قطب شمال که به چشم‌اندازهای یخی و خاک منجمد معروف است، به‌سرعت در حال دگرگونی است؛ دگرگونی‌ای که تحت تأثیر مستقیم تغییرات اقلیمی قرار دارد. با افزایش دما، تهدیدی خاموش اما بسیار قوی در حال پدیدار شدن است: انتشار گاز متان. برخلاف دی‌اکسید کربن، متان کمتر در بحث‌های عمومی مطرح می‌شود، اما تأثیر آن بر گرم شدن زمین بسیار عمیق است.
تحقیقی تازه که در نشریه Nature منتشر شده است، نگرانی‌ها درباره افزایش متان در قطب شمال و نقش آن در ایجاد یک چرخه بازخوردی خطرناک را پررنگ می‌کند؛ چرخه‌ای که می‌تواند شتاب تغییرات اقلیمی را چند برابر کند.
چرا متان گرمای بیشتری را در جو نگه می‌دارد؟
متان در مقایسه با دی‌اکسید کربن بسیار قوی‌تر است
متان به‌اندازه دی‌اکسید کربن فراوان نیست، اما از نظر قدرت گرمایش، بسیار مؤثرتر عمل می‌کند. در طول صد سال، متان حدود ۳۰ برابر بیشتر از دی‌اکسید کربن گرما را در جو زمین به دام می‌اندازد.
هشدار دانشمندان درباره متان
زنگ خطر از آزمایشگاه‌های دانشگاه کلرادو
دکتر «لینزی لن» (Xin “Lindsay” Lan)، اقلیم‌شناس در مؤسسه پژوهش‌های علوم زیست‌محیطی (CIRES) دانشگاه کلرادو بولدر، به شدت درباره این موضوع هشدار می‌دهد:
«متان گازی گلخانه‌ای بسیار قوی است که باید فوراً با آن مقابله کنیم. تحقیقات ما نشان می‌دهد بخش قابل‌توجهی از افزایش اخیر متان موجود در جو، از منابع طبیعی ناشی از تغییرات اقلیمی سرچشمه می‌گیرد. اقدامات ما برای کاهش انتشار باید بسیار تهاجمی‌تر شود.»
افزایش تدریجی سطح متان در قطب شمال
از ۲۰۰۷ تاکنون متان در حال افزایش مداوم است
لن سال‌هاست که سطح متان را در آزمایشگاه جهانی نظارت بر جو (NOAA) در بولدر رصد می‌کند. داده‌ها نشان می‌دهند که انتشار متان از سال ۲۰۰۷ به‌طور مداوم در حال افزایش است.
منشأ جدید: میکروارگانیسم‌های باستانی
در حالی‌که پیش‌تر تصور می‌شد سوخت‌های فسیلی مسئول اصلی این افزایش هستند، لن منشأ جدیدی را معرفی می‌کند: میکروارگانیسم‌های باستانی کوچکی که در زیستگاه‌های گرم‌تر رشد می‌کنند.
آرکئاها (Archaea) – موجوداتی که هزاران سال در مرداب‌ها، زباله‌دان‌ها و دستگاه گوارش حیوانات زندگی کرده‌اند – متان تولید می‌کنند. با اینکه اندازه آن‌ها کوچک است، اما از تولیدکنندگان اصلی متان محسوب می‌شوند. امروز، تقریباً نیمی از متان جهانی توسط این میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شود. با این حال، شناسایی دقیق منابع هنوز کار دشواری است.
پرمافراست، منبع جدید متان
آب شدن خاک منجمد قدیمی، کربن پنهان را آزاد می‌کند
تیم لن داده‌های چند دهه را بررسی کرده‌اند و به نکته‌ای نگران‌کننده رسیدند: دامنه نوسانات فصلی متان در عرض‌های جغرافیایی شمالی کاهش یافته است.
دلیل چیست؟
گسترش مرداب‌ها در قطب شمال.
با ذوب شدن پرمافراست، ذخایر باستانی کربن آزاد شده و محیطی عالی برای رشد آرکئاها فراهم می‌شود.
مدل‌های کامپیوتری نشان می‌دهند که مرداب‌های قطب شمال در فصل‌های گرم تا ۲۵ درصد گسترش یافته‌اند و مواد آلی بیشتری برای تغذیه میکروب‌ها تولید می‌کنند. نتیجه نهایی: افزایش متان.
چرخه بازخوردی متان؛ شتاب‌گیری خطرناک
از یک قطره به یک سیلاب متان
وقتی پرمافراست ذوب می‌شود، کربن بیشتری وارد جو می‌شود. این افزایش دما، ذوب بیشتر را به دنبال دارد و این چرخه بازخوردی ادامه پیدا می‌کند. لن توضیح می‌دهد که از سال ۲۰۰۷، این چرخه به‌طور چشمگیری فعال‌تر شده است.
«مطالعه ما، همراه با برخی پژوهش‌های قبلی، شواهد غیرمستقیمی درباره بازخوردهای اقلیمی ناشی از متان ارائه می‌دهد که کنترل آن‌ها از توان ما خارج است.»
اتفاقی که در عصر یخبندان افتاد، دوباره در حال تکرار است
در گذشته نیز ذوب صفحات یخی قطب، باعث آزاد شدن مقادیر عظیمی متان و افزایش شدید دما شد. اما آن فرآیند هزاران سال طول کشید. این بار اما، همه چیز بسیار سریع‌تر در حال رخ دادن است.
تخمین اشتباه در نرخ حذف متان
جو زمین کارآمدتر از تصور قبلی در حذف متان عمل می‌کند
متان برای همیشه در جو نمی‌ماند. رادیکال‌های هیدروکسیل (OH) به‌عنوان پاک‌کننده‌های جو عمل کرده و متان را تجزیه می‌کنند. تیم لن دریافتند که از سال ۱۹۸۴، سطح OH حدود ۱۰ درصد افزایش یافته است.
خطای محاسباتی در ارزیابی میزان متان
از آنجایی‌که OHها در عرض چند ثانیه ناپدید می‌شوند، دانشمندان تصور می‌کردند سطح آن‌ها ثابت است. اما اکنون مشخص شده که جو مقدار بیشتری متان را از بین برده، که به این معناست که مقدار واقعی انتشار متان بیشتر از تخمین‌های قبلی بوده است.
معنای چرخه بازخورد متان برای آینده
نقشه‌های کاهش انتشار، ممکن است بر مبنای داده‌های نادرست باشند
اگر جو کارآمدتر از گذشته متان را حذف می‌کند، در آن صورت، میزان واقعی انتشار متان بیش از آن چیزی است که قبلاً فکر می‌کردیم. این موضوع یک زنگ خطر است؛ چرا که همه برنامه‌های کاهش گازهای گلخانه‌ای بر مبنای دقت داده‌ها طراحی شده‌اند.
پرمافراست، بمب کربنی پنهان
لن هشدار می‌دهد که شناخت دقیق منابع متان اهمیت زیادی دارد. اگرچه میکروارگانیسم‌ها نقش پررنگی پیدا کرده‌اند، اما سوخت‌های فسیلی هنوز سهم عمده‌ای دارند. نکته مهم‌تر اینکه، خاک منجمد قطب شمال دو برابر مقدار فعلی کربن در جو را در خود ذخیره دارد. با ادامه گرمایش، این کربن‌ها می‌توانند به‌یک‌باره آزاد شده و فاجعه‌ای زیست‌محیطی را رقم بزنند.
«ما باید به‌طور تهاجمی، تمام گازهای گلخانه‌ای را از منابع قابل‌کنترل کاهش دهیم. باید پیش از رسیدن به نقطه بی‌بازگشت، چرخه بازخورد را متوقف کنیم.»
اضطرار در مواجهه با آینده‌ای نامعلوم
زمان در حال از دست رفتن است
افزایش متان امروز، بازتابی از رویدادهای گرمایشی گذشته است، اما این بار انسان‌ها عامل اصلی هستند. پژوهش‌های لن، یک حقیقت حیاتی را برجسته می‌کند: قطب شمال سریع‌تر از پیش‌بینی‌ها در حال تغییر است و متان در حال فرار از کنترل ماست.
اکنون، پرسش این است: چه مدت دیگر باقی‌مانده تا این چرخه بازخوردی از کنترل خارج شود؟
