يلاحظ الناس تقلبات الجو بدهشة وتساؤل، بينما يدور بين العلماء جدل عنيف حول مستقبل المناخ على الأرض: هل يتجه العالم حقا إلى الدفء ؟ أم أنه يبرد ؟. وبين النقيضين تتزاحم البراهين العلمية، فالديمقراطية هي منطق العلم الحق. وهي منطق هذا المقال - البحث.

أصبح موضوع التغيرات المناخية التي ينتظر أن يتعرض لها العالم في مستقبله القريب موضوعا مثيرا، للجدل وللكثير من التكهنات. ويعتقد الكثير من العلماء أنه سيكون للزيادة المنتظرة لما يسمى بغازات الصوبة الزجاجية في جو الأرض نتيجة تزايد النشاط الإنساني أثر مباشر على مناخ الأرض يؤدي إلى ازدياد درجة حرارتها وإلى تغيرات في مناطق توزيع الأمطار وتدرجية الضغط الجوي والمناطق الصالحة لزراعة المحاصيل، وكذلك إلى ذوبان جليد الأقطاب مما سيرفع من منسوب سطح البحر ويغرق المناطق الساحلية والعامرة بالسكان على اتساع العالم كله.

حبس الحرارة

وغازات الصوبة الزجاجية هي تلك التي توجد بجو الأرض في نسب صغيرة وهي التي تسبب دفء الأرض فمن خلالها تنفذ إشعاعات الشمس ذات الموجات المتوسطة وكذلك الإشعاعات تحت الحمراء ذات الموجات الطويلة لتصل إليها وبواسطتها تحتفظ الأرض بهذه الإشعاعات لأنها تعيق هروبها عندما ترتد من سطحها. ولولا وجود هذه الغازات لكان كوكب الأرض باردا وبلا حياة مثله مثل باقى الكواكب والأجرام السماوية الأخرى التي لا توجد بأجوائها هذه الغازات ذات الخواص الفريدة، تأثير هذه الغازات على الأرض هو أنها تحبس الحرارة في جوها كما يحبس الزجاج الحرارة في الصوبة الزجاجية، ومن هنا كانت تسميتها.

ومن غازات الصوبة الزجاجية غازات ثاني أكسيد الكربون والميثان وبخار الماء والأوزون وغيرها من الغازات والتي توجد في جو الأرض بنسب صغيرة جدا، ومما يثير قلق العلماء أن نسبة الكثير من هذه الغازات قد زادت أخيرا نتيجة الزيادة الكبيرة في النشاط الإنساني بمعدلات لم تستطع الطبيعة أن تمتصها. وقد تسبب التزايد الكبير في استخدام الوقود الحفري ( الفحم والغاز والبترول ) خلال العصر الصناعي، وبالذات بدءا من القرن التاسع عشر بل ومنذ سنوات ما بعد الحرب الكونية الثانية إلى زيادة كمية ثاني أكسيد الكربون في الجو بدرجة كبيرة، كما زادت نسبة غاز الميثان أيضا زيادة كبيرة نتيجة ازدياد عمليات التحلل العضوي التي صاحبت التزايد السكاني. فاتساع مساحات زراعة الأرز وانتشار حظائر تربية الماشية وتضخم مساحات القمامة خارج المدن وازدياد حرائق الغابات زادت من نسبة غاز الميثان في الجو حتى تضاعفت منذ منتصف القرن التاسع عشر. ويعتقد الكثير من العلماء أن زيادة هذه الغازات في جو الأرض سيؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها.

ثاني أكسيد الكربون

ولثاني أكسيد الكربون أهمية خاصة في دورة الحياة ذاتها، فهو المصدر الرئيسي للكربون الذي يدخل في عملية البناء الضوئي في الأجزاء الخضراء من النبات، والتي يتم فيها تخليق المركبات العضوية المعقدة من مواد بسيطة مثل الماء وثاني أكسيد الكربون. وفي ميزان الطبيعة تتعادل على وجه التقريب كمية ثاني أكسيد الكربون التي تدخل في عملية البناء الضوئي التي يقوم بها النبات مع الكمية التي يخرجها الحيوان في أثناء عملية التنفس، أو تلك التي كانت تطلق في الجو من حرق الأشجار التي كانت تشكل مصدر الطاقة الوحيد عند الإنسان قبل العصر الصناعي. كان ما يخرج من ثاني أكسيد الكربون من عملية حرق الأشجار محدودا وقابلا للاستيعاب بواسطة النبات الذي كان يغطي مساحات كبيرة من سطح الأرض. وقد تغير الميزان تماما مع بدء عصر الصناعة والتوسع في حرق الفحم والغاز والبترول، فزادت نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون التي تطلق في الجو بحرق هذه المواد إلى درجة فاقت قدرة النبات بل والطبيعة كلها على استيعابه، فزادت نسبته في الجو من 270 جزءا في المليون عند بدء العصر الصناعي إلى 350 جزءا في المليون في ثمانينيات القرن العشرين، وكانت أسرع معدلات الزيادة في العقود الثلاثة الأخيرة عندما زادت نسبة ثاني أكسيد الكربون في الجو من 315 جزءا إلى 350 جزءا في المليون ، فيما بين سنتي 1957 و1987.

ومما يثير القلق أن هذه الزيادات الكبيرة في غازي ثاني أكسيد الكربون والميثان تصاحبها زيادة كبيرة في غاز أكسيد النيتروز، وهو أحد غازات الصوبة الزجاجية الذي زاد وجوده في الجو نتيجة ازدياد استخدام المخصبات الأزوتية في الزراعة. وقد تسببت هذه الزيادات في قلق المهتمين بشئون البيئة، وفي مطالبتهم بأن تقوم الحكومات باتخاذ إجراءات حاسمة على المستوى الدولي للإقلال من غازات الصوبة الزجاجية في الجو.

جدل مستمر

وعلى الرغم من أن هناك الكثير من العلماء ممن يعتقدون جزما بأن العالم في طريقه إلى الدفء، إلا أن هناك عددا آخر يعتقدون أن ميزان الطبيعة معقد أشد التعقيد وأنه كامل ومتزن ولديه القدرة على تصحيح مساره كلما تعرض للخلل، وأن الذي يحكم التغيرات المناخية العالمية عوامل كثيرة بالإضافة إلى عامل زيادة غازات الصوبة الزجاجية في جو الأرض، وأن حصر هذه العوامل ومعرفة كنهها هي أمور لم تستكمل بعد ولذلك فهم يدعون إلى التريث خاصة أن الإجراءات التي يطلبها البيئيون باهظة الكلفة، ستؤدي إلى كساد اقتصادي وتبديد ثروة كان يمكن أن تنفق في التكيف مع عالم سترتفع فيه درجة الحرارة، هذا إن صحت نظرية أولئك الذين ينادون بحتمية دفء الأرض، إذا استمر نمط ومعدل النشاط الإنساني على ما هو عليه الآن.

تقلبات درجة الحرارة في الماضي القريب

يختلف العلماء في تفسير قياسات درجة الحرارة، التي تمت في مواقع كثيرة في العالم، خلال السنوات المائة والعشرين الماضية. فالذين يعتقدون في تأثير غازات الصوبة الزجاجية على درجة حرارة الجو يرون أن القياسات تشير إلى أن هناك زيادة في متوسط درجة حارة الجو خلال هذه السنوات بمقدار نصف درجة مئوية، كما أنهم يؤكدون أن معظم سنوات عقد الثمانينيات من القرن العشرين كانت دافئة بشكل لافت، كما أن صيف سنة 1990 بالذات كان أحر صيف على الإطلاق. على أن الكثير من علماء الجو لا يفسرون هذه القياسات على النحو الذي ذهب إليه هؤلاء العلماء، فهم يرون أن ازدياد درجة الحرارة لم يكن منتظما عبر سنوات هذه القياسات فقد ارتفعت في الستين عاما التي سبقت سنة 1938 ثم انخفضت بعد ذلك وحتى سنة 1975 بمعدلات خشي بعض العلماء أن تكون نذيزا لبدء عصر جليدي جديد! ثم انعكس الاتجاه بعد هذه الفترة وحتى وقتنا هذا. ومثل هذه التقلبات تثبت أنه لا توجد علاقة بين درجة حرارة الجو ونسبة ثاني أكسيد الكربون وغازات الصوبة الزجاجية فيه. ولعل من المفيد أن نذكر هنا أن معظم علماء الجو يرون أن زيادة درجة الحرارة في السنوات الأخيرة حدثت خلال الليل لا النهار مما كان له أثر حسن على نمو المحاصيل الزراعية.

تقلبات درجة الحرارة في الماضي السحيق

وإذا عدنا إلى الماضي السحيق فإننا نجد أن مناخ الأرض قد انتابته تغيرات جذرية منذ مليونين من السنين، فحول هذا التاريخ بدأت فترة فريدة في تاريخ الأرض تميزت بتراكم الثلوج عند الأقطاب، وبظهور اختلافات كبيرة في درجة الحرارة في مختلف مناطق الأرض وبين الليل والنهار. وهذه الظواهر لم تحدث في تاريخ الأرض الطويل إلا لفترات محدودة جدا، فقد كان مناخ الأرض على طول تاريخها معتدلا، ولم تكن درجات الحرارة متباينة تباينا كبير باختلاف مناطق الأرض كما لم يكن بالأقطاب ثلوج. وفي خلال المليوني سنة الأخيرة من تاريخ الأرض حدثت تقلبات هائلة في المناخ، فقد امتدت الثلوج من الأقطاب، وزحفت لتغطي مساحات شاسعة من سطح الأرض لسبع عشرة مرة على الأقل، شكلت كل مرة منها عصرا جليديا قلت فيه درجة الحرارة وتغيرت فيه مناطق توزيع الأمطار والنبات والحيوان، وبعد كل مرة كانت الثلوج تتراجع نتيجة دفء الأرض لفترات فصلت بين العصور الجليدية، وتراوحت مدتها بين 000, 10 و 000, 12 سنة. ونحن اليوم ومنذ 10,800 سنة في واحدة من هذه الفترات الدافئة، ولذلك فليس من المستبعد أن نكون قرب عصر جليدي جديد.

والدارس لدورات تقدم الثلوج يلاحظ أن مدة فترات العصور الجليدية تراوحت بين 100,000 و 120,000 سنة، ويعتقد الكثير من العلماء أن طول هذه الفترات مرتبط بالتغيرات الدورية لموقع الأرض بالنسبة للشمس مصدر الحرارة لها نتيجة التغيرات التي تحدث لمدارها ولمحورها. وعلى الرغم من أنه يمكن تفسير دورات تقدم الجليد ومدتها بسبب هذه التغيرات الفلكية، فإنه يصعب إرجاع النهاية المفاجئة لعصور الجليد وتغير الجو السريع بعد ذلك إلى هذه التغيرات فقط، فقد يعود ذلك إلى عوامل أخرى مثل تفاعل جو الأرض مع المحيط العالمي.

الدفء الحالي

وإذا نحن راجعنا فترة الدفء الحالية التي تسبب عنها تراجع ثلوج العصر الجليدي الأخير، الذي كان في أوجه منذ 15,000 سنة عندما كانت الثلاجات تغطي أجزاء شاسعة من قارات نصف الكرة الشمالي، فإننا نجد أنه على الرغم من أن الاتجاه كان نحو الدفء خلال فترة تراجع الجليد التي بدأت منذ 10,800 سنة، فإن هذه الزيادة لم تكن منتظمة طوال الفترة، فقد تقلبت بين الزيادة والنقصان فكانت في أقصاها منذ 7,000 سنة عندما ارتفعت درجة حرارة الجو إلى متوسط يفوق الحديث بدرجتين مئويتين، كما تقلبت درجة الحرارة خلال الألف سنة الأخيرة، فقد ارتفعت لحوالي المائتي عام خلال القرنين العاشر والثاني عشر الميلاديين وهي الأعوام التي وجد الفايكنج فيها جزيرة جرينلاند - المليئة بالثلوج في الوقت الحاضر- خضراء يمكن العيش عليها، كما انخفضت درجة الحرارة في نصف الكرة الشمالي في الفترة بين سنة 1600 وسنة 1850 ميلادية حين تغطت مساحات كبيرة من الأراضي المزروعة في الوقت الحاضر في سويسرا وإيطاليا بالثلوج. ومن العلماء من يعتقد أن دفء العصر الحديث هو رد فعل لهذا العصر الجليدي الصغير الذي انتهى في منتصف القرن التاسع عشر.

ويبدو من هذا العرض أنه لا توجد علاقة بين هذه التقلبات في درجة الحرارة ونسبة غازات الصوبة الزجاجية في الجو والتي ارتفعت نسبتها من 200 جزء في المليون وقت أوج العصر الجليدي الأخير إلى 270 جزءا في المليون منذ 7,000 سنة ، وثبتت عند هذا الحد حتى منتصف القرن التاسع عشر على الرغم من كثرة تقلبات درجة الحرارة ارتفاعا وانخفاضا خلال هذه الفترة، وثبات نسبة غازات الصوبة الزجاجية فيها.

النماذج الرياضية

تقلبات درجة حرارة الأرض تعتمد إذن على عوامل كثيرة بعضها معلوم لنا وبعضها لا نعرف عنه أو عن كنهه الكثير ولذلك فإن مسألة التنبؤ بما سيحمله المستقبل من تقلبات هي أمر صعب حقا ، ومع ذلك فليس أمامنا من بديل عند الإقدام على هذه العملية غير استخدام النماذج الرياضية التي يدخل فيها العلماء ما يعرفونه من العوامل المؤثرة في المناخ بالكمبيوتر ، ليروا ماذا سيحمله المستقبل لو أن أحد أو بعض هذه العوامل سيتغير. وهناك عدد من النماذج الرياضية التي يعمل عليها العلماء في الولايات المتحدة وأوربا.

وعلى الرغم من أن جميع النماذج الرياضية تدخل في حسابها عوامل مشتركة استنبطت من مبادئ فيزيقا الجو، فإن كل واحد منها يأتي بنتائج مختلفة. صحيح أن هناك اتفاقا عاما. بينها على أن درجة حرارة الأرض ستزاد إذا حدث وتضاعفت نسبة غازات الصوبة الزجاجية في جو الأرض، إلا أنها تختلف في تقدير هذه الزيادة بين 1,5 و 4,5 درجة مئوية. وفي خلال السنوات الماضية غيرت النماذج من تقديرها لمقدار الزيادة إلى النصف، عندما عدلت عوامل الجو الداخلة فيها بعد أن تحسنت معارفنا عنها، أو أضيفت إلى هذه العوامل المؤثرة عوامل جديدة، مثل غطاء السحاب الذي يعكس إشعاعات الشمس ويؤثر سلبا على درجة حرارة الجو، أو تيارات المحيط التي تنقل الحرارة من مكان إلى مكان.

وتختلف النماذج الرياضية أيضا في تحديد الأماكن التي سيصيبها المطر عندما يحدث الدفء في الأرض. ولعل هذه الجزئية من نتائج هذه النماذج ذات أهمية خاصة لعالمنا العربي الذي يقع في نطاق المناطق القاحلة أو شبه القاحلة. وهنا نرى أن النماذج تختلف في تحديد مناطق الأمطار فمنها ما يستنتج أن مناطق الصحاري المدارية ستنال قسطا من الأمطار ومنها ما لا يستنتج ذلك. ومثل هذه الاختلافات لا بد أن تقودنا إلى الاعتقاد بأن هذه النماذج لا تزال بعيدة عن الكمال. والحقيقة أن الملاحظة المباشرة تقودنا إلى ذلك أيضا فجميع النماذج تتفق في التنبؤ بأن نصف كرة الأرض الشمالي سيناله دفء أكبر من ذلك الذي سينال نصف الكرة الجنوبي، وهذا يخالف الاتجاه الذي سجلته وتسجله محطات قياسات درجة الحرارة في نصفي الكرة الأرضية.

الملاحظة تنكر

وإذا كانت كل النماذج الرياضية متفقة على أن زيادة فعلية في درجة الحرارة لا بد أن تحدث مع تزايد غازات الصوبة الزجاجية، وهو ما لا تؤيده الملاحظة الفعلية، فهل يعود ذلك إلى خطأ أساسي في هذه النماذج أو إلى وجود عوامل أخرى تكون قد امتصت هذا الدفء؟ هل يمكن أن يكون سطح المحيط العالمي قد امتص الدفء؟ أو هل يمكن أن تكون هناك عوامل أخرى عادلت تأثير هذا الدفء ؟ هل يمكن أن يكون نشاط البراكين مثلا سببا في تعويض هذا الدفء الذي كانت كل النماذج تتنبأ به ؟ البراكين تؤثر سلبا على درجة الحرارة لأنها تطلق غبارها فيعلق بالجو، ويعكس أشعة الشمس، ويعيق وصول جزء من إشعاعاتها إلى الأرض.

وقد تأثر جو الأرض بالفعل في عام 1991 نتيجة النشاط البركاني، الكبير الذي حدث في جزر الفلبين فانخفضت درجة الحرارة خلال ذلك العام.

الخلاصة

يثير موضوع تأثير الإنسان على مناخ الأرض قضايا علمية كثيرة، ويدفع الإنسان للقيام بالبحث العلمي المنظم لمعرفة أسرار الكون الذي يعيش فيه. فمن الواضح من العرض السابق أن الكثير من العوامل التي تؤثر في نظام هذا الكون الواسع والمتشابك غير معروف للإنسان. ولذلك فإنه سيكون من سبق الأمور أن يبدأ الإنسان في اتخاذ خطوات يغير بها نظام البيئة قبل معرفة أكثر دقة عن نظام هذا الكون. وبطبيعة الحال فإن العمل على الإقلال من إطلاق غازات الصوبة الزجاجية في الجو هو شيء حميد في ذاته. فمهما اختلفت وجهات النظر حول أثر زيادة هذه الغازات على المناخ، فإن أحدا لا يختلف في أن زيادتها مفسدة لحياة الإنسان. القضية الحقيقية هي في أن الخطوات التي يفكر العالم الصناعي في اتخاذها لوقف الزيادة في هذه الغازات خطوات باهظة الكلفة، إذ إنها تتعلق بإدخال تحسينات في تصميم السيارات أو في زيادة الكساء النباتي فوق سطح البحر، بتخصيب البحر بما ينقصه من عناصر، أو بإطلاق ستائر معدنية في الفضاء لها أضلاع يمكن تعديلها لإدخال القدر المطلوب من إشعاعات الشمس إلى الأرض، أو غير ذلك من الأمور المكلفة، والتي سيدفع ثمنها في النهاية دول العالم الفقيرة. وفي رأي المتواضع أن العلاج الحقيقي للإقلال من غازات الصوبة الزجاجية في الأرض هو في البحث عن مستقبل عمليات التصنيع الكثيف، وفي مستقبل أنماط الاستهلاك الهائلة والسائدة اليوم في العالم الصناعي.