By Hafifah Aman 
تيرني وآخرون. ال.
أ تم نشر الدراسة في PNASابتكرت الأستاذة بجامعة أريزونا جيسيكا تيرني وزملاؤها أكثر الخرائط العالمية شمولاً للاحترار الناتج عن الكربون الذي حدث خلال العصر الباليوسيني الأيوسيني الحراري الأقصى (PETM) قبل 56 مليون سنة.
على الرغم من وجود بعض أوجه التشابه في فترة بيتم حاليًا مع الاحترار ، فإن العمل الجديد له بعض النتائج غير المتوقعة – استجابة المناخ لثاني أكسيد الكربون2 كان أقوى مرتين من أفضل تقدير حالي من قبل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC). لكن التغييرات في أنماط هطول الأمطار والاحترار المتزايد في القطبين تتوافق بشكل ملحوظ مع الاتجاهات الحديثة ، على الرغم من عالم مختلف تمامًا في ذلك الوقت.
عالم مختلف
نشأ ارتفاع درجة حرارة فترة بيتم عن طريق الإطلاق الجيولوجي السريع كو2في المقام الأول تشنجات الصهارة في القشرة الأرضية حيث توجد أيسلندا الآن. غزت الصهارة الرواسب الغنية بالنفط في شمال المحيط الأطلسي ، مما أدى إلى غليان ثاني أكسيد الكربون2 والميثان. لقد تطلب الأمر بالفعل ارتفاعًا في نسبة ثاني أكسيد الكربون2 المناخ وعشرات الآلاف من السنين دفعته ، مما دفع البعض مخلوقات أعماق البحار و بعض النباتات الاستوائية للدمار. تطورت الثدييات صغيروكان هناك عدد كبير منهم الهجرات عبر القارات مخلوقات مثل التماسيح وفرس النهر و أشجار النخيل كلها تزدهر على بعد 500 ميل من القطب الشمالي أنتاركتيكا لم يكن هناك ثلج.
مع ارتفاع درجة حرارة مناخنا ، العلماء النظر بشكل متزايد إلى الأزمنة الماضية إلى الرؤى ، لكن عدم اليقين في درجة الحرارة ، CO2 المراحل والتوقيت الدقيق للانتقالات – كان العمل السابق على PETM درجة حرارة غير مؤكدة تتراوح من 8 إلى 10 درجات مئوية. الآن قام فريق تيرني بتقليل نطاق عدم اليقين هذا إلى 2.4 درجة مئوية فقط ، مما يدل على أن PETM ارتفعت درجة حرارتها بمقدار 5.6 درجة مئوية ، مقارنة بالتقدير السابق البالغ 5 درجات مئوية تقريبًا.
قال تيرني: “لقد تمكنا من خفض هذا التقدير مقارنة بالأعمال السابقة”.
قام الباحثون أيضًا بحساب ثاني أكسيد الكربون2 تم اشتقاق المستويات قبل وبعد فترة بيتم من نظائر البورون المقاسة في قذائف العوالق الأحفورية. وجدوا CO2 كان 1120 جزء في المليون قبل فترة بيتم مباشرة ، وارتفع إلى 2020 جزء في المليون في ذروته. في المقارنة ، CO قبل الصناعة2 كنت 280 جزء في المليونونحن هنا الآن 418 جزء في المليون. كان الفريق قادرًا على استخدام درجة الحرارة الجديدة وثاني أكسيد الكربون2 قيم لحساب مقدار ارتفاع درجة حرارة الكوكب استجابةً لمضاعفة ثاني أكسيد الكربون2 القيم ، أو “حساسية التوازن للمناخ” لـ PETM.
فرط الحساسية
أفضل تقدير لـ IPCC لحساسية المناخ في عصرنا هو 3 درجات مئوية ، ولكن هذا يأتي مع درجة كبيرة من عدم اليقين – يمكن أن يكون أي شيء بينهما. 2 درجة إلى 5 درجات مئوية– بسبب معرفتنا غير الكاملة التقيمات في نظام الأرض. كلما زادت الحساسية ، زادت احترارنا لكمية معينة من الانبعاثات. كانت حساسية المناخ في بيتم في دراسة تيرني 6.5 درجة مئوية – ضعف أفضل تقدير للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ.
أخبرني تيرني أن العدد الكبير “لم يكن مفاجئًا للغاية” لأن البحث السابق استجابة الأرض المحددة لثاني أكسيد الكربون2 أقوى عند ارتفاع ثاني أكسيد الكربون2 الدول الماضية للأرض. لن تكون حساسيتنا للمناخ عالية إلى هذا الحد: “لا نتوقع أننا سنواجه حساسية مناخية تبلغ 6.5 درجة مئوية غدًا” ، أوضح تيرني.
ومع ذلك ، إذا واصلنا رفع ثاني أكسيد الكربون ، تقترح ورقتهم2 مستويات ، فإنه سوف يؤدي إلى استجابة درجة الحرارة لذلك CO2 أكثر وقال تيرني: “يمكننا أن نتوقع مستوى معينًا من حساسية المناخ في المستقبل ، خاصة إذا أطلقنا المزيد من الغازات المسببة للاحتباس الحراري”.
رسم خرائط المناخ من خلال “استيعاب البيانات”.
تظهر صورة جديدة أكثر دقة من الطريقة التي تعامل بها فريق تيرني مع مشكلة دائمة للجيولوجيين: ليس لدينا بيانات عن كل مكان على هذا الكوكب. تقتصر البيانات الجيولوجية لـ PETM على المواقع التي يتم فيها الحفاظ على الرواسب من تلك الفترة وإمكانية الوصول إليها. أي استنتاجات حول عالمي يجب قياس المناخ من نقاط البيانات المتفرقة تلك.
وأشار تيرني إلى “إنها مشكلة صعبة حقًا”. “إذا كنت تريد أن تفهم ما يحدث هناك ، فمن الصعب جدًا القيام بذلك من البيانات الجغرافية وحدها.” لذلك اقترض تيرني وزملاؤه تقنية من التنبؤ بالطقس. “ما يفعله الناس في الطقس هو أنهم يديرون نموذجًا للطقس ، ومع مرور اليوم ، يقومون بأخذ قياسات الرياح ودرجة الحرارة ، ثم يقومون بدمج ذلك في نموذجهم … ثم تشغيل النموذج مرة أخرى لتحسين التوقعات ،” قال تيرني.
بدلاً من استخدام مقياس حرارة ، استخدم فريقه قراءات درجة الحرارة من بقايا الميكروبات والعوالق المحفوظة في رواسب عمرها 56 مليون عام. بدلاً من نموذج المناخ ، استخدموا نموذجًا مناخيًا لجيولوجيا الإيوسين والمناخات الخالية من الجليد لمحاكاة المناخ قبل ، وفي ذروة الاحترار PETM. قاموا بتشغيل النموذج عدة مرات ، وتغيير CO2 المواقع والتكوين المداري للأرض بسبب عدم اليقين فيها. ثم استخدموا البيانات الميكروبية والعوالق لاختيار المحاكاة التي تناسب البيانات بشكل أفضل.
“الفكرة هي الاستفادة من حقيقة أن محاكاة النماذج مكتملة مكانيًا. لكنها نماذج ، لذلك لا نعرف ما إذا كانت صحيحة. البيانات تعرف ما حدث ، لكنها ليست كاملة” ، تيرني شرح. “لذلك من خلال مزجها ، نحصل على أفضل ما في العالمين.”
لمعرفة مدى تطابق منتجهم المركب مع الواقع ، قاموا بفحصه مقابل البيانات المستقلة التي تم الحصول عليها من حبوب اللقاح والأوراق ، وكذلك من المواقع غير المدرجة في العملية المركبة. قال تيرني: “إنهم يتناسبون بشكل جيد حقًا ، وهو أمر مريح إلى حد ما”.
“إن الحداثة في هذه الدراسة هي أنها تستخدم نموذجًا مناخيًا للعمل بدقة على أي حالة مناخية تناسب البيانات بشكل أفضل قبل وبعد فترة بيتم ، مما يوفر تقديرًا أفضل لمتوسط تغير درجة الحرارة العالمية وأنماط تغير المناخ في جميع أنحاء العالم.” قال الدكتور توم دانكلي جونز من جامعة برمنجهام ، والذي لم يكن جزءًا من الدراسة.