انتخاب های انتشار گازهای گلخانه ای امروزی می تواند از دست دادن یخ قطب جنوب و افزایش سطح دریا را برای جوامع ساحلی محدود کند.

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

بر اساس یافته‌های یک مطالعه جدید، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در حال حاضر ممکن است میزان یخ‌های قطب جنوب را در این قرن از دست بدهد و افزایش سطح آب دریاها را در جوامع ساحلی کاهش دهد.

این تحقیق که در Nature Geoscience توسط یک تیم بین المللی از دانشمندان، از جمله دانشمند آب و هوای Rutgers، رابرت کوپ، گزارش شده است، شواهدی را ارائه می دهد که تصمیم گیری در مورد انتشار گازهای گلخانه ای امروزی می تواند بر میزان آبی که قطب جنوب تا سال 2100 به اقیانوس ها اضافه می کند، تأثیر بگذارد.

این تیم حداقل به احتمال 89 درصد دریافتند که بلندپروازانه ترین هدف کم انتشار مطابق با اهداف توافقنامه پاریس، یک معاهده بین المللی در مورد تغییرات آب و هوا که در سال 2015 به تصویب رسید، در مقایسه با سناریویی با انتشار بسیار بالا منجر به کاهش کمتر یخ قطب جنوب تا پایان قرن شود.

کوپ، استاد برجسته دپارتمان علوم زمین و سیاره‌شناسی در دانشکده علوم و هنر راتگرز و نویسنده این مطالعه، می‌گوید: «جوامع ساحلی باید برای بالا آمدن دریاها آماده شوند و میزان افزایشی که باید مدیریت کنند هنوز به انتخاب‌هایی که امروز انجام می‌دهیم بستگی دارد.» کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در حال حاضر می تواند خطرات پیش روی نسل های آینده را محدود کند.

این مطالعه نشان می دهد که چگونه انتشار بیشتر گازهای گلخانه ای می تواند باعث ایجاد یک سری تغییرات شود که حرکت یخ قطب جنوب را به اقیانوس سرعت می بخشد.

یوچنگ لین، استادیار دانشگاه شهر هنگ کنگ و دانشیار سابق فوق دکترا در دپارتمان زمین و علوم سیاره‌ای، می‌گوید: «آنچه که ما هنوز کنترل می‌کنیم این است که چقدر و اینکه آیا واکنش زنجیره‌ای را که ما را به سطح بالایی می‌برد، راه‌اندازی می‌کنیم یا خیر». هر تن گاز گلخانه‌ای که اضافه می‌کنیم آن را بدتر می‌کند و اثر آن برای صدها سال باقی می‌ماند.»

فرصت محدود کردن خسارات آتی با یک یافته هشیارکننده به دست می‌آید: قطب جنوب احتمالا تا پایان این قرن یخ را از دست خواهد داد، حتی اگر کشورها به شدت انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند. محققان تخمین زدند که در بلندپروازانه ترین سناریو، که در آن جهان انتشار دی اکسید کربن را در حدود سال 2050 به صفر می رساند، این احتمال حداقل 92 درصد است.

قطب جنوب بزرگترین ذخیره آب شیرین یخ زده جهان را در خود جای داده است. ورقه یخی عظیم آن بر روی خشکی قرار دارد و زمانی که آن یخ به داخل اقیانوس حرکت می کند، آب اضافه می کند و سطح دریاها را بالا می برد. قفسه‌های یخی شناور در امتداد لبه‌های قاره به مهار یخچال‌های پشت آن‌ها کمک می‌کنند و تا حدودی مانند ترمز عمل می‌کنند.

محققان بررسی کردند که چگونه این ترمزها با گرم شدن آب و هوا ضعیف می شوند. لین گفت که آب گرمتر اقیانوس، قفسه های یخ را از پایین ذوب می کند و آنها را نازک می کند. همانطور که قفسه ها ضعیف می شوند یا از هم می پاشند، یخچال های طبیعی می توانند سریعتر به دریا سرازیر شوند. اینکه چگونه یخ به راحتی روی زمین زیر آن می لغزد، بر سرعت این ریزش نیز تأثیر می گذارد.

او گفت که تحت ترکیب خاصی از شرایط، این تغییرات می توانند یکدیگر را تقویت کرده و حرکت یخ را به داخل اقیانوس تسریع کنند.

برای بررسی این احتمال، تیم ترکیبی از مفروضات را بررسی کرد که بیشترین تلفات پیش‌بینی‌شده را ایجاد می‌کرد و در عین حال با مشاهدات ماهواره‌ای سازگار بود. در شرایط انتشار بسیار بالا، این تجزیه و تحلیل پیشرفته انتخاب شده تخمین متوسطی از حدود 6 اینچ (15 سانتی متر) افزایش سطح آب دریا از قطب جنوب را تا سال 2100، با تخمین بالایی حدود 10 اینچ (25 سانتی متر) ایجاد کرد.

این ارقام به جای پیش‌بینی مرکزی مطالعه، یک پیامد احتمالی با تأثیر بالا را توصیف می‌کنند. تخمین 10 اینچی (25 سانتی متری) یک سقف مطلق نیست. همچنین نشان دهنده سهم قطب جنوب به تنهایی است و آب حاصل از ذوب شدن یخ های گرینلند و یخچال های طبیعی کوهستانی و همچنین گسترش آب دریا در حین گرم شدن آن را حذف می کند.

محققان دریافتند که بارش برف اضافی در آب و هوای گرم‌تر بعید است جایگزین تمام یخ‌های از دست رفته قطب جنوب شود. واکنش آن به تغییرات آب و هوایی به کندی آشکار می شود، به این معنی که عواقب انتشار گازهای گلخانه ای امروزی می تواند مدت ها پس از ورود به جو باقی بماند.

کوپ گفت که دستیابی به نتایج واضح تر در مورد قطب جنوب مدت هاست که محققان را به چالش کشیده است. مدل‌های کامپیوتری باید گرم شدن کره زمین را با تغییرات اقیانوس و جو اطراف مرتبط کنند، سپس نحوه واکنش یخ را محاسبه کنند. فرضیات مختلف در هر مرحله می تواند پاسخ های بسیار متفاوتی ایجاد کند.

اجرای شبیه‌سازی‌های دقیق کافی برای کشف همه این احتمالات به منابع محاسباتی عظیمی نیاز دارد. این تیم در عوض از یادگیری ماشینی، زیرمجموعه‌ای از هوش مصنوعی، برای تجزیه و تحلیل مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌های صفحه یخ استفاده کرد که به محققان اجازه می‌دهد به سرعت ترکیبی از فرضیات را بررسی کنند.

ابزار یادگیری ماشینی روابط بین مفروضات موجود در آن شبیه سازی ها و نتایج آنها را آموخت. سپس می‌تواند نتایج را بسیار سریع‌تر از مدل‌های اصلی تخمین بزند، و به محققان این امکان را می‌دهد تا احتمالاتی را بررسی کنند که در غیر این صورت آزمایش با جزئیات بسیار پرهزینه بود.

آنها نتایج را بر اساس اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای کاهش یخ‌های قطب جنوب از سال 2002 تا 2021 بررسی کردند و به ترکیب‌هایی که با مشاهدات مطابقت بیشتری داشتند، وزن بیشتری می‌دادند. این مقایسه دامنه نتایج پیش بینی شده را محدود کرد و این اطمینان را افزایش داد که قطب جنوب به طور کلی در این قرن یخ را از دست خواهد داد.

این تجزیه و تحلیل همچنین به شناسایی جایی که تحقیقات اضافی می تواند بیشترین تفاوت را ایجاد کند کمک کرد. سه منبع اصلی عدم قطعیت عبارتند از اینکه چگونه گرم شدن آب اقیانوس ها قفسه های یخی را ذوب می کند، چگونه یخ روی سنگ بستر می لغزد و چگونه اقیانوس و جو اطراف قطب جنوب گرم می شود.

لین گفت: ما نمی توانیم تمام جزئیات یک مدل ورقه یخ را مطالعه کنیم، بنابراین باید بدانیم کدام جزئیات مهم هستند.

او گفت که اندازه‌گیری‌های بهتر این فرآیندها می‌تواند پیش‌بینی‌ها را تیزتر کند و به جوامع در تصمیم‌گیری در مورد توسعه و حفاظت از سواحل کمک کند.

اما محققان گفتند که تجزیه و تحلیل آنها نمی تواند فرآیندهای غایب در شبیه سازی های اصلی، از جمله برخی از تعاملات بین یخ، اقیانوس و جو و تغییرات در جریان آب در زیر ورقه یخ را توضیح دهد.

این شکاف‌ها امکان دستیابی به نتایجی فراتر از پیش‌بینی‌های مطالعه را باز می‌گذارند.

کاپ گفت: «ما هنوز درباره سرعت تغییر قطب جنوب سؤال داریم، اما جوامع در حال حاضر در مورد ساختمان‌ها و زیرساخت‌هایی که برای دهه‌ها دوام خواهند داشت، تصمیم‌گیری می‌کنند. ارائه تصویر واضح تری از خطرات به آنها کمک می کند تا آماده شوند.

یوچنگ لین و همکاران، از دست دادن جرم ورقه یخی قطب جنوب تا پایان قرن بیست و یکم، علوم زمین طبیعت (2026). DOI: 10.1038/s41561-026-02102-1

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →