ما هو التغير المناخي؟

على الرغم من أن التغير المناخي أمر معقد ولكن ينبغي علينا أن نتعرف على كيفية حدوثه.

ما هو الفرق بين الطقس والمناخ؟

يُعرف المناخ على أنه متوسط حالة الطقس. وعلى الرغم من أن الطقس والمناخ يشيران إلى ظروف الغلاف الجوي إلا إن الإطار الزمني لكل منهما يختلف عن الآخر. فالطقس يصف الظروف الجوية في مكان محدد على المدى القصير– إي إن كان يوم الاثنين المقبل سيكون حاراً ومشمساً في تيمبوكتو في مالي، أو ممطراً في دكا في بنجلاديش.

أما المناخ فهو يتعلق بالظروف الجوية على مدى أطول – عقوداً أو قروناً: فربما يكون الطقس في تيمبوكتو مثل نظيره في دكا في يوم ما، لكن مناخ المدينتين مختلف جداً: فتيمبوكتو تقع في الصحراء ومناخها حار وجاف بينما تقع دكا في منطقة الرياح الموسمية ومناخها حار ورطب.

وتشير اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ IPCC إلى أن الخلط بين الطقس والمناخ أمر شائع: فعادة ما يُسأل العلماء كيف يمكنهم التنبؤ بالمناخ على مدار 50 عاماً في المستقبل في الوقت الذين لا يمكنهم التنبؤ بحالة الطقس بعد أسابيع قليلة من الآن.

التنبؤ بالطقس بعد أيام قليلة أمر صعب، لأن تطور العوامل في الغلاف الجوي- مثل هطول الأمطار وغير ذلك قد يصعب التنبؤ به. وتفسير اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ هو أنه رغم استحالة التنبؤ بالعمر الذي سيتوفى فيه شخص بعينه، لكن يمكن تحديد متوسط العمر الذي يتوفى فيه الأشخاص الذين يعيشون في الدول الصناعية بـ 75 عاماً.

ما هو الفرق بين التغير المناخي والاحتباس الحراري؟

وعادة ما يستخدم الناس المصطلحين بالتبادل، على افتراض أنهما يدلان على الأمر نفسه. لكن هناك فرق بين الاثنين: إذ يشير الاحتباس الحراري إلى ارتفاع متوسط درجة الحرارة قرب سطح الأرض، أما التغير المناخي فيشير إلى التغيرات التي تحدث في طبقات الغلاف الجوي مثل درجة الحرارة وهطول الأمطار وغيرها من التغيرات التي يتم قياسها على مدار عقود أو فترات أطول.

ويفضل استخدام مصطلح التغير المناخي عند الإشارة إلى تأثير عوامل أخرى غير ارتفاع درجة الحرارة. ووفقاً لوكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة، قد ينتج التغير المناخي جراء ما يلي:

• عوامل طبيعية مثل التغيرات في كثافة الشمس أو تغيرات بطيئة في دوران الأرض حول الشمس،

• عمليات طبيعية داخل النظام المناخي (مثل التغيرات في دورة المياه في المحيط)،

• أنشطة إنسانية تؤدي إلى تغير تركيبة الغلاف الجوي (مثل حرق الوقود الأحفوري) وسطح الأرض (مثل إزالة الغابات وإعادة زراعة الغابات والتوسع الحضري والتصحر وغير ذلك)،

ما هي ظاهرة الدفيئة؟

تم تسمية ظاهرة الدفيئة إشارة إلى البيوت الزجاجية التقليدية (الدفيئات الزجاجية) التي تعمل فيها الجدران الزجاجية على تقليل التدفق الهوائي وزيادة درجة حرارة الهواء الذي ينحبس داخلها.

ويُذكر أن مناخ الأرض يعتمد بشكل رئيسي على الشمس حيث يتناثر نحو 30 بالمائة من ضوء الشمس مرة أخرى في الفضاء ويمتص الغلاف الجوي بعضاً منه بينما يمتص سطح الأرض الباقي. كما يعكس سطح الأرض جزءاً من ضوء الشمس في صورة طاقة متحركة يطلق عليها اسم الإشعاعات تحت الحمراء.

وما يحدث هو تأخر خروج الإشعاعات تحت الحمراء بسبب "الغازات الدفيئة" مثل بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والأوزون والميثان، والتي تجعل الإشعاعات تحت الحمراء ترتد مرة أخرى، ما يؤدي إلى رفع درجة حرارة طبقات الغلاف الجوي السفلى وسطح الأرض.

وعلى الرغم من أن الغازات الدفيئة تشكل واحد بالمائة فقط من الغلاف الجوي، إلا أنها تشكل غطاء حول الأرض أو سقفاً زجاجياً لبيت زجاجي، الأمر الذي يحبس السخونة ويبقي على درجة حرارة الكرة الأرضية عند 30 درجة وهي درجة مرتفعة عما لو كان الأمر غير ذلك.

ومع ذلك، تساهم الأنشطة البشرية في جعل هذا الغطاء "أكثر سمكاً" لأن المستويات الطبيعية لهذه الغازات يدعمها انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن احتراق الفحم والنفط والغاز الطبيعي، من خلال انبعاث مزيد من الميثان وأكسيد النيتروز التي تنتج من الأنشطة الزراعية والتغيرات في استخدام الأرض، ومن خلال الغازات الصناعية طويلة العمر التي لا تنتج بصورة طبيعية.

ولكن إذا كان التغير المناخي ليس بجديد فلماذا نلقي باللائمة على الجنس البشري؟

لقد مر مناخ الأرض بتغيرات كثيرة. وكانت التغيرات في توازن إشعاع الأرض دافعاً رئيسياً للتغيرات المناخية في الماضي، لكن الأسباب قد تنوعت إذ حدد العلماء الأسباب التالية للتغيرات التي حدثت قبل الحقبة الصناعية (أي قبل عام 1780):

التغيرات في دوران الأرض

جاءت العصور الجليدية وولت في دورات دورية لقرابة ثلاثة ملايين سنة، وتقول اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن ثمة دليل قوي على أنها كانت مرتبطة بالتغيرات الدورية في مدار الأرض حول الشمس، والتي تسمى بدورات ميلانكوفيتش، نسبة لعالم الرياضيات الصربي ميلوتين ميلانكوفيتش (1879 - 1958) الذي توصل إلى هذا التفسير.

وهذه الدورات المدارية تعني أن كميات مختلفة من الإشعاع الشمسي يتم استقبالها على كل خط عرض خلال كل فصل من فصول العام. ولا يزال هناك جدل حول كيفية بداية ونهاية هذه العصور الجليدية، ولكن هناك دراسات تشير إلى أن كمية أشعة الشمس الساقطة في فصل الصيف على القارات الشمالية تلعب دوراً حيوياً: فإذا انخفضت إلى أقل من درجة معينة، فإن الثلج المتكون من الشتاء السابق لا يذوب في الصيف، ومع ازدياد تراكم الثلوج يبدء الغطاء الجليدي في النمو.

ووفقاً لعمليات محاكاة التغيرات المناخية، تقول اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن العصر الجليدي القادم قد يبدأ خلال 30 ألف عام. وكل عصر جليدي أو دورة جليدية تتبعه دورة بينية أكثر دفئاً.

تغيرات في كثافة الشمس

في عام 2001، وباستخدام نموذج مناخي جديد بالكومبيوتر، عززت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) النظرية الراسخة بأن نشاطاً شمسياً منخفضاً قد فجر "العصر الجليدي الصغير" في الفترة من عام  1400 إلى 1700.

فخلال العصر الجليدي الصغير، شق الجليد طريقه إلى جرينلاند بين عامي 1410 و 1720، وتجمدت القنوات في هولندا، وازدادت الطبقات الجليدية في جبال الألب، وازداد الجليد في البحار لدرجة لم تسمح بوجود ممر مائي مفتوح في أي اتجاه حول أيسلندا في عام 1695. وقد أعاد نموذج وكالة ناسا إلى الأذهان أثر الشمس الضعيفة، التي أحدثت تغيرات مناخية إقليمية كبيرة والبرودة التي أعقبت ذلك في القارات خلال فصل الشتاء.

وتشير ناسا أيضاً إلى إنه في الفترة من منتصف 1600 وأوائل 1700، يبدو أن درجة حرارة سطح الأرض في نصف الكرة الشمالي قد وصلت إلى أقل معدلاتها، أو قرب ذلك، خلال الألف عاماً الأخيرة، وانخفضت درجة الحرارة في فصل الشتاء في أوروبا ما بين 1 إلى 1.5 درجة.

وكان انخفاض درجة الحرارة واضحاً من قراءات درجة الحرارة المأخوذة من الحلقات الشجرية والعينات الجوفية الجليدية، ومن سجلات درجة الحرارة التاريخية التي جمعتها جامعة ماساشوستس- أمهيرست وجامعة فيرجينيا.

الثورات البركانية تنتج "الهباء الجوي"

الهباء الجوي هو عبارة عن جزيئات صغيرة في الغلاف الجوي تتفاوت بشدة في أحجامها وتركيبها وتركيزها الكيميائي. وتنتج الانبعاثات البركانية جزيئات من الغبار تتسبب في حجب ضوء الشمس ويمكن أن تؤدي إلى انخفاض درجة الحرارة على المدى القصير.

في عام 1815، أدى ثوران بركان تامبورا في إندونيسيا إلى انخفاض عالمي في درجات الحرارة بنحو 3 درجات وذلك بحسب مركز الرصد الجيولوجي الأمريكي US Geological Survey. وحتى بعد مرور عام من البركان، شهد معظم نصف الكرة الشمالي انخفاضاً حاداً في درجات الحرارة خلال أشهر الصيف. وقد عُرف عام 1816 في أجزاء من أوروبا وأمريكا الشمالية، بأنه "عام دون صيف".

الثورات البركانية تنتج ثاني أكسيد الكربون

وينبعث عن البراكين أيضاً ثاني أكسيد الكربون حيث يشير تحليل العينات الجيولوجية أن الفترات الدافئة الخالية من الثلوج تتزامن مع معدلات مرتفعة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وتقول اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أنه "خلال مليون عام، تتغير مستويات ثاني أكسيد الكربون نتيجة للنشاط التكتوني".

ولكن على الرغم من أن البراكين تطلق أكثر من 130 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كل عام إلا أن الأنشطة البشرية تطلق أكثر من 130 ضعف هذه الكمية، بحسب برنامج المخاطر البركانية التابع لمركز الرصد الجيولوجي الأمريكي.

الحقبة الصناعية

وأفادت اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أنه منذ بدء الحقبة الصناعية قرابة عام 1750، كان التأثير الإجمالي للأنشطة البشرية على المناخ باتجاه رفع درجة الحرارة. وقد ارتفع متوسط درجة حرارة سطح الأرض بمقدار 0.7 درجة سيلسيوس منذ أواخر القرن التاسع عشر.

وعلى صعيد المتوسط العالمي، حدث ارتفاع درجة الحرارة في القرن العشرين على مرحلتين: من 1910 إلى 1940 (0.35 درجة سيلسيوس)، وازدادت بقوة من فترة السبعينيات إلى الوقت الحاضر (0.55 درجة سيلسيوس). وقد ازداد ارتفاع درجة الحرارة على مدى الـ 25 عاماً الماضية، وقد تم تسجيل 11 من أكثر 12 سنة ارتفاعاً في درجات حرارة خلال الـ 12 عاماً الماضية.

وقد تم تحديد سبب ارتفاع درجة الحرارة مع ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. كما تم تحديد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على مدار الـ 650 ألف عام الماضية بدقة من خلال العينات الجوفية الجليدية في المحيط القطبي الجنوبي. وخلال هذه الفترة، تفاوتت نسبة تركيز ثاني أكسيد الكربون بين مستوى منخفض عند 180 جزء في المليون خلال العصور الجليدية الباردة، ومستوى مرتفع عند 300 جزء في المليون خلال العصور الدافئة البينية.

ومن الملاحظ أنه على مدار القرن الماضي، ازدادت نسبة ثاني أكسيد الكربون بسرعة متجاوزة هذا المعدل حتى وصلت إلى 379 جزء في المليون. وبحسب اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ فإن زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد نجمت عن الأنشطة البشرية لأن خواص نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، خاصة نسبة ثقل ذرات الكربون إلى الذرات الخفيفة، قد تغيرت بطريقة يمكن أن تُعزى إلى إضافة الكربون الناتج من الوقود الأحفوري.

ويقدر العلماء أن احتراق الوقود الأحفوري، مع إسهام أقل من عمليات تصنيع الأسمنت، هي المسؤولة عن أكثر من 75 بالمائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تنتج عن الأنشطة البشرية.

اكتشاف العلاقة ما بين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والتغير المناخي

وفي هذا الصدد، يقول المؤرخ العلمي سبينسر ويرت في مقال له بعنوان "أثر غاز ثاني أكسيد الكربون الناتج عن ظاهرة الدفيئة"، أن جون تايندال، الفيلسوف الفيكتوري، كان من أوائل العلماء القلائل الذين ذكروا أن طبقات الجليد قد غطت في وقت ما معظم أوروبا، وأن الباحث السويدي، سفانت أرهينيس، هو أول من وصف ظاهرة الدفيئة في أواخر القرن الثامن عشر.

وقد أجرى أرهينيس حسابات ليؤكد أن تقليص كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد تخفض من درجة الحرارة في أوروبا بنحو 3 إلى 4 درجات سيلسيوس- وهو مستوى العصر الجليدي. لكن زميله، أرفيدهوجبوم، كان لديه فكرة رائعة: حيث قام بحساب كمية انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية- من الصناعات وغيرها- واكتشف أنها هي المسؤولة عن الكمية ذاتها تقريباً من ثاني أكسيد الكربون مثلها في ذلك مثل العمليات الجيوكيمائية الطبيعية. بيد إن أحداً لم يُعر هذا الأمر الكثير من الاهتمام.

وفي عام 1938، قال المهندس الإنجليزي، جاي ستيورات كاليندار، أن مضاعفة مستويات ثاني أكسيد الكربون قد تؤدي إلى ارتفاع بنحو 2 درجة سلسيوس في درجة الحرارة في القرون المقبلة. ومرة ثانية لم ينتبه أحداً لذلك.

وعلى مدار العقود القليلة التي أعقبت ذلك، أجرت هيئات متعددة من العلماء بحوثاً متنوعة. وقال ويرت أن ارتفاع درجة الحراراة لم يظهر بجلاء إلا في فترة السبعينيات فقط، حيث بدأ الناس يعيرون الأمر اهتماماً لتحذيرات العلماء حول انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون.

في عام 1988 اجتمعت الحكومات من شتى دول عالم وشكلت ما عُرف باسم اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، والتي ضمت آلاف العلماء، بهدف التوصل إلى دليل قاطع وتقديم النصائح حول أفضل الإجراءات التي يمكن اتخاذها في هذا الصدد. وعلق ويرت بقوله: "بحلول عام 2001، استطاعت اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التوصل إلى إجماع مُصاغ بعناية بحيث يصعب على أي خبير الاختلاف عليه".

"