تغير المناخ من 1781 إلى 1850 وتأثيره المذهل

كريس موني هو صحفي حائز على جائزة بوليتزر ومساهم في شبكة سي إن إن للمناخ. وهو حاليًا أستاذ ممارس في معهد البيئة في جامعة فيرجينيا.

انفجرت معدلات التلوث الناتج عن ارتفاع درجة حرارة الكوكب بعد نهاية الحرب العالمية الثانية. أطلق محرك جيمس وات البخاري الثورة الصناعية في عام 1769. قبل ذلك، ولآلاف السنين، كان البشر يزيلون الأراضي الحرجية للزراعة، ويطلقون الكربون من الأشجار والنباتات في الغلاف الجوي.

لطالما اعتمدت شدة الاحتباس الحراري العالمي على الإطار المرجعي الخاص بك، على درجة الحرارة التي تعتقد أنها كانت طبيعية للأرض قبل أن يبدأ البشر في تغييرها. ولكن ما هي السنة التي يجب أن تمثل تلك اللحظة؟

هذا ما يجعل مجموعة بيانات درجة الحرارة الجديدة الرائدة التي أصدرتها مجموعة من العلماء في المملكة المتحدة ملفتة للنظر. تبدأ مجموعات البيانات المستخدمة لتشخيص التاريخ الحديث لمناخ الكوكب، ولإعلان أن العالم الآن قريب جدًا من 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) من الاحترار، عادةً ما تبدأ بعام 1850.

أما الجديد فيعود إلى عام 1781.

هذا الإطار الزمني الممتد مهم لأن غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي زادت بنسبة 2.5 في المائة بين عامي 1750 و1850، وهو ما يكفي للتسبب في بعض الاحترار الذي لم تأخذه البيانات في الحسبان.

Loading image...

يساعد السجل الجديد لدرجات الحرارة، المسمى GloSAT، على الإسهام في تزايد الشعور بين العلماء بأن الأرض ارتفعت درجة حرارتها أكثر مما توحي به الحسابات المبنية على سنة البداية 1850.

قال كولين موريس، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة والعالم في مركز هادلي التابع لمكتب الأرصاد الجوية في المملكة المتحدة: "إن وقت البدء من عام 1850 هو الوقت الذي تم اختياره لاعتبارات عملية بالأساس، نظرًا للمعلومات المتاحة". "من المؤكد أن عام 1850 ليس بداية التصنيع."

تُظهر مجموعة البيانات الجديدة، التي نُشرت في بيانات علوم النظام الأرضي من قبل 16 عالمًا، أن الأرض كانت أكثر برودة بشكل ملحوظ من أواخر القرن الثامن عشر حتى عام 1849 مقارنةً بالفترة 1850-1900،وهذه الأخيرة هي ما عرّفه العلماء على أنها فترة خط الأساس "ما قبل الصناعة" المستخدمة لتقييم التغير في درجة حرارة الكوكب.

ومع ذلك، يحذر العلماء من أن الاحترار بين الفترتين المبكرتين لا يمكن أن يُعزى كله إلى الأنشطة البشرية.

ومن بين العوامل الأخرى، كان لانفجارين بركانيين قويين للغاية في أوائل القرن التاسع عشر تأثير تبريد ملحوظ على الأرض. فقد انتشرت الجسيمات الناتجة عن تلك الانفجارات البركانية حول طبقة الستراتوسفير على الكوكب وحجبت بعض أشعة الشمس.

قال إد هوكينز، الباحث في المركز الوطني لعلوم الغلاف الجوي وأحد مؤلفي الدراسة: "نحن نعلم أن عام 1815 كان ثوران بركان تامبورا، مع تأثيرات موثقة بشكل جيد". "كان ثوران عام 1808 بنفس الحجم تقريباً، ولكن ليس لدينا أي فكرة عن مكان حدوثه."

إن بعض الاحترار الذي حدث في أواخر القرن التاسع عشر هو انتعاش طبيعي من تأثير التبريد الناتج عن هذه الانفجارات البركانية. ولكن ربما ليس فقط.

فقد خلصت الهيئة العلمية الرائدة في مجال المناخ، وهي الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة، في عام 2021، إلى أنه من المحتمل أن يكون هناك بعض الاحترار الذي تسبب فيه الإنسان بين عامي 1750 و1850، وقدرت أنه كان بين 0 و0.2 درجة.

ويأتي العلماء الذين يقفون وراء GloSAT في منتصف هذا النطاق.

وقد ساهم موريس والعديد من الباحثين أنفسهم في دراسة ثانية، تم قبولها في مجلة رسائل البحوث البيئية، والتي تستخدم مجموعة البيانات الجديدة والنماذج المناخية لتحليل مقدار الاحترار الإضافي الذي قد يكون البشر قد تسببوا فيه بين عامي 1750 و1850. وقد حددت هذه الدراسة، التي قادها أندرو بالينجر من جامعة إدنبرة، أن 0.09 درجة من الاحترار قد حدثت والتي تُعزى إلى البشر، على عكس العوامل الأخرى، مثل التأثير المتضائل للانفجارات البركانية الكبيرة التي شوهدت في أوائل القرن التاسع عشر.

وقال أندرو شورير، أحد مؤلفي تلك الدراسة والباحث في جامعة إدنبرة في المملكة المتحدة: "هذه الفترة الزمنية مثيرة للاهتمام، فهي تحتوي على هذا الكم الكبير من النشاط البركاني".

وقد توصل بيرس فورستر، عالم المناخ في جامعة ليدز في المملكة المتحدة، إلى رقم مماثل باستخدام نهج مختلف للغاية في دراسة العام الماضي. استخدم فورستر العلاقة القوية والبسيطة للغاية بين درجة حرارة الكوكب وكمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

وقد قاده ذلك إلى استنتاج أن الارتفاع المبكر جدًا في مستويات ثاني أكسيد الكربون كان له تأثير كبير.

قال فورستر: "نعتقد أنك ستحصل على ما بين 0.1 و 0.2 درجة إضافية إذا حاولت النظر إلى التأثير الكلي للنشاط البشري في وقت مبكر جدًا".

Loading image...

موازين الحرارة القديمة وسجلات السفن

لم يكن أحد يتتبع التغيرات في درجات الحرارة العالمية قبل 300 عام. لكن كان هناك الكثير من الأشخاص الذين كانوا يوثقون التغير في درجات الحرارة المحلية. ويساعد الجمع بين جهودهم الباحثين المعاصرين على فهم ما كان يحدث على نطاق عالمي.

تتشابك دراسة أقدم درجات الحرارة التي سجلها الراصدون البشريون مع تاريخ العلم والاستكشاف، وفي كثير من الأحيان، مع الأنشطة التجارية التي تطلبت من الشركات جمع البيانات.

تعود السجلات الحديثة المبكرة إلى القرن السابع عشر. وفي أعقاب مسار الثورة العلمية بشكل عام، بدأت القياسات في أوروبا، ثم انتشرت إلى أمريكا الشمالية وحول العالم. وتبدأ سلسلة درجات الحرارة في وسط إنجلترا، وهي الأطول من نوعها، في عام 1659، حيث جمعت أعمال العديد من المراقبين. بدأ تسجيل درجات الحرارة في أوبسالا بالسويد في عام 1722، بمساعدة عمل أندرس سلسيوس نفسه.

تغذي هذه السجلات القديمة جدًا لدرجات الحرارة تحليل GloSAT الجديد، وفي بعض المواقع، تُظهر قدرًا كبيرًا جدًا من الاحترار.

تأمل السجل الذي تم الاحتفاظ به في سفوح جبال الألب البافارية في هوهنبيسنبرغ منذ عام 1781، عندما بدأ رجال الدين الأوغسطينيون لأول مرة في تسجيل درجات الحرارة. كانوا يساهمون في جمعية Societas Meteorologica Palatina، وهي جهد علمي منسق مبكر أنشأ شبكة من محطات الطقس التي تتمركز في ألمانيا اليوم، ولكنها تمتد إلى أماكن بعيدة مثل سانت بطرسبرغ في روسيا.

وقال فولفغانغ شتاينبريشت، العالم في هيئة الأرصاد الجوية الألمانية الذي يعمل في المرصد، إن هذا السجل محظوظ لبقائه على قيد الحياة.

وقال شتاينبريشت: "خلال الحروب النابليونية، تم حل جميع الأديرة". "تم أخذ جميع القياسات من قبل الناس في الأديرة، وكانوا هم الذين يستطيعون القراءة والكتابة. لكن هوهينبيسنبرغ نجا، والآن لدينا قياسات بدون ثغرات إلى حد ما."

يُظهر سجل درجات الحرارة في هوهينبيسنبرغ ما يقرب من 3 درجات من الاحترار الإقليمي عند مقارنة السنوات العشر الأخيرة بدرجات الحرارة بين عامي 1781 و1849.

ولكن كم عدد القياسات المحلية، مثل هذا القياس، التي تحتاجها قبل أن تبدأ في استنتاج درجة حرارة الكوكب بأكمله؟ وكيف تتعامل مع المحيطات؟

بعد كل شيء، فإن القياسات في أوبسالا وهوهنبايسنبرغ ومواقع أخرى مماثلة تتبع التغيرات المبكرة في درجات الحرارة على الأرض. لكن المحيطات تغطي حوالي 70% من الكوكب. وتعد إعادة بناء درجات الحرارة هنا أيضاً إضافة أساسية لسجل GloSAT.

فقد كانت السفن تقيس درجات الحرارة في القرن الثامن عشر، وإن لم يكن بشكل منهجي كما فعل الناس على اليابسة. فعلى سبيل المثال، غالبًا ما كانت شركة الهند الشرقية البريطانية تأخذ ضغط الهواء ودرجة الحرارة وقياسات أخرى أثناء إبحارها وتجارتها للحرير والتوابل وأحيانًا العبيد بين أوروبا والهند والصين ومواقع أخرى في أواخر القرن الثامن عشر.

وتوفر هذه السفن سجلاً مفصلاً بشكل خاص، على الرغم من أن العلماء اضطروا إلى ضبط القياسات بعناية بسبب التحيزات، حيث ترتفع درجة حرارة السفن بشكل كبير خلال النهار، على سبيل المثال، وعوامل أخرى.

وقالت إليزابيث كينت، العالمة في المركز الوطني لعلوم المحيطات في المملكة المتحدة وأحد مؤلفي الدراسة: "لقد قامت شركة الهند الشرقية بقياساتها من أجل تحقيق ميزة تنافسية".

وتابعت كينت: "لقد أرادوا معرفة الرياح السائدة حتى يتمكنوا من القيام بتجارتهم بشكل أسرع، وساعدتهم درجة حرارة التيارات على فهم ما إذا كانوا يلتقطون التيارات". "لذا، نحن نعلم أنهم كانوا يحاولون بجدية قياس هذه الأشياء بقدر ما يستطيعون."

أخذت العديد من سفن صيد الحيتان أيضًا قياسات درجات الحرارة في المحيط الأطلسي قبالة الساحل الأمريكي، وقام ماثيو فونتين موري، وهو ضابط بحري أمريكي وعالم محيطات في وقت مبكر، بتجميع سجلاتها. وكانت طرق التجارة تعني أن درجات حرارة هواء المحيط كانت تقاس في المحيطين الأطلسي والهندي بشكل أفضل بكثير من المحيط الهادئ الشاسع.

تعتمد مجموعة البيانات الجديدة على كل هذه المصادر. وهي تستخدم قياس درجات حرارة الهواء البحري، وليس درجة حرارة المياه نفسها، كما هو الحال في مجموعات البيانات الأخرى، لأن هذه القياسات كانت تؤخذ بشكل متكرر على متن السفن في هذه السنوات الأولى. (يُظهر هذا النهج في الواقع مستوى أقل قليلاً من الاحترار خلال سنوات التداخل مع مجموعات بيانات درجات الحرارة الحالية، كما لاحظ المؤلفون).

ويعترف العلماء تماماً بأن القياسات تصبح أكثر تناثراً كلما عاد المرء إلى الوراء في الزمن، وبالفعل، فإن خريطتهم لدرجات حرارة الأرض في الفترة من 1781-1800 تأتي مع الكثير من الثغرات. ولهذا السبب، ينسب الباحثون مستوى أعلى من عدم اليقين لتقديراتهم لدرجة الحرارة الحقيقية للأرض خلال هذه السنوات الأولى.

"كما يوضح المؤلفون أنفسهم، هناك قدر أكبر من عدم اليقين قبل عام 1850. لكنه أكثر برودة، إنه بلا شك أكثر برودة"، قال بيتر ثورن، عالم المناخ في جامعة ماينوث في أيرلندا، الذي عمل كمراجع للدراسة الجديدة.

ما يعنيه

إذا كان هذا الجزء الإضافي من الاحترار قد حدث بالفعل، فما الذي قد يعنيه ذلك بالنسبة لكيفية فهمنا لحالة الكوكب اليوم، ومدى التغيير الذي أحدثه البشر فيه؟

قد يبدو التفكير في أن التغير المناخي مشكلة أكبر مما كنا نعتقد، أو أننا فعلنا أكثر مما كنا ندركه للتسبب في ذلك. لكن الأمر ليس بهذه البساطة، كما يقول العلماء.

يقول زيك هاوسفاذر، الباحث في بيركلي إيرث والمطلع على عمل GloSat، إنه يعتقد أنه تقدم كبير. لكنه يحذر من القفز إلى استنتاج مفاده أن هذا الإدراك لبعض الاحترار المبكر الإضافي يقوض الأهداف المناخية، مثل تلك المكتوبة في اتفاقية باريس للمناخ، حيث من المفهوم عمومًا أن تلك الأهداف تستند إلى خط الأساس 1850 إلى 1900.

Loading image...

قال هاوسفاذر: "أعتقد أنه يخبرنا بشيء ما عن الاحترار قبل عام 1850،" وأضاف: "لا أعتقد أنه ينبغي لنا أن نقرأ كثيرًا فيما يتعلق بما يعنيه ذلك بالنسبة لقدرتنا على تحقيق الأهداف المناخية."

يوافق ثورن، الذي راجع الدراسة الجديدة، على نقطة معينة. لكنه يقول إن نتيجة الاحترار المبكر ليست غير ذات صلة بالموضوع، كل ما تحتاجه هو التفكير بعناية فيما يعنيه ولا يعنيه.

قال ثورن: "هذا يعني أننا رفعنا درجة حرارة الأرض أكثر، ولكن هذا لا يعني أن التأثيرات ستحدث فجأة في وقت أقرب". "إنها في مكانها الحالي. وقد تم حسابها دائمًا تقريبًا بالنسبة إلى فترة مرجعية أحدث بكثير."

ومع ذلك، لا يمكن تجاهل هذا الاحترار الإضافي في تقييم التأثير البشري الكلي على الأرض. بل يمكن أن يكون جزءًا مما فرض تغييرات في بعض أنظمة الأرض.

في نهاية المطاف، بالنسبة لثورن، كل هذا جزء من الصورة التي يجب أن نشعر فيها بقلق متزايد بشأن احتمالية تصاعد التأثيرات.

وقال: "إنه يغير إدراكنا للمدى الذي دفعنا فيه بالفعل النظام المناخي بطرق مهمة".