إن أحد أكثر الجوانب المثيرة للقلق لتغير المناخ هو الدور الذي تلعبه آليات التغذية الراجعة الإيجابية. بالإضافة إلى ارتفاع درجات الحرارة العالمية بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، هناك دفعة إضافية ناتجة عن إزالة الغابات وتحمض المحيطات (وعلى الأخص) اختفاء غطاء القطب الشمالي القطبي.
ومع ذلك ، وفقًا لدراسة جديدة أجراها فريق من الباحثين من مدرسة استكشاف الأرض والفضاء في جامعة ولاية أريزونا ، قد يكون من الممكن تجديد أجزاء من الغطاء الجليدي في القطب الشمالي. من خلال تقنية الهندسة الجيولوجية التي تعتمد على المضخات التي تعمل بالرياح ، يعتقدون أنه يمكن تحييد واحدة من أكبر آليات ردود الفعل الإيجابية على هذا الكوكب.
وقد ظهرت دراستهم التي تحمل عنوان "إدارة الجليد في القطب الشمالي" مؤخرًا في مجلة Earth's Future ، وهي مجلة عبر الإنترنت نشرها الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي. كما يشيرون ، فإن المعدل الحالي الذي يختفي فيه الجليد في القطب الشمالي مقلق للغاية. علاوة على ذلك ، من غير المحتمل أن تكون البشرية قادرة على مكافحة ارتفاع درجات الحرارة العالمية في العقود القادمة دون وجود الغطاء الجليدي القطبي.
ومما يثير القلق بشكل خاص معدل اختفاء الجليد القطبي ، والذي كان واضحًا تمامًا في العقود الأخيرة. وقدر معدل الخسارة بما يتراوح بين 3.5٪ و 4.1٪ لكل عقد ، مع انخفاض إجمالي بنسبة 15٪ على الأقل منذ عام 1979 (عندما بدأت قياسات الأقمار الصناعية). لجعل الأمور أسوأ ، فإن معدل فقدان الجليد يتسارع.
من خط أساس يبلغ حوالي 3 ٪ لكل عقد بين 1978-1999 ، ارتفع معدل الخسارة بشكل كبير منذ 2000s - لدرجة أن نطاق الجليد البحري في عام 2016 كان ثاني أدنى مستوى تم تسجيله على الإطلاق. كما ذكروا في مقدمتهم (وبدعم من مصادر عديدة) ، من المرجح أن تزداد المشكلة سوءًا من الآن وحتى منتصف القرن الحادي والعشرين:
"لوحظ ارتفاع متوسط درجات الحرارة العالمية بشكل خطي مع ثاني أكسيد الكربون التراكمي2 ومن المتوقع أن تستمر في ذلك ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة ربما 3 درجات مئوية أو أكثر بحلول نهاية القرن. ستستمر منطقة القطب الشمالي في التسخين بسرعة أكبر من المتوسط العالمي. من المتوقع حدوث انخفاضات على مدار السنة في الجليد البحري في القطب الشمالي في جميع السيناريوهات تقريبًا ، وخالٍ تقريبًا من الجليد (<106 كم2 الجليد البحري لمدة خمس سنوات متتالية) يعتبر المحيط المتجمد الشمالي "مرجحًا" بحلول عام 2050 في سيناريو العمل كالمعتاد. "
أحد أسباب ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي أسرع من بقية الكوكب بسبب ردود فعل قوية من الجليد البياض. بشكل أساسي ، يعكس الثلج الثلجي الطازج ما يصل إلى 90٪ من ضوء الشمس بينما يعكس الجليد البحري ضوء الشمس مع بياض يصل إلى 0.7 ، في حين أن المياه المفتوحة (التي تحتوي على بياض قريبة من 0.06) تمتص معظم ضوء الشمس. Ergo ، مع ذوبان المزيد من الجليد ، يتم امتصاص المزيد من ضوء الشمس ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة في القطب الشمالي.
مدى الجليد البحري في القطب الشمالي (تغطي المنطقة ما لا يقل عن 15٪ من الجليد البحري) في سبتمبر 2007 (المنطقة البيضاء). يشير المنحنى الأحمر إلى متوسط 1981-2010. الائتمان: المركز الوطني للبيانات الثلجية والجليديةلمعالجة هذا القلق ، قام فريق البحث - بقيادة ستيفن جيه ديش ، الأستاذ في مدرسة استكشاف الأرض والفضاء - بدراسة كيفية ارتباط الذوبان بالتقلبات الموسمية. بشكل أساسي ، يزداد الجليد البحري في القطب الشمالي بمرور الوقت لأن الجليد الجديد (المعروف أيضًا باسم "جليد العام الأول") ، الذي يتم إنشاؤه مع كل شتاء يمر ، يبلغ سمكه عادةً مترًا واحدًا (3.28 قدمًا).
إن الجليد الذي يبقى على قيد الحياة في الصيف في القطب الشمالي قادر على النمو ويصبح "جليد متعدد السنوات" ، بسمك نموذجي من 2 إلى 4 أمتار (6.56 إلى 13.12 قدمًا). ولكن بفضل الاتجاه الحالي ، حيث يزداد الصيف دفئًا بشكل تدريجي ، فإن "جليد العام الأول" قد استسلم للذوبان الصيفي والتكسر قبل أن ينمو. في حين أن الجليد متعدد السنوات كان يتألف من 50 إلى 60 ٪ من جميع الجليد في المحيط المتجمد الشمالي في الثمانينيات ، بحلول عام 2010 ، فقد شكل 15 ٪ فقط.
مع وضع ذلك في الاعتبار ، نظر ديش وزملاؤه في حل ممكن يضمن أن "جليد العام الأول" سيكون لديه فرصة أفضل للبقاء في الصيف. من خلال وضع الآلات التي ستستخدم طاقة الرياح لتوليد المضخات ، يقدرون أنه يمكن جلب المياه إلى السطح خلال فصل الشتاء في القطب الشمالي ، عندما يكون لديها أفضل فرصة للتجميد.
استنادًا إلى حسابات سرعة الرياح في القطب الشمالي ، يحسبون أن توربين الرياح مع شفرات بقطر 6 أمتار من شأنه أن يولد كهرباء كافية بحيث يمكن لمضخة واحدة رفع المياه إلى ارتفاع 7 أمتار ، وبمعدل 27 طنًا متريًا ( 29.76 طن أمريكي للساعة. سيكون التأثير الصافي لهذا هو صفائح أكثر سمكا من الجليد في المنطقة المصابة بأكملها ، والتي سيكون لها فرصة أفضل للبقاء على قيد الحياة في الصيف.
بمرور الوقت ، ستتسبب التغذية المرتدة السلبية الناتجة عن زيادة الجليد في امتصاص أشعة الشمس أقل من المحيط المتجمد الشمالي ، مما يؤدي إلى مزيد من التبريد والمزيد من تراكم الجليد. هذا ، كما يزعمون ، يمكن القيام به على ميزانية متواضعة نسبيًا تبلغ 500 مليار دولار سنويًا للقطب الشمالي بأكمله ، أو 50 مليار دولار سنويًا لـ 10 ٪ من القطب الشمالي.
في حين أن هذا قد يبدو شخصية ضخمة ، إلا أنهم يسارعون إلى الإشارة إلى أن الجبيرة التي تغطي القطب الشمالي بأكمله بمضخات لتكوين الجليد - والتي يمكن أن تنقذ تريليونات من الناتج المحلي الإجمالي وحياة لا تعد ولا تحصى - تعادل فقط 0.64 ٪ من الناتج المحلي الإجمالي العالمي الحالي (الناتج المحلي الإجمالي) 78 تريليون دولار. بالنسبة لبلد مثل الولايات المتحدة ، فهي تمثل 13٪ فقط من الميزانية الفيدرالية الحالية (3.8 تريليون دولار).
وعلى الرغم من وجود العديد من جوانب هذا الاقتراح التي لا تزال بحاجة إلى العمل عليها (والتي يعترف ديش وفريقه تمامًا) ، يبدو أن المفهوم سليم من الناحية النظرية. فهي لا تأخذ في الاعتبار الطريقة التي يرتبط بها التغير الموسمي وتغير المناخ في القطب الشمالي فحسب ، بل تقر أيضًا بأنه من غير المحتمل أن تكون البشرية قادرة على معالجة تغير المناخ دون اللجوء إلى تقنيات الهندسة الجيولوجية.
وبما أن الجليد في القطب الشمالي هو أحد أهم الأشياء عندما يتعلق الأمر بتنظيم درجات الحرارة العالمية ، فمن المنطقي أن نبدأ من هنا.
