قطب جنوب نقش مهمی در آب و هوای جهان دارد
به گزارش خبرگزاری آنا؛ نکته مهم این است که قطب جنوب را نمیتوان صرفاً تودهای عظیم از یخ در جنوبیترین نقطه زمین دانست. این قاره و اقیانوس پیرامون آن بخشی فعال از سامانه اقلیمی زمین هستند و میان جو، اقیانوس و یخ ارتباطی پیوسته برقرار میکنند. کاهش یخ دریایی میتواند بر میزان انرژی جذبشده توسط اقیانوس اثر بگذارد؛ تغییر در شوری و دمای آب میتواند گردش آب در اعماق اقیانوس را دگرگون کند و افزایش گرمای اقیانوسی میتواند به ذوب یخهای قارهای سرعت ببخشد. مجموعه این فرایندها نشان میدهد که آنچه در جنوبگان رخ میدهد، صرفاً یک تغییر منطقهای نیست، بلکه بخشی از تحول گستردهتر اقلیم زمین است.
یخ دریایی؛ نخستین سپر در برابر تابش خورشید
یکی از مهمترین عناصر این سامانه، «یخ دریایی» (Sea Ice) است؛ لایهای از آب منجمد که در فصل سرد پیرامون قطب جنوب گسترش مییابد و در فصل گرم بخش بزرگی از آن ذوب میشود. این چرخه فصلی یکی از بزرگترین تغییرات سالانه در سطح زمین را ایجاد میکند. حدود ۶ میلیون مایل مربع، معادل نزدیک به ۱۵ میلیون کیلومتر مربع، از سطح اقیانوس پیرامون قطب جنوب در طول چرخه سالانه تحت تأثیر تشکیل و ذوب یخ قرار میگیرد.
اهمیت یخ دریایی فقط به حجم آن محدود نیست. سطح روشن یخ بخش قابل توجهی از تابش خورشیدی را به فضا بازمیتاباند و از جذب مستقیم انرژی توسط آب اقیانوس جلوگیری میکند. این ویژگی در علم اقلیم با مفهوم «آلبدو» (Albedo) یا بازتابندگی سطح شناخته میشود. هرچه سطح روشن یخ کمتر شود، بخش بیشتری از انرژی خورشیدی میتواند توسط سطح تیره اقیانوس جذب شود.
اندازهگیریهای ماهوارهای در سالهای اخیر کاهش کمسابقه یخ دریایی قطب جنوب را نشان دادهاند. این ارقام به خودی خود به معنای تغییر دائمی سامانه نیستند، اما تداوم دورههای کمیخ توجه دانشمندان را به سازوکارهای پشت این تغییرات جلب کرده است.
پس از ۲۰۱۵ چه چیزی در اقیانوس جنوبی تغییر کرد؟
در سال ۲۰۲۶، یک گروه بینالمللی از پژوهشگران سازوکاری را برای توضیح بخشی از این تغییرات مطرح کرد. بر اساس یافتههای این پژوهش، افزایش قدرت «بادهای غربی» (Westerly Winds)، که با تغییرات ناشی از انتشار گازهای گلخانهای و حفره ازون ارتباط دارند، میتواند آب گرم و شور اعماق اقیانوس را به سمت سطح هدایت کند.
این آب گرم از ناحیهای موسوم به «آب عمیق پیرامون جنوبگان» (Circumpolar Deep Water) سرچشمه میگیرد. این توده آب در اعماق اقیانوس جنوبی قرار دارد و دمای آن از آب سطحی بیشتر است. در شرایط معمول، ساختار لایهای آب مانع از رسیدن گسترده این گرمای عمقی به سطح میشود.
اما افزایش شوری آب سطحی میتواند این ساختار را تغییر دهد. در شرایط عادی، آب سرد و نسبتاً شیرین در لایههای بالاتر قرار میگیرد و مانند یک پوشش، گرمای موجود در اعماق را محبوس نگه میدارد. تضعیف این لایهبندی، امکان اختلاط بیشتر آبها را فراهم میکند و آب گرم عمقی میتواند به نزدیکی سطح برسد.
پژوهشگران این تغییر را بهعنوان نوعی «تغییر وضعیت سامانه» توصیف کردهاند؛ یعنی شرایطی که در آن رابطه میان باد، شوری، اختلاط اقیانوس، گرمای عمقی و تشکیل یخ دیگر دقیقاً مانند گذشته عمل نمیکند.
متیو انگلند، اقیانوسشناس دانشگاه نیوساوثولز، بر همین نکته تأکید کرده است که این تغییر را نمیتوان فقط با افزایش دمای هوا توضیح داد. در اینجا اقیانوس نیز نقشی تعیینکننده دارد و گرمای ذخیرهشده در آن میتواند مستقیماً بر پایداری یخهای دریایی اثر بگذارد.
شرق و غرب قطب جنوب یکسان رفتار نمیکنند
یکی از نکات مهم پژوهشهای جدید، تفاوت میان شرق و غرب قطب جنوبست. قطب جنوب یک سامانه کاملاً یکپارچه نیست که تمام بخشهای آن به یک شکل به تغییرات اقلیمی پاسخ دهند. ویژگیهای اقیانوسی و جوی در مناطق مختلف باعث میشوند روند از دست رفتن یخ در هر منطقه متفاوت باشد.
در شرق قطب جنوب، افزایش گرمای آبهای عمیق اقیانوس عامل مهمی در کاهش جرم یخ معرفی شده است. در غرب قطب جنوب، شرایط جوی و افزایش پوشش ابر نیز نقش داشتهاند. ورود هوای گرمتر از مناطق جنبحارهای میتواند پوشش ابر را افزایش دهد و از طریق تغییر تراز انرژی، شرایط حرارتی اقیانوس را دگرگون کند.
این اثر در تابستانهای سالهای ۲۰۱۶ و ۲۰۱۹ برجستهتر بوده است. در نتیجه، باد، ابر، یخ دریایی و گردش اقیانوسی بهصورت جداگانه عمل نمیکنند؛ بلکه به یکدیگر متصلاند و تغییر در یکی از آنها میتواند بر دیگری اثر بگذارد.
همین ارتباط میان اجزای مختلف سامانه اقلیمی میتواند توضیح دهد که چرا برخی تغییرات قطب جنوب در دورههای کوتاه با سرعت زیادی ظاهر شدهاند، در حالی که روند گرمایش جهانی در مقیاس چند دهه اندازهگیری میشود.
یخ دریایی فقط یک سطح سفید نیست؛ بخشی از موتور اقیانوس است
تشکیل یخ دریایی پیامد مهم دیگری نیز دارد. هنگامی که آب دریا منجمد میشود، بخش عمده نمک در ساختار یخ باقی نمیماند و به آب اطراف بازمیگردد. در نتیجه، آب زیر یخ شورتر و چگالتر میشود. این آب سرد و سنگین میتواند به اعماق اقیانوس فرو برود.
این فرایند بخشی از «گردش واژگونی اقیانوسی» (Ocean Overturning Circulation) است؛ سامانهای عظیم که آب، گرما و مواد محلول، از جمله کربن، را میان بخشهای مختلف اقیانوس جابهجا میکند. فرورفتن آبهای سرد و متراکم در جنوب زمین یکی از عناصر مهم در نیمه جنوبی این گردش جهانی به شمار میرود.
بنابراین، کاهش یخ دریایی میتواند پیامدهایی فراتر از کاهش بازتاب نور خورشید داشته باشد. اگر تشکیل یخ کمتر شود، آب شور و سرد کمتری در سطح اقیانوس تولید میشود و در نتیجه یکی از نیروهای مؤثر بر فرورفتن آب به اعماق میتواند تضعیف شود.
این موضوع از منظر چرخه کربن نیز اهمیت دارد. حدود ۴۰ درصد از دیاکسیدکربنی که اقیانوس از انتشارهای انسانی جذب میکند، در جنوب عرض جغرافیایی ۳۰ درجه جنوبی وارد اقیانوس میشود؛ منطقهای که کمتر از یکسوم سطح اقیانوسهای جهان را پوشش میدهد.
اقیانوسها تاکنون حدود یکچهارم دیاکسیدکربن منتشرشده از فعالیتهای انسانی را جذب کردهاند. اگر کارایی «چاهک کربن اقیانوسی» (Ocean Carbon Sink) کاهش پیدا کند، بخش بیشتری از دیاکسیدکربن میتواند در جو باقی بماند و به افزایش گرمایش جهانی کمک کند.
ورقه یخی قطب جنوب یک توده واحد نیست
در کنار تغییرات یخ دریایی و اقیانوس جنوبی، خود «ورقه یخی قطب جنوب» (Antarctic Ice Sheet) نیز در برابر گرمایش واکنشی پیچیده و منطقهای نشان میدهد.
این ورقه یخی آنقدر آب منجمد در خود ذخیره کرده است که ذوب کامل آن میتواند سطح متوسط آب دریاهای جهان را بیش از ۱۹۰ فوت، معادل حدود ۵۸ متر، افزایش دهد. البته چنین رخدادی در مقیاس زمانی کوتاه اتفاق نمیافتد؛ اما حتی از دست رفتن بخشی از این ذخیره عظیم یخی نیز میتواند پیامدهای بلندمدتی برای سطح آب دریاها داشته باشد.
یک مطالعه مدلسازی، قطب جنوب را نه بهعنوان یک توده واحد، بلکه به شکل ۱۸ حوضه زهکشی مستقل بررسی کرد. «حوضه زهکشی یخی» (Ice Drainage Basin) منطقهای از ورقه یخی است که جریان یخ آن در نهایت به سوی یک مسیر مشخص حرکت میکند و به اقیانوس میرسد.
پژوهشگران با افزایش مرحلهبهمرحله دمای جهانی بررسی کردند که هر یک از این حوضهها در چه سطحی از گرمایش میتواند وارد روندی شود که بازگشت آن در مقیاس زمانی طولانی دشوار خواهد بود.
نتایج نشان داد که واکنش همه مناطق یکسان نیست. بر اساس این مدل، در سطح گرمایش کنونی، حدود ۱.۳ درجه سانتیگراد بالاتر از دوره پیشاصنعتی، نزدیک به ۴۰ درصد از یخ غرب قطب جنوب ممکن است از هماکنون در مسیری قرار گرفته باشد که در بلندمدت به کاهش پایدار آن منجر شود.
آموندسن؛ یکی از حساسترین بخشهای ورقه یخی
در میان مناطق بررسیشده، «حوضه دریای آموندسن» (Amundsen Sea Basin) یکی از پایینترین آستانههای تغییر پایدار را نشان میدهد. این منطقه شامل یخچالهای مهمی مانند توایتس و پاینآیلند است که از مهمترین مسیرهای خروج یخ از غرب قطب جنوب به سمت اقیانوس محسوب میشوند.
با این حال، عبور از یک «نقطه اوج» یا «نقطه بازگشت» (Tipping Point) به معنای فروپاشی فوری یک منطقه یخی نیست. این اصطلاح در مطالعات اقلیمی به وضعیتی اشاره دارد که پس از عبور از یک آستانه، حتی در صورت توقف یا کاهش عامل اولیه، سامانه میتواند در مسیر تغییرات بلندمدت قرار گیرد.
در شرق قطب جنوب، که حجم بسیار بزرگتری از یخ را در خود جای داده است، آستانههای مورد بررسی در سطح گرمایش حدود ۲ تا ۵ درجه سانتیگراد بالاتر از دوره پیشاصنعتی قرار دارند. اهمیت این اعداد در آن است که تغییرات حاصل از عبور از این آستانهها در مقیاس قرنها آشکار میشوند، اما تصمیمهایی که امروز برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای گرفته میشود، میتواند بر احتمال ورود سامانه به چنین مسیرهایی اثر بگذارد.
پیامدها از قطب فراتر میروند
تغییرات قطب جنوب تنها مسئلهای مربوط به یخ و اقیانوس جنوبی نیست. «گردش واژگونی اقیانوسی» در انتقال گرما و مواد میان اقیانوسها نقش دارد و تغییر در آن میتواند توزیع گرما در مقیاس جهانی را تحت تأثیر قرار دهد.
از سوی دیگر، آب گرمتر اقیانوس میتواند به زیر سکوهای یخی نفوذ کند. «سکوهای یخی» (Ice Shelves) صفحات شناوری از یخ هستند که در امتداد ساحل قرار گرفتهاند و بخشی از یخچالهای قارهای را در برابر حرکت سریعتر به سوی اقیانوس مهار میکنند. تضعیف این سکوها میتواند مقاومت در برابر جریان یخ را کاهش دهد و خروج یخ قارهای به سمت دریا را افزایش دهد.
پیامد نهایی چنین روندی، افزایش سطح آب دریاهاست؛ افزایشی که اثر آن محدود به مناطق قطبی نمیماند و میتواند در سواحل دوردست جهان نیز ظاهر شود.
اکوسیستم جنوبگان نیز در برابر تغییرات آسیبپذیر است
تغییرات یخ دریایی بر زیستبوم قطب جنوب نیز اثر میگذارد. پنگوئنهای امپراتور برای تولیدمثل به یخ پایدار ساحلی نیاز دارند و دورهای طولانی از سال را در ارتباط مستقیم با این محیط سپری میکنند.
در سالهای ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۴، کاهش یخ دریایی در برخی مناطق باعث شد جوجههای پنگوئن پیش از رشد پرهای ضدآب خود با شرایط نامناسب مواجه شوند و شمار قابل توجهی از آنها زنده نمانند.
این تغییرات همچنین زنجیره غذایی جنوبگان را تحت تأثیر قرار میدهد. «کریل جنوبگان» (Antarctic Krill)، نهنگها و برخی گونههای مورد استفاده در شیلات به شرایط یخ دریایی و مرز میان یخ و آب وابستهاند؛ بنابراین تغییر در زمان، وسعت و پایداری یخ میتواند از پایههای زنجیره غذایی تا گونههای بزرگتر را تحت تأثیر قرار دهد.
حتی یک کوه یخ بزرگ نیز میتواند ساختار فیزیکی و زیستی آبهای پیرامون خود را تغییر دهد. پژوهشگران در بررسی کوه یخ عظیم A-۶۸A با استفاده از ابزارهای زیرآبی، اثرات آن بر محیط دریایی را دنبال کردند؛ موضوعی که نشان میدهد تغییرات فیزیکی در جنوبگان چگونه میتواند با فرایندهای اقیانوسی و زیستی پیوند بخورد.
بازگشت یخ در ۲۰۲۶؛ نشانه بهبود یا وقفهای موقت؟
با وجود کاهش شدید یخ دریایی در سالهای اخیر، تابستان ۲۰۲۶ با بازگشت وسعت یخ به محدودهای نزدیکتر به میانگین همراه شد. این افزایش از نگاه علمی اهمیت دارد، زیرا نشان میدهد سامانه جنوبگان در کوتاهمدت همچنان نوسان دارد.
با این حال، پژوهشگران از تفسیر این بازگشت بهعنوان بازگشت قطعی به الگوی گذشته خودداری کردهاند. یک سال یا حتی چند سال افزایش یخ بهتنهایی نمیتواند روند بلندمدت را تعیین کند. سامانه اقلیمی جنوبگان تحت تأثیر همزمان جو، اقیانوس، باد، شوری، دما و گردش آب قرار دارد و رفتار آن را باید در بازههای زمانی طولانی بررسی کرد.
یکی از چالشهای مهم نیز این است که مدلهای اقلیمی کاهش یخ دریایی قطب جنوب را پیشبینی کرده بودند، اما در بسیاری از موارد زمانبندی، سرعت و تفاوت منطقهای این تغییرات را با دقت کافی پیشبینی نکردند. این اختلاف میان پیشبینی و مشاهده، ضرورت بهبود مدلها و ادامه اندازهگیریهای ماهوارهای، اقیانوسی و یخی را برجسته میکند.
جنوبگان؛ سامانهای که تغییر آن در سراسر زمین دیده میشود
آنچه امروز در قطب جنوب مشاهده میشود، مجموعهای از رویدادهای منفرد نیست. کاهش یخ دریایی، تغییر لایهبندی اقیانوس، نزدیکشدن آب گرم عمقی به سطح، تغییر گردش آب، کاهش ظرفیت جذب کربن و ناپایداری برخی حوضههای یخی، اجزای بههمپیوسته سامانهای هستند که عملکرد آن میتواند بر اقلیم جهانی اثر بگذارد.
با این حال، هنوز نمیتوان درباره مسیر نهایی همه این تغییرات با قطعیت سخن گفت. بازگشت نسبی یخ دریایی در سال ۲۰۲۶ نشان میدهد که نوسانهای طبیعی همچنان اهمیت دارند و هر تغییر کوتاهمدت نباید بهعنوان یک روند دائمی تفسیر شود. در مقابل، افزایش دمای جهانی و تداوم انتشار گازهای گلخانهای میتواند احتمال عبور برخی بخشهای ورقه یخی از آستانههای حساس را افزایش دهد.
اهمیت قطب جنوب در نهایت به یک واقعیت اساسی بازمیگردد: این قاره از سامانه اقلیمی زمین جدا نیست. یخهای آن، آبهای اطرافش و گردش اقیانوس جنوبی در تنظیم گرما، کربن و سطح آب دریاها نقش دارند. آنچه در جنوبگان رخ میدهد ممکن است در مقیاس زمانی طولانی آشکار شود، اما مسیر آن از تصمیمها و تغییراتی میگذرد که امروز در سراسر جهان در حال وقوع است. جنوبگان شاید دورترین نقطه زمین از بسیاری از انسانها باشد، اما تغییرات آن میتواند یکی از نزدیکترین نشانهها از آینده اقلیم سیاره باشد.
انتهای پیام/
