كيف قريبا قد ينكسر المحيط الأطلسي؟ وجد اثنان من العلماء الأشقاء إجابة – وهزوا العالم

ما الذي أثار القفزات؟ وكما خمن بروكر في أواخر الثمانينيات (وبعد 30 عامًا من الجدل) يتفق العديد من العلماء الآن على: تغييرات مفاجئة ودراماتيكية في الدورة الدموية الانقلابية في المحيط الأطلسي.

إن احتمال تغير المناخ بعنف كان له آثار ضخمة. ومع إطلاق المزيد من الكربون في الغلاف الجوي، أصبح بروكر وعلماء آخرون قلقين بشكل متزايد من أن ذلك لا يؤدي إلى تدهور الكوكب بالطريقة الثابتة والرتيبة التي تقول “ترتفع الحرارة”. لقد كانوا قلقين من أن البشر كانوا يدفعون المناخ نحو قفزة كبيرة. كتب في عام 1997: “لقد أثبت نظامنا المناخي أنه قادر على القيام بأشياء غريبة للغاية. نحن ندخل منطقة خطيرة ونستفز وحشا مشاكسا”. وما بقي كان سؤالا في غاية الأهمية: هل يمكن تحقيق قفزة؟ وتوقع؟

في تسعينيات القرن الماضي، وجد ديتليفسن أن تغير المناخ القديم البسيط ممل نوعًا ما، لكن هذا – كان هذا مثيرًا. بدأ بتحليل سجل قلب الجليد بحثًا عن علامات التحذير من القفزة القادمة. لقد كان يبحث عن الأنماط التي سبقت تلك الكوارث الـ 25، مثل البصمات في محتوى الأكسجين 18، أو في الكالسيوم. أي شيء سبق بشكل موثوق تغييرًا مفاجئًا. لكن التلميحات، إذا كانت موجودة على الإطلاق، كان من السهل تفويتها. كان العثور عليها في النهاية مشكلة إحصائية؛ ما هي الإشارة الحقيقية وما هي مجرد ضجيج. وفي بعض الأحيان، كان ديتليفسن يستعين بوالده، الذي كان أستاذ الرياضيات والهندسة في جامعة دنماركية أخرى. (شارك الأب والابن في كتابة ورقة بحثية في عام 2009 حول التحولات المناخية السريعة). طوال تلك السنوات، لم يجد ديتليفسن أبدًا علامة إنذار مبكر في بيانات قلب الجليد.

لكن في أماكن أخرى من الكوكب، كان العلماء يجمعون الأدلة على أن أجزاء معينة من النظام المناخي كانت تقترب من عتبات خطيرة وتحولات كبيرة من تلقاء نفسها: ذوبان الصفائح الجليدية في جرينلاند (ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 7 أمتار) والصفائح الجليدية في القطب الجنوبي (سبب آخر) 60 مترًا)، وموت غابات الأمازون المطيرة (خسارة لا حصر لها للتنوع البيولوجي)، والاضطراب الكارثي للرياح الموسمية (الجفاف الذي يؤثر على مليارات البشر).

وكانت اللجنة الدولية المعنية بتغير المناخ، وهي هيئة التحكيم الكبرى التي تضم مائتين أو نحو ذلك، تخصص المزيد من الصفحات في تقاريرها لهذا النوع من المخاطر. وكان العلماء يتقاربون حول اللغة فيما كانوا يرونه. لقد أطلقوا على العتبات اسم “نقاط التحول”.

نقاط التحول هي على الاطلاق في كل مكان. ألق الماء على النار، فيتقلص اللهب ولكنه يتعافى. قم بإلقاء كمية كافية من الماء وسوف تعبر العتبة وتطفئها. قم بإمالة الكرسي وسوف يتمايل قبل أن يستقر مرة أخرى على أقدامه الأربعة. ادفع بقوة أكبر، فيسقط. الولادة هي نقطة تحول. وكذلك الموت.

بمجرد قيامك بدفع النظام إلى نقطة التحول، تكون قد قمت بإزالة جميع المكابح. لا خروج. وكما قال تقرير مؤلف من 500 صفحة مؤخراً، فإن نقاط التحول المناخية “تشكل بعضاً من أخطر التهديدات التي تواجهها البشرية”. ويواصل التقرير أن تجاوز نقطة التحول “سوف يلحق ضرراً شديداً بأنظمة دعم الحياة على كوكبنا ويؤدي إلى أضرار جسيمة”. يهدد استقرار مجتمعاتنا

في عام 2019، أطلق الاتحاد الأوروبي مشروعًا بشأن نقاط التحول المناخية. Âشارك في هذا المشروع خمسون عالمًا من 15 دولة. أحد الأهداف الكبرى: تقييم المخاطر في المستقبل القريب، على سبيل المثال، بسبب إغلاق الدورة AMOC أو تحول الأمازون إلى سافانا. وقع Ditlevsen كقائد للمشروع. وكان شريكه نيكلاس بويرز، عالم فيزياء المناخ في جامعة ميونيخ التقنية في ألمانيا.

في أيام الدكتوراه، كان بويرز يسعى للحصول على شهادة في الرياضيات البحتة قبل أن يتخلى عنها. ويقول: “لا أريد أن أقول إنها كانت بلا معنى، لكنني لم أكن مهتمًا”. ومع ذلك، كان للمناخ مخاطر حقيقية. “إن النظام المناخي برمته معقد للغاية، حيث يمكن لجمال الرياضيات، ونظرية الاحتمالات والأنظمة الديناميكية ونظرية التعقيد، أن يلعب دوره حقًا”. لقد كان يحقق في علامات الإنذار المبكر في مجموعة متنوعة من مجموعات البيانات، وقرر التنقيب في AMOC.

بقدر ما تتمتع بسرعة المشي الطبيعية، فإن AMOC لديه معدل تدفق مفضل. يتم قياسها بـ سفيردروب، الذي سمي على اسم عالم المحيطات النرويجي هارالد سفيردروب، الذي قام في النصف الأول من القرن العشرين بتحديث دراسة المحيطات من خلال الكتب المدرسية والمناهج الدراسية الشاملة. ويختلف المعدل حسب الموقع، ولكن في هذه الأيام عند خط عرض 26 درجة شمالًا، يصل التدفق إلى 17 سفيردروب، أو 17 مليون متر مكعب في الثانية. يمكن أن تتأرجح Sverdrups لأعلى أو لأسفل، ولكن بمرور الوقت يعود التدفق إلى هذا المعدل المفضل. عندما يقترب النظام من نقطة التحول، على الرغم من ذلك، فإن شخصية من التقلبات التغيرات. مع AMOC، قد ترى أن معدل التدفق يكافح بشكل متزايد لاستعادة توازنه. وقد يبتعد السعر أكثر فأكثر عن خط الأساس المريح. وقد يستغرق النظام وقتًا أطول ليعود إلى حالته الروتينية. هذه الميزات – التعرج الأكبر، والعودة الأبطأ إلى القاعدة الأصلية – هي هاجس علماء الرياضيات. إذا كنت تريد رسم البيانات لنظام على وشك الانقلاب، فسترى نقاط البيانات تتبع أولاً مسارًا لطيفًا ويمكن التنبؤ به؛ ثم يصبح المسار متوترًا، ثم ينطلق في تقلبات واسعة النطاق. أصبح النظام أقل استقرارًا، ويستغرق وقتًا أطول للتعافي. يمكنك أن تشعر بالأسف تقريبًا لذلك. يمكنك الشعور بنوع من المرض.