اختلاف بر سر شدت گرم‌شدن زمین

در تاریخچه کره زمین، شواهدی از بالا و پایین رفتن میزان دی‌اکسیدکربن جو مشاهده می‌شود که با دوره‌های کوتاه تغییر اقلیم ارتباط دارد. دانشمندان از بررسی این دوره‌ها، برای پیش‌بینی شرایط آب‌وهوایی آینده زمین بهره می‌برند، اما بررسی گذشته جو زمین کار آسانی نیست؛ مدل‌های ساخته شده از جو زمین و روش‌های تعیین میزان دی‌اکسیدکربن جو در گذشته، همه محدودیت‌هایی دارند.

به گزارش جام جم، بتازگی دانشمندان، روش جدیدی برای برآورد میزان قدیم دی‌اکسیدکربن جو با استفاده از برگ‌های فسیل شده ابداع کرده‌اند. این شیوه که روش تبادل گاز برگ‌های فسیل شده نام دارد، در همین مدت کوتاه به حل برخی معماهای اقلیمی مربوط به گذشته زمین کمک کرده و البته اطلاعات نگران‌کننده‌ای درباره آینده آن در اختیار دانشمندان گذاشته است.

برای مثال در آذر 95، این روش برای حل مساله‌ای قدیمی به کار گرفته شد که درباره آب‌وهوای زمین در دوره پس از انقراض دایناسورها یعنی 66 میلیون سال پیش مطرح بود. با این که در آن زمان جنگل‌های استوایی در عرض‌های معتدل‌تر میانی رشد می‌کردند، پژوهش‌های قدیمی‌تر حاکی از وجود دی‌اکسیدکربن به میزان فقط 350ppm بودند (350 ذره دی‌اکسیدکربن به ازای هر یک میلیون ذره جو). این مقدار از سطح کنونی دی‌اکسیدکربن جو نیز کمتر است و از آنچه برای گرمایش زمین به آن میزان لازم بوده است، کمتر به نظر می‌رسد. دانشمندان با به کار بردن روش جدید در حل این مساله، به این نتیجه رسیدند که 150 میلیون سال پس از انقراض دایناسورها، مقدار دی‌اکسیدکربن جو حدود 650ppm بوده که رقمی بسیار محتمل‌تر و باورپذیرتر است.

اما با به کار بستن همین روش جدید در مورد 100 تا 400 میلیون سال پیش، نتیجه ناخوشایندی به دست می‌آید: میزان دی‌اکسیدکربن جو در آن زمان بر خلاف نتایج به دست آمده از روی نشانه‌های دیگر 2000ppm یا بیشتر از آن نبوده و بلکه نسبتا کم بوده است. اگر این نتیجه درست باشد، احتمال دارد جو زمین نسبت به ورود دی‌اکسیدکربن به آن، از آنچه مدل‌های کنونی پیش‌بینی می‌کنند حساس‌تر باشد. این یعنی ممکن است دمای جو به ازای مقادیر کم دی‌اکسیدکربن اضافه شده به آن، افزایشی بیش از تصورات پیشین بیابد.

راه‌هایی برای حل معمای دی‌اکسیدکربن

برآورد میزان دی‌اکسیدکربن جو در دوران گذشته کار دشواری است. مقدار آن برای 800 هزار سال اخیر کمابیش مستقیم اندازه‌گیری می‌شود؛ یعنی با بررسی هوای داخل حباب‌های حبس شده در نمونه‌های یخ (یا مغزه‌های یخی) که از جنوبگان یا گرینلند به دست می‌آید، اما برای زمان‌های دورتر، دانشمندان ناگزیرند از مدل‌ها یا از نشانه‌های میانجی (proxies) استفاده کنند. گرچه آنان توانسته‌اند با استفاده از مدل‌ها، نموداری از بالا و پایین رفتن میزان دی‌اکسیدکربن در طول میلیون‌ها سال ترسیم کنند، نمودارهای رسم شده به این روش خطاهای بسیاری دارند.

راهکار نو و پیامد عظیم آن

اگر روش تبادل گاز به صورت جایگزین شیوه‌های دیگر پذیرفته شود، مقادیر کمتر از انتظاری که با استفاده از آن برای دی‌اکسیدکربن در زمان‌های قدیم به دست می‌آید، باید به منزله هشداری درباره آینده زمین تلقی شود. مد‌‌‌ل‌سازان اقلیم از اصطلاح حساسیت اقلیمی استفاده می‌کنند که بیانگر میزان گرم شدن جهان با دو برابر شدن دی‌اکسیدکربن جو نسبت به مقدار پیش از عصر صنعتی یعنی 280ppm است (اخیرا دی‌اکسیدکربن کره زمین از مرز 400ppm عبور کرده است). اغلب مدل‌ها‌ی رایج اقلیمی، حساسیتی نزدیک به سه درجه سانتی‌گراد دارند.

در این مدل‌ها بیشتر، فرآیندهایی در نظر گرفته می‌شود که بسرعت، گرمایشی اندک را تشدید می‌کنند؛ مانند کوچک شدن یخ‌های دریایی شمالگان و افزایش بخار آب جو که خود گازی گلخانه‌ای است. این برآوردها، اثرات بلند‌مدت‌تر مانند ذوب شدن صفحات یخی در خشکی‌ها و تغییرات پوشش گیاهی را در نظر نمی‌گیرند؛ فرآیندهایی که به عقیده بیشتر دانشمندان طی دهه‌ها یا قرن‌ها به گرمایش بیشتر منجر خواهد شد. بر اساس روش تبادل گاز، مقدار حساسیت اقلیمی بیشتر نزدیک به چهار درجه سانتی‌گراد به دست می‌آید تا سه درجه سانتی‌گراد. به این ترتیب تا 50 یا 100 سال دیگر دمای سطح زمین ممکن است بسیار بیشتر از آنچه تاکنون پیش‌بینی می‌شده، افزایش یابد.