اقیانوس منجمد شمالی با وسعتی بیش از 14 میلیون کیلومتر مربع، کوچکترین و کم‌عمق‌ترین اقیانوس‌های جهان است. این اقیانوس همچنین جزو سردترین اقیانوس‌ها نیز است. سکوی یخ گسترده دریایی در نزدیکی مرکز آن شناور است که در زمستان طولانی، سرد و تاریک منبسط می‌شود و در تابستان منقبض می‌شود، زیرا خورشید در ارتفاع بیشتری در آسمان قرار دارد. هر ساله معمولا در ماه سپتامبر (مهرماه)، پوشش یخ دریا به کمترین سطح خود می‌رسد. آمار آن در سال 2020 معادل 3.74 میلیون کیلومتر مربع بود، که شامل دومین و کوچکترین اندازه‌گیری در 42 سال گذشته بوده و تقریبا نصف اندازه‌ای که در سال 1980 داشته است، شده است. هر ساله با گرم شدن آب و هوا، قطب شمال یخ‌های کمتری را در خود نگه می‌دارد. در ادامه با آی‌تی‌رسان همراه باشید تا دلایل و اثرات تغییرات آب و هوایی بر اقیانوس منجمد شمالی را مشاهده کنید.

اثرات گرم شدن کره زمین در سراسر جهان احساس می‌شود، اما در هیچ کجای کره زمین به اندازه قطب شمال چشمگیر نیستند. قطب شمال دو تا سه برابر سریع‌تر از هر مکان دیگر روی زمین گرم می‌شود و تغییرات گسترده‌ای را در اقیانوس منجمد شمالی، اکوسیستم‌های آن و 4 میلیون نفری که در قطب شمال زندگی می‌کنند‌، آغاز می‌‌کند.

برخی از آنها غیر منتظره هستند. آب گرم‌تر برخی از گونه‌ها را به سمت شمال و به عرض‌های جغرافیایی بالاتر می‌کشاند. یخ نازک‌تر، افراد بیشتری را از طریق قطب شمال با کشتی‌های تفریحی، کشتی‌های باری و کشتی‌های تحقیقاتی حمل می‌کند. یخ و برف تقریباً می‌توانند آب زیر آن از بین ببرند، اما تغییرات آب و هوایی اجازه می‌دهد تا نور بیشتری در آن جاری شود.

نور مصنوعی در شب‌های قطب

نور در قطب شمال بسیار مهم است. جلبک‌هایی که پایه و اساس شبکه غذایی اقیانوس منجمد شمالی را تشکیل می‌دهند، نور خورشید را به قند و چربی تبدیل می‌کنند که در نتیجه ماهی‌ها و در نهایت نهنگ‌ها، خرس‌های قطبی و انسان از آن تغذیه می‌کنند. در عرض‌های جغرافیایی زیاد در قطب شمال در اعماق زمستان، خورشید به مدت 24 ساعت در زیر افق باقی می‌ماند. به آن شب قطبی می‌گویند. در قطب شمال، در یک سال شش ماه روز طول می‌کشد و شب نیز به همان اندازه طولانی خواهد بود.

محققانی که اثرات از دست دادن یخ را مطالعه می‌کردند، رصدخانه ها را در پاییز سال 2006، قبل از یخ‌زدگی فیبورد، در قطب شمال مستقر کردند. هنگامی که نمونه‌برداری در بهار سال 2007 آغاز شد، تقریباً 6 ماه در آنجا مستقر شدند و داده‌ها را در طول شبی طولانی و تلخ قطبی جمع‌آوری کردند.

آنچه آنها تشخیص دادند، باعث شد همه چیز تغییر کند!

زندگی در تاریکی

دانشمندان در آن زمان تصور کردند که شب قطبی پدیده جالبی نیست. آن‌ها می‌گفتند که آن مانند دوره مرده‌ای است که در آن زندگی جریان ندارد و اکوسیستم در یک حالت تاریک و سرد قرار می‌گیرد. انتظار نمی‌رفت که مقدار زیادی از این اندازه‌گیری‌ها انجام شود، بنابراین محققان وقتی داده‌ها را مشاهده کردند، بسیار متعجب شدند و متوجه شدند که جریان زندگی اصلا توقف نمی‌کند!

زئوپلانکتون‌های قطبی یا همان حیوانات ریز میکروسکوپی کوچکی که جلبک می‌خورند، در چیزی به نام مهاجرت عمودی در زیر یخ و در شب‌های قطبی حرکت می‌کنند. موجودات دریایی در تمام اقیانوس‌های جهان این کار را انجام می‌دهند، در طول روز برای پنهان شدن از چشم شکارچیان احتمالی، در تاریکی به عمق آب اقیانوس می‌روند و شب‌ها برای تغذیه روی خشکی و زمین ظاهر می‌شوند.

ارگانیسم‌ها برای این کار از نور به عنوان نشانه استفاده می‌کنند، بنابراین نمی‌توانند در طول شب قطبی به تغذیه نپردازند. در حال حاضر می‌دانیم که شب قطبی شورشی علیه فعالیت‌های اکولوژیکی است. ریتم‌های طبیعی زندگی روزمره در تاریکی همچنان ادامه دارد. صدف‌ها از نظر چرخه‌ای باز و بسته می‌شوند، پرندگان دریایی تقریباً در تاریکی مطلق شکار می‌کنند، میگوهای نامرئی و حلزون‌های دریایی برای تولیدمثل در جنگل‌های دریایی جمع می‌شوند و گونه‌های آب‌های عمیق مانند عروس دریایی در هنگام تاریکی هوا به اندازه کافی تاریک می‌شوند تا از شکارچیان در امان بمانند.

برای بیشتر موجودات فعال در این دوره، ماه، ستاره‌ها و شفق قطبی نشانه‌های مهمی هستند که رفتار آنها را به ویژه در مناطقی از قطب شمال که تحت پوشش یخ دریا نیست، هدایت می‌کند. اما با گرم شدن آب و هوای قطب شمال و افزایش فعالیت‌های انسانی در منطقه، این منابع نور طبیعی در بسیاری از نقاط نامرئی خواهند بود و توسط نور مصنوعی بسیار قوی‌تر از بین می‌روند.

نور مصنوعی

تقریباً یک چهارم کل موجودات زمین در معرض نور مصنوعی پراکنده در شب قرار دارند، زیرا از جو به زمین بازتاب می‌شود. تعداد کمی مکان تاریک باقی مانده است و نور شهرها، خطوط ساحلی، جاده‌ها و کشتی‌ها تا فضای خارج از فضای زمین قابل مشاهده است.

حتی در مناطق کم‌جمعیت قطب شمال، آلودگی نوری قابل‌توجه است. مسیرهای حمل و نقل، اکتشاف نفت و گاز و شیلات با عقب‌نشینی یخ دریا به منطقه گسترش می‌یابد و نور مصنوعی را در شب تاریک قطبی می‌فرستد.

هیچ موجودی فرصت سازگاری مناسب با این تغییرات را نداشته است، تکامل در مقیاس زمانی بسیار طولانی‌تری امکان‌پذیر است. در همین حال، حرکات موزون زمین، ماه و خورشید نشانه‌های خوبی را برای حیوانات قطب شمال طی هزاره‌ها ارائه داده است. بسیاری از رویدادهای بیولوژیکی، مانند مهاجرت، جستجوی غذا و تولید مثل، بسیار قابل پیش‌بینی هستند.

در مطالعه اخیر انجام شده در مجمع‌الجزایر مرتفع قطب شمال سوالبارد، بین سرزمین اصلی نروژ و قطب شمال، مشخص شد که چراغ‌های داخل کشتی تحقیقاتی بر روی ماهی و زئوپلانکتون حداقل 200 متر پایین تأثیر می‌گذارد. موجوداتی که در زیر سطح می‌چرخند و از نفوذ ناگهانی نور آشفته شده‌اند، به طرز چشمگیری واکنش نشان می‌دهند، برخی به سمت پرتو شنا می‌کنند و برخی دیگر با خشونت به اطراف دیگر شنا می‌کنند.

پیش‌بینی تأثیر نور مصنوعی از کشتی‌هایی که اخیرا در قطب شمال بدون یخ حرکت می‌کنند، بر اکوسیستم‌های شب‌های قطب که تاریکی را برای مدت طولانی‌تری از انسان می‌دانند، دشوار است. اینکه چگونه حضور سریع انسان در قطب شمال بر اکوسیستم تأثیر می‌گذارد نگران‌کننده است، اما سوالات ناخوشایندی نیز برای محققان وجود دارد. اگر بسیاری از اطلاعاتی که درباره قطب شمال جمع‌آوری کرده‌ایم، از دانشمندان مستقر در قایق‌هایی با نور روشن بدست آمده باشد، وضعیت اکوسیستم چقدر می‌تواند طبیعی باشد؟

علوم دریایی قطب شمال در حال ورود به سکوهای دوری هستند که بدون هیچ‌گونه نور و اندازه‌گیری نمی‌توانند در تاریکی کامل دوام بیاورند.

جنگل‌های زیر آب

با عقب‌نشینی یخ‌های دریایی از سواحل گرینلند، نروژ، آمریکای شمالی و روسیه، دوره‌های آب‌های آزاد طولانی‌تر می‌شوند و نور بیشتری به کف دریا می‌رسد. ناگهان، اکوسیستم‌های ساحلی که دویست هزار سال زیر یخ پنهان شده‌اند، اکنون دوباره برگشته‌اند. این می‌تواند خبر خوبی برای گیاهان دریایی مانند جلبک دریایی باشد، جلبک‌های دریایی قهوه‌ای بزرگ که در آب سرد با نور و مواد مغذی کافی رشد می‌کنند.

برخی از گونه‌های ماهی دریایی که در کف دریا بوده‌اند و با موج و جریان شناور هستند، می‌توانند تا 50 متر (175 فوت) تقریباً با همان ارتفاع ستون Nelson’s در میدان ترافالگار لندن رشد کنند. اما جلبک دریایی به دلیل سایه ایجاد شده توسط یخ دریا و شستشوی آن بر بستر دریا معمولا از بالاترین عرض‌های جغرافیایی از بین می‌روند. این جنگل‌های سرسبز زیر آب قرار است با کوچک شدن یخ دریا توسعه یافته و رشد کنند. با این حال کلپ‌ها ورود جدیدی به قطب شمال نیستند. آنها زمانی بخشی از رژیم سنتی گرینلند بودند و محققان و کاوشگران قطبی بیش از یک قرن پیش آنها را در سواحل شمالی مشاهده کردند.

برخی از گونه‌های ماهی دریایی ممکن است پس از آخرین عصر یخبندان در سواحل قطب شمال پخش شده باشند. اما بیشتر جنگل‌های دریایی قطب شمال در مقایسه با توده‌های وسیع جلبک دریایی که مانند ساحل‌های کالیفرنیا در آمریکا قرار دارند، کوچکتر و نسبت به تکه‌هایی در آب‌های عمیق‌تر هستند، محدودترند.

شواهد اخیر از نروژ و گرینلند نشان می‌دهد که جنگل‌های دریایی کلپ‌ها در حال گسترش هستند و دامنه‌های آن‌ها را به سمت قطب افزایش می‌دهد. انتظار می‌رود این گیاهان اقیانوس با گرم شدن قطب شمال بزرگتر شده و رشد بیشتری داشته و باعث ایجاد نقاط بیشتری برای زندگی گونه‌ها در اطراف شوند. گستردگی کامل جنگل‌های دریایی کلپ قطب شمال تا حد زیادی دیده و ثبت نشده است، اما مدل‌سازی می‌تواند به تعیین میزان تغییر و رشد آنها از سال 1950 در قطب شمال کمک کند.

حفره جدید کربن

اگرچه جلبک‌های دریایی بزرگ به هر شکل و اندازه‌ای وجود دارند، اما بسیاری از آنها به طرز قابل توجهی شبیه درختان هستند. بدن آنها دارای تنه‌های بلند، مانند تنه درخت اما انعطاف‌پذیرتر است. پوشش گیاهی جنگل کلپ مانند برگ با تیغه‌های مسطح پر شده است، در حالی که پایه‌ها با وصل شدن جلبک دریایی به سنگ‌های زیرین مانند ریشه عمل می‌کنند.

برخی از انواع کلپ‌های دریایی قطب شمال می‌توانند بیش از ده متر رشد کرده و تاج پوششی بزرگ و پیچیده‌ای را به حالت معلق در ستون آب تشکیل دهند که دارای یک طبقه زیر سایه و محافظت شده است. این جنگل‌های دریایی دقیقاً مانند جنگل‌های در خشکی می‌توانند مانند زیستگاه‌ها، مناطق پرورشی و منابع تغذیه‌ای برای بسیاری از حیوانات و ماهیان از جمله ماهی، پولاک، خرچنگ، خرچنگ دریایی و جوجه تیغی دریایی را فراهم ‌کنند.

جلبک دریایی یک پرورش‌دهنده سریع است و کربن را در بافت چرم‌مانند خود ذخیره می‌کند. بنابراین گسترش آنها در قطب شمال برای آب و هوای جهانی چه معنایی دارد؟ پرورش جنگل‌های زیر دریای کلپ مانند احیای جنگل‌ها در خشکی، می‌تواند با هدایت کربن از جو، به کاهش تغییرات آب و هوایی کمک کند.

اگر بخواهیم به چیز بهتری اشاره کنیم، برخی از مواد کلپ از دریچه دریایی قطع شده و از آب‌های کم‌عمق ساحلی خارج می‌شود و به اعماق اقیانوس جایی که به طور موثر از چرخه کربن زمین خارج می‌شود، می‌رود. گسترش جنگل‌های کلپ دریایی در امتداد سواحل قطب شمال زمین می‌تواند به یک حفره برای گرفتن کربن در حال رشدی که توسط انسان با انتشار دی اکسید کربن تولید می‌شود، تبدیل شده و در اعماق دریا نگه داشته شود.

آنچه در دریای قطب شمال اتفاق می‌افتد کاملاً بی‌نظیر است؛ این جنگل‌های اقیانوسی در بیشتر مناطق دیگر جهان وجود دارند. به طور کلی، میزان جهانی جنگل‌های کلپ دریایی به دلیل موج گرما در اقیانوس‌ها، آلودگی، گرم شدن درجه حرارت و شیوع چرنده‌ها مانند جوجه تیغی‌های دریایی روند نزولی دارد.

اصلا جای تعجبی ندارد که همه خبرها خوب نیستند. تجاوز به جنگل‌های دریایی کلپ می‌تواند حیات وحش بی‌نظیر را در قطب شمال از بین ببرد. جلبک‌هایی که زیر یخ زندگی می‌کنند، جایی برای رفتن نخواهند داشت و ممکن است به کلی نابود شوند. گونه‌های دریایی کلپ سازگارتری ممکن است جایگزین ماهی‌های کلپ دریایی قطب شمال مانند Laminaria solidungula شوند. اما جلبک دریایی مجموعه‌ای از گونه‌هاست که با ذوب شدن یخ‌ها بیشتر به اعماق مناطق می‌روند.

تعرض به قطب شمال

میلن اینلت، در شمال جزیره بافین، نوناووت، کانادا، بیش از هر بندر دیگر در قطب شمال کانادا شاهد ترافیک دریایی است. بیشتر روزها در طول دوره آب آزاد، کشتی‌هایی به طول 300 متر بندر مملو از سنگ آهن را از معدن رودخانه ماری در نزدیکی ترک می‌کنند. سالانه بین 71 تا 82 کشتی از این منطقه عبور می‌کنند که بیشتر آنها به بندرهای شمال اروپا می‌روند یا از بندرها به اینجا می‌آیند.

کشتی‌های مسافرتی، کشتی‌های گارد ساحلی، قایق‌های تفریحی، یخ شکن‌های تحقیقاتی، کشتی‌های باری و قایق‌های محکم بادی پر از گردشگر نیز در این منطقه مستقر هستند. گرم شدن بی‌سابقه هوا و کاهش یخ دریا صنایع جدید و سایر فعالیت‌ها را به قطب شمال جذب کرده است. جوامعی مانند Pond Inlet در دو دهه گذشته شاهد سه برابر شدن ترافیک دریایی بوده‌اند.

این کشتی‌ها با حمل انبوهی از مسافران بین‌راهی که از روتردام، هامبورگ، دانکرک و جاهای دیگر سوار می‌شوند، از سراسر جهان به قطب شمال می‌آیند. این گونه‌ها که بعضی از آنها برای مشاهده با چشم غیرمسلح خیلی کوچک هستند، در آب و ماسه پمپاژ شده در مخازن داخل کشتی نگه داشته می‌شوند. آنها همچنین به بدنه و سایر سطوح بیرونی می‌چسبند که آلودگی بیولوژیکی یا بیوفولینگ نامیده می‌شود.

برخی از آنها از سفر به قطب شمال جان سالم به در می‌برند و با تخلیه آب و بارگیری آن در محیط آزاد می‌شوند. کسانی که زنده می‌مانند، ممکن است تخمک، اسپرم یا لارو آزاد کنند.

بسیاری از این موجودات بی‌ضرر هستند، اما برخی ممکن است مهاجمان تازه‌ای باشند که ممکن است آسیب‌زا باشند. تحقیقات در کانادا و نروژ نشان داده است که گونه‌های غیر بومی مهاجم مانند اسب کهر و سرخاب (جانوری که از جنس سخت پوستان است و به سنگ‌های ساحلی و ته کشتی و غیره می‌چسبد و به شکل بلوط است) می‌توانند از حمل و نقل کشتی به قطب شمال زنده بمانند. این امر با توجه به اینکه گونه‌های مهاجم یکی از مهمترین دلایل انقراض در سراسر جهان است، اکوسیستم‌های قطب شمال را به خطر می‌اندازد.

مسیرهای گسترده

نگرانی در مورد گونه‌های مهاجم بسیار فراتر از Pond Inlet رفته است. حدود 4 میلیون نفر در قطب شمال زندگی می‌کنند. بسیاری از آنها در امتداد سواحل مواد مغذی و زیستگاه حیاتی را برای حیوانات گسترده‌ای مانند نوعی ماهی قطب شمال، خوک دریایی، خرس قطبی، نهنگ و میلیون‌ها پرنده مهاجر فراهم می‌کنند.

با گرم شدن آب، فصل حمل و نقل طولانی‌تر می‌شود و مسیرهای جدید مانند گذرگاه شمال غربی و مسیر دریای شمال (در امتداد سواحل قطب شمال روسیه) در حال باز شدن هستند. برخی از محققان انتظار دارند که مسیری در قطب شمال تا اواسط قرن قابل عبور باشد. افزایش ترافیک کشتی تعداد و انواع موجودات منتقل شده به آب‌های قطب شمال را بزرگتر می‌کند و به تدریج شرایط مناسب‌تر احتمال بقای آنها را بهبود می‌بخشد.

پیشگیری، اولین راه برای جلوگیری از ورود گونه‌های مهاجم به قطب شمال است. اکثر کشتی‌ها باید آب کشتی خود را با استفاده از مواد شیمیایی یا فرآیندهای دیگر تصفیه کنند و یا آن را عوض کنند تا حرکت موجودات مضر به مکان‌های جدید محدود شود. طبق دستورالعمل‌ها به کشتی‌ها توصیه می‌شود که از پوشش‌های ویژه‌ای روی بدنه استفاده کرده و آنها را مرتباً تمیز کنند تا از سوخت‌گیری زیستی جلوگیری کنند. اما این اقدامات پیشگیرانه همیشه قابل اعتماد نیستند و تأثیر آنها در محیط‌های سردتر به خوبی درک نشده است.

بهترین روش بعدی، شناسایی سریع مهاجمان پس از ورود آنها است. آن‌ها پس از ورود باید به وسیله ناظران پاکسازی شوند. اما تشخیص زودهنگام نیاز به نظارت گسترده‌ای دارد که می‌تواند در قطب شمال چالش برانگیز باشد. مراقبت از ورود گونه جدید می‌تواند شبیه جستجوی سوزن در انبار کاه باشد‌، اما جوامع شمالی ممکن است راه‌حلی ارائه دهند.

محققان در نروژ، آلاسکا و کانادا راهی را برای آسان‌تر کردن جستجوی گونه‌هایی پیدا کرده‌اند که باعث آسیب به جاهای دیگر شده‌اند و می‌توانند شرایط محیطی قطب شمال را تحمل کنند. نزدیک به دوازده مهاجم شانس زیادی برای تسخیر در قطب شمال کانادا دارند.

در این میان خرچنگ بزرگ قرمز، بومی دریای ژاپن، دریای برینگ و اقیانوس آرام شمالی با سرما سازگار است. این موجود در سال 1960 برای بهبود صنعت ماهیگیری به عمد به دریای بارنتس وارد شد و اکنون در امتداد سواحل نروژ و دریای سفید به جنوب گسترش می‌یابد. این موجود یک شکارچی بزرگ و پرشور است که در کاهش صدف‌های برداشت شده، جوجه تیغی‌های دریایی و دیگر گونه‌های آهسته‌رو نقش دارد. امکان دارد خرچنگ بزرگ قرمز در آب آورده‌شده کشتی‌ها نیز سالم بماند.

نوع دیگری از این موجودات، صدف پیرابند است که بر روی گیاهان آبزی سرسبز در زیستگاه‌های ساحلی می‌چسبد و سنگ‌های برهنه را پشت سر می‌گذارد. همچنین این موجود در سواحل شرقی آمریکای شمالی انگلی ایجاد کرده است که باعث بیماری لکه‌های سیاه در ماهی‌ها می‌شود، و ماهی‌های بالغ را تحت فشار قرار داده و باعث بیماری آن‌ها می‌شود، موجودات نابالغ را بکشد و باعث آسیب روده‌ای به پرندگان و پستانداران که آن‌ها را می‌خورند، می‌شود.

ردیابی بقایای ژنتیکی

اگر این گونه‌های جدید به Pond Inlet وارد شوند، ممکن است بر ماهیان و پستاندارانی که آن‌ها را شکار می‌کنند و می‌خورند، تاثیر بگذارد. پس از چندین سال که تعداد کمی از گونه‌های غیربومی مانند نوعی کرم به نام (Marenzellaria viridis) و آمفیپود ساکن که احتمالا قبلا کشف شده است، اکنون جزو گونه‌های تهاجمی به شمار می‌روند. مشخص شده است که هر دوی این موجودات به چگالی بالا می‌رسند، ویژگی‌های رسوب کف دریا را تغییر می‌دهند و با گونه‌های بومی رقابت می‌کنند.

بافین لند شرکتی است که معدن Mary River را اداره می‌کند. این شرکت اکنون در تلاش است تا تولید سالانه سنگ آهن خود را دو برابر کند. در صورت پیشروی، 176 حامل سنگ معدن در فصل آب‌های آزاد از ورودی میلن عبور می‌کنند.

اگرچه آینده حمل و نقل قطب شمال اکنون نامشخص است، اما این یک روند صعودی است که باید آن را مشاهده کرد. محققان در کانادا در حال کار با شرکای بومی در جوامع با فعالیت حمل و نقل بالا از جمله چرچیل، مانیتوبا، Pond Inlet ،Iqaluit در نوناووت؛ Salluit، کبک و نائین، نیوفاندلند هستند تا یک شبکه نظارت بر گونه‌های مهاجم را ایجاد کنند. یکی از این روش‌ها شامل جمع‌آوری آب و آزمایش آن برای بقایای ژنتیکی از فلس، مدفوع، اسپرم و سایر مواد بیولوژیکی است.

این دی‌ان‌ای محیطی (eDNA) به راحتی جمع می‌شود و می‌تواند به شناسایی موجوداتی کمک کند که گرفتن آنها دشوار است یا فراوانی کمی دارند. این تکنیک همچنین دانش پایه‌ای راجع به تنوع زیستی ساحلی در مناطق دیگر با کشتیرانی بالا، که یک گام اساسی در تشخیص تغییرات آینده است، بهبود یافته است. برخی از گونه‌های غیربومی قبلاً در بندر چرچیل با استفاده از نظارت eDNA و سایر روش‌های نمونه‌گیری از جمله ماهی‌های دریایی، نوعی ماهی رنگین‌کمانی و گونه‌های تهاجمی پاروپا شناسایی شده‌اند.

اکنون اقداماتی برای گسترش شبکه در سراسر قطب شمال به عنوان بخشی از استراتژی شورای گونه‌های مهاجم غیربومی قطب شمال برای کاهش گسترش گونه‌های مهاجم در حال انجام است.

برخی قطب شمال را اغلب خط مقدم بحران آب و هوا می‌نامند و به دلیل سرعت گرمایش، این منطقه درگیر هر نوع تهاجم، از گونه‌های جدید تا مسیرهای حمل و نقل جدید شده است. این نیروها می‌توانند حوضه اقیانوس را به طور کامل بازسازی کنند. قطب شمال سریع‌تر از آنچه دانشمندان بتوانند حتی آن را درک کنند، در حال تغییر است. با این وجود فرصت‌هایی مانند رشد حفره‌های کربنی وجود دارد که می‌تواند به نفع حیات‌وحش و افرادی باشد که در آنجا زندگی می‌کنند. همه تغییرات در جهان در حال گرم شدن کاملا منفی نخواهند بود. در قطب شمال نیز مانند هرجای دیگر‌، برندگان و بازندگانی در این راه وجود خواهد داشت.

نوشته تغییرات آب و هوایی، عامل ورود گونه‌های مهاجم به اقیانوس منجمد شمالی! اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.

گرمایش جهانی در حال‌حاضر خیلی زودتر از پیش‌بینی مدل‌های هواشناسی، بخش‌هایی از جهان را گرم‌تر از دمای قابل‌تحمل بدن انسان کرده است.

بررسی داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی نشان می‌دهد که هم‌اکنون مناطقی در پاکستان و امارت متحده عربی وجود دارند که درجه حرارت آن‌ها در برخی از ساعات روز، از آستانه مرگ‌آور برای انسان عبور می‌کند.

دمای حباب مرطوب (Wet bulb temperature)، معیاری از حرارت و رطوبت است که از طریق یک دماسنج پوشیده با پارچه مرطوب به دست می‌آید. در دماهای حباب مرطوب بالاتر از ۳۵ درجه سانتی‌گراد، بدن انسان نمی‌تواند با عرق کردن خودش را خنک کند، اما دماهای پایین‌تر از آن هم می‌توانند کشنده باشند، همانطور که موج گرمای اروپا در سال 2003 بدون آنکه از دمای ۲۸ درجه سانتی‌گراد عبود کند جان هزاران نفر را گرفت.

یک تیم تحقیقاتی با تحلیل داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی نقاط مختلف دنیا متوجه شدند که از سال 1979 تا الان درجه‌حرارت‌های حباب مرطوب در این ایستگاه‌ها بین ۲۷ و ۳۵ درجه سانتی‌گراد در نوسان بوده‌اند. هرچند ۳۵ درجه سانتی‌گراد یک آستانه بسیار مهم محسوب می‌شود اما دماهای پایین‌تر از آن هم می‌توانند خطرناک و مر‌گ‌آور باشند؛ به همین خاطر گروه تحقیق این دماها را هم در بررسی‌های خود وارد کردند.

تام متیو (Tom Matthews) از دانشگاه لوکزامبورگ در انگلیس می‌گوید: بررسی همه این دماها نشان‌دهنده وجود ریسک بزرگی برای سلامت انسان است و می‌توانیم بگوییم که ما در حال نزدیک شدن به آستانه خطرناک ۳۵ درجه سانتی‌گراد هستیم. نتایج نشان می‌دهند که برخی مناطق زمین برای مدت کوتاهی در طول روز از این آستانه عبور کرده‌اند.

تیم تحقیق با بررسی داده‌های هواشناسی دیگری نیز که مبتنی بر مشاهدات درجه‌حرارت و رطوبت و همچنین مدلسازی‌های مختلف بود تایید کردند که این دمای آستانه اتفاق افتاده است. تحلیل‌های آن نشان می‌دهند که با گرم شدن حدود ۲.۳ درجه‌ای زمین، چندین منطقه در خلیج فارس هر ۳۰ سال یکبار شاهد دمای ۳۵ درجه سانتی‌گراد خواهند بود. بد نیست بدانید که زمین هم‌اکنون به خاطر فعالیت‌های انسانی حدود ۱ درجه‌سانتی‌گراد گرم‌تر شده است.

البته چنین درجه حرارت‌های بالایی تاکنون کشورهای حاشیه خلیج فارس را تحت تاثیر قرار داده‌اند، اما این کشورها تاحدودی ظرفیت کافی برای برآورده کردن نیازهای مربوط به تهویه هوا را دارند. اما متیو هشدار می‌دهد که با تغییرات مداوم آب و هوا، بخش‌های بزرگی از هند و پاکستان هم تحت تاثیر دماهای بالاتر قرار خواهند گرفت ولی این کشورها ظرفیت سازگاری با این شرایط را ندارند. حتی اگر آن‌ها قادر به این کار شوند، نیاز به انرژی زیادی برای خنک کردن خواهند داشت و اگر انرژی مذکور از سوخت‌های فسیلی تامین شود به گرم‌تر شدن هر چه بیشتر زمین کمک خواهد کرد.

البته عدم قطعیت‌هایی هم درباره خواندن داده‌های درجه حرارت و رطوبت چندین ایستگاه هواشناسی به‌خاطر نحوه کالیبره کردن آن‌ها وجود دارد، اما متیو می‌گوید که تصویر کلی کاملا روشن است.

استفان شرود (Steven Sherwood) از دانشگاه New South Wales استرالیا که در این مطالعه شرکت نکرده است می‌گوید: نتایج تحقیق حاضر هرچند قطعی نیست، اما یک مورد متقاعدکننده درباره درجه حرارت زمین است. این مطالعه نشان می‌دهد که چنین شرایط حادی که فراتر از آستانه تحمل بدن انسان است ممکن است در آینده نزدیک حداقل در چند نقطه زمین اتفاق بیفتد.

با این‌حال، کلر هوی‌ساید (Clare Heaviside) از دانشگاه لندن که مطالعات زیادی در این زمینه داشته است، نسبت به تمرکز بیش‌ازحد روی آستانه ۳۵ درجه سانتی‌گراد هشدار داده و گفته است: ربط دادن آستانه دمای حباب مرطوب به موضوع سلامتی گروه‌های جمعیتی متفاوت، کار بسیار دشواری است.

نوشته تغییرات آب‌وهوایی دمای بخش‌هایی از زمین را برای انسان غیرقابل‌تحمل کرده است اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

این روزها کره زمین به‌شدت تحت تاثیر تغییرات آب و هوایی قرار گرفته است و هر تغییر کوچکی از طرف ما، بلافاصله اثر خود را بر روی محیط زیست می‌گذارد. در حالیکه سوخت هواپیماها یکی از منابع آلودگی هوا هستند، مطالعه جدیدی نشان داده است که انتخاب مسیرهای پرواز متفاوت می‌تواند تا حدودی به کاهش این آلودگی‌ها کمک کند.

شما حتما خطوط ابری‌شکل ایجادشده در پشت هواپیماها را دیده‌اید. به این خطوط ابری، پس‌دَمه (contrails) گفته می‌شود. پس‌دمه زمانی به وجود می‌آید که گاز داغ خارج‌شده از پشت هواپیماها با هوای سرد و کم‌فشار جو برخورد بکند. رطوبت هوا، باعث متراکم شدن کربن سیاه موجود در دود هواپیما شده و ذرات یخی را تشکیل می‌دهند که ما آن‌ها را به صورت ابر سفید در آسمان مشاهده می‌کنیم.

حالا مطالعه جدیدی نشان داده است که اگر هواپیماها حدود ۶۰۰ متر پایین‌تر از ابرها پرواز کنند، این کار می‌تواند تاثیر نامطلوب پس‌دمه در تغییرات آب و هوایی را تا ۵۹ درصد کاهش دهد.

پژوهشگران این مطالعه می‌گویند که برای رسیدن به این هدف، لازم است که فقط حدود ۲ درصد از پروازها، ارتفاع خود را اصلاح کنند. این پروازها شامل مواردی می‌شوند که بیشترین احتمال تشکیل پس‌دمه را دارند و خطوط ابری آن‌ها به مدت طولانی در هوا باقی می‌ماند.

در حالیکه اکثر پس‌دمه‌ها در کمتر از چند دقیقه ناپدید می‌شوند، برخی از آن‌ها می‌توانند تا ۱۸ ساعت دوام بیاورند. این پس‌دمه‌های باقی‌مانده در هوا، می‌توانند با سایر پس‌دمه‌ها و ابرهای سیروس (cirrus clouds) ترکیب شده و ابرهای سیروس پس‌دمه (contrail cirrus) را تشکیل دهند. این ابرها، از طریق فرایندی که به اجبار تابشی (radiative forcing) معروف است، باعث به هم خوردن تعادل درجه‌حرارت زمین و گرمایش آن می‌شوند.

اجبار تابشی زمانی اتفاق می‌افتد که پس‌دمه‌ها، تابش موج‌کوتاه را به فضا منعکس کرده و تابش مادون‌قرمز موج‌بلند را بر روی زمین حبس می‌کنند و در نتیجه باعث اثرات گرمایشی می‌شوند.

Marc Stettler، استاد هواشناسی از دانشگاه امپریال کالج لندن در انگلیس می‌گوید: براساس یافته‌های مطالعه ما، ایجاد تغییر در ارتفاع پرواز تعداد اندکی از هواپیماها می‌تواند اثرات نامطلوب پس‌دمه‌ها بر روی آب‌ و هوا را تا حدود زیادی کاهش دهد. در واقع، تعداد اندکی از پروازها، مسئول بخش بزرگی از اثرات آب و هوایی پس‌دمه‌ها هستند و ما می‌توانیم تمرکز خود را بر روی آن‌ها بگذاریم.

مطالعات نشان می‌دهند که پس‌دمه‌ها و اجبار تابشی می‌توانند سیاره ما به همان اندازه‌‌ای که انتشار گازهای دی‌اکسیدکربن از سوخت هواپیماها آلوده می‌کند، آلوده کنند؛ اما از آنجاییکه اثرات آن‌ها بسیار کوتاه مدت است، به‌راحتی می‌توان آلودگی‌های ناشی از آن‌ها را کنترل کرد.

در مطالعه حاضر، داده‌های جوی کشور ژاپن به مدت شش هفته مورد آنالیز قرار گرفت و مسیرهایی که ۶۰۰ متر بالاتر یا ۶۰۰ متر پایین‌تر از مسیرهای پرواز واقعی هواپیماها بودند مدلسازی شدند. نتایج به دست آمده نشان دادند که اگر ۱.۷ درصد از پروازها، در ارتفاع پایین‌تری انجام بگیرند، تاثیرات آب و هوایی پس‌دمه‌ها می‌تواند تا ۵۹ درصد کاهش یابد.

البته در این مسیرها، مقداری سوخت بیشتر مصرف خواهد شد، اما این مقدار اضافی می‌تواند با کاهش شکل‌گیری پس‌دمه‌ها و اثرات گرمایشی آن‌ها جبران گردد.

پژوهشگران می‌گویند که اگر در کنار کاهش ارتفاع پرواز‌ها، از سوخت‌های موتور جت پاک‌تری هم استفاده شود، در این صورت، تاثیرات آب و هوایی پس‌دمه‌ها می‌تواند تا ۹۰ درصد هم کاهش یابد. با این‌حال، به خاطر وجود متغیرهای زیاد، لازم است که مطالعات بیشتری در این زمینه انجام گیرد.

آنچه مشخص است این است که تاثیر زیست‌محیطی پس‌دمه‌ها نباید دست کم گرفته شود. مطالعه حاضر نشان می‌دهد که این خطوط ابری می‌توانند سهم بزرگی در گرمایش جهانی داشته باشند.

تیم تحقیق در مقاله خود نوشته‌اند: مدلسازی پس‌دمه‌ها، برای بررسی اثربخشی راهکارهای مختلف کاهش آلودگی هوا مانند استفاده از سوخت‌های جایگزین، تکنولوژی جدید موتو هواپیما و استراتژی‌های جدید پروازی، بسیار مهم و حیاتی است.

این تحقیق در مجله Environmental Science & Technology چاپ شده است.

نوشته تغییر ارتفاع پرواز هواپیماها می‌تواند باعث کاهش آلودگی هوا شود! اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

این‌روزها گرمایش جهانی و بحران تغییرات آب‌وهوایی بحث‌های زیادی را در بین کارشناسان محیط زیست ایجاد کرده است و سوالی که ذهن آن‌ها را به خود مشغول داشته این است که آیا تولید این میزان انرژی، برای داشتن یک زندگی راحت و استاندارد ضروری است؟

هیچ شکی نیست که سیاره زمین به خاطر خودخواهی‌های ما انسان‌ها به یک وضعیت بحرانی رسیده است و به نظر می‌رسد که اکثر کشورهای غربی باید تغییری در میزان تولید انرژی خود ایجاد کنند. اما سوال مهمی که ممکن است پیش بیاید این است که آیا کشورهای کمتر توسعه‌یافته هم باید چنین کاری انجام بدهند؟ به عبارت دیگر، آیا کشورهای در حال توسعه‌ای هم که همچنان در حال بهبود دسترسی مردم خود به نیازهای اولیه مانند سلامتی و آموزش هستند، قادر به کم کردن میزان تولید انرژی خود و در نتیجه کاهش انتشار گازهای آلاینده هستند؟

یک مطالعه جدید که توسط گروهی از دانشمندان در موسسه بین‌المللی تحلیل سیستم‌ها در اتریش انجام شده است نشان می‌دهد که میزان تولید انرژی ما بسیار بیش از آن چیزی است که برای داشتن یک زندگی راحت کفایت می‌کند. محاسبات آن‌ها نشان می‌دهد که فراهم کردن آموزش، تغذیه و سلامت مناسب برای همه انسان‌های روی کره زمین نیاز به انرژی بسیار کمتری دارد.

Narasimha Rao، تحلیلگر سیستم‌های انرژی می‌گوید: مردم نگران این هستند که توسعه اقتصادی و کاهش آلودگی هوا ممکن است با یکدیگر سازگار نباشند و در نتیجه، رسیدن به میزان رشدی که بتواند میلیاردها نفر را از فقر نجات دهد، اجازه کاهش انتشار گازهای آلاینده را (که برای پایدارسازی آب‌وهوا ضروری است) نخواهد داد.

Rao و همکارانش برای اینکه عکس این موضوع را اثبات کنند، به مطالعه سه کشور در حال توسعه یعنی برزیل، آفریقای جنوبی و هند پرداختند. در حالیکه انتخاب‌های دیگری هم می‌توانست وجود داشته باشد، اما این سه کشور از آن جهت برای مطالعه انتخاب شدند که نماینده سه نوع آب‌وهوا و سه فرهنگ مختلف بودند و در ضمن هر کدام از آن‌ها با مشکلات مختص خودشان در رابطه با حمل‌ونقل، بهداشت و موارد دیگر روبه‌رو بودند.

هدف تیم تحقیق آن بود که بداند چه میزان انرژی برای توسعه هر کدام از این کشورها لازم است. نتیجه بررسی‌ها این شد که هر سه کشور مذکور، هم‌اکنون بیش از آنچه که برای تضمین یک زندگی راحت و استاندارد برای هر شهروند لازم است، انرژی تولید می‌کنند.

برای مثال، در کشور هند مقدار انرژی مصرف‌شده در سال 2015 حدود ۱۷.۵ گیگاژول به ازای هر نفر بود، در حالیکه تنها حدود ۷ گیگاژول انرژی برای هر فرد لازم بود تا بتواند نیازهای اولیه خودش را تامین کند. ضمن اینکه هر هندی می‌توانست با ۱۲ تا ۱۵ گیگاژول انرژی یک زندگی راحت و استاندارد برای خود داشته باشد.

این بدین معنی است که کشور هند هم می تواند مثل کشورهای توسعه یافته از روش‌های مشابهی برای کاهش تولید انرژی خود استفاده کند؛ روش هایی مانند بهبود حمل‌ونقل عمومی یا استفاده از منابع محلی برای توسعه زیرساخت‌ها.

Rao می‌گوید: ما به‌هیچ‌وجه نمی‌گویم که انرژی موردنیاز برای یک زندگی راحت، آن‌هم در کشوری مثل هند که شکاف‌های بزرگی در جامعه خود دارد، پایین است. اما نکته‌ای که باید به آن توجه کنیم این است که اکثر نیازهای اولیه انسان‌ها در رابطه با سلامت، تغذیه و آموزش به‌راحتی با انرژی کمتری قابل تامین هستند.

البته پاسخ این پرسش که کشورهای در حال توسعه چگونه باید میزان تولید انرژی خود را مدیریت کنند، بسیار پیچیده و دشوار است. این کشورها از یک طرف نقش مهمی در تولید گازهای گلخانه‌ای دارند، اما از طرف دیگر، اکثر آن‌ها در مناطقی قرار گرفته‌اند که بیش از سایر کشورها تحت‌تاثیر تغییرات آب‌وهوایی قرار می‌گیرند. ضمن اینکه کشورهای در حال توسعه، دسترسی کمتری به منابع مختلف برای مقابله با موج‌های گرمایشی، خشکسالی‌ها و بالا آمدن سطح دریاها دارند.

البته این را هم باید بگوییم که یک راه‌حل واحد برای همه کشورها وجود ندارد، اما این موضوع روشن است که اکثر کشورهای دنیا به‌راحتی می‌توانند با برداشتن قدم‌های کوچک به کاهش گازهای آلاینده کمک کنند و در عین‌حال همه نیازهای اولیه مردم خود را برآورده کنند.

ضمنا کشورهای توسعه‌ یافته قبل از آنکه بخواهند توصیه‌ای به کشورهای در حال توسعه بکنند، ابتدا باید وظایف خود را در قبال گرمایش جهانی و تغییرات آب‌وهوایی به‌خوبی انجام دهند؛ اما آنچه که در اینجا گفته می‌شود صرفا به‌خاطر آن است که کشورهای در حال توسعه اشتباهات کشورهای توسعه یافته را دوباره تکرار نکنند.

Rao می‌گوید: مطالعه ما پیشنهاد می‌کند که کشورهای دنیا نیاز به این دارند که پیشرفت جوامع خود نه فقط براساس درآمد بلکه با در نظر گرفتن این فاکتورهای چندگانه مورد ارزیابی قرار دهند. ضمن اینکه ما باید به توزیع رشد در کشورهای در حال توسعه هم توجه جدی بکنیم.

این تحقیق در مجله Nature Energy چاپ شده است.

نوشته ما برای داشتن یک زندگی راحت و استاندارد به چه میزان انرژی نیاز داریم؟ اولین بار در اخبار تکنولوژی و فناوری پدیدار شد.

مطلب پذیرفتن نظریه‌های توطئه فرد را مستعد رد یافته‌های علمی می‌کند برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است. - تکراتو - اخبار روز تکنولوژی - - https://techrato.com/

یافته‌های محققان نشان می‌دهد، کسانی که حقایق علمی را انکار می‌کنند، بیش از دیگران مستعد باور به توهم توطئه‌ هستند. اعتقاد به نظریه‌های توطئه باعث می‌شود فرد خط بطلانی بر یافته های علمی بکشد. از کودک سه ساله‌ای بپرسید چرا باران می‌بارد، او به شما می‌گوید: “چون گل‌ها تشنه‌اند!” برادرش نیز می‌تواند به شما بگوید...

مطلب پذیرفتن نظریه‌های توطئه فرد را مستعد رد یافته‌های علمی می‌کند برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است. - تکراتو - اخبار روز تکنولوژی - - https://techrato.com/