انسانی و زیست‌محیطی تبدیل می‌شوند. خشکسالی‌ها برداشت‌های کشاورزی را کاهش می‌دهند، امنیت غذایی را تهدید می‌کنند و شرایطی شبیه به انبار باروت برای آتش‌سوزی‌های جنگلی فاجعه‌بار ایجاد می‌کنند. برعکس، سیل‌های شدید خانه‌ها و بزرگراه‌ها را تخریب می‌کنند و گسترش بیماری‌های منتقله از آب مانند وبا را تسریع می‌بخشند.[2][4]

در اقیانوس‌ها، ترکیب یک ال‌نینیوی تقویت‌شده و افزایش دماهای خط مبنا، اکوسیستم‌های دریایی را فراتر از محدودیت‌های حرارتی‌شان سوق می‌دهد. تنش گرمایی حاصل منجر به سفید شدن گسترده مرجان‌ها و مرگ و میر می‌شود و دقیقاً همان ارگانیسم‌هایی را که به دانشمندان کمک کردند این روند تاریخی را کشف کنند، ویران می‌سازد.[2]

نویسندگان این مطالعه تأکید می‌کنند که یافته‌های آنها به این معنی نیست که هر ال‌نینیوی آینده قوی‌تر از قبلی خواهد بود. نوسان طبیعی همچنان نقش دارد و رویدادهای ضعیف‌تر نیز رخ خواهند داد. با این حال، اقلیم پس‌زمینه به طور اساسی تغییر کرده است. اقیانوس اکنون آماده است تا ال‌نینیوهای «فوق‌العاده» قدرتمند و بسیار مخرب را بسیار رایج‌تر کند و زمان کمتری برای بازیابی بین رویدادهای شدید برای سیاست‌گذاران و جوامع آسیب‌پذیر باقی بگذارد.[3][4]