به راستی ما از گرما و تاثیر ناشی از آن چه می‌دانیم؟
گرمایش در قطب جنوب
بررسی‌های دانشمندان نشان داده که در حدود ۱۵میلیون سال پیش گرمای بی‌سابقه‌ای به طور موقت قطب جنوب را در برگرفت و به‌واسطه این افزایش ناگهانی درجه‌حرارت، چهره سبز قطب جنوب برای همیشه دگرگون شد.
صفحات یخی قطب جنوب، نزدیک ۳۴میلیون سال پیش شکل گرفتند و با گرم‌تر شدن هوا، چشم‌اندازهایی مثل توندرا هم در نیوزيلند و شیلی امروزی پدیدار شد.
گرم شدن هوا در قطب جنوب مسبب اصلی شکل‌گیری سواحل و درختان مخروطی است. در سال ۲۰۱۲ میلادی زمین‌شناسان موفق شدند در رسوبات به دست آمده از صفحه یخی رأس (Ross Ice Sheet) مقادیر فراوانی از بقایای برگ‌های روغنی را استخراج کنند. این صفحه یخی با مساحت بالغ بر 487هزارکیلومترمربع، بزرگ‌ترین صفحه یخی قطب جنوب است.
زمین‌شناسان می‌گویند: «رسوباتی که در دوره میوسن یعنی دورانی که وضعیت هوا در شرایط نسبتا معتدلی قرار داشته، از خاک قطب جنوب خارج شده درنهایت به اقیانوس‌ها راه پیدا کرده است. بقایای بسیاری از برگ‌های روغنی به‌دست آمده از قطب جنوب نشان می‌‌دهد که نه‌تنها گیاهان بسیاری در سواحل قطب جنوب رشد کردهاند بلکه حتی آنالیز شیمیایی این رسوبات هم بیانگر این واقعیت است که هوا در آن زمان بسیار گرم‌تر از آنچه سابق بر این تصور می‌‌شد، بوده است.»
زمانی که یک گیاه از بین می‌رود، بخش اعظم آن تجزیه می‌شود به استثنای دانه‌های گرده و بخش مومی شکل آن که بدان بخش روغنی گفته می‌شود.
برگ‌های روغنی در رسوبات مختلف به دام می‌افتند و به شکل فسیل‌های مولکولی حفظ می‌شوند. دانشمندان برای تحقیقات در این زمینه از رسوبات دوره میوسن، بخش‌های روغنی را استخراج کردند و آن‌ها را در یک اسپکترومتر - دستگاهی که ایزوتوپ‌ها را از یکدیگر جدا می‌کند - قرار دادند، از این برداشت ترکیبات شیمیایی متنوعی به‌دست آمده است.
محققان حاضر در این تحقیق تایید کردهاند که بخش‌های روغنی با نگه داشتن مقادیر مختلفی از ایزوتوپ‌های آب که گیاه در زمان حیاتش آن‌ها را جذب کرده، مي‌توانند اطلاعات باارزشی از وضعیت جوی عصر خود ارائه دهند. آن‌ها در مقاله‌ای که در تاریخ ۱۷ ژوئن سال ۲۰۱۲ در مجله (Geo Nature Science) چاپ شده، به این موضوع اشاره کردهاند که امروزه بارش‌های قطب جنوب از نوع ایزوتوپ‌های سبک‌تر است؛ چراکه عملا در بخش‌های پایین‌تر از استوا تبخیر به وفور رخ مي‌دهد و ابری که به قطب مي‌رسد، تقریبا تمام باران خود را از دست داده است.
تیم تحقیقاتی توانسته دوتریم بیشتری را در نمونه رسوبات روغنی پیدا کند و ترکیب این داده‌ها با مدل‌های مختلف جوی آن‌ها را به این نتیجه‌گیری رسانده که گرم‌تر بودن اقیانوس‌ها در دوره میوسن منجر به افزایش میزان تبخیر شده است. در نتیجه ابرها در آن زمان مملو از قطرات آب بوده اند و به همین واسطه باران بیشتری هم در آن دوره در قطب باریده است.
ذرات گرده‌ای که این محققان در رسوبات قطب جنوب یافته‌اند، نشان مي‌دهد که دو گونه مختلف درختی در آن عصر در قطب جنوب وجود داشته است: درخت راش با نام علمی Nothofagus fusca و بوته مخروطی شکلی از جنس Podocarpidites.
دانشمندان می‌گویند که گرده‌های هیچ‌کدام از دو گونه فوق‌الذکر نمی‌توانسته‌اند زیاد از گیاه موردنظر دور افتاده باشند، بنابراین به احتمال زیاد این درختان در قطب جنوب رشد کردهاند و نه آن‌طور که تحقیقات پیشین عنوان کرده بود در نیوزيلند!
رابطه گرمایش در قطب جنوب با وضعیت کنونی چیست؟
دانشمندان معتقدند درست است که درجه حرارت هوای قطب جنوب در دوره میوسن نسبت به دوران حاضر خیلی گرم‌تر بوده اما این یافته‌ها می‌توانند ارتباطی با روند گرمایش کنونی جهان داشته باشند.
براساس مطالعات فضایی موسسه گودارد (Goddard Institute) که زیرمجموعه‌ای از مرکز مطالعات ناساست، از سال 1880 میلادی تاکنون متوسط درجه حرارت زمین در سطح جهانی نزدیک ۱۴ درجه فارنهایت (8/0درجه سیلسیوس) افزایش یافته است که حدود دو‌سوم این افزایش از سال 1975 به این طرف بوده. ممکن است که این رقم از نظر شما خیلی زیاد نباشد اما وقتی به صورت تجمعی به آن نگاه کنید، متوجه اثربخشی آن خواهید شد.
دانشمندان معتقدند که درک الگوهای بارندگی در دوره میوسن ممکن است به آن‌ها کمک کند که متوجه شوند با گرم‌تر شدن کره زمین، رطوبت تا چه اندازه ای تغییر خواهد کرد.
مارک پاگانی (Mark Pagani) یک بیوژئوشیمیست از دانشگاه ییل است که می‌گوید: «تغییرات گرمایشی به‌شدت بر چرخه گردش آب در کره زمین تاثیرگذار است و قطعا مي‌تواند مشکلات حادی برای کره زمین ایجاد کند؛ چراکه برای هیچ جامعه‌ای آسان نیست که خود را با تغییرات عمده در میزان آب مصرفی وفق دهد و این امر متضمن هزینه‌های زیادی خواهد شد. تحقیقات نشان داده که بدون‌تردید در آینده تغییرات جایگزینی در چرخه گردش آب رخ خواهد داد که سبب مي‌شود بعضی مناطق خشک‌تر و بعضی دیگر بارانی‌تر شوند.»
مارک پاگانی دلیل این امر را تغییرات درجه حرارت معرفی مي‌کند. او چنین نتیجه‌گیری می‌کند: «ممکن است که 20میلیون سال قبل از نظر ما انسان‌ها زمانی بسیار بعید به نظر برسد اما از نظر زمین و وضعیت جوی، این زمان چندان هم دور نیست. وضعیت شیمیایی جو زمین مسلما با دوران حاضر چندان تفاوتی نداشته بنابراین شاید بهتر است که ما امروز برای حل فاجعه گرمایش جهانی کاری انجام دهیم چون شاید زمان ما هم زیاد طولانی نباشد.»
فرضیات نیازمند بررسی‌های بیشتر
تعداد زیادی از دانشمندان تا به امروز برای خنک کردن کره زمین پیشنهاداتی ارائه کردهاند که مبنای تمامی آن‌ها هم پراکنش نور خورشید بوده است اما روش‌های پیشنهادی نه‌تنها بايد عملی باشند بلکه در عین حال بايد ملاحظات بهداشتی، زیست‌محیطی و اقتصادی هم در آن‌ها لحاظ شده باشد.
چندی پیش یکی از محققان مرکز تحقیقاتی دیویدسون انگلستان (Davidson Institute)، نظریه جدیدی را درمورد مقابله با پدیده گرمایش جهانی مطرح کرد که البته واکنش‌های منفی و مثبت بی‌شماری را هم در پی داشت. در این نظریه آمده که دی‌اکسیدتیتانیوم مي‌تواند باعث پراکنش اشعه‌های خورشید شود و زمین را خنک کند.
دی‌اکسیدتیتانیوم در اصل یک ترکیب شیمیایی غیرسمی است که معمولا در کرم‌های ضدآفتاب کارآیی دارد. این ماده شیمیایی را در ضمن می‌توان در رنگ‌های مخصوص نقاشی، جوهرها و حتی غذا هم پیدا کرد. براساس فرضیات این نظریه چنانچه امکان پخش ذرات این ماده شیمیایی در اطراف جو زمین باشد، آنگاه بعضی از تشعشعات خورشیدی مجددا به فضا باز خواهند گشت. پیشنهادکنندگان این فرضیه به منظور عملی ساختن این کار گفته‌اند که بايد بالن‌هایی با قابلیت پرواز در ارتفاعات مناسب به کار گرفته شوند و این ترکیب خاص شیمیایی را در فضا پخش کنند. پیتر دیویدسون(Peter Davidson) ، مدیر مسوول این موسسه تحقیقاتی گفته است که این ایده اولین‌بار در سال 1991 پس از آتشفشان کوه پیناتوبو (Pinatubo Mountain) فیلیپین در ذهن او جرقه زده است. آقای دیویدسون، مدیر یک شرکت مشاوره‌ای انگلیسی با نام دیویدسون است.
او در ادامه سخنان خود افزود: «در سال 1991 پس از آتشفشانی کوه پیناتوبو در حدود 20 میلیون تن دی‌اکسیدسولفور وارد استراتوسفر جو شد. وارد شدن این حجم دی‌اکسیدسولفور باعث شکل‌گیری مه نسبتا غلیظی از اسید سولفوریک در جو زمین شد در نتیجه برای مدت دوسال درجه حرارت در سطح جهانی حدود یک چهارم درجه فارنهایت (معادل 5/0درجه سیلسیوس) افت کرد. اسیدسولفوریک مي‌تواند باعث تخریب لایه اوزون شود و حتی مي‌تواند باران‌های اسیدی و خشکسالی را بیشتر از پیش تشدید کند اما در مقابل دی‌اکسیدتیتانیوم یک ترکیب غیرسمی و پایدار در جو است که در پراکنش نور خورشید هفت برابر بیشتر از اسید سولفوریک کارآیی دارد.»
درست است که فرضیاتی از این دست شاید در نظر اول جذاب جلوه کنند اما همچنان بايد مسیرهای آزمون و خطای بیشتری طی کرد تا اطمینان حاصل شود که طرح‌های پیشنهادی وضعیت را از آنچه که هست، وخیم‌تر نخواهند کرد.
گرمایش جهانی و افزایش اوزون
اوزون لایه‌های پایین جو یک آلاینده است که هم به انسان‌ها و هم به گیاهان آسیب وارد می‌کند. محققان دانشگاه گوتنبرگ در 30 ژوئن سال 2011 گفته بودند که تغییرات اقلیمی پتانسیل آن را دارند که آشکارا گیاهان شمال و مرکز قاره اروپا را تا اواخر این قرن در معرض خطری غیرقابل جبران قرار دهند؛ چراکه گرمایش جهانی باعث تغییر جریانات جوی مي‌شود و به این واسطه اوزون بیشتری از بخش فوقانی جو به بخش‌های زیرین تراوش مي‌کند.
دانشمندان می‌گویند که تغییر میزان توزیع اوزون در بخش‌های فوقانی جو یک مشکل جدی است؛ چراکه نتیجه آن چیزی به جز تغییر در میزان امواج ماوراء بنفشی که در خلال فصل بهار و تابستان به سطح زمین راه پیدا مي‌کنند، نیست. پیش‌بینی‌ها در سال‌های قبل حاکی از آن بوده که ادامه این روند میزان امواج ماوراء بنفش را تا اواخر قرن حاضر در عرض‌های جغرافیایی 9 درصد افزایش خواهد داد و متاسفانه این خبر خوشایندی نیست.
تهیه و تنظیم: فرناز حیدری
