أثر الحرب العالمية على الجليد القطبي الشمالي مستوى سطح البحر

ومن بين التعليقات الهامة جداً ما يلي: albedo effect.

ومن العوامل الأخرى المساهمة نقل الحرارة والرطوبة من خطوط العرض السفلى، والتغييرات في أنماط التداول في الغلاف الجوي، مثل ضعف تيار الطائرات القطبية، والسماح لكتل الهواء الدافئ بالتسلل إلى عمق المنطقة القطبية، ولا سيما خلال أشهر الشتاء، وتولد هذه التطفلات طاقة تعوق تكوين الجليد الموسمي وتعزز الانصهار المبكر.

وقد انخفضت نتائج هذه الديناميات بالفعل، حيث انخفض حجم الجليد البحري في أيلول/سبتمبر - وهو الحد الأدنى السنوي - بأكثر من 40 في المائة منذ بدء التسجيلات الساتلية في عام 1979، كما أن الجليد المتبقي أصغر وأضعف، مما يجعله أكثر عرضة للتفكك الكامل خلال الصيف، وهذا التحول في المناظر الطبيعية في المنطقة القطبية الشمالية له آثار عميقة، ليس فقط بالنسبة للنظم الإيكولوجية المحلية، بل بالنسبة للاستقرار العالمي للمناخ والبحار.

ثلج البحر المختفي من الأرض: اختلاف حرج عن مستوى البحر

وكثيرا ما تخلط المناقشات العامة بشأن الجليد في القطب الشمالي بين نوعين مختلفين جدا من الجليد: الجليد في البحر ] الذي يطفو على سطح المحيط و] الجليد البري الذي يتكون من الثلج المدمج على الأرض، ويعتبر فهم التمييز بين هذين النوعين أمرا أساسيا لتقييم الأثر على ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي تقييما دقيقا.

سطح البحر: خسائر في الحجم بدون تأثير سطح البحر المباشر

إن أشكال الجليد البحري من مياه البحر المجمدة، وتبدد بالفعل وزنها في المياه، وعندما تذوب، لا تغير حجم المحيط - مثل مكعب الثلج الذي يذوب في كوب من الماء لا يسبب تدفقا زائدا، وبالتالي فإن الانخفاض الهائل في حجم الجليد البحري في القطب الشمالي لا يزيد مباشرة من مستويات البحر العالمية.

غير أن فقدان ثلج البحر له آثار غير مباشرة قوية تؤثر على ارتفاع مستوى سطح البحر، وكما ورد أعلاه، فإن استبدال الجليد المظهري بالماء المظلم المفتوح يؤدي إلى تغذية الطلاء، مما يؤدي إلى زيادة استيعاب الحرارة في المنطقة، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تسريع وتيرة تدهور الجليد البري القريب، مثل " صحيفة غرينلاند " (Genland Ice Sheet)، التي تسهم مباشرة في ارتفاع مستوى سطح البحر.

الأرض: المساهمات المباشرة في حجم المحيطات

ويشمل جليد الأراضي في القطب الشمالي Greenland Ice Sheet]، والعديد من الأنهار الجليدية عبر أرخبيل القطب الشمالي (مثل سفالبارد، وجزر القطب الشمالي الكندية، وأجزاء من ألاسكا)، وأغطية جليدية أصغر، وتسترجع خزانات المياه العذبة المجمدة على سطح البحر وتتدفق ببطء نحو الساحل تحت وزنها.

وعندما ينتقل الجليد البري إلى المحيط كبضائع جليدية، أو عندما يطفأ الماء المائي من سطح الغطاء الجليدي إلى البحر، فإنه يضيف مياها جديدة إلى أحواض المحيطات، ويزيد بشكل مباشر حجمها الإجمالي، وهذه العملية مسؤولة عن ارتفاع كبير ومتنامي في مستوى سطح البحر، ووفقا لمعدلات تسارعت عمليات الرصد الساتلية التي يقوم بها التحالف الوطني من أجل تنمية المحيطات ، فقد متوسط درجة الحرارة في عام 2002(22).

The Mechanisms of Land Ice Loss: Surface Melt and Dynamic Discharge

The loss of ice from the Greenland Ice Sheet and Arctic glaciers occurs through two primary mechanisms: surface melt and ]dynamic ice discharge and both are sensitive to climate change and work together to accelerate the overall rate of mass loss.

مصباح السطح: انتشار واسع النطاق وزيادة

وخلال صيف المنطقة القطبية الشمالية، تسبب درجات الحرارة في الثلوج والجليد في الذوبان على سطح الجليد، ويمكن أن تتجمد هذه المياه داخل حقيبة الثلج، أو تتدفق إلى البحيرات السطحية، أو توجه عبر الخرافات والفولط (الشققات اللافائية) إلى قاعدة الغطاء الجليدي، حيث يمكن أن ترسم السرير وتؤثر على سرعة التدفق في السنوات الأخيرة.

وقد زاد حجم مياه الأمطار من غرينلاند زيادة كبيرة، إذ تبين البيانات الواردة من المركز الوطني للبيانات المتعلقة بالسنو والثلج ] أن الرصيد التراكمي للصفائح الجليدية كان سلبياً على مر السنين منذ أواخر التسعينات، مما يعني أن الجليد يضيع عن طريق الانصهار أكثر مما يكتسب من خلال تراكم الثلوج، وهذا الخلل هو مساهم مباشر في ارتفاع مستوى سطح البحر.

Dynamic Discharge: Iceberg Calving and Glacier Flow

وترمي المصابون بالجليد الذين ينهيون في المحيط - والمعروفون بالأنهار الجليدية البحرية - إلى البحر مباشرة من خلال عملية تسمى إلى الرفع ، ومع تباطؤ تدفق الجليد، تمتد الحافة الأمامية (المصطلح) إلى المياه إلى حين أن تكسر القطع كجبل جليدية، وتتحكم في معدل هذا التصريف عوامل عديدة، منها درجة الحرارة الحالية.

وفي القطب الشمالي، أدى احترار مياه المحيطات إلى تعجيل العديد من الصوامع في جميع أنحاء غرينلاند، حيث ثبت أن ارتفاع مياه الأمطار في القطب الشمالي، في حين أن مستوى مياه المحيط الأطلسي ليس في القطب الشمالي، يُظهر ضعف مماثلاً في تدخيل المياه الحارة.

ارتفاع مستوى سطح البحر المباشر: تحديد كمية المساهمة من الجليد القطبي

إن إنصهار الجليد البري في القطب الشمالي هو أحد أهم المساهمين في ارتفاع مستوى سطح البحر المعاصر، ويستخدم العلماء مزيجا من التأمتات الساتلية، والأشعة المغنطة (بعثات غراك وGRACE-FO)، والقياسات الداخلية لتتبع التغيرات في الكتلة الجليدية وتأثيرها على حجم المحيطات.

ومنذ عام 1972، ساهمت صحيفة " غرينلاند آيس " بحوالي 14 ميليميتر في ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي، ومع أن هذا قد يبدو متواضعا، فقد تسارع معدل المساهمة، وخلال التسعينات، زادت غرينلاند نحو 0.3 ميلليمتر سنويا، وبحلول عام 2010 ارتفع هذا المعدل إلى ما يقرب من 1 مليون متر سنويا، وهذا التسارع يعني أن مساهمة غرينلاند هي الآن المحرك الرئيسي لميزانية ارتفاع مستوى سطح البحر.

والمجمع مع مصادر جليد أرض أخرى في القطب الشمالي - بما في ذلك الغلاسي في ألاسكا، والمنطقة القطبية الكندية، والمنطقة القطبية العليا الروسية - إن مجموع مساهمة المنطقة القطبية الشمالية من حيث تقلص الجليد إلى مستوى سطح البحر كبير ومتزايد، ووفقا لتقييم عام 2021 أجراه الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ ، فإن أعداد غلام البحر غير مسبوقة تبلغ 20 في المائة من المناطق الخضراء والقارة في عام 2006 قد ساهمت في المجموع.

ومن المهم ملاحظة أن ارتفاع مستوى سطح البحر ليس موحدا في جميع أنحاء العالم، إذ تحدث تغيرات إقليمية بسبب عوامل مثل التيارات البحرية، والآثار الجاذبية، وارتفاع مستوى الأرض، إذ أن إنصهار صحيفة الجليد في غرينلاند، مثلا، يقلل من السحب الجزئي الذي تمارسه صحيفة الجليد على المحيط المحيط، مما يتسبب في انخفاض مستويات سطح البحر قرب غرينلاند حتى مع ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.

التوسع الحراري: سائق آخر من طراز Sea Level Rise

وفي حين أن ثلج الأرض يحظى باهتمام كبير، فإنه ليس الآلية الوحيدة التي ترفع مستويات سطح البحر، فالتوسع الحراري في مياه البحر هو مساهم مهم بنفس القدر ويقلل من شأنه في كثير من الأحيان، وبما أن المحيط يستوعب الحرارة الزائدة التي تحاصرها غازات الدفيئة - إذ أن أكثر من 90 في المائة من الحرارة الخارجية الناجمة عن الاحترار العالمي ترتفع في المحيطات، وهذا المبدأ المادي المعروف بمعامل التوسع الحراري، يعني أن كل وحدة من وحدات الحرارة التي تمتصتها.

وقد كان التوسع الحراري مسؤولا عن ما يقرب من ٤٠ إلى ٥ في المائة من ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي الملاحظ على مدى القرن الماضي، وفي منطقة القطب الشمالي، يسهم الاحترار بالمياه المحيطية في التوسع الحراري محليا وفي تعجيل الذراع الجليدي الوارد وصفه أعلاه، ويخلق الأثر المشترك - أي زيادة المياه من ثلج مزدهر بالإضافة إلى الحجم المتوسع من التدفئة - تهديدا مزدوجا للمناطق الساحلية.

إن تخلف المحيطات الحراري يعني أنه حتى لو توقفت انبعاثات غازات الدفيئة فورا، فإن المحيطات ستظل دافئة وتتوسع منذ عقود مع حلول القرن، حيث أنها تتوازن مع الغلاف الجوي، وهذا يضمن استمرار ارتفاع مستوى سطح البحر بعد أن تستقر آثار المناخ الأخرى، وتقف في ارتفاع متعمد يتعين على الأجيال المقبلة أن تتدبره.

"أصابة التعافي" "التي تعجل بفقدان الجليد"

إن فهم الأسباب الفردية لذوي الذوبان الجليدي وارتفاع مستوى سطح البحر أمر أساسي، ولكن من المهم أيضا الاعتراف بحجم التغذية المرتدة المضاعفة في اللعب، حيث يتضمن نظام القطب الشمالي حلقات تفاعلية إيجابية متعددة تسبب الاحترار وفقدان الجليد لتسريع وتيرة بعضها البعض.

Albedo Feedback

وهذا هو أحد أقوى ردود الفعل في المنطقة القطبية الشمالية، حيث إن الجليد البحري والغطاء الجليدي يتناقصان، يُستَمَدَّ الإشعاع الشمسي أكثر مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار والذوبان، وهذه التغذية المرتدة قوية بشكل خاص خلال الربيع والصيف في أواخر القرن، حيث يقترب ضوء الشمس من الارتفاعات العالية.

معدل الرسوبيات في لابس وحجم القطب الشمالي

إن الغلاف الجوي في القطب الشمالي يدفئ أكثر من خطوط العرض الأدنى، وذلك جزئيا بسبب استقرار هيكل درجات الحرارة، وفي عالم الاحترار، يتغير معدل الحرارة العمودي - معدل الانهيار - بشكل أكثر دراما في القطب الشمالي، ويتدفق الحرارة بالقرب من السطح، وهذا يضاعف الاحترار السطحي الذي يدفع الجليد إلى الذوبان.

النقل عبر مياه المحيطات

وقد تم توثيق زيادات في نقل مياه المحيط الأطلسي الحار إلى المحيط القطبي الشمالي في العقود الأخيرة، حيث إن تدفق الحرارة هذا يذيب الجليد البحري من الأسفل ويزعزع استقراره، مما يؤدي إلى زيادة التقلبات الدينامية، ومع تراجع الجليد البحري، يمكن أن تصل الحرارة إلى الساحل، مما يزيد من سرعة تراجع الجليد.

كربون أسود وضمير ألبو

الجسيمات المحمولة جواً من حرائق برية، والتلوث الصناعي، والشحن البحري كربون أسود ] - رصين - يمكن أن يستقر على الجليد والثلج، وهذا يظلم السطح ويقلل من انعكاسه ويزيد من امتصاص الطاقة الشمسية، بل إن كمية صغيرة من الكربون الأسود يمكن أن تعجل بشكل كبير في تذوب الثلج وميادين الجليد.

وهذه التعليقات ليست مستقلة، بل إنها تتفاعل وتعقد بعضها بعضا، مما يعني أن الاحترار الأولي الصغير يمكن أن يؤدي إلى آثار متتالية تؤدي إلى خسائر كبيرة غير متناسبة في الجليد وارتفاع مستوى سطح البحر المتسارع، وهذا السلوك غير الخطي سبب رئيسي لأن التوقعات المستقبلية لارتفاع مستوى سطح البحر تنطوي على نطاق واسع من عدم اليقين.

التوقعات المستقبلية: ارتفاع مستوى سطح البحر في سيناريوهات مختلفة للانبعاثات

مشروع نماذج المناخ التي ستواصل القطب الشمالي دفءها بسرعة أكبر من المتوسط العالمي طوال القرن الحادي والعشرين، مع ما يترتب على ذلك من عواقب مباشرة على ارتفاع مستوى الجليد والبحار، ويقدم تقرير التقييم السادس الصادر عن الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ سيناريوهات - تسمى المسارات الاجتماعية - الاقتصادية المشتركة - تتراوح بين مستقبل منخفض الانبعاثات ومتوائم مع أهداف اتفاق باريس والمسارات العالية الانبعاثات مع تقليل التخفيف إلى حد كبير.

وفي إطار سيناريو أدنى الانبعاثات (SSP1-2.6)، حيث يقتصر الاحترار العالمي على نحو 1.5-2 درجة مئوية، يتوقع أن يصل مستوى سطح البحر من جميع المصادر (بما في ذلك الذوبان الجليدي في القطب الشمالي والتوسع الحراري) إلى حوالي 0.5 متر بحلول عام 2100 مقارنة بمستويات الفترة 1995-2014، وفي هذا السيناريو، يقابل مساهمة صحيفة غرينلاند الجليدية جزئيا زيادة تراكم الثلوج في داخلها، رغم أن الخسارة الجماعية الصافية لا تزال تحدث.

وفي إطار سيناريو عالي الانبعاثات (SSP5-8.5)، ومع استمرار الاعتماد على الوقود الأحفوري، يمكن أن يصل ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي إلى 0.8 متراً إلى 1.0 متر بحلول عام 2100، حيث تؤدي المساهمات من ثلج أرض القطب الشمالي دوراً رئيسياً، ومن الناحية الجوهرية، فإن هذه الإسقاطات لا تمثل حالات زعزعة سريعة ودينامية - مثل عدم استقرار الغطاء الجليدي المتجمد [FLT: 211] - يمكن أن تزيد من الخسارة.