كشف باحثون من خلال دراسة جديدة نُشرت في مجلة Science Advances، أن تغير المناخ الناجم عن الأنشطة الإنسانية يتسبب في حدوث تحولات في أكبر تيارات المحيطات في العالم وأنظمة الرياح الغربية التي سجلت أيضًا خلال فترات العصر الجليدي وفترات أكثر دفئًا في تاريخ الأرض.
و تسلط الدراسة الضوء على دور التيار القطبي الجنوبي (ACC) في تنظيم الديناميكيات في المحيط الجنوبي وأنماط المناخ العالمية على مدى 1.5 مليون سنة الماضية.
يُظهر الفريق الدولي، بقيادة باحثين من جامعة كارديف، كيف أدت الهجرة الجنوبية للرياح الغربية والتيار القطبي الجنوبي نحو القطب خلال فترات الانحباس الحراري العالمي في الماضي إلى زيادة كمية الكربون الطبيعي المنبعث إلى الغلاف الجوي من المحيط الجنوبي.
يحذر الفريق من أن تغير المناخ الناجم عن الإنسان أدى إلى حدوث عملية مماثلة، والتي تجري اليوم ، و من المرجح أن تستمر في ظل الانحباس الحراري العالمي دون اتخاذ إجراءات مناخية مناسبة.
تقدم نتائج الأبحاث، التي نُشرت في مجلة Science Advances، رؤى حيوية حول كيفية تدفق الحرارة والملح والمياه الغنية بالكربون، وملء فجوة حرجة في فهم دوران المحيط وعلاقته بتغيرات المناخ العالمية الماضية والمستقبلية.
و يقول المؤلف الرئيسي الدكتور “أيدان ستار”، الذي أجرى البحث في جامعة كارديف أثناء إعداده أطروحة الدكتوراه وبصفته باحثًا مشاركًا في كلية علوم الأرض والبيئة: “تسلط دراستنا الضوء على التفاعل المعقد بين تيارات المحيط وأنماط المناخ”.
يلعب المحيط الجنوبي دورًا محوريًا في امتصاص الحرارة والكربون على مستوى العالم، حيث تمتص محيطات العالم حوالي 40% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية السنوية من خلال هذه المنطقة. تعزى هذه الظاهرة إلى حد كبير إلى خصائصها الفريدة في الصعود والدورة الدموية.
فريق البحث أعاد بناء سرعة التيارات المحيطية بالقرب من قاع المحيط الجنوبي، جنوب إفريقيا، من خلال قياس مادة نواة الرواسب البحرية التي تم استردادها في البعثة 361 لبرنامج الحفر الدولي للمحيطات، حيث اكتشفوا اختلافات منهجية في قوة وموقع الغلاف الجوي المحيطي خلال الفترات التي كانت فيها الصفائح الجليدية واسعة النطاق والمعروفة باسم الفترات الجليدية أو العصور الجليدية، وفي الأوقات الأكثر دفئًا بدونها، والمعروفة باسم الفترات الجليدية.
وتشير النتائج التي توصل اليها فريق البحث إلى أنه خلال الفترات الدافئة بشكل خاص، والمعروفة باسم الفترات الجليدية الفائقة، يتباطأ التيار المتناوب المحيطي في خطوط العرض المتوسطة، بينما يتسارع التدفق في ممر دريك في خطوط العرض العليا، حيث يلتقي المحيطان الأطلسي والهادئ. وهذا يشير إلى تحول قطبي في الرياح الغربية في نصف الكرة الجنوبي، والذي يتزامن مع تحول قوي ومماثل للتيار المتناوب المحيطي نحو الجنوب خلال الظروف المناخية الأكثر دفئًا.
ويقول الفريق إن هذا التحول نحو الجنوب في التيار المتناوب المحيطي وأنظمة الرياح الغربية له آثار هائلة على الطريقة التي يمتص بها المحيط الجنوبي الحرارة والكربون. وهو ما يؤكده الدكتور “ستار الآن” من جامعة كامبريدج مضيفا : “لم تكن الحاجة الملحة إلى اتخاذ إجراءات مناخية شاملة أكثر وضوحًا من أي وقت مضى، نظرًا للتوازن الدقيق الموجود داخل هذه الأنظمة المحيطية.
ومن خلال ربط أنماط تدفق التيار المتناوب المحيطي بتدفق المياه من أعماق المحيط إلى السطح، نكتسب فهمًا أكثر وضوحًا لكيفية تباين هذه الديناميكيات على مدى آلاف السنين وما يعنيه هذا لمسار مناخنا الحالي”.
الباحثون قاموا بفحص العلاقة بين دورة التيار المتردد القطبي وصعود المياه العميقة الغنية بالكربون. و من خلال قياس نظائر الكربون في الكائنات الحية التي تعيش في عمود مياه المحيط العلوي وعلى قاع البحر، أظهر الفريق أن التغيرات في تدفق التيار المتردد القطبي تتوافق مع أحداث الصعود المهمة حول القارة القطبية الجنوبية.
وأضاف البروفيسور “إيان هول”، المؤلف المشارك في الدراسة من كلية علوم الأرض والبيئة بجامعة كارديف، “إن المنظور الطويل الأمد الذي نكتسبه من بيانات المناخ القديم يكشف عن ارتباط لم يتم التعرف عليه سابقًا بين تراجع أو انهيار الغطاء الجليدي في القارة القطبية الجنوبية وإعادة تنظيم التيار المتردد القطبي…..تشير هذه العلاقة إلى آليات ردود فعل مهمة يمكن تنشيطها من خلال التراجع المتوقع للغطاء الجليدي في القارة القطبية الجنوبية الحديثة بسبب تغير المناخ الناجم عن الإنسان. إذا استمرت الصفائح الجليدية في التراجع، فقد نشهد المزيد من الاضطرابات في دوران المحيطات، مع تأثيرات متتالية يمكن أن تؤثر على أنماط المناخ العالمية.”
