تغير المناخ المفاجئ

يحدث التغير المناخي المفاجئ عندما يُجبر النظام المناخي على الانتقال بمعدل تحدده موازنة الطاقة فيه . ويكون معدل هذا الانتقال أسرع من معدل تغير المؤثرات الخارجية ، ^{[ 1 ]} مع أنه قد يشمل أحداثًا مفاجئة مثل اصطدامات النيازك . ^{[ 2 ]} لذا، يُعد التغير المناخي المفاجئ تغيرًا يتجاوز تقلبات المناخ الطبيعية . ومن الأحداث السابقة نهاية انهيار الغابات المطيرة في العصر الكربوني ، ^{[ 3 ]} وفترة يونغر دراياس ، ^{[ 4 ]} وأحداث دانسجارد-أوشجر ، وأحداث هاينريش ، وربما أيضًا ذروة الاحترار في العصر الباليوسيني-الإيوسيني . ^{[ 5 ]} ويُستخدم هذا المصطلح أيضًا في سياق التغير المناخي لوصف التغير المناخي المفاجئ الذي يمكن رصده خلال فترة حياة الإنسان. وقد يكون هذا التغير المناخي المفاجئ ناتجًا عن حلقات التغذية الراجعة داخل النظام المناخي ^{، [ 6 ]} أو نقاط تحول حاسمة فيه .

قد يستخدم العلماء أطرًا زمنية مختلفة عند الحديث عن الأحداث المفاجئة . فعلى سبيل المثال، قد تتراوح مدة بداية الحد الأقصى الحراري في العصر الباليوسيني-الإيوسيني بين بضعة عقود وعدة آلاف من السنين. في المقابل، تتوقع نماذج المناخ أنه في ظل استمرار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، قد تنحرف درجة حرارة سطح الأرض عن نطاق التباين المعتاد خلال الـ 150 عامًا الماضية بحلول عام 2047. ^{[ 7 ]}

يمكن تعريف التغير المناخي المفاجئ من منظور فيزيائي أو من منظور تأثيراته: "من منظور فيزيائي، هو تحول النظام المناخي إلى نمط مختلف على نطاق زمني أسرع من العوامل المؤثرة المسؤولة عنه. أما من منظور التأثيرات، فالتغير المفاجئ هو تغير يحدث بسرعة وبشكل غير متوقع لدرجة يصعب معها على الأنظمة البشرية أو الطبيعية التكيف معه. هذان التعريفان متكاملان: فالأول يقدم بعض الفهم لكيفية حدوث التغير المناخي المفاجئ، بينما يفسر الثاني سبب وجود هذا الكم الهائل من الأبحاث المخصصة له." ^{[ 8 ]}

تم تحديد عدة فترات من التغيرات المناخية المفاجئة في السجل المناخي القديم . ومن الأمثلة البارزة على ذلك:

• تم تحديد حوالي 25 تحولاً مناخياً، تسمى دورات دانسجارد-أوشجر ، في سجل اللب الجليدي خلال العصر الجليدي على مدى الـ 100000 سنة الماضية. ^{[ 12 ]}
• حدث العصر الجليدي الأصغر ، ولا سيما نهايته المفاجئة. وهو أحدث دورات دانسغارد-أوشغر، وقد بدأ قبل 12800 عام، وعاد المناخ إلى نظام دافئ ورطب قبل حوالي 11600 عام. " التغير المناخي المفاجئ - ما الأدلة العلمية المتوفرة لدينا على حدوث تغير مناخي مفاجئ من قبل؟" ocp.ldeo.columbia.edu وقد طُرحت فرضية مفادها أن "السرعة الفائقة لهذه التغيرات في متغير يُمثل المناخ الإقليمي تمثيلاً مباشراً تُشير إلى أن الأحداث التي وقعت في نهاية العصر الجليدي الأخير ربما كانت استجابةً لنوع من العتبة أو المحفز في النظام المناخي لشمال المحيط الأطلسي". ^{[ 13 ]} وقد دعمت دراسات أخرى نموذجاً لهذا الحدث قائماً على اضطراب الدوران الحراري الملحي . ^{[ 14 ]}
• يُعتقد أن ذروة الاحترار في العصر الباليوسيني -الإيوسيني ، والتي قُدِّر وقتها قبل 55 مليون سنة، قد تكون ناجمة عن إطلاق هيدرات الميثان ، ^{[ 15 ]} على الرغم من تحديد آليات بديلة محتملة. ^{[ 16 ]} وقد ارتبط ذلك بتحمض سريع للمحيطات . ^{[ 17 ]}
• يُعتقد أن حدث الانقراض البرمي-الترياسي، الذي انقرض فيه ما يصل إلى 95% من جميع الأنواع، مرتبط بتغير سريع في المناخ العالمي. ^{[ 18 ] [ 19 ]} استغرقت الحياة على اليابسة 30 مليون سنة للتعافي. ^{[ 20 ]}
• حدث انهيار الغابات المطيرة في العصر الكربوني قبل 300 مليون سنة، حيث دُمّرت الغابات المطيرة الاستوائية بسبب تغير المناخ. وكان للمناخ الأكثر برودة وجفافاً تأثير شديد على التنوع البيولوجي للبرمائيات، وهي الشكل الرئيسي للحياة الفقارية على اليابسة. ^{[ 3 ]}

تُصاحب التغيرات المناخية المفاجئة أيضًا عمليات التجفيف الكارثية للبحيرات الجليدية. ومن الأمثلة على ذلك حدث 8.2 ألف سنة ، المرتبط بتجفيف بحيرة أغاسيز الجليدية . ^{[ 21 ]} ومثال آخر هو الانعكاس البارد في القطب الجنوبي ، الذي حدث قبل حوالي 14500 سنة ، والذي يُعتقد أنه ناجم عن تدفق مفاجئ للمياه الذائبة، ربما من الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي ^{[ 22 ]} أو الغطاء الجليدي في لورنتيد . [ ^{23 ] وقد} افترضت هذه الأحداث السريعة لإطلاق المياه الذائبة كسبب لدورات دانسغارد-أوشغر. ^{[ 24 ]}

أُجريت دراسة استمرت خمس سنوات بقيادة كلية أكسفورد للآثار، وشارك فيها أيضًا كل من جامعة رويال هولواي ، جامعة لندن ، ومتحف أكسفورد للتاريخ الطبيعي ، والمركز الوطني لعلوم المحيطات في ساوثهامبتون ^{[ 25 ]،} وانتهت في عام 2013، بعنوان "استجابة البشر للتحولات البيئية المفاجئة" (RESET). هدفت الدراسة إلى التحقق من صحة فرضية حدوث تحولات تنموية كبيرة لدى البشر أثناء أو مباشرة بعد التغيرات المناخية المفاجئة، وذلك بالاستعانة بمعلومات مستقاة من أبحاث حول الظروف البيئية القديمة، والتاريخ الأثري لما قبل التاريخ، وعلم المحيطات، والجيولوجيا البركانية خلال الـ 130,000 سنة الماضية وعبر القارات. ^{[ 26 ] [ 27 ]} كما هدفت الدراسة إلى التنبؤ بالسلوك البشري المحتمل في حال حدوث تغير مناخي، وتحديد توقيت هذا التغير. ^{[ 28 ]}

خلصت دراسة أجريت عام 2017 إلى أن ظروفًا مشابهة لظروف ثقب الأوزون الحالي فوق القطب الجنوبي (تغيرات في دوران الغلاف الجوي والمناخ المائي) حدثت قبل حوالي 17700 عام، عندما ساهم استنفاد طبقة الأوزون في الستراتوسفير في تسارع مفاجئ لذوبان الجليد في نصف الكرة الجنوبي . وتزامن هذا الحدث مع سلسلة من الانفجارات البركانية الهائلة التي استمرت قرابة 192 عامًا، والتي تُعزى إلى جبل تاكاهي في غرب القارة القطبية الجنوبية . ^{[ 29 ]}

من المرجح أن تكون معظم التحولات المناخية المفاجئة ناتجة عن تحولات مفاجئة في الدوران، على غرار فيضان يشق مجرى نهر جديد. ومن أبرز الأمثلة على ذلك توقف دوران المحيط الأطلسي الشمالي المداري عدة مرات خلال العصر الجليدي الأخير ، مما أثر على المناخ في جميع أنحاء العالم. ^{[ 30 ]}

• يُعتبر الاحترار الحالي في القطب الشمالي، والذي يمتد على طول فصل الصيف، مفاجئاً وكبيراً . ^{[ 31 ]}
• تسبب استنفاد الأوزون في القطب الجنوبي في حدوث تغييرات كبيرة في دوران الغلاف الجوي. ^{[ 31 ]}
• شهدت الدورة الانقلابية المدارية للمحيط الأطلسي حالتين فقدت فيهما عامل أمان بالغ الأهمية. فقد توقف تدفق المياه في بحر غرينلاند عند خط عرض 75 ° شمالاً عام 1978، ثم تعافى خلال العقد التالي. ^{[ 32 ]} بعد ذلك، توقف تدفق المياه في ثاني أكبر موقع لتدفق المياه، وهو بحر لابرادور ، عام 1997 ^{[ 33 ]} لمدة عشر سنوات. ^{[ 34 ]} ورغم عدم رصد حالات توقف متداخلة زمنياً خلال الخمسين عاماً من المراقبة، إلا أن حالات التوقف التام السابقة كان لها عواقب مناخية وخيمة على مستوى العالم. ^{[ 30 ]} 

وقد تم افتراض أن الروابط عن بعد - العمليات المحيطية والجوية على نطاقات زمنية مختلفة - تربط نصفي الكرة الأرضية أثناء التغير المناخي المفاجئ. ^{[ 35 ]}

أحد مصادر التأثيرات المفاجئة لتغير المناخ هو عملية التغذية الراجعة ، حيث يتسبب حدث الاحترار في تغيير يُضاف إلى مزيد من الاحترار. ^{[ 37 ]} وينطبق الأمر نفسه على التبريد. ومن أمثلة عمليات التغذية الراجعة هذه:

• تأثير التغذية الراجعة بين الجليد والبياض، حيث يؤدي تقدم أو تراجع الغطاء الجليدي إلى تغيير بياض الأرض وقدرتها على امتصاص طاقة الشمس. ^{[ 38 ]}
• تُعرف عملية التغذية الراجعة للكربون في التربة بأنها إطلاق الكربون من التربة استجابةً للاحتباس الحراري.
• موت الغابات واحتراقها بسبب الاحتباس الحراري . ^{[ 39 ]}

قد يكون احتمال حدوث تغير مفاجئ في بعض التفاعلات المتعلقة بالمناخ منخفضًا. ^{[ 40 ] [ 41 ]} تشمل العوامل التي قد تزيد من احتمال حدوث تغير مناخي مفاجئ: ارتفاع درجات الاحترار العالمي، وتسارع وتيرة الاحترار، واستمراره لفترات زمنية أطول. ^{[ 41 ]}

في الماضي، من المحتمل أن يكون التغير المناخي المفاجئ قد تسبب في آثار واسعة النطاق وشديدة على النحو التالي:

• يُعتقد أن الانقراضات الجماعية ، وأبرزها حدث انقراض العصر البرمي-الترياسي (الذي يُشار إليه غالبًا بالعامية باسم الموت العظيم) وانهيار الغابات المطيرة في العصر الكربوني ، قد حدثت نتيجة لتغير مناخي مفاجئ. ^{[ 3 ] [ 20 ] [ 19 ]}
• فقدان التنوع البيولوجي : لولا التدخل الناتج عن تغير المناخ المفاجئ وغيره من أحداث الانقراض، لاستمر التنوع البيولوجي للأرض في النمو. ^{[ 48 ]}
• انحسار الجليد البحري في شمال المحيط الأطلسي والبحار الشمالية، وتحديداً في خليج بافن وبحر لابرادور . ^{[ 49 ]}
• تغيرات في دوران المحيطات مثل:

• تزايد وتيرة أحداث ظاهرة النينيو ^{[ 50 ] [ 51 ]}
• اضطراب محتمل في الدورة الحرارية الملحية ، مثل ذلك الذي ربما حدث خلال حدث العصر الجليدي الأصغر . ^{[ 52 ] [ 14 ]}
• تغيرات في تذبذب شمال المحيط الأطلسي ^{[ 53 ]}
• تغيرات في دوران الانقلاب المداري الأطلسي (AMOC) والتي قد تساهم في حدوث ظواهر جوية أكثر قسوة. ^{[ 54 ]}

• الحساسية المناخية
• آثار تغير المناخ
• شتاء نووي
• شتاء بركاني
• تأثير الشتاء