تأثیر نقاط بحرانی بر تغییرات اقلیمی

اگر اولین مهره در یک ردیف دومینو را بیندازید، زنجیره‌ای از واکنش‌ها آغاز می‌شود و هر مهره یکی پس از دیگری می‌افتد. به همین ترتیب، اگر به یک نقطه بحرانی در سیستم اقلیمی برسید، ممکن است مجموعه‌ای از پیامدها مانند گرم شدن سریع‌تر، افزایش سطح دریا و آب و هوای شدیدتر را به راه بیندازید. اما به‌تازگی مشخص شده است که علاوه بر تغییرات فاجعه‌بار محیط زیستی، نکته دیگری که باید در نظر گرفته شود، هزینه‌های جبران خسارت است. بر اساس تحقیق جدیدی که امروز در نشریه npj Climate and Atmospheric Science منتشر شده، هزینه معکوس کردن اثرات تغییرات اقلیمی – مانند بازگرداندن یخ‌های قطبی ذوب شده – به سرعت پس از عبور از یک نقطه بحرانی تقریباً چهار برابر افزایش می‌یابد.

تحقیقات زیادی در مورد هزینه‌های زیست‌محیطی مرتبط با تغییرات اقلیمی انجام شده است. اما این مطالعه جدید، اولین بار است که محققان هزینه‌های کنترل نقاط بحرانی را قبل و بعد از وقوع آن‌ها اندازه‌گیری کرده‌اند. نمونه‌های رایج از نقاط بحرانی زمین شامل ذوب شدن توده‌های یخی و کاهش مرجان‌های گرمسیری است. با ذوب شدن یخ‌ها و از بین رفتن مرجان‌ها، اثرات زیست‌محیطی شدیدی مانند غرق شدن شهرهای ساحلی و از دست رفتن تنوع زیستی به زودی دنبال می‌شود – ویژگی مشترکی که در آنچه هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی به عنوان “آستانه‌های بحرانی در یک سیستم که وقتی از آن عبور می‌شود، می‌تواند منجر به تغییرات قابل توجهی در وضعیت سیستم شود” تعریف می‌کند، وجود دارد.

با وجود خطرات شناخته شده عبور از یک نقطه بحرانی، اطلاعات کمی در مورد هزینه‌های کنترل آن‌ها وجود دارد. چقدر تلاش لازم است تا قبل از عبور از یک نقطه بحرانی، مسیر را متوقف و معکوس کنیم؟ در مورد یخ‌های قطبی که با سرعتی بی‌سابقه در ۱۵۰۰ سال گذشته در حال ذوب شدن هستند، معکوس کردن به معنای متوقف کردن ذوب و بازگرداندن پوشش یخی است. اما بعد از عبور از نقطه بحرانی چه؟ هزینه مداخله چگونه تغییر می‌کند اگر صبر کنیم؟

تصویری از زنجیره‌ای از مهره‌های دومینو که سقوط می‌کنند و نمایانگر نقاط بحرانی در سیستم‌های اقلیمی هستند.
زنجیره‌ای از مهره‌های دومینو نمایانگر بی‌عملی در برابر تغییرات اقلیمی و هزینه‌های گزافش است.

پارواتی کولوت، ریاضی‌دان و نویسنده اصلی این تحقیق، می‌گوید: “اگر از یک آستانه بحرانی عبور کنید، هزینه معکوس کردن اثرات و بازگرداندن سیستم اقلیمی به وضعیت قبلی تقریباً چهار برابر بیشتر از معکوس کردن مسیر قبل از عبور از آستانه است.” او افزود که این پیام به اکثر نقاط بحرانی اعمال می‌شود، چه مربوط به مرجان‌های گرمسیری باشد یا یخ‌های قطبی. کولوت گفت: “شما یا باید هزینه را اکنون، درست قبل از عبور از آستانه، بپردازید، یا صبر کنید. و اگر صبر کنید، میزان مداخله لازم برای بازگرداندن سیستم اقلیمی به وضعیت قبلی به شدت افزایش می‌یابد. یک نکته کلیدی از این تحقیق تأیید این است که اقدام اصلاحی پس از وقوع، بسیار پرهزینه‌تر و مداخله‌گرانه‌تر از اقدام پیشگیرانه است.”

📢 اگر عاشق علم هستید و نمی‌خواهید هیچ مقاله‌ای را از دست بدهید…

به کانال تلگرام ما بپیوندید! تمامی مقالات جدید روزانه در آنجا منتشر می‌شوند.

📲 عضویت در کانال تلگرام
پاپ‌آپ اطلاعیه با اسکرول

هر نقطه بحرانی منحصر به فرد است.

کیفیت‌های فیزیکی و تأثیر آن‌ها بر رفتار اقلیمی

کیفیت‌های فیزیکی که رفتار سیستم اقلیمی را تعیین می‌کنند، مانند میزان پوشش ابر یا انتقال حرارت در آب‌های نزدیک اقیانوس، **شکل‌گیری** تغییرات پس از **نقطه بحرانی** را مشخص می‌کنند. این ویژگی‌ها در واقع جزئیات استراتژی مداخله را تعیین می‌کنند. اما در **قلب** هر نقطه بحرانی، یک **معادله** مشترک و اصلی وجود دارد که **ماهیت** اساسی آن را توصیف می‌کند. این جهانی بودن به محققانی مانند «کولوت» اجازه می‌دهد تا رفتار بنیادی و مشترک نقاط بحرانی را با استفاده از **مدل‌های ریاضی** ساده بررسی کنند. از یافته‌های آن‌ها، دانشمندان می‌توانند جزئیات کلی‌ای استخراج کنند که می‌تواند به **برنامه‌های مداخله** آینده کمک کند و شاید، همان‌طور که کولوت امیدوار است، حتی راهی برای شناسایی **سیگنال‌های هشدار اولیه** که نشان‌دهنده نزدیک شدن به یک نقطه بحرانی است.

تصویری انتزاعی از کیفیت‌های فیزیکی که بر رفتار اقلیم تأثیر می‌گذارند، شامل ابرها و انتقال حرارت در آب‌ها.
کیفیت‌های فیزیکی که رفتار اقلیم را تعیین می‌کنند، نقش کلیدی در تغییرات اقلیمی دارند.

کولوت گفت: “در واقع، شناسایی یک نقطه بحرانی بسیار دشوار است. ما امروز اطلاعات زیادی درباره سیستم اقلیمی داریم. اما حتی اکنون هرگز واقعاً مطمئن نیستیم که چقدر به یک نقطه بحرانی نزدیک یا دور هستیم. آیا روزی می‌توانیم از پیش‌زمینه‌های قابل مشاهده برای ارائه هشدارهای اولیه استفاده کنیم؟ **امید** من این است که بتوانیم.”

پنجره‌ی اضافی و هزینه‌های مداخله

تیم تحقیقاتی در این مطالعه یک پدیده جالب دیگر را کشف کرد: برخی نقاط بحرانی دارای “پنجره‌ی اضافی” هستند. در این بازه زمانی که بلافاصله پس از عبور از یک نقطه بحرانی اتفاق می‌افتد، هزینه مداخله به سرعت افزایش نمی‌یابد. در عوض، هزینه به‌طور خطی با زمان رشد می‌کند. این می‌تواند به این دلیل باشد که آب‌های نزدیک اقیانوس زمان بیشتری برای گرم شدن نیاز دارند و این تأخیر در آغاز تغییرات سریع را به وجود می‌آورد. کولوت اشاره می‌کند که این موضوع خوشایند است و فرصتی اضافی قبل از شروع تغییرات شدید را فراهم می‌کند. اما او اضافه می‌کند: “این یک وعده غذایی رایگان نیست.” زمان اضافی با افزایش هزینه‌های مداخله به‌طور قابل‌توجهی بیشتر پس از عبور کامل از **پنجره‌ی اضافی** همراه است. هر چه پنجره‌ی اضافی بزرگ‌تر باشد، هزینه نیز بیشتر خواهد بود.

تصویری از فرصتی اضافی پس از عبور از یک نقطه بحرانی، با نمایی از یک چشم‌انداز آرام اقیانوس.
فرصت‌های اضافی برای مداخله پس از عبور از نقاط بحرانی و اهمیت زمان در این زمینه.

عدم تقارن در تغییرات اقلیمی

نویسندگان اشاره می‌کنند که نه همه‌ی اثرات تغییرات اقلیمی قابل بازگشت هستند، مانند گیاهان و جانورانی که به دلیل تغییرات سریع و طولانی‌مدت محیطی از بین رفته‌اند. برخی اثرات ممکن است نیاز به تلاش زیادی برای بازگشت داشته باشند — حتی بیشتر از تلاشی که برای عبور از سیستم اقلیمی از یک **نقطه بحرانی** صرف شده است. کولوت گفت: “یک عدم تقارن در اینجا وجود دارد. ما می‌توانیم به سرعت به یک نقطه بحرانی نزدیک شویم و از آن عبور کنیم، اما مسیر بازگشت به وضعیت قبلی سیستم اقلیمی ممکن است بسیار طولانی‌تر باشد.”

کولوت ادامه داد: “مسیر پیش رو و مسیر بازگشت اغلب یکسان نیستند. تصور کنید که ما به یک مسیر با **انتشار بالا** می‌رویم، جایی که **سیاره** به اندازه‌ای گرم می‌شود که تا پایان قرن تمام یخ‌های دریایی ما ذوب شوند. اگر در سال 2100 بدون یخ دریایی به مقصد برسیم، ممکن است کاهش **انتشارها** به سطح‌هایی که در حال حاضر در سال 2024 داریم، کافی نباشد. ممکن است نیاز باشد انتشارها را به سطوحی که قبل از 2024 بوده است، کاهش دهیم — این **عدم تقارن** برای ما مهم است که در انتخاب مسیر آینده‌مان در نظر بگیریم.”

مقاله های شبیه به این مقاله

بیشتر بخوانید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *