حلقههای بازخورد اقلیمی محاسبهنشده میتوانند گرمایش زمین را تا ۳۰ درصد تشدید کنند
تحلیل جدیدی از انتشار گازهای گلخانهای ناشی از گرمایش نشان میدهد که چگونه تعامل حلقههای بازخورد اقلیمی میتواند دمای پیشبینیشده جهانی در این قرن را تا ۳۰ درصد افزایش دهد. این یافتهها حاکی از آن است که اگر انتشار گازها بهسرعت کاهش نیابد، مدلهای اقلیمی فعلی ممکن است سرعت گرمایش را بسیار کمتر از حد واقعی تخمین زده باشند.
به قلم آزاده ابراهیمی
این خبر را به اشتراک بگذارید
- مدلسازان سیستم زمین
- بر ادغام تعاملات پیچیده بیولوژیکی و فیزیکی در مدلهای اقلیمی برای کاهش عدم قطعیت تمرکز دارند.
- حامیان سیاستهای اقلیمی
- استدلال میکنند که این یافتهها کاهش فوری و عمیقتر انتشارات انسانی را برای جلوگیری از رسیدن به نقاط بیبازگشت ضروری میسازد.
- شکاکان علمی
- بر درجه بالای عدم قطعیت در تعیین کمیت حلقههای بازخورد بیولوژیکی تأکید کرده و نسبت به اتکای بیش از حد به پیشبینیهای بدترین حالت هشدار میدهند.
دیدگاههایی که این گزارش پوشش نداده
- صنعت سوختهای فسیلی
- مذاکرهکنندگان کشورهای در حال توسعه
تشدید ۳۰ درصدی گرمایش زمین به این معناست که مسیری که در حال حاضر انتظار میرود در ۲.۰ درجه سانتیگراد بالاتر از سطح پیش از صنعتی شدن به اوج خود برسد، در عوض به ۲.۶ درجه خواهد رسید. این تفاوت ۰.۶ درجهای، مرز بین سازگاری مدیریتپذیر ساحلی و فروپاشی غیرقابلبازگشت صفحات یخی بزرگ را نشان میدهد. بر اساس مطالعه جدیدی که توسط انتشارات IOP در نشریه Environmental Research Letters منتشر شده است، این سناریو دقیقاً در حال وقوع است، زیرا مدلهای اقلیمی فعلی در محاسبه کامل حلقههای بازخورد متقابلی که خودشان گازهای گلخانهای تولید میکنند، ناکام ماندهاند. این یافتهها نشان میدهند که سیستمهای طبیعی زمین بهطور فزایندهای در حال تبدیل شدن به موتورهای ثانویه تغییرات اقلیمی هستند.[5]
یک حلقه بازخورد اقلیمی زمانی رخ میدهد که گرمایش اولیه ناشی از فعالیتهای انسانی، یک فرآیند فیزیکی یا بیولوژیکی طبیعی را فعال میکند که گازهای گلخانهای بیشتری آزاد کرده و در نتیجه باعث گرمایش بیشتر میشود. تیم تحقیقاتی بینالمللی دهها مورد از این مکانیسمها را ارزیابی کرده و ۴۱ حلقه بازخورد اقلیمی مجزا را در سراسر جهان شناسایی کردند. از این تعداد، ۲۷ مورد بهطور فعال دمای جهانی را تشدید میکنند، هفت مورد گرمایش را کاهش میدهند و وضعیت هفت مورد هنوز با عدم قطعیت بالایی همراه است. مهمترین محرکهای تشدیدکننده شامل ذوب شدن خاکهای منجمد در قطب شمال است که متان محبوسشده را آزاد میکند، و همچنین تخریب توربزارها و جنگلهای استوایی که بهسرعت در حال تبدیل شدن از مخازن کربن به منابع انتشار کربن هستند.[1][4]
مشکل اساسی شناساییشده در این تحلیل این است که هیئت بیندولتی تغییر اقلیم (IPCC) و مدلهای استاندارد سیستم زمین، اغلب این حلقههای بیولوژیکی را بهطور مستقل در نظر میگیرند یا بهدلیل پیچیدگی محاسباتی عظیمشان، آنها را کاملاً نادیده میگیرند. محققان در بیانیه خود در EurekAlert! اشاره کردند: «این فرآیندهای بیولوژیکی و فیزیکی در انزوا عمل نمیکنند؛ آنها با هم تعامل داشته و بهصورت آبشاری عمل میکنند.» وقتی یک جنگل بهدلیل تغییر الگوهای بارندگی خشک میشود، در برابر آتشسوزیهای جنگلی آسیبپذیرتر میشود که این امر تودههای عظیمی از دیاکسید کربن را آزاد میکند و این انتشار نیز بهنوبه خود خشک شدن اکوسیستمهای مجاور را تسریع میبخشد.[2][4]
با ادغام این تعاملاتِ از قلمافتاده در یک چارچوب یکپارچه، این مطالعه محاسبه میکند که حلقههای بازخورد محاسبهنشده میتوانند تا سال ۲۱۰۰، بین ۲۰ تا ۳۰ درصد گرمایش اضافی را بر روی انتشارات ناشی از فعالیتهای انسانی اضافه کنند. برای درک بهتر این موضوع، اگر فعالیتهای انسانی بهاندازهای دیاکسید کربن منتشر کند که باعث ۱.۵ درجه سانتیگراد گرمایش شود (هدف جاهطلبانه تعیینشده در توافقنامه پاریس در سال ۲۰۱۵)، حلقههای بازخورد طبیعی محاسبهنشده میتوانند افزایش واقعی دما را به نزدیک ۲.۰ درجه سانتیگراد برسانند. این متغیر پنهان، بودجه کربن جهانی باقیمانده را که برای تثبیت اقلیم مورد نیاز است، بهشدت کاهش میدهد.[1][3][5]
این متغیر پنهان، بودجه کربن جهانی باقیمانده را که برای تثبیت اقلیم مورد نیاز است، بهشدت کاهش میدهد.
بزرگی دقیق این تشدید بهشدت به سناریوی پایه انتشاراتی بستگی دارد که بشریت برای دنبال کردن انتخاب میکند. در یک مسیر با انتشار بالا، دمای مطلقی که توسط حلقههای بازخورد اضافه میشود در درجات خام بیشتر است، اما درصد تشدید در واقع در سناریوهای کاهش متوسط، بارزتر است. این بدان معناست که حتی اگر دولتهای جهانی تعهدات اقلیمی فعلی خود را با موفقیت اجرا کنند، پاسخهای درونی زمین همچنان میتواند دما را از آستانههای ایمنی بحرانی عبور دهد. محققان به وجود حاشیهای از عدم قطعیت اذعان دارند، زیرا مدلسازی پاسخهای بیولوژیکی مانند فعالیت میکروبی خاک در مقایسه با فیزیک محض، شامل بازههای خطای گستردهتری است.[3][5]
دانشمندان اقلیمی در گفتگو با روزنامه گاردین توضیح دادند: «ما با وضعیتی روبهرو هستیم که در آن خود زمین شروع به عمل کردن بهعنوان یک منتشرکننده بزرگ میکند.» این مطالعه تأکید میکند که اگرچه انتشارات انسانی همچنان محرک اصلی تغییرات اقلیمی است، اما پاسخهای درونی سیاره در حال تبدیل شدن به یک موتور ثانویه قدرتمند است که نمیتوان آن را در مذاکرات سیاستی نادیده گرفت. اگر تشدید ۳۰ درصدی در تلاشهای مدلسازی بعدی نیز صادق باشد، اهداف ملی کاهش انتشار (که بهعنوان مشارکتهای تعیینشده ملی شناخته میشوند) باید فوراً به سمت پایین بازنگری شوند تا انتشارات کربن طبیعی زمین را جبران کنند.[1][6]
این یافتهها فشار فوری را بر مذاکرهکنندگان بینالمللی اقلیم که برای اجلاس آینده COP31 آماده میشوند، وارد میکند. سیاستگذاران از نظر تاریخی برای ایجاد تعادل بین رشد اقتصادی و کاهش انتشار، به پیشبینیهای میانه IPCC تکیه کردهاند. اگر این پیشبینیها منحنی گرمایش را یکسوم کمتر از واقعیت تخمین میزنند، مدلهای اقتصادی که برای توجیه گذار تدریجی از سوختهای فسیلی استفاده میشوند، اساساً دارای نقص هستند. تیم تحقیقاتی خواستار بازنگری فوری در نحوه ادغام حلقههای بازخورد بیولوژیکی در گزارش ارزیابی بزرگ بعدی IPCC است.[2][6]
با وجود پیشبینیهای ناگوار، محققان تأکید میکنند که شدت این حلقههای بازخورد کاملاً به اقدامات کوتاهمدت انسان بستگی دارد. از آنجا که این حلقهها توسط گرمایش اولیه فعال میشوند، کاهش تهاجمی و فوری در انتشار گازهای گلخانهای ناشی از فعالیتهای انسانی میتواند از فعال شدن خطرناکترین آبشارها جلوگیری کند. پنجره فرصت برای جلوگیری از تبدیل شدن سیستمهای طبیعی زمین به منتشرکنندههای خودپایدار کربن همچنان باز است، اما این امر مستلزم آن است که تشدید ۳۰ درصدی نه بهعنوان یک آینده اجتنابناپذیر، بلکه بهعنوان یک خطر قابلسنجش در نظر گرفته شود که کربنزدایی سریعتر در زمان حال را ایجاب میکند.[4][5]
نکات کلیدی
- محققان ۴۱ حلقه بازخورد اقلیمی مجزا را شناسایی کردند که ۲۷ مورد از آنها بهطور فعال دمای جهانی را تشدید میکنند.
- حلقههای بازخورد متقابل میتوانند تا سال ۲۱۰۰ بین ۲۰ تا ۳۰ درصد گرمایش بیشتری نسبت به پیشبینی مدلهای فعلی اضافه کنند.
- مدلهای استاندارد سیستم زمین اغلب این تعاملات بیولوژیکی آبشاری را بهدلیل پیچیدگی محاسباتی نادیده میگیرند.
- اثر تشدیدی، بودجه کربن جهانی باقیمانده را که برای دستیابی به اهداف توافقنامه پاریس مورد نیاز است، بهشدت کاهش میدهد.
بررسی عمیق دیدگاهها
مدلسازان سیستم زمین
محققان بر نیاز فوری به ارتقای مدلهای محاسباتی برای گنجاندن حلقههای بازخورد بیولوژیکی آبشاری تأکید میکنند.
سالهاست که مدلسازان اقلیمی به وجود حلقههای بازخورد بیولوژیکی پی بردهاند، اما ادغام آنها در مدلهای جهانی سیستم زمین از نظر محاسباتی بسیار دشوار بوده است. از آنجا که سیستمهای بیولوژیکی مانند میکروبهای خاک و تاجپوش جنگلها بهصورت غیرخطی به گرما و خشکسالی واکنش نشان میدهند، در مقایسه با فیزیک محضِ غلظت گازهای جوی، بازههای خطای عظیمی را وارد میکنند. محققان استدلال میکنند که با وجود این عدم قطعیت، فرض بر اینکه این حلقهها مستقل عمل میکنند (یا نادیده گرفتن کامل آنها) تضمین میکند که مدلهای فعلی گرمایش آینده را کمتر از حد واقعی تخمین خواهند زد. اکنون تلاشها بر ساخت مدلهای ابررایانهای نسل بعدی متمرکز است که قادر به شبیهسازی این تعاملات آبشاری در زمان واقعی باشند.
سیاستگذاران اقلیمی
کارشناسان سیاستگذاری هشدار میدهند که تشدید ۳۰ درصدی، اساساً محاسبات پشت معاهدات بینالمللی اقلیمی را تغییر میدهد.
توافقنامههای بینالمللی اقلیمی، از جمله توافقنامه پاریس، بر اساس مفهوم «بودجه کربن» بنا شدهاند؛ یعنی مقدار مشخصی از گازهای گلخانهای که بشریت میتواند پیش از عبور از آستانههای دمایی بحرانی منتشر کند. اگر سیستمهای طبیعی زمین ۲۰ تا ۳۰ درصد گرمایش بیشتری نسبت به مدلسازیهای قبلی ایجاد کنند، این بودجه بسیار کوچکتر از آن چیزی است که به سیاستگذاران گفته شده است. حامیان استدلال میکنند که این امر نیازمند بازنگری فوری و رو به پایینِ مشارکتهای تعیینشده ملی (NDCs) است و کشورهای صنعتی را مجبور میکند تا گذار خود از سوختهای فسیلی را بسیار سریعتر از آنچه مدلهای اقتصادی فعلی بهینه میدانند، تسریع بخشند.
چرا مهم است
اهداف اقلیمی و استراتژیهای سازگاری جهانی کنونی بر پایه مدلهایی بنا شدهاند که ممکن است گرمایش آینده را نزدیک به یکسوم کمتر از واقعیت تخمین بزنند. اگر این حلقههای بازخورد همانطور که پیشبینی میشود فعال شوند، زیرساختهای ساحلی، برنامهریزیهای کشاورزی و بودجههای کربن برای سازگاری با یک خط پایه گرمتر، به بازتنظیم فوری نیاز خواهند داشت.
منابع
پوشش منابع
6 منبع
3 دیدگاه شناساییشده
- [1]The Guardianحامیان سیاستهای اقلیمی
Climate 'feedback loops' could worsen global warming by 30%, study finds
مطالعه در The Guardian → - [2]Gizmodoحامیان سیاستهای اقلیمی
Overlooked Climate Feedback Loops Could Make Global Warming 30% Worse
مطالعه در Gizmodo → - [3]Mirage Newsشکاکان علمی
Research: Unaccounted Loops May Boost Warming 30% This Century
مطالعه در Mirage News → - [4]EurekAlert!مدلسازان سیستم زمین
New study shows unaccounted climate feedback loops may amplify warming by up 20–30% this century, but cutting emissions will reduce risks
مطالعه در EurekAlert! → - [5]IOP Publishingمدلسازان سیستم زمین
Projected amplification of global warming by warming-induced greenhouse gas emissions
مطالعه در IOP Publishing → - [6]تیم سردبیری کوهستان
تحلیل تیم سردبیری کوهستان
مطالعه در تیم سردبیری کوهستان →
نظرات
بیشتر در علم
مشاهده همه →ریاضیات هوش مصنوعی
عاملهای هوش مصنوعی قضیه آخر فرما را در ۱۱ روز رسمیسازی کردند، پروژهای ریاضیاتی که سالها طول میکشید
3 منبع
اندازهگیری لرزهای
معادله M0 = μAS: مقیاس بزرگای گشتاوری چگونه کل انرژی آزادشده در زلزله را محاسبه میکند؟
7 منبع
مکانیسم کریسپر
چگونه یک توالی ۲۰ نوکلئوتیدی RNA راهنما، نوکلئاز Cas9 را به یک جایگاه ژنومی خاص هدایت میکند
8 منبع
اکولوژی زاگرس
مهندسی زیستی در زاگرس: سنجاب ایرانی و ریشههای بلوط چگونه بزرگترین مخزن آب ایران را زنده نگه میدارند؟
5 منبع
هر زاویه. هر روز.
دریافت علم اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاهها، مستقیم در صندوق ورودی شما.