ذوبان القطبين: التطور ، الأسباب ، النتائج ، الحلول - بيئة - 2026

و ذوبان القطبين أو ذوبان الجليد هو فقدان كتلة من الجليد في نهايات كوكب الأرض نتيجة لظاهرة الاحتباس الحراري. وبهذا المعنى ، فقد لوحظ أن الجليد البحري في القطب الشمالي (القطب الشمالي) قد انخفض وأن الجليد الجليدي في أنتاركتيكا (القطب الجنوبي) يتناقص بمعدل 219.000 مليون طن / سنة.

الجليد الموجود في كلا القطبين له طبيعة مختلفة والقطب الشمالي هو في الغالب جليد بحري بينما أنتاركتيكا هي قارة مغطاة بالجليد الجليدي. الجليد البحري هو مياه البحر المجمدة والجليد الجليدي هو نتاج ضغط طبقات الثلج على الأرض.

الغطاء الجليدي في القطب الشمالي. المصدر: وكالة ناسا

عندما يذوب جليد البحر ، فإنه لا يرفع مستوى الماء ، بينما الجليد الجليدي ، كونه فوق كتلة اليابسة ، يجري في البحر ويمكن أن يرفع مستواه. من ناحية أخرى ، يؤدي ذوبان القطبين إلى تغيرات في درجة حرارة الماء ، مما يؤثر على بيئة المنطقة ودوران التيارات المحيطية الكبيرة.

ذوبان القطبين ناتج عن ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي والبحر والأرض. تزايدت درجة حرارة الكوكب نتيجة لتطور الثورة الصناعية منذ منتصف القرن الثامن عشر.

وبالمثل ، أزيلت غابات مساحات شاسعة من الأراضي لبناء المصانع والمدن والتوسع في الزراعة لتوليد المزيد من الغذاء. لذلك ، زادت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وانخفض تثبيته بواسطة النباتات والشعاب المرجانية والعوالق.

ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي هو غاز من غازات الدفيئة ، مما يساهم في زيادة متوسط ​​درجة حرارة الكوكب. وقد أدى ذلك إلى تغيير التوازن الطبيعي وأدى إلى ذوبان الجليد البحري والأنهار الجليدية في العالم.

يمكن أن تكون عواقب ذوبان القطبين خطيرة للغاية لأن عمليات الأرصاد الجوية وحركة التيارات البحرية تتغير.

من بين الحلول الممكنة لتجنب ذوبان القطبين هو تقليل انبعاث غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان وثاني أكسيد النيتروجين. وبالمثل ، يجب الحد من إزالة الغابات وتلوث المحيطات.

لهذا ، مطلوب نموذج تطوير مستدام ، يعتمد على الطاقة النظيفة مع استهلاك منخفض ومتوازن مع الطبيعة.

التطور من القرن الثامن عشر (الثورة الصناعية) حتى الوقت الحاضر

تشير الدراسات المناخية القديمة (للمناخات القديمة) التي أجريت في كلا القطبين إلى أنه خلال 800000 عام لم تكن هناك تغييرات في الدورات الطبيعية للتدفئة والتبريد. وقد استندت إلى تركيزات ثاني أكسيد الكربون البالغة 180 جزء في المليون (أجزاء في المليون) في المرحلة الباردة و 290 جزء في المليون في المرحلة الساخنة.

ومع ذلك ، في منتصف القرن التاسع عشر ، بدأت تلاحظ زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، بما يتجاوز 290 جزء في المليون. وقد أدى ذلك إلى زيادة متوسط ​​درجة حرارة الكوكب.

الثورة الصناعية

بدأ التوسع الاجتماعي والاقتصادي لأوروبا في حوالي عام 1760 في إنجلترا وانتشر إلى أمريكا ، وهو ما يعرف بالثورة الصناعية. كان هذا التطور سبباً في زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون بسبب حرق الوقود الأحفوري ، وخاصة الفحم.

الثورة الصناعية الأولى: الفحم

كانت قاعدة الطاقة في المرحلة الأولى من الثورة الصناعية هي الفحم ، إلى جانب سلسلة من الاكتشافات العلمية والتغيرات في البنية الاجتماعية. ومن بين هذه الميزات استخدام الآلات التي يتم تسخين مصدر طاقتها بالبخار عن طريق حرق الفحم.

بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام الفحم لتوليد الكهرباء وفي صناعة الصلب. وبهذه الطريقة بدأ الخلل في مناخ العالم ، والذي سينعكس لاحقًا في مشاكل بيئية مختلفة.

النفط والغاز

يُعتقد أن اختراع محرك الاحتراق الداخلي واستخدام النفط والغاز أدى إلى ثورة صناعية ثانية بين أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. وقد أدى ذلك إلى زيادة متسارعة في ثاني أكسيد الكربون المضاف إلى الغلاف الجوي نتيجة للأنشطة البشرية.

القرن العشرون: قفزة في تركيز ثاني أكسيد الكربون

بحلول منتصف القرن العشرين ، شملت التنمية الصناعية معظم أنحاء الكوكب وبدأت تركيزات ثاني أكسيد الكربون في النمو بمعدل متسارع. في عام 1950 تجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون 310 جزء في المليون وبحلول نهاية القرن وصل إلى 380 جزء في المليون.

ذوبان الجليد

ذوبان الجليد الجليدي في أنتاركتيكا. المصدر: Vincent van Zeijst

من بين العواقب العديدة للثورة الاقتصادية ، تبرز ذوبان الجليد البحري والجليد. تشير التقديرات إلى أن القارة القطبية الجنوبية فقدت ثلاثة مليارات طن من الجليد منذ عام 1992.

وقد تسارعت هذه الخسارة في السنوات الست الماضية والتي تقدر بمتوسط ​​219.000 مليون طن / سنة.

خلال عام 2016 ، زادت درجة حرارة القطب الشمالي بمقدار 1.7 درجة مئوية ، ويقدر لعام 2019 أن الجليد في القطب الشمالي لم يغط سوى 14.78 مليون كيلومتر مربع ، أي أقل بمقدار 860 ألف كيلومتر مربع من الحد الأقصى لمتوسط ​​المسجل بين عامي 1981 و 2010.

الأسباب

إن ذوبان القطبين هو نتاج ارتفاع درجة حرارة الكوكب ، والمعروف باسم الاحتباس الحراري. قدرت دراسة أجراها NSIDC (المركز الوطني الأمريكي لبيانات الجليد والثلوج) في عام 2011 أن درجة حرارة القطب الشمالي زادت بين 1 إلى 4 درجات مئوية.

من ناحية أخرى ، أشارت وكالة ناسا إلى أن متوسط ​​درجة الحرارة ارتفع بمقدار 1.1 درجة مئوية مقارنة بفترة 1880/1920 (1.6 درجة مئوية على الأرض و 0.8 درجة مئوية في البحر). هناك سببان رئيسيان لارتفاع درجة الحرارة العالمية:

-زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون

دورة طبيعية

وفقًا لدراسات المناخ القديم ، حدثت حوالي 8 فترات جليدية على هذا الكوكب في 800000 عام الماضية. تناوبت هذه الفترات من درجات الحرارة المنخفضة مع فترات دافئة وتزامن هذا التناوب مع تغيرات في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

كانت هذه الاختلافات نتاج آلية طبيعية تعتمد على إمداد الغلاف الجوي بغاز ثاني أكسيد الكربون عن طريق الانفجارات البركانية والتقاطه من خلال نمو الشعاب المرجانية في البحار الضحلة الدافئة.

تشير التقديرات إلى أنه في الفترات الدافئة تم الوصول إلى تركيزات 290 جزء في المليون من ثاني أكسيد الكربون وفي فترات البرد 180 جزء في المليون من ثاني أكسيد الكربون.

الاحتباس الحراري

من ناحية أخرى ، يعمل ثاني أكسيد الكربون كغاز دفيئة لأنه يمنع خروج الإشعاع الحراري من الأرض إلى الفضاء. ينتج عن هذا زيادة في درجة حرارة الكوكب.

دورة اصطناعية

منذ منتصف القرن التاسع عشر ، بدأت هذه الدورة الطبيعية للتدفئة والتبريد بالتغير بسبب الأنشطة البشرية. وبهذا المعنى ، بحلول عام 1910 ، وصل تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى 300 جزء في المليون.

في عام 1950 بلغ مستوى ثاني أكسيد الكربون 310 جزء في المليون ، وفي عام 1975 كان 330 جزء في المليون وفي نهاية القرن العشرين 370 جزء في المليون.

يعود السبب الأساسي لهذه الزيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بشكل أساسي إلى حرق الوقود الأحفوري (الفحم والنفط). بهذه الطريقة ، يتم إطلاق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون التي احتجزتها النباتات منذ ملايين السنين في الغلاف الجوي.

- انخفاض في أحواض الكربون

تعمل كتل الخضروات والعوالق والشعاب المرجانية على تثبيت الكربون في عملياتها التنموية عن طريق استخراج ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. لذلك ، فإنهم يتصرفون كأحواض للكربون بجعله جزءًا من هياكل أجسامهم.

أدى تدمير الغابات وتلوث البحار المتسبب في موت الشعاب المرجانية وتقليل العوالق إلى خفض معدل تثبيت الكربون.

الغابات

تم تخفيض الغابات بمقدار 436000 كيلومتر مربع في أوروبا منذ عام 1850 واستبدلت بمدن أو صناعات أو حقول زراعية أو غابات مزروعة بتوحيد الأنواع.

يؤدي فقدان الغطاء النباتي إلى زيادة درجة الحرارة بمقدار 0.23 درجة مئوية في المناطق المتضررة بسبب زيادة تأثير الإشعاع الشمسي على سطح الأرض. تأثير البياض للغابة (القدرة على عكس الإشعاع الشمسي) هو 8 و 10٪ وعندما يتم قطعها ، يتم فقد هذا التأثير.

من ناحية أخرى ، عندما تحدث حرائق نباتية ، يتم إطلاق الكربون الثابت في الكتلة النباتية التي تتراكم أيضًا في الغلاف الجوي. في هذه الصورة يمكنك رؤية إزالة الغابات في منطقة من الأمازون:

المحيطات

يتسبب تلوث المحيطات في تحمض المياه البحرية وترسب المواد السامة التي تسببت في وفاة حوالي 50٪ من الشعاب المرجانية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر هذا التحمض على العوالق التي تلتقط معظم الكربون.

ثقب في طبقة الأوزون

طبقة الأوزون عبارة عن تراكم لهذا النوع من الأكسجين (O3) في الطبقات العليا من الستراتوسفير. يقلل الأوزون من كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تخترق الأرض مما يساعد في الحفاظ على درجة الحرارة ويمنع الآثار الضارة لهذه الأشعة.

في عام 1985 اكتشف العلماء ثقبًا في طبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية ، وهو ما يمثل عاملاً مهمًا في ذوبان الجليد في هذه المنطقة. يحدث هذا بسبب الغازات المختلفة المنبعثة في الغلاف الجوي نتيجة للأنشطة البشرية مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية.

الآثار

تؤدي زيادة تركيز غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي إلى زيادة درجة الحرارة. لذلك ، فإن ذوبان القطبين له عواقب عالمية خطيرة:

- إرتفاع مستوى سطح البحر

النتيجة المباشرة لذوبان الجليد الجليدي هي ارتفاع مستوى سطح البحر. على سبيل المثال ، إذا ذاب كل جليد القطب الجنوبي ، سيرتفع مستوى سطح البحر إلى 70 مترًا.

إذا حدث هذا ، فسيغمر الكثير من المدن الساحلية ويمكن تغيير بيئة المناطق الكبيرة. يوجد في أنتاركتيكا 13.979.000 كيلومتر مربع من سطح الأرض المتجمد وتضاعفت تصريفات الأنهار الجليدية في المنطقة بين عامي 2002 و 2006.

في القطب الشمالي ، يوجد الجليد الجليدي الذي قد يتسبب في ارتفاع مستوى سطح البحر في جرينلاند. تشمل المناطق القطبية الأخرى ذات الجليد الجليدي الأرخبيل الكندي ، وجزر القطب الشمالي الروسية ، وأرخبيل سفالبارد وجهان ماين ، ومنطقة القطب الشمالي القارية.

- تآكل سواحل القطب الشمالي

ذاب الجبل الجليدي في كيب يورك (جرينلاند). المصدر: Brocken Inaglory تم تحرير هذه الصورة بواسطة المستخدم: CillanXC

تشمل الدائرة القطبية الشمالية سواحل: جرينلاند وكندا والولايات المتحدة وأيسلندا والنرويج والسويد وفنلندا وروسيا. تُعرف هذه السواحل بالسواحل الناعمة لأنها لا تتكون من ركيزة صخرية ، ولكن من التربة الصقيعية.

يتسبب الاحترار العالمي في ذوبان التربة الصقيعية ويترك الهيكل السفلي عرضة للتآكل. المناطق الأكثر تضرراً من التعرية هي Laptev و Eastern Siberia و Beaufort Sea ، في ألاسكا ، حيث تتعرض سواحلها بالفعل لخسارة تصل إلى 8 أمتار.

كما أن ذوبان التربة الصقيعية يطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون والميثان المحتجزة في طبقات الثلج المتجمدة.

-تغيير أنماط الغلاف الجوي

مع ارتفاع مستوى سطح البحر ، يتأثر التبخر وبالتالي تتغير العديد من أحداث الأرصاد الجوية. يمكن أن يكون لهذا عواقب مختلفة:

تغيير أنماط دوران الغلاف الجوي وتيارات المحيطات

يمكن أن تتأثر درجة حرارة المحيط بدمج كتل من الماء الذائب (أكثر دفئًا من المياه البحرية السائلة) من ذوبان القطبين. يمكن أن يؤثر هذا أيضًا على المسار الطبيعي لتيارات المحيط.

في حالة ذوبان الجليد في القطب الشمالي ، سيتأثر تيار الخليج. ينقل هذا التيار كمية كبيرة من الماء الدافئ من خليج المكسيك إلى شمال المحيط الأطلسي.

لذلك ، يمكن تغيير الأنظمة الحرارية وتوليد هواء أكثر دفئًا في القطب الشمالي وأمريكا الوسطى وهواء أكثر برودة في شمال غرب أوروبا.

زيادة وتيرة التناوب الساخن والبارد

أصبحت موجات الحرارة المتناوبة مع الموجات الباردة أكثر تواتراً في جميع أنحاء العالم. في حالة موجات الحرارة ، من المقدر أنها تحدث في فترات زمنية أصغر وأصغر مع مدة أطول.

زيادة هطول الأمطار

عندما يذوب الجليد القطبي ، تزداد كتلة الماء السائل وتؤثر الزيادة في درجة الحرارة على التبخر. ونتيجة لذلك ، تزداد معدلات هطول الأمطار ، والتي يمكن أن تكون غزيرة بشكل متزايد وتحدث بشكل أكثر تقلبًا.

التعرية والتصحر

يمكن أن تؤدي زيادة هطول الأمطار الغزيرة وتكرار التناوب بين الموجات الباردة والدافئة إلى زيادة تآكل التربة.

انخفاض في موارد المياه

الجليد القطبي هو أكبر خزان للمياه العذبة على وجه الأرض. بطريقة تجعل ذوبانه واختلاطه بمياه البحر خسارة كبيرة لمياه الشرب.

- التأثير على التنوع البيولوجي

إن ذوبان الجليد البحري في المحيط المتجمد الشمالي والتربة الصقيعية على سواحلها له تأثير سلبي على عادات الحياة للأنواع الموجودة في هذه المناطق. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التغيرات المناخية التي يتسبب فيها ذوبان القطبين على مستوى العالم تؤثر سلبًا على التنوع البيولوجي للكوكب.

الغطاء النباتي

تتأثر أنواع التندرا ، مثل الأشنات والطحالب ، بتغيير أنماط التجميد والذوبان خلال العام. من ناحية أخرى ، يسمح ذوبان القطب الشمالي للأنواع من خطوط العرض الأكثر دفئًا بغزو التندرا وإزاحة الأنواع المحلية.

الدببة القطبية

الدب القطبي في سفالبارد (النرويج). المصدر: Arturo de Frias Marques

الدببة القطبية هي حيوانات تعيش وتطارد وتتكاثر على الجليد البحري في القطب الشمالي وهي حالة رمزية. يهدد الانخفاض الحاد في الجليد البحري في الصيف سكانها المنتشرين في جميع أنحاء ألاسكا وكندا وغرينلاند والنرويج وروسيا.

تشير التقديرات حاليًا إلى وجود أقل من 25000 عينة من الدببة القطبية في تلك المنطقة بأكملها. تصطاد هذه الحيوانات الفقمة في الشتاء والربيع لتكوين احتياطيات من الدهون تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة خلال الصيف.

خلال الفترة الأكثر دفئًا ، تواجه الدببة القطبية صعوبة أكبر في صيد الفقمة ، لأنها تتحرك بسهولة أكبر. من جانبهم ، يضطرون في الشتاء إلى الظهور على السطح عندما تتمكن الدببة من الإمساك بهم بسهولة أكبر.

يؤدي ذوبان القطبين إلى انخفاض الجليد كما يذوب في وقت مبكر من الموسم. ينتج عن ذلك أن الدببة القطبية يمكنها اصطياد عدد أقل من الفقمة وبالتالي فهي أقل احتمالية للبقاء على قيد الحياة.

الوعل

في العقود الأخيرة ، انخفض عدد سكان الوعل بنسبة 50 ٪ بسبب زيادة درجة الحرارة. لذلك ، يتغير نمط ذوبان الأنهار الذي يميز دورات هجرتها.

كل هذا يشجع على غزو الغطاء النباتي من الأراضي الأكثر دفئًا والذي يزيح الطحالب والأشنات التي هي غذاء هذا النوع.

- تغييرات في نمط الحياة وخسارة ثقافية

نينيتس

هم مجموعة عرقية سيبيريا مصدر حياتهم هو قطعان الرنة التي يحصلون منها على الطعام والملبس والمأوى والنقل.

ترعى الرنة بشكل رئيسي الطحالب والأشنات المميزة لهذه المناطق القطبية ، والتي تقلصت بسبب زيادة درجة الحرارة.

الإنويت

إنها مجموعة عرقية تعيش على سواحل ألاسكا وتعتمد تقليديًا على صيد الأسماك وصيد الفقمة والحيتان والدببة القطبية.

ومع ذلك ، مع الاحتباس الحراري ، يتراجع الجليد البحري وينتقل سكان اللعبة إلى مكان آخر. لذلك ، فإن المعارف التقليدية وطريقة عيش هذه المجتمعات آخذة في الضياع.

من ناحية أخرى ، بدأت الأنواع مثل السلمون والروبينات التي ليست جزءًا من ثقافة الإنويت في الظهور في هذه المناطق.

السامي

إنها مجموعة عرقية نشأت من سواحل القطب الشمالي للنرويج مكرسة لرعي الرنة ، والتي تشكل أساس ثقافتها. تهاجر الرنة إلى الساحل قبل ذوبان الجليد في الأنهار ، لكن أنماط سلوكها تتغير بسبب ذوبان القطبين.

حلول

الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

لوقف ذوبان القطبين ، من الضروري إجراء تخفيض كبير في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. يجب أن يكون هذا الانخفاض أعلى من الأهداف المحددة (والتي لم تتحقق بالكامل) في بروتوكول كيوتو.

هذا البروتوكول هو جزء من اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (UNFCCC). تم الاتفاق في كيوتو ، اليابان ، في عام 1997 ووضع حصص من أجل تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

ومع ذلك ، فقد أثرت المصالح الاقتصادية للبلدان التي تولد معظم الانبعاثات على الامتثال لبروتوكول كيوتو.

إعادة التشجير وحماية كتل الغابات

التدبير التكميلي للحد من الانبعاثات هو الحفاظ على الغابات الموجودة وزيادة المساحة التي تغطيها. ومع ذلك ، فإن أكبر الامتدادات الحرجية في البلدان النامية التي لديها خطط توسع تؤدي إلى إزالة الغابات على نطاق واسع.

البلدان المتقدمة لديها كتل صغيرة جدًا من الغابات ، حيث أزيلت الغابات أثناء قيام الثورة الصناعية.

السيطرة على تلوث البحار

البحار هي مصدر الكربون الرئيسي عبر الشعاب المرجانية والعوالق والأسماك ، حيث تلتقط حوالي 50٪ من الكربون الموجود في الغلاف الجوي. لهذا السبب ، من الضروري ضمان توازن المحيطات وتقليل تلوث المياه البحرية ، وخاصةً البلاستيك.

الهندسة الجيولوجية

اقترح بعض العلماء بدائل الهندسة الجيولوجية ، مثل حقن رذاذ الكبريت في الستراتوسفير القطبي لتوليد تظليل عالمي.

يقلل هباء الكبريت من دخول الإشعاع الشمسي وبالتالي يبرد الأرض ، ولكن هذا قد يؤثر على التبخر ويقلل من هطول الأمطار في بعض المناطق.

المراجع

1. برنامج القطب الشمالي (2019). بطاقة تقرير القطب الشمالي: تحديث لعام 2018. تستمر آثار الاحترار المستمر في القطب الشمالي في التصاعد. مأخوذة من arctic.noaa.gov
2. Becher M و Olofsson J و Berglund L و Klaminder J (2017). انخفاض الاضطرابات المبردة: إحدى الآليات المحتملة وراء تغير الغطاء النباتي في القطب الشمالي. علم الأحياء القطبي 41: 101 - 110.
3. Eraso A و Dominguez MC (شوهد في 07/11/2019). ذوبان الجليد في القطب الشمالي والقطب الجنوبي. العصور الجليدية البليستوسينية والاحتباس الحراري الحالي.

   مأخوذة من antarkos.org.uy. - Huettmann F (Ed.) (2012). حماية الأقطاب الثلاثة. سبرينغر. نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية. 333 ص.

4. Pacheco-Pino S و Valdés-Cavieres C (2012). الأثر البيئي لذوبان القطب الشمالي وتأثيره على السياحة. مجلة البلدان الأمريكية للبيئة والسياحة (RIAT) 8: 8-16.
5. راش ، PJ ؛ تيلمز ، س. التركية ، RP ؛ روبوك ، أ. عمان ، L. تشين ، سي. ستينشيكوف ، GL ؛ جارسيا ، RR (2008). "نظرة عامة على الهندسة الجيولوجية للمناخ باستخدام هباء كبريتات الستراتوسفير". المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن. السلسلة أ ، العلوم الرياضية والفيزيائية. 366 (1882): 4007-4037.
6. Wigley TML (أكتوبر 2006). نهج مشترك للتخفيف / الهندسة الجيولوجية لتثبيت المناخ. Science 314: 452-454.