إن ارتفاع مستوى سطح البحر هو أحد أكثر النتائج وضوحا وتأثيرا لتغير المناخ العالمي، مع ما يترتب على ذلك من آثار عميقة بالنسبة للمجتمعات البشرية والنظم الإيكولوجية الطبيعية في العالم، وعلى مدى القرن الماضي، ظل مستوى البحر المتوسط عالميا يرتفع بوتيرة متسارعة، وتتأثر بتعقيد الأنشطة البشرية والعمليات الطبيعية، كما أن فك الارتباط بهذه العوامل وفهم تفاعلاتها أمر أساسي لتقييم المخاطر المستقبلية على الهياكل الأساسية الساحلية والسكان والتنوع البيولوجي على نحو دقيق.

سائقو المستوى البحري

ومنذ بداية الثورة الصناعية، كانت الأنشطة البشرية هي القوة المهيمنة التي تتسارع في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي، والمحرك الرئيسي هو انبعاثات غازات الدفيئة، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان، من حرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات والزراعة والعمليات الصناعية، وهذه الانبعاثات تعزز تأثير الاحتباس الحراري، وتزيد حرارة الغلاف الجوي وتتسبب في الاحترار بالكواكب، مما يؤدي إلى عدة عمليات تسهم بصورة مباشرة وغير مباشرة.

التوسع الحراري في مياه المحيطات

وتستوعب المحيطات أكثر من 90 في المائة من الحرارة الزائدة الناجمة عن زيادة تركيزات غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، حيث تتسع مياه البحر، وتزيد هذه الظاهرة المعروفة باسم التوسع الحراري ، ويزيد هذا التوسع من حجم مياه المحيطات، ويسهم بدرجة كبيرة في ارتفاع مستوى سطح البحر، ووفقا لـ حافظة تغير مستوى سطح البحر

ملاذ الثلج الأرضي: غلاسير ومساوي الثلج

وهناك مساهم رئيسي آخر في ارتفاع مستوى سطح البحر وهو إنصهار كتل الجليد الأرضية، بما في ذلك الجليديات وصحائف الجليد الضخمة التي تغطي غرينلاند وأنتاركتيكا، كما أن ارتفاع درجات الحرارة العالمية يزيد من الانصهار السطحي والتصريف الجليدي من خلال عجلات الجليد، وتفقد صحيفة غرينلاند وحدها ما متوسطه 250 مليار طن من الجليد سنوياً، بينما تبلغ خسائر أنتاركتيكا نحو 150 مليار طن سنوياً، وفقاً للتغيرات الحرارية.

وقد لوحظت في أنتاركتيكا وغرينلاند زعزعة استقرار رفوف الجليد، التي تعمل كعناصر مؤخرة تُمسك بالجليد الداخلي، وعندما تضعف أو تنهار رفوف الجليد، تعجل الجليديات الداخلية بتدفقها إلى المحيط، مما يتسبب في زيادة سريعة في فقدان الكتلة الجليدية، وتضيف هذه الاستجابة الدينامية طبقة حرجة من عدم التيقن إلى توقعات ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل.

استخراج المياه الجوفية ونتائجها

كما تؤثر ممارسات إدارة المياه البشرية على مستوى سطح البحر، حيث إن ضخ المياه الجوفية المكثف للري والصناعة وإمدادات المياه الحضرية يزيل المياه المخزنة تحت الأرض، وفي حين يعود بعض هذه المياه في نهاية المطاف إلى المحيطات عبر الأنهار والهروب، فإن جزءا كبيرا منها يستهلك أو يهرب، وينقل بصورة فعالة تخزين المياه الأرضية إلى المحيط، وتسهم هذه العملية في ارتفاع مستوى سطح البحر غير ذي شأن.

وعلاوة على ذلك، يمكن أن يتسبب استخراج المياه الجوفية في التخريب البري ، حيث تُعزى المصارف السطحية الأرضية إلى تضاؤل رسوبيات طبقات المياه الجوفية، وهذا التخريب يزيد من ارتفاع مستوى سطح البحر المحلي، ولا سيما في المدن الساحلية مثل جاكرتا وبانكوك ونيو أورلينز وأجزاء من ساحل الخليج العربي.

إزالة الغابات، وتغيرات استخدام الأراضي، والتنمية الساحلية

ويؤدي إزالة الغابات بصورة غير مباشرة إلى زيادة مستوى سطح البحر عن طريق خفض قدرة الأرض على استيعاب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما يكثف من الاحترار العالمي، وبالإضافة إلى ذلك، فإن تغيرات استخدام الأراضي مثل التوسع الحضري والتوسع الزراعي تؤدي إلى تغيير ديناميات الهيدرولوجيا والرواسب المحلية، مما يؤثر على العمليات الساحلية، وعلى سبيل المثال، فإن إزالة الغطاء النباتي يقلل من استقرار التربة، ويزيد من فقدان المياه والرواسب للأنهار والسواحل.

إن تطوير الهياكل الأساسية الساحلية - مثل الجدران البحرية والموانئ ونظم الصرف - يمكن أن يعطل نقل الرواسب الطبيعية وترسيبها، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى زيادة تآكل السواحل وفقدان الموائل، مما يزيد من حدة التحديات التي تطرحها ارتفاع البحار، وقد يحول انقطاع إمدادات الرواسب دون الهجرة الطبيعية إلى الأراضي الساحلية والأراضي الرطبة، مما يؤدي إلى غرق موائل حرجة مثل الأنهار المالحة والأشجار المزروعة.

العمليات الطبيعية التي تؤثر على تغيرات مستوى سطح البحر

وقبل أن يصبح التأثير البشري في الغالب، تذبذب مستويات سطح البحر بشكل طبيعي على النطاقات الزمنية الجيولوجية بسبب الدورات المدارية والنشاط البركاني والتفاعلات بين المحيط والغلاف الجوي، وفي حين أن هذه العمليات الطبيعية ما زالت مستمرة اليوم، فإن إسهامها النسبي في ارتفاع مستوى سطح البحر الحديث طفيف بالمقارنة مع العوامل البشرية المنشأ، ومع ذلك، فإن فهم هذه العوامل الطبيعية أمر حيوي لتفسير سجلات مستوى سطح البحر في الماضي وتحسين التوقعات المستقبلية.

Cycles and Milankovitch Forcing

وقد طفح مناخ الأرض بين الفترتين الجليدية )سن الايطالية( والفصلية )الأوار( على مدى عدة ملايين سنة الماضية، وهذه الدورات، التي تحركها التغيرات في مدار الأرض والإطارات المحورية المعروفة باسم دورات ميلانكوفيتش - تعطل توزيع وشدة الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى السطح، وأثناء الماكسيمة الجليدية، أغلقت صفائح جليدية كبيرة على كميات كبيرة من المياه في الأرض، مما تسبب في انخفاضات عالمية.

أما آخر مسمى " غلايس " ، الذي كان قد شهد منذ حوالي ٠٠٠ ٢٠ سنة، فقد كانت مستويات سطح البحر أقل بكثير من المستوى الحالي، حيث إن المناخ كان حرفا طبيعيا، فقد انصهر الجليد، وارتفعت مستويات سطح البحر بنحو ١٠٠ متر على مدى السنوات ال ١٠ التالية، وشهدت الفترة الفاصلة بين الجزر والمحرقة مستويات بحرية مستقرة نسبيا، تذبذبها بضعة أمتار فقط حتى أحدثت عملية الاحترار بالإنسان خروجا شديدا عن هذا الاستقرار.

النشاط البركاني والعمليات التكتونية

وتؤثر ثورات البركان على مستوى سطح البحر على النطاقين القصير والطويل، إذ تصيب الانفجارات الكبيرة من الانفجارات المتفجرة هباء الكبريت في طبقة الستراتوسفير، مما يعكس الإشعاع الشمسي ويبرد المناخ مؤقتا، ويمكن أن يقلل هذا التبريد من التوسع الحراري وبطء الذوبان الجليدي لعدة سنوات، مما يتسبب في حدوث انخفاضات طفيفة في معدلات ارتفاع مستوى سطح البحر.

وعلى النطاقات الجغرافية، يخلق النشاط البركاني في مرتفعات وسط المحيط قشرة محيطية جديدة، تبدل حجم أحواض المحيطات وتؤثر على مستوى البحر العالمي، وتستمر هذه العملية على مدى ملايين السنين ولا تسهم في التغيرات السريعة الحالية في مستوى سطح البحر.

وثمة ظاهرة طبيعية ذات صلة هي ]] التكيف الأيسوسيتات الجليدية (GIA)، حيث ينتعش قشر الأرض بعد أن يكتظ تحت وزن صفائح الجليد الضخمة، وقد تشهد مناطق مثل سكاندينافيا وأجزاء من كندا وأوروبا الشمالية ارتفاعاً أعلى من آلاف السنين بعد آخر ارتفاع نسبي في مستوى البحر، مما يؤدي إلى انخفاض نسبي في مستوى سطح البحر.

Ocean Circulation and Climate Oscillations

وتُعدل تذبذبات المناخ الطبيعي، بما في ذلك النينيو - الجنوب، والارتفاع الديموائي في المحيط الهادئ، والارتفاع المسبب للاضطرابات المتعددة المديونية في المحيط الأطلسي، من مستوى البحر على الصعيد الإقليمي بإعادة توزيع الحرارة وتغيير أنماط الرياح، فمثلا، تتسبب أحداث النينيو القوية في المياه الدافئـة إلى التراكم في شرق المحيط الهادئ، مما يؤدي إلى رفع مستويات البحر فيها بصورة مؤقتة.

وعلى الرغم من أن هذه التذبذبات تتسبب في تفاوت كبير على الصعيدين الإقليمي والسنوي في مستوى البحر، فإنها لا تغير مستوى البحر المتوسط على الصعيد العالمي على مدى فترات طويلة، غير أنها يمكن أن تعقّد كشف الاتجاهات الكامنة التي يسببها تغير المناخ الناجم عن الإنسان.

التقنيات اللازمة لقياس وربط ارتفاع مستوى سطح البحر

ويعد القياس الموثوق لتغير مستوى سطح البحر أمرا أساسيا لفهم الاتجاهات وتحديد الأسباب وإبلاغ الاستجابات السياساتية، وتستخدم طريقتان أوليتان هما: قياس المد والجزر وتوقيت السواتل.

Tide gauges] are coastal instruments that record sea level relative to land. Some tide gauge records extend back over a century, providing valuable historical context. However, tide gauges are limited geographically, primarily located near coastlines and ports.

]Satellite altimetry]، الذي يعمل منذ عام 1993 مع بعثات مثل TOPEX/Poseidon وسلسلة جيسون، يقيس ارتفاع سطح البحر على الصعيد العالمي مع الدقة على مستوى المسافات الوسطى، وتكشف هذه البيانات أن مستوى البحر المتوسط العالمي قد ارتفع بمعدل متوسط قدره 3.3 ملليمتر سنويا منذ عام 1993، مع وجود تسارع ملحوظ في السنة يبلغ نحو 0.1 ملليمتر.

ويستخدم العلماء نماذج المناخ والنهج الإحصائية، ويقدّر الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ أن أكثر من 80 في المائة من ارتفاع مستوى سطح البحر الذي لوحظ منذ عام 1970 يعزى إلى انبعاثات غازات الدفيئة الناجمة عن الإنسان، ولا يمكن أن يفسر التقلب الطبيعي وحده حجم أو التعجيل بالزيادات الأخيرة.

التفاوتات الإقليمية في مستوى سطح البحر وآثارها

ويظهر ارتفاع مستوى سطح البحر تفاوتا كبيرا على الصعيد الإقليمي بسبب عوامل تفاعل متعددة، بما في ذلك التيارات البحرية، والآثار الجاذبية الناجمة عن فقدان الكتلة الجليدية، والحركة الأرضية الرأسية.

  • Ocean currents:] Changes in wind patterns and ocean circulation can cause sea levels to rise faster or slower in certain regions.
  • ] Gravitational fingerprinting:] Large ice masses exert gravitational drag on nearby ocean water. As ice sheets lose mass, their gravitational attraction weakens, causing local sea levels near the ice to fall or rise less, while regions farther experience enhanced sea level rise.
  • Land subsidence or uplift:] Tectonic activity and human-induced subsidence affect relative sea level locally.

فعلى سبيل المثال، تشهد الولايات المتحدة الشرقية وساحل الخليج ارتفاعا في مستوى سطح البحر مرتين إلى ثلاثة أضعاف المتوسط العالمي بسبب الانحدار الأرضي وتيار المحيط المتغير، وعلى العكس من ذلك، تشهد أجزاء من شمال غرب المحيط الهادئ هبوطا في مستوى البحر النسبي بسبب ارتفاع الطين، كما أن الآثار الجاذبية لخسارة الجليد تعني أيضا أن تذوب شلن الجليد في غرينلاند يزيد من حدة الآثار البحرية على طول أمريكا الجنوبية وأفريقيا.

التوقعات المتعلقة بمستوى سطح البحر في المستقبل

وينطوي توقع ارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل على قدر كبير من عدم اليقين، لا سيما فيما يتعلق باستجابة صحائف الجليد إلى الاحترار، ويعرض تقرير التقييم السادس الصادر عن الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ سيناريوهات تستند إلى مسارات انبعاثات غازات الدفيئة:

  • Low-emission scenario (SSP1-1.9): ] Sea levels are projected to rise by approximately 0.3 to 0.6 meters (1 to 2 feet) by 2100 relative to 1995-2014 levels.
  • High-emission scenario (SSP5-8.5): ] Projected rise ranges from 0.6 to 1.0 meters (2 to 3.3 feet), with a low-probability but high-impact upper bound approaching 2 meters (6.5 feet) if ice sheet dynamics accelerate expectedly.

وبعد عام 2100، ستستمر مستويات البحر في الارتفاع لقرون بسبب توتر حرارة المحيطات وذوبان الجليد، وحتى التوقف الفوري للانبعاثات لن يوقف التوسع الحراري وفقدان الجليد اللذين يعملان على نطاق متعدد الدوافع إلى النطاقات الزمنية المأهولة، وهذا الالتزام الطويل الأجل بزيادة البحار يبرز الحاجة الملحة إلى التخفيف من حدة الانبعاثات والتخطيط للتكيف.

آثار البحار الناشئة ونتائجها

إن ارتفاع مستوى سطح البحر يزيد بالفعل من تواتر وشدة المخاطر الساحلية على الصعيد العالمي، مع ما يترتب على ذلك من عواقب بالنسبة للمستوطنات البشرية والهياكل الأساسية والنظم الإيكولوجية.

Coastal flooding] has increased considerably, with “nuisance flooding” events occurring 300 to 900 percent more frequently in many U.S. coastal cities since the 1960s, as documented by NOA. Higher baseline sea levels allow storm fls fromعاصير, typhoons, and cyclones to penetrate further inland, leading to destruction to, roads

Coastal erosion] accelerates as rising seas permit waves to reach higher and further into shorelines, undermining cliffs,shorees, and infrastructure. In addition, fragile coastal habitats such as salt marshes, mangroves, and coral reefs face increased inundation and drowning if sediment accretion accro pace with sea level.

Saltwater intrusion] threatens freshwater layers and agricultural soils, particularly in low-lying delta regions and island nations. This contamination endangers drinking water supplies and agricultural productivity, disproportionately affecting vulnerable populations.

إن تشرد المجتمعات المحلية التي تسمى في كثير من الأحيان الهجرة المناخية أصبح مسألة اجتماعية وأخلاقية حاسمة، لا سيما بالنسبة للدول الجزرية الصغيرة والمناطق الساحلية المنخفضة، وسيزداد التخطيط للتراجع المنظم والأطر القانونية للمشردين والتعاون الدولي ضرورة.

استراتيجيات التخفيف والتكيف

ويتطلب التصدي لارتفاع مستوى سطح البحر نهجاً ذا شقين: [التحويل ]] للحد من سرعة الارتفاع بالحد من انبعاثات غازات الدفيئة، و] ] للتقليل إلى أدنى حد من الضرر الناجم عن التغيرات في مستوى سطح البحر التي لا مفر منها بالفعل.

وعلى جبهة التخفيف من حدة الآثار، فإن التعجيل بالانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة، وتحسين كفاءة الطاقة، ووقف إزالة الغابات، وتشجيع إعادة التحريج، وتطوير تكنولوجيات احتجاز الكربون وتخزينه، هي خطوات أساسية، وستستغرق هذه الجهود، مع أنها حاسمة، عقودا للتأثير على معدل ارتفاع مستوى سطح البحر بسبب عدم وجود النظام.

وتشمل استراتيجيات التكيف ما يلي:

  • Coastal defenses:] Building seawalls, levees, and fl barriers to protect vulnerable areas from flooding and storm fls.
  • Nature-based solutions:] Restoring and conserving wetlands, mangroves, and coral reefs that act as natural buffers.
  • Managed retreat:] Relocating infrastructure and communities away from high-risk zones when protection is infeasible or unsustainable.
  • Improved land-use planning:] Implementing zoning regulations and building codes that account for future sea level scenarios.
  • Early warning systems and disaster preparedness:] Enhancing emergency response capabilities to reduce loss of life and property during extreme events.

ويتطلب التكيف الناجح إدماج التوقعات العلمية مع الاعتبارات الاجتماعية والاقتصادية والسياسية، وهو يتطلب التعاون بين الحكومات والمجتمعات المحلية والعلماء وأصحاب المصلحة من أجل بناء القدرة على التكيف مع التحديات المتعددة الجوانب التي يشكلها ارتفاع البحار.