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 سطح البحر العالمي آخذا في الارتفاع بسرعة متسارعة، متأثرا بتعقيد الأنشطة البشرية والعمليات الطبيعية، ومن الضروري تفكك هذه العوامل وفهم تفاعلاتها من أجل تقييم المخاطر التي ستتعرض لها في المستقبل على الهياكل الأساسية الساحلية والسكان والتنوع البيولوجي.

سائقو محركات من مستوى سطح البحر

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 من 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، وتُعرف بـ التوسع الحراري ، ويزيد هذا التوسع من حجم مياه المحيطات، ويسهم بدرجة كبيرة في ارتفاع مستوى سطح البحر، ووفقاً لـ حافظة تغير مستوى سطح البحر

ملاذ الثلج الأرضي: غلاسير ومساويات الجليد

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 لا يعجل بالإنصهار 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 في الغطاء الجليدية.

وقد لوحظت في أنتاركتيكا وغرينلاند زعزعة استقرار رفوف الجليد، التي تعمل كعناصر مؤخرة تُمسك بالجليد الداخلي، وعندما تضعف أو تنهار رفوف الجليد 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.

الحصول على المياه الجوفية ونتائجها

كما أن ممارسات إدارة المياه البشرية تؤثر على مستوى سطح البحر، حيث أن 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 لاستخراج المياه الجوفية أن يسبب تآكل الأراضي ، حيث تُعزى المصارف السطحية الأرضية إلى تقلص رسوبيات طبقات المياه الجوفية، وهذا التخريب يزيد من ارتفاع مستوى سطح البحر المحلي، لا سيما في المدن الساحلية مثل جاكرتا وبانكوك ونيو أورلينز وأجزاء من ساحل الخليج الأمريكي.

إزالة الغابات، وتغيرات استخدام الأراضي، والتنمية الساحلية

ويعجل إزالة الغابات بصورة غير مباشرة ارتفاع مستوى سطح البحر عن طريق الحد من 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 تُغير ديناميات الهيدرولوجيا والرواسب المحلية، التي تؤثر 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 تشكلها بحار متزايدة، وقد يحول انقطاع إمدادات الرواسب دون الهجرة الطبيعية من الأراضي الساحلية والأراضي الرطبة، مما يؤدي إلى غرق موائل حرجة مثل مآش المالح والأشجار المانغروفية.

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 في المستقبل.

Cycles and Milankovitch Forcing

وقد تضاءل مناخ الأرض بين فترات الجليد )سن الايطالي( والفترات )الأوار( المترابطة على مدى عدة ملايين سنة الماضية، وهذه الدورات، التي تنجم عن تغيرات في مدار الأرض وعن تضخيمات محورية معروفة بدورات ميلانكوفيتش - تعطل توزيع وشدة الإشعاع الشمسي الذي يصل الى السطح، وفي أثناء الماكسي الجليدي، أغلقت صفائح جليدية واسعة على كميات كبيرة من المياه في الأرض، مما تسبب في انخفاضها في العالم.

وقد شهدت آخر مسافات غلايس التي كانت قد بلغت نحو ٠٠٠ ٢٠ سنة مستويات بحرية أقل بكثير من مستوياتها الحالية، حيث أن المناخ يدفأ بصورة طبيعية، وذوبان 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 إلى أن أحدثت عملية الاحترار بالإنسان خروجا حادا عن هذا الاستقرار.

النشاط البركاني والعمليات التكتونية

وتؤثر ثورات البركان على مستوى سطح البحر على النطاقين القصير والطويل، إذ تصيب الانفجارات الكبيرة في حقن الكبريتات 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 قشرة الأرض بعد أن يكتظ بها 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 يتسبب في انخفاض نسبي في كل منطقة من المناطق.

Ocean Circulation and Climate Oscillations

وتُعدل تذبذبات المناخ الطبيعي، بما في ذلك النينيو - الجنوب - التذبذب، والاضطرابات الاضطرابات الاضطراباتية في المحيط الهادئ، والارتفاع المسبب للإبادة المتعددة للموجات في المحيط الأطلسي، من مستوى البحر على الصعيد الإقليمي بإعادة توزيع الحرارة وتغيير أنماط الرياح، وعلى سبيل المثال، 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 سطح البحر، فإنها لا تغير مستوى البحر المتوسط على الصعيد العالمي على مدى فترات طويلة، غير أنها يمكن أن تعقّد كشف الاتجاهات الكامنة التي يتسبب فيها تغير المناخ بفعل الإنسان.

التقنيات اللازمة لقياس وربط ارتفاع مستوى البحر

ويعد القياس الموثوق لتغير مستوى سطح البحر أمرا أساسيا لفهم الاتجاهات وتحديد الأسباب وإبلاغ الاستجابات السياساتية، ويستخدم أسلوبان رئيسيان 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 سطح البحر المتوسط العالمي قد ارتفع بمعدل متوسطه نحو 3.3 ملم سنويا منذ عام 1993، مع وجود تسارع ملحوظ في السنة يبلغ نحو 0.1 ملم.

ومن أجل إسناد ارتفاع مستوى سطح البحر إلى أسباب محددة، يستخدم العلماء نماذج المناخ والنهج الإحصائية، ويقدر 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 upرف:] 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 تلال الأراضي وتغير تيارات المحيط، 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 يرتفع بشكل غير متناسب مستويات سطح البحر على امتداد 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، ويوجز 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 سطح البحر في الارتفاع لقرون بسبب تقلص حرارة المحيطات وذوبان الجليد، وحتى التوقف الفوري للانبعاثات لن يوقف التوسع الحراري وفقدان الجليد اللذين يعملان على نطاق متعدد الدوافع إلى النطاقات الزمنية التي تمتد إلى عدة سنوات، وهذا الالتزام الطويل الأجل لتزايد 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 آثار على المستوطنات 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 and homes,

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 a not keep 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 يبرز كمسألة 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: ]لتقييد ] لتقليل 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 التكييف 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.