جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان

فروپاشی جریان AMOC؛ آیا یکی از مهم‌ترین موتورهای اقلیمی زمین در حال خاموش شدن است؟

تاریخ انتشار: ۱۳ خرداد ۱۴۰۵

فروپاشی جریان AMOC؛ آیا یکی از مهم‌ترین موتورهای اقلیمی زمین در حال خاموش شدن است؟

مطالبی که در این قسمت میخوانید

وقتی درباره تغییرات اقلیمی صحبت می‌کنیم، معمولاً افزایش دمای زمین، موج‌های گرمایی یا ذوب یخ‌های قطبی در مرکز توجه قرار می‌گیرند. اما در اعماق اقیانوس اطلس، سامانه‌ای عظیم در حال تغییر است که دانشمندان آن را یکی از مهم‌ترین تنظیم‌کننده‌های آب‌وهوای زمین می‌دانند. این سامانه که با نام AMOC شناخته می‌شود، نقش کلیدی در انتقال گرما میان مناطق مختلف کره زمین دارد و به حفظ تعادل اقلیمی کمک می‌کند.

پژوهش‌های جدید، که متکی بر تحلیل‌های دقیق در حوزه‌ی علوم‌پایه هستند، نشان می‌دهند این جریان اقیانوسی در حال ضعیف شدن است و در صورت ادامه روند فعلی گرمایش جهانی، ممکن است تا پایان قرن حاضر بخش قابل توجهی از قدرت خود را از دست بدهد. چنین تغییری می‌تواند پیامدهایی گسترده برای آب‌وهوای اروپا، الگوهای بارش، کشاورزی و امنیت غذایی در بخش‌هایی از جهان داشته باشد.

مطالعات اخیر که در مجلات علمی معتبر منتشر شده‌اند، نشان می‌دهند قدرت AMOC ممکن است تا سال ۲۱۰۰ بیش از ۵۰ درصد کاهش یابد. همین موضوع باعث شده برخی پژوهشگران علاوه بر بررسی راهکارهای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، ایده‌های بحث‌برانگیزی مانند مهندسی اقلیم و حتی ساخت سد در تنگه برینگ را مطرح کنند. در ادامه، با نقش این جریان اقیانوسی، دلایل تضعیف آن و پیامدهای احتمالی این پدیده برای اقلیم زمین آشنا می‌شویم.

جریان اقیانوسی AMOC چیست و چرا اهمیت دارد؟

AMOC یا «گردش واژگونی نصف‌النهاری اقیانوس اطلس» یکی از مهم‌ترین سیستم‌های جریان آب در کره زمین محسوب می‌شود. این سامانه آب‌های گرم سطحی را از مناطق استوایی به سمت شمال اقیانوس اطلس منتقل می‌کند. در شمال اقیانوس اطلس، این آب‌ها گرمای خود را به جو منتقل کرده و سپس سرد و متراکم می‌شوند. در نتیجه به اعماق اقیانوس فرو می‌روند و دوباره به سمت جنوب باز می‌گردند.

این چرخه عظیم مانند یک نوار نقاله طبیعی عمل می‌کند و در تنظیم دمای زمین، توزیع گرما و پایداری شرایط اقلیمی نقش حیاتی دارد؛ موضوعی که در «جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان» نیز بر اهمیت آن تأکید می‌شود. بدون وجود AMOC، آب‌وهوای اروپا تفاوت چشمگیری با شرایط کنونی خواهد داشت و بسیاری از مناطق این قاره سردتر از وضعیت فعلی می‌شوند. در واقع، شناخت این پیچیدگی‌ها، دقیقاً همان مسیری است که نخبگان جوان در این جشنواره دنبال می‌کنند.

چرا دانشمندان درباره فروپاشی AMOC هشدار می‌دهند؟

چند دهه است که پژوهشگران درباره تأثیر گرمایش جهانی بر جریان اقیانوسی AMOC هشدار می‌دهند. افزایش دمای زمین باعث ذوب سریع‌تر یخ‌های گرینلند و ورود حجم زیادی از آب شیرین به اقیانوس اطلس شمالی می‌شود. آب شیرین نسبت به آب شور چگالی کمتری دارد و همین موضوع فرآیند فرو رفتن آب سرد را مختل می‌کند. از آنجا که عملکرد AMOC به اختلاف چگالی آب وابسته است، کاهش شوری آب می‌تواند قدرت این سامانه را کاهش دهد. پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که این روند دیگر صرفاً یک احتمال نظری نیست و شواهد واقعی از تضعیف تدریجی این جریان در حال مشاهده است.

جدیدترین تحقیقات درباره آینده AMOC چه می‌گویند؟

مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۶ در مجله Science Advances منتشر شد، با استفاده از روش‌های آماری پیشرفته به بررسی ده‌ها مدل اقلیمی پرداخت. نتایج این پژوهش نشان داد مدل‌هایی که کاهش شدیدتر AMOC را پیش‌بینی می‌کنند، در مقایسه با داده‌های واقعی عملکرد دقیق‌تری دارند. بر اساس این تحلیل، قدرت جریان اقیانوسی AMOC ممکن است تا سال ۲۱۰۰ حدود ۵۱ درصد کاهش پیدا کند. این رقم به‌مراتب نگران‌کننده‌تر از بسیاری از برآوردهای گذشته است و می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای سیستم‌های اقلیمی جهان داشته باشد.

ضعیف شدن AMOC چه تأثیری بر آب‌وهوای اروپا دارد؟

یکی از مهم‌ترین پیامدهای تضعیف AMOC به اروپا مربوط می‌شود. این جریان بخش قابل توجهی از گرمای مناطق استوایی را به سمت شمال منتقل می‌کند و نقش مهمی در معتدل نگه داشتن آب‌وهوای اروپا دارد. در صورت کاهش شدید قدرت AMOC، برخی مناطق اروپا ممکن است زمستان‌های سردتر و شرایط جوی ناپایدارتری را تجربه کنند. همزمان احتمال وقوع موج‌های گرمایی شدید نیز افزایش می‌یابد؛ زیرا برهم خوردن الگوهای گردش جوی می‌تواند شرایط آب‌وهوایی را غیرقابل پیش‌بینی‌تر کند.

تأثیر فروپاشی AMOC بر کشاورزی و امنیت غذایی

تغییر الگوهای بارش یکی از مهم‌ترین نگرانی‌های دانشمندان است. مدل‌های اقلیمی که بر پایه تحلیل‌های دقیق علوم‌پایه بنا شده‌اند، نشان می‌دهند که تضعیف AMOC می‌تواند باعث کاهش بارش تابستانی در بخش‌هایی از اروپا شود. این موضوع در محورهای پژوهشی «جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان» مورد بررسی قرار گرفته است؛ چرا که کاهش بارندگی و افزایش دوره‌های خشکسالی می‌تواند تولید محصولات کشاورزی را تحت تأثیر قرار دهد. از سوی دیگر، نوسانات شدید دمایی نیز چالش‌های جدیدی برای کشاورزان ایجاد خواهد کرد و به همین دلیل، بسیاری از متخصصان تغییرات اقلیمی، آینده AMOC را مستقیماً با امنیت غذایی جهان مرتبط می‌دانند.

شکل ۱) پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند که ساخت سه سد با طول مجموع حدود ۸۰ کیلومتر در تنگه برینگ می‌تواند به حفظ پایداری و تقویت جریان اقیانوسی AMOC کمک کند. منبع تصویر: جله سونس (J. Soons) و هنک دایکسترا (H. A. Dijkstra)، منتشرشده در مجله Science Advances، سال ۲۰۲۶.

ارتباط ذوب یخ‌های گرینلند با جریان اقیانوسی AMOC

یخ‌های گرینلند یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر آینده AMOC محسوب می‌شوند.

  • با افزایش دمای زمین، سرعت ذوب این یخ‌ها افزایش یافته است.
  • ورود مداوم آب شیرین به اقیانوس اطلس شمالی باعث کاهش شوری آب و تضعیف فرآیند فرو رفتن آب‌های سرد می‌شود.

بررسی داده‌های زمین‌شناسی نشان می‌دهد که در گذشته نیز ورود گسترده آب شیرین به اقیانوس باعث کاهش قدرت AMOC شده است. همین موضوع باعث شده بسیاری از دانشمندان وضعیت کنونی را بسیار جدی تلقی کنند.

نقش اقیانوس اطلس جنوبی در تضعیف AMOC

یکی از یافته‌های مهم پژوهش‌های اخیر، اهمیت شوری آب در اقیانوس اطلس جنوبی است. دانشمندان دریافته‌اند که افزایش شوری این منطقه با کاهش قدرت AMOC ارتباط دارد. افزایش تبخیر ناشی از گرمایش جهانی و تغییر الگوهای باد باعث شده آب‌های سطحی اطلس جنوبی شورتر شوند. این تغییرات می‌توانند ساختار کلی گردش اقیانوسی را تحت تأثیر قرار دهند و سرعت تضعیف AMOC را افزایش دهند.

آیا نقطه بحرانی AMOC نزدیک است؟

یکی از بحث‌برانگیزترین موضوعات در علوم اقلیمی، مفهوم «نقطه بحرانی» یا Tipping Point است. منظور از نقطه بحرانی، مرحله‌ای است که پس از عبور از آن، بازگشت سیستم به وضعیت قبلی بسیار دشوار یا حتی غیرممکن می‌شود.

برخی پژوهشگران معتقدند که AMOC هنوز به این نقطه نرسیده است. با این حال، مطالعات اخیر هشدار می‌دهند که در صورت ادامه روند فعلی انتشار گازهای گلخانه‌ای، این نقطه ممکن است طی دهه‌های آینده فرا برسد. بعضی برآوردها حتی احتمال وقوع این وضعیت را در دهه ۲۰۴۰ مطرح کرده‌اند.

ایده ساخت سد در تنگه برینگ چیست؟

یکی از عجیب‌ترین پیشنهادهای مطرح‌شده برای نجات AMOC، ساخت مجموعه‌ای از سدها در تنگه برینگ است. تنگه برینگ میان آلاسکا و روسیه قرار دارد و یکی از مسیرهای تبادل آب میان اقیانوس‌های مختلف به شمار می‌رود. برخی پژوهشگران معتقدند محدود کردن ورود آب شیرین از این مسیر می‌تواند به حفظ قدرت جریان اقیانوسی AMOC کمک کند. بر اساس شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، چنین اقدامی در شرایط خاص ممکن است اثر تثبیت‌کننده داشته باشد. اما این ایده همچنان در حد یک مطالعه مفهومی باقی مانده و فاصله زیادی تا اجرا دارد.

چرا مهندسی اقلیم موضوعی بحث‌برانگیز است؟

مهندسی اقلیم به مجموعه روش‌هایی گفته می‌شود که با هدف تغییر عمدی سیستم آب‌وهوایی زمین طراحی می‌شوند. اگرچه برخی دانشمندان این روش‌ها را راهکاری اضطراری می‌دانند، اما بسیاری از متخصصان نسبت به پیامدهای ناشناخته آن هشدار می‌دهند؛ مانند ساخت سد در تنگه برینگ که می‌تواند الگوهای طبیعی اقیانوسی و اکوسیستم‌های دریایی را مختل کند. به همین دلیل، اکثر پژوهشگران تأکید می‌کنند که کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای همچنان مهم‌ترین راهکار است؛ رویکردی که در «جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان» به عنوان اولویتی برای دستیابی به توسعه پایدار مورد تأکید قرار گرفته است.»

مقایسه وضعیت کنونی و سناریوی تضعیف شدید AMOC

معیاروضعیت فعلی AMOCسناریوی تضعیف شدید
انتقال گرما به اروپاپایدارکاهش چشمگیر
بارش در اروپانسبتاً متعادلکاهش در برخی مناطق
خشکسالی در آفریقامحدودترافزایش احتمال
شدت طوفان‌های اطلسشرایط کنونیافزایش شدت
پایداری اقلیم جهانیبیشترکاهش قابل توجه
امنیت غذاییریسک کمترریسک بالاتر

این مقایسه نشان می‌دهد که چرا دانشمندان آینده AMOC را یکی از مهم‌ترین موضوعات اقلیم‌شناسی قرن حاضر می‌دانند.

نقش علوم‌پایه در درک بحران اقلیمی

بررسی آینده AMOC نشان می‌دهد که شناخت دقیق تغییرات اقلیمی بدون همکاری رشته‌هایی مانند اقیانوس‌شناسی، فیزیک، ریاضیات و علوم داده امکان‌پذیر نیست. پژوهشگران با استفاده از داده‌های بلندمدت و مدل‌های پیشرفته تلاش می‌کنند رفتار سامانه‌های پیچیده اقلیمی را پیش‌بینی کنند. مطالعه AMOC نمونه‌ای از نقش علوم‌پایه در درک بهتر چالش‌های محیط‌زیستی و برنامه‌ریزی برای آینده است.

جمع‌بندی؛ آیا باید نگران فروپاشی AMOC باشیم؟

شواهد علمی نشان می‌دهد که جریان اقیانوسی AMOC در حال ضعیف شدن است و احتمال کاهش قابل توجه قدرت آن طی دهه‌های آینده وجود دارد. این سامانه یکی از مهم‌ترین اجزای تنظیم‌کننده اقلیم زمین محسوب می‌شود و تغییر در عملکرد آن می‌تواند پیامدهایی گسترده برای آب‌وهوای اروپا، بارش جهانی، کشاورزی و امنیت غذایی داشته باشد.

اگرچه هنوز زمان دقیق رسیدن به نقطه بحرانی مشخص نیست، اما بیشتر پژوهشگران بر این باورند که ادامه گرمایش جهانی خطر تضعیف بیشتر AMOC را افزایش خواهد داد. به همین دلیل، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، توسعه انرژی‌های پاک و حمایت از تحقیقات اقلیمی بیش از هر زمان دیگری اهمیت پیدا کرده است.

مطالعات اخیر نشان می‌دهد که آینده اقلیم زمین تنها به افزایش دما وابسته نیست، بلکه به پایداری سامانه‌های پیچیده‌ای مانند AMOC نیز بستگی دارد؛ سامانه‌ای که سرنوشت آن می‌تواند بر زندگی نسل‌های آینده در سراسر جهان تأثیر بگذارد. درک این پیچیدگی‌ها و یافتن راهکارهای نجات زمین، دقیقاً همان مسیری است که در «جشنواره اندیشمندان و دانشمندان جوان» با تکیه بر دانش و پژوهش‌های نخبگان جوان دنبال می‌شود.

منبع: Science News

خبرهای مرتبط

امروز: ۲۶ مرداد ۱۴۰۵