گرمای شدید در اقیانوس‌ها از کنترل خارج شده است

بدون اقیانوس‌ها، تغییرات اقلیمی روی خشکی فاجعه‌بارتر خواهد بود. دریاها بیش از ۹۰ درصد از گرمای اضافی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای را جذب کرده‌اند و در عمل از انسان دربرابر اعمال خودش محافظت کرده‌اند. اما این کار هزینه‌ای دارد: اقیانوس نیز به‌سرعت درحال گرم شدن است و همان‌طور که در خشکی امواج گرما را داریم، بخش‌هایی از اقیانوس نیز می‌تواند افزایش دما را تجربه کند.

پژوهش جدیدی نشان می‌دهد این مشکل چقدر بدتر شده است. پژوهشگران آکواریوم خلیج مونته‌ری محاسبات خود را با تجزیه‌و‌تحلیل داده‌های دمای سطحی از سال ۱۸۷۰ تا ۱۹۱۹ شروع کردند که از سراسر جهان نمونه‌گیری شده بود (کشتی‌ها به‌مدت ۱۵۰ سال دمای اقیانوس را اندازه گرفته‌ بودند).

وقتی پژوهشگران از دماهای بالای تاریخی برای هر ماه در بخش‌های مختلف اقیانوس مطلع شدند، مبنایی از دماهای شدید دریا پیش از تشدید تغییرات اقلیمی در دست داشتند. در قرن ۱۹، فقط دو درصد از سطح اقیانوس چنین دماهای شدیدی را تجربه می‌کرد.

آن‌ها سپس داده‌های قدیمی‌تر را با خوانش‌هایی در همان مناطق که از سال‌های ۱۹۲۰ تا ۲۰۱۹ گرفته شده بود، مقایسه کردند. نتایج نشان می‌دهد که تا سال ۲۰۱۴، در نیمی از سطح اقیانوس دماهایی ثبت شده بود که زمانی شدید در‌ نظر گرفته می‌شد. تا سال ۲۰۱۹، این رقم به ۵۷ درصد رسید. طی ۱۵۰ سال، وقوع گرمای شدید به روالی عادی تبدیل شده بود.

این جهش‌های دمایی با افزایش کلی دمای آب که آن نیز ناشی از گرمایش جهانی است، فرق دارد. یکی از دلایل آن این است که با رسیدن زمستان دمای یک منطقه‌ی خاص می‌تواند کاهش پیدا کند و از اوج خود برگردد. همچنین، مکان‌هایی که افزایش‌ دما در آن اتفاق می‌افتد، می‌تواند در طول زمان متفاوت باشد، به این معنا که برخی مکان‌ها زودتر از مکان‌های دیگر تحت‌تأثیر قرار گرفته بودند. بنابراین، درحالی‌که تا سال ۲۰۱۴ در نیمی از سطح اقیانوس دماهای شدیدی ثبت شده بود، اقیانوس اطلس جنوبی در سال ۱۹۹۸ از این آستانه برگشته بود.

کایل ون هوتان، رئیس و مدیرعامل مرکز تحقیقات حیات دریایی لاگرهد که از نویسندگان مطالعه‌ی جدید است که به‌تازگی در مجله‌ی PLOS Climate منتشر شده است، می‌گوید:

تغییرات عمده‌ای هم‌اکنون در اقیانوس‌ها درحال رخ دادن است و فکر می‌کنیم این شاخصی که از گرمای دریا محاسبه کرده‌ایم، به توضیح علت آن کمک می‌کند. فکر می‌کنم گرمای شدید دریایی نسبت‌به چیزی که قبلا فکر می‌کردیم، مشکل بزرگ‌تری باشد.

ون هوتان پژوهش جدید را در مقام قبلی خود به‌عنوان دانشمند ارشد آکواریوم با همکاری زیست‌شناسی به نام کیسی تاناکا که اکنون در اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده است، انجام داد. بریجت سیگرز، اقیانوس‌شناس ناسا که در مطالعه مشارکت نداشت، می‌گوید:

روندهایی که آن‌ها مشاهده می‌کنند، با نتایج بسیاری از مقالات دیگر که نتیجه می‌گیرند امواج گرمای دریایی درحال فراوان‌تر شدن و گرم‌تر شدن هستند و به مدت طولانی‌تری می‌مانند، مطابقت دارد.

سیگرز از پژوهشگرانی بود که اخیراً گزارش کردند سال ۲۰۲۱ ششمین سال بسیار گرمی بود که تاکنون ثبت شده است.

به نقشه بالا نگاه کنید. هرچه منطقه قرمزتر باشد، ماه‌های بیشتری در آن دماهای بالاتر از خط پایه اندازه‌گیری‌شده بین سال‌های ۱۸۷۰ تا ۱۹۱۹ ثبت شده است. به بیان ساده‌تر، آنچه زمانی شدید در‌ نظر گرفته می‌شد، اکنون در مناطق قرمز به حالت عادی تبدیل شده است.

توجه کنید که چگونه در دهه‌ی ۱۹۸۰ گرمای شدید بیشتر در اطراف جنوبگان بود، اما در دهه‌ی ۲۰۱۰ در سراسر جهان به‌ویژه در اطراف استوا پراکنده شده است. ون هوتان می‌گوید: «این واقعاً نگران‌کننده است و با توزیع مرجان‌ها مطابقت دارد. صخره‌های مرجانی در دهه گذشته رویدادهای سفیدشد‌گی گسترده و چشمگیری را تجربه کرده‌اند.»

سفیدشدن مرجان‌ها زمانی اتفاق می‌افتد که آب‌های گرم مرجان‌ها را تحت استرس قرار می‌دهد و موجب می‌شود که آن‌ها جلبک‌های فتوسنتزکننده را رها کنند. این جلبک‌ها به آن‌ها در تولید انرژی کمک می‌کنند. بدون انرژی، مرجان‌ها می‌میرند و سرانجام اکوسیستم مرجانی فرومی‌پاشد.

نمودار بالا روش دیگری از نگاه به افزایش دما را بر‌ اساس کشور ارائه می‌دهد. مناطقی که ماه‌های بیشتری گرمای شدید دریایی را تجربه کردند، عبارت‌اند از مالدیو در اقیانوس هند، تانزانیا در ساحل شرقی آفریقا و میکرونِزی در اقیانوس آرام که همگی در امتداد خط استوا قرار دارند.

ممکن است متوجه استثنای آشکاری در روند کلی گرمایش در نقشه اول شده باشید. اقیانوس آرام در حوالی آمریکای جنوبی (لکه آبی‌رنگ بزرگ روی نقشه) به‌علت خیزش آب‌های سرد و عمیق دربرابر گرمای شدید مقاومت می‌کند. اما، ون هوتان هشدار می‌دهد که این مسئله نباید به‌عنوان نشانه‌ای درنظر گرفته شود که این منطقه تحت‌تأثیر تغییرات اقلیمی قرار نگرفته است. او می‌گوید: «این نقشه گرمایش نیست. همه جا درحال گرم شدن است. این نقشه وقوع گرمای شدید است. بنابراین، مناطق آبی بزرگ نیز ممکن است در‌ حال گرم شدن باشند (و در‌ واقع، درحال گرم‌شدن هستند).»

دانیل رودنیک، اقیانوس‌شناس مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس که در پژوهش جدید مشارکت نداشت، با این موضوع موافق است: مکان‌های مختلف به سرعت و به نوبت درحال گرم شدن هستند.

رودنیک اقیانوس آرام شمالی مطالعه می‌کند که در آن شاهد افزایش قابل‌توجه گرما در سال ۲۰۱۴ بود. او می‌گوید: «فکر می‌کنم داستان کلی این باشد که مناطق مختلف به نوبت به این وضعیت دچار می‌شوند. روندی کلی برای گرم شدن کل زمین وجود دارد، اما نحوه وقوع آن در هر منطقه متفاوت خواهد بود.»

عمق اقیانوس نقش مهمی در این مسئله دارد که مناطق چگونه تحت‌تأثیر قرار می‌گیرند. درحالی‌که عمق وسط اقیانوس آرام به آب‌های سردتر اجازه می‌دهد تا به سمت بالا بیایند، مناطق کم‌عمق‌تری که اطراف جزایر گرمسیری قرار دارند، تحت‌تأثیر این پدیده قرار نمی‌گیرند.

کشورهای جزیره‌ای درمعرض خطر بالاتری قرار دارند، زیرا وقتی که آب گرم‌تر می‌شود، بزرگ‌تر می‌شود. این پدیده «انبساط حرارتی» نام دارد. رودنیک می‌گوید: «همان توده از آب، حجم بیشتری می‌گیرد و بنابراین سطح آب دریا افزایش پیدا می‌کند.»

در‌ واقع، تقریباً نیمی از افزایش سطح آب دریا که ناشی از انسان است، حاصل روناب‌های یخچال‌هایی است که ذوب می‌شود و نیمه‌ی دیگر نتیجه‌ی این پدیده است که آب‌های گرم‌تر فضای بیشتری اشغال می‌کنند. اما به صورت محلی، تقریباً تمام تغییرات منطقه‌ای در افزایش سطح آب دریا به دلیل انبساط حرارتی است. هرچه آب‌های ساحلی گرم‌تر شود، سطح آب دریا افزایش بیشتری پیدا می‌کند. این وضعیت می‌تواند با رویدادهای گرمای شدید با سرعت بالایی اتفاق بیفتد، درحالی‌که افزایش سطح آب دریا براثر ذوب یخ‌ها با سرعت کمتری رخ می‌دهد.

پیامدهای اکولوژیکی افزایش گرما (هم ازنظر گرمایش کلی و هم ازنظر جهش‌های دمایی ناشی از گرمای شدید) هم آشکار و هم نامحسوس است. گونه‌هایی با توانایی فرار مانند ماهی‌ها درحال حرکت به سمت قطب‌ها هستند. ون هوتان می‌گوید برای مثال شاهد تغییرات چشمگیری در توزیع جغرافیایی صید شاه‌میگو در شمال شرقی آمریکا هستیم. قبلا مناطق صید آن‌ها در نیویورک و نیوجرسی واقع بود و اکنون دیگر وجود ندارد. درحال‌حاضر، مین (از ایالت‌های ایالات متحده) درحال رونق گرفتن است، اما ۱۰ سال دیگر ممکن است مین نیز پشت سر گذاشته شود و فقط کانادا ازنظر صید شاه‌میگو رونق داشته باشد.

به‌طور مشابه، ماهیگیرانی که در مناطق استوایی زندگی خود را با صید ماهی می‌گذارنند، ممکن است با حرکت جمعیت ماهی‌ها وسیله امرار معاش خود را از دست بدهند.

اما گونه‌هایی که در جای خود ثابت هستند مانند اسفنج‌ها و مرجان‌ها نمی‌توانند به مناطق سردتر بروند. ون هوتان می‌گوید: «گونه‌های ثابت احتمالاً آستانه‌هایی از گرما را خواهند دید که قدرت تحمل آن را ندارند و احتمالاً شاهد کاهش آن‌ها خواهید بود.»

گرمای شدید حتی برای گونه‌هایی که هم‌اکنون درحال مهاجرت تدریجی به سمت مناطق سردتر هستند، خطری اضافی ایجاد می‌کند. سیگرز می‌گوید:

وقتی این رویدادهای ناگهانی مانند امواج گرمای دریایی را دارید، زمانی برای سازگاری نخواهید داشت. بنابراین، آن‌ها می‌توانند موجب مرگ‌و‌میر بالایی شوند. این اتفاق در اکوسیستم‌های مختلف از صخره‌های مرجانی گرفته تا جنگل‌های کتانجک رخ می‌دهد و می‌تواند موجب مرگ پرندگان دریایی شود. احیای سیستم ممکن است سال‌ها طول بکشد، زیرا اگر نرخ مرگ‌و‌میر بالا باشد، اکوسیستم به سرعت حالت عادی برنخواهد گشت.

موضوع پیچیده‌تر اینکه، گرمای شدید اغلب با بادهای کم همراه است. بادها نقش مهمی در زنجیره غذایی اقیانوس دارند، زیرا آب را به هم می‌زنند و مواد غذایی را از اعماق بالا می‌آورند. موجودات فتوسنتزکننده کوچکی به نام فیتوپلانکتون به این مواد مغذی متکی هستند. فیتوپلانکتون‌ها غذای گونه‌های جانوری به نام زئوپلانکتون را تأمین می‌کنند که آن‌ها نیز غذای ماهی‌ها می‌شوند که سپس پستانداران دریایی و پرندگان دریایی از آن‌ها تغذیه می‌کنند. از دست رفتن فیتوپلانکتون‌ها به علت گرمای شدید به پایه زنجیره غذایی ضربه می‌زند.

علاوه‌بر‌این، فیتوپلانکتون‌ها بیشترین اکسیژن موجود در اتمسفر ما را تولید می‌کنند. ون هوتان می‌گوید:

واقعیت این است که ما دو ریه روی زمین داریم: یکی از آن‌ها سبز (جنگل‌ها) و دیگر آبی است (اقیانوس‌ها). اقیانوس‌ها بیش از نیمی از اکسیژنی را که تنفس می‌کنیم، تأمین می‌کنند. اغراق نیست اگر بگوییم که اقیانوس قلب تپنده سیستم اقلیمی ما است و برای حفظ زندگی انسان روی زمین کاملاً حیاتی است.

تنها راه برای حفط این سیستم پشتیبان حیات این است که انتشار گازهای گلخانه‌ای را به سرعت و به میزان زیادی کاهش دهیم. اقیانوس‌ها تحمل گرمای بیشتر از این را ندارند.