مشاهدۀ بالارفتن میزان دیاکسیدکربن در گذشته، به ما می‌آموزد که در پی انتشار شدید گاز دیاکسیدکربن باید منتظر چه پیامدهایی باشیم. ما می‌توانیم شواهدی از ستون‌های یخی باستانی، حلقه‌های درختان، سواحل و اعماق اقیانوس‌ها گردآوری کنیم.
این شواهد به ما تصویری قابل فهم از چگونگی تغییرات دما، سطح دریاها، و میزان دیاکسیدکربن هوا در چند ده میلیون سال گذشته ارائه می‌کنند. نتایج، شگفت‌آور هستند:
زمین همواره بین دوره‌های سرد و گرم در نوسان بوده است. در سردترین دوره‌ها (دوره‌های انجماد یا عصر یخبندان) قاره‌های شمالی پوشیده از لایه‌ای یخی بودند که چند کیلومتر ضخامت داشتند.
در دوره‌های گرم هیچ یخی در قطب‌ها وجود نداشت و سطح آب دریاها 75متر از امروز بالاتر بوده‌اند. این تغییرات عظیم، نخست به دلیل نوسانات بسیار خفیف در دمای زمین شروع شده‌اند. ممکن است خورشید وارد دوره‌ای گرم تر و یا سردتر شود و یا اندک تغییری در مدار گردش زمین آن را کمی از خورشید دورتر یا به آن نزدیک‌تر کند. این تغییرات باعث ایجاد اندکی گرم‌تر یا سردترشدن در هر سال می‌شود.
با جمع شدن این تغییرات کوچک، زمین به تدریج طی صدها و یا هزاران سال گرم یا سرد می‌شود و ناگهان این وضعیت به یک سلسله تغییرات مهارگسیخته منتهی می‌شود که زمین گرم را یکباره خیلی سردتر یا گرم‌تر می‌کند.
چرا این تغییرات ناگهانی ایجاد میشوند؟
این‌جا است که باید در مورد بازخوردها (فیدبک‌ها) صحبت کنیم. عواملی که می‌توانند نرخ گرم‌شدن و یا سرد شدن جهان را یکباره بالا و یا پایین ببرند. در مورد گرمایش ماقبل تاریخ، سه بازخورد مهم وجود دارد:
- انتشار دیاکسیدکربن و متان: با گرم شدن کره زمین، دیاکسیدکربن و متان از گیاهان، خاک و اقیانوس‌ها آزاد می‌شود. این گازها اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کنند که به نوبۀ خود منجر به گرمای بیشتر و در نتیجه انتشار بیشتر دیاکسیدکربن و سایر گازها می‌شود، تا جایی که تمام آب و هوا به‌کلی تغییر می‌کند. این موضوع، عامل بسیار مهمی در تبدیل گرمایش‌های بسیار کُند ماقبل تاریخ به تحولات ناگهانی اقلیمی بوده است. این امر نشان می‌دهد که چرا دما ابتدا شروع به افزایش می‌کند و سپس دیاکسیدکربن آزاد می‌شود. در هر دوره گرمایی 5هزار ساله که در نمودار دیده می‌شود، سایر عوامل مسئول حدود800سال نخست افزایش گرما هستند و مابقی 4200سال ناشی از سطح دیاکسیدکربن بوده است.
2) پوشش یخی: با گرم شدن سطح زمین، برف و یخ قطب‌ها نیز شروع به آب شدن می‌کنند. وقتی سطح سفید و براق یخ از بین برود سطح تیره‌رنگ آب یا زمین زیرین پدیدار می‌شود. سطح تیره گرمای بیشتری را از پرتوهای خورشید جذب می‌کند. و در نتیجه روند گرم‌شدن زمین را تسریع می‌کند. نام این رویداد «اثر بازتابشی» یا «اثر البیدو» است (البیدو واژه تخصصی برای بازتابش است).
3) بخار آب: در دماهای بالاتر، تبخیر افزایش می‌یابد و در نتیجه بخار آب بیشتری وارد هوا می‌شود. بخار آب یکی از گازهای گلخانه‌ای است و افزایش بخار آب در هوا به گرم شدن کره زمین کمک می‌کند. این سه روند، در جهت معکوس نیز عمل می‌کنند. اگر مدار خورشید یا زمین کمی به سمت سرد متمایل شود، دوره‌ای با اثر سردشوندگی خواهیم داشت که در آن سطح دیاکسیدکربن اُفت می‌کند و پوشش یخی افزایش می‌یابد و حجم بخار آب کاهش می‌یابد و باعث اُفت دما می‌شود و در نهایت، دوره‌های سرد و گرم به پایان دوره خود می‌رسند و بازخوردها نیروی خود را از دست می‌دهند (برای مثال ممکن است هوا از بخار آب اشباع شود و یا حداکثر میزان دیاکسیدکربن منتشر شود و همه یخ‌ها ذوب شده باشند) و یا تغییرات سطح خورشید یا مدار زمین دوباره به شکل قبل برگردند.
گاهی با ایجاد تعادل در این نیروها، زمین برای مدت صدها، هزاران یا میلیون‌ها سال در وضعیتی پایدار می‌ماند تا وقتی که دمای زمین در پی نوسانی کوچک در نور خورشید یا تغییر اندکی در مدار ناآرام زمین، دوباره به تدریج شروع به تغییر کند. ما با رهاکردن چنین حجم زیادی از دیاکسیدکربن در هوا در چنین زمان کوتاهی، این چرخه‌های طبیعی را به طرز مؤثری تحت‌الشعاع قرار داده‌ایم. اثر گرمایشی گازهای گلخانه‌ای توسط انسان، بسیار سریع‌تر از تغییرات کوچک و تدریجی است که در دوره‌های طبیعی پیشین رخ داده‌اند. اکنون ما باید امیدوار باشیم که بتوانیم سطح دیاکسیدکربن را با چنان سرعتی کاهش دهیم که موجب پیشگیری از فعال شدن مکانیسم‌های بازخوردی شویم که آب و هوای زمین را در گذشته به شدت تغییر داده‌اند.
No tags for this post.