يؤدي تغير المناخ الماضي إلى تغيير تيارات المحيطات ورياحها، مما يؤدي إلى تغيير الحرارة وتبادل الكربون في المحيط الجنوبي
توصلت الدراسة إلى أن تغير المناخ في الماضي يغير تيارات المحيطات ورياحها، مما يغير الحرارة وتبادل الكربون في المحيط الجنوبي
يزعم الباحثون أن تغير المناخ الناجم عن الإنسان يسبب تحولات في أكبر تيار محيطي في العالم وأنظمة الرياح الغربية التي شوهدت أيضًا خلال فترات العصر الجليدي والفترات الأكثر دفئًا في تاريخ الأرض.
تسلط دراستهم الضوء على دور التيار المحيط بالقطب الجنوبي (ACC) في تنظيم ديناميكيات المحيط الجنوبي وأنماط المناخ العالمية على مدار 1.5 مليون سنة الماضية.
يُظهر الفريق الدولي، بقيادة باحثين من كارديف، كيف أدت الهجرة الجنوبية للرياح الغربية وACC نحو القطب خلال فترات الاحتباس الحراري الماضية إلى زيادة كمية الكربون الطبيعي المنبعثة في الغلاف الجوي من المحيط الجنوبي.
ويحذر الفريق من أن تغير المناخ الناجم عن أنشطة بشرية قد أدى إلى عملية مماثلة، وهي جارية اليوم ومن المرجح أن تستمر في ظل ظاهرة الاحتباس الحراري دون اتخاذ إجراءات مناخية مناسبة.
النتائج التي توصلوا إليها، نشرت في تقدم العلوميقدم رؤى حيوية حول كيفية تدفق الحرارة والملح والمياه الغنية بالكربون، مما يسد فجوة حرجة في فهم دوران المحيطات وعلاقتها بالتغيرات المناخية العالمية الماضية والمستقبلية.
وقال المؤلف الرئيسي الدكتور أيدان ستار، الذي أجرى البحث في جامعة كارديف أثناء دراسة الدكتوراه وكباحث مشارك في كلية علوم الأرض والبيئة: “تسلط دراستنا الضوء على التفاعل المعقد بين تيارات المحيط وأنماط المناخ”.
يلعب المحيط الجنوبي دورًا مركزيًا في امتصاص الحرارة والكربون عالميًا، حيث يشكل حوالي 40% من ثاني أكسيد الكربون العالمي السنوي2 والانبعاثات التي تمتصها محيطات العالم التي تدخل عبر هذه المنطقة.
تُعزى هذه الظاهرة إلى حد كبير إلى خصائصها الفريدة من نوعها في مجال التقلبات والدورة الدموية.
أعاد الفريق بناء سرعة تيارات المحيط بالقرب من قاع المحيط الجنوبي، جنوب أفريقيا، عن طريق قياس المواد الأساسية للرواسب البحرية التي تم استردادها في البعثة 361 التابعة للبرنامج الدولي لحفر المحيطات.
لقد كشفوا عن اختلافات منهجية في قوة وموقع ACC خلال الفترات التي كانت بها صفائح جليدية واسعة النطاق تُعرف باسم الفترات الجليدية أو العصور الجليدية، وفي الأوقات الأكثر دفئًا بدونها، والمعروفة باسم الفترات بين الجليدية.
تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى أنه خلال الفترات الدافئة بشكل خاص، والمعروفة باسم الفترات الجليدية الفائقة، يتباطأ التيار ACC عند خطوط العرض الوسطى، بينما يتسارع التدفق في ممر دريك عند خطوط العرض العليا، حيث يلتقي المحيطان الأطلسي والهادئ.
يشير هذا إلى تحول نحو القطب في الرياح الغربية لنصف الكرة الجنوبي، والذي يتزامن مع تحول مماثل جنوبًا للـ ACC خلال الظروف المناخية الأكثر دفئًا.
يقول الفريق إن هذا التحول جنوبًا في ACC وأنظمة الرياح الغربية له آثار هائلة على الطريقة التي يمتص بها المحيط الجنوبي الحرارة والكربون.
وأضاف الدكتور ستار، وهو الآن في جامعة كامبريدج: “إن الحاجة الملحة لاتخاذ إجراءات مناخية شاملة لم تكن أكثر وضوحًا من أي وقت مضى، نظرًا للتوازن الدقيق الموجود داخل هذه الأنظمة المحيطية. ومن خلال ربط أنماط تدفق ACC مع تدفق المياه من أعماق المحيط إلى المحيطات على السطح، نكتسب فهمًا أوضح لكيفية تباين هذه الديناميكيات على مدى آلاف السنين وما يعنيه ذلك بالنسبة لمسارنا المناخي الحالي.”
قام الباحثون أيضًا بفحص العلاقة بين دوران ACC وتقلب المياه العميقة الغنية بالكربون.
ومن خلال قياس نظائر الكربون في الكائنات الحية التي تعيش في عمود مياه المحيط العلوي وفي قاع البحر، أثبت الفريق أن التغيرات في تدفق ACC تتوافق مع أحداث ارتفاع مياه القاع المهمة حول القارة القطبية الجنوبية.
وأضاف المؤلف المشارك البروفيسور إيان هول من كلية علوم الأرض والبيئة بجامعة كارديف: “إن المنظور طويل المدى الذي نكتسبه من بيانات المناخ القديم يكشف عن وجود صلة غير معترف بها سابقًا بين تراجع أو انهيار الطبقة الجليدية في القطب الجنوبي وإعادة تنظيم لجنة التنسيق الإدارية”. “.
تم نشر الورقة البحثية التي تحمل عنوان “تحويل التيار المحيط بالقارة القطبية الجنوبية إلى جنوب إفريقيا على مدار 1.9 مليون سنة الماضية” في تقدم العلوم.
تلتزم المدرسة بتحقيق أعلى المعايير في البحث والتعليم وتوفير بيئة بحثية غنية ومتنوعة.
