علم تغير المناخ: أسباب الاحترار العالمي وآثاره وحلوله

علم تغير المناخ.jpg

ديفيد س. تينغ وجاكلين أ. ستاغنر

حامد عبد الرحيم عيد، أستاذ بجامعة القاهرة، مصر

تقديم

تستمر التغيرات المناخية، فإذا ما واصلنا مسيرتنا الحالية، سوف تتغير الحياة على الأرض بشكل لا ينفصم. لقد أصبحت استدامة نظام دعم الحياة على الأرض موضع تساؤل الآن، فكيف وصلنا إلى هذه النقطة المحورية في تاريخنا؟ لآلاف السنين، ظل مناخ الأرض يتغير قليلاً. ازدهر البشر الأوائل، وعاشوا على وفرة من النباتات والحيوانات، فطهوا طعامهم ودفأوا مساكنهم بالخشب نتاج عملية التمثيل الضوئي- فتم إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتحويله إلى مادة عضوية حية، وأعاد حرق الخشب نفس الكمية من الكربون إلى الغلاف الجوي. حدثت تغيرات طبيعية في مناخ الأرض، بشكل تدريجى، وعلى مدى عشرات الآلاف إلى ملايين السنين.

وفجأة، قبل 200 عام، بدأت الأمور تتغير، فقد أدى الطب الحديث والتحسينات في التكنولوجيا إلى انفجار سكاني،  فتسعة وتسعون في المائة من جميع البشر الذين عاشوا هم على قيد الحياة اليوم. وأصبح الوقود الأحفوري (الفحم أولاً، ثم النفط والغاز) مصدر الطاقة المفضل- مما سهل التصنيع السريع والمزيد من استهلاك الوقود الأحفوري. على عكس الخشب، حيث تشكل الكربون الموجود في الوقود الأحفوري ببطء من النباتات المتحللة منذ ملايين السنين وتم تخزينه في قشرة الأرض، وكان أن أدى حرقه على مدار الـ 150 عامًا الماضية إلى زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بنسبة 33٪. وهو أحد غازات الدفيئة التي تحبس الحرارة في الغلاف الجوي السفلي، مما حافظ على كوكبنا دافئًا. ومع ذلك، مثل العديد من الأشياء في الطبيعة، القليل مفيد، لكن المزيد ليس بالضرورة أفضل. فإذا واصلنا اعتمادنا الشديد على الوقود الأحفوري، فسوف يتضاعف مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قبل الصناعة في غضون بضعة عقود وربما يتضاعف ثلاث مرات بحلول نهاية هذا القرن. نتيجة لذلك، وفقًا لمعظم التقديرات، سوف ترتفع درجة حرارة الكوكب بسرعة إلى مستوى لم يشهده البشر أبدًا. ستكون هناك عواقب.

في حياتنا الحديثة المتسارعة، ننسى أن رفاهيتنا لا تزال مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بصحة الكوكب. تعتمد صحتنا وبقاؤنا على الزراعة المنتجة وإمدادات المياه ومنتجات الغابات والأسماك. كل هذا يعتمد بدوره على المناخ الملائم. التغييرات في أي من هذه أو جميعها، نتيجة لتغير المناخ، سوف تؤثر على الاقتصاد. تغير المناخ من صنع الإنسان هو الآن ظاهرة معترف بها. لقد تحسنت قدرتنا على التنبؤ بكيفية تغير المناخ وكيف ستؤثر هذه التغييرات على النظم البيئية وعلى البشر بشكل ملحوظ خلال العقد الماضي. ويستمر الجدل حول الدرجة الدقيقة للتغيير في المستقبل، وهناك العديد من الشكوك. يجادل البعض بضرورة اتخاذ تدابير فورية وجذرية لوقف انبعاثات غازات الاحتباس الحراري قبل فوات الأوان. ويجادل آخرون بأن الإجراء سيكون مكلفًا ويجب تأجيله حتى يتم الانتهاء من المزيد من البحث. 

أعتقد حقًا أن مسارنا الحالي، دون تغيير، سيسبب مشقة لملايين البشر، ولا سيما الفقراء. وغالبًا ما يتفاعل البشر فقط في مواجهة الأزمات. في عمر الإنسان، يكون تغير المناخ بطيئًا، وبالكاد يمكن إدراكه، ولا يفهم آثاره المحتملة سوى قلة. ومع ذلك، في المستقبل غير البعيد، سيكون من المستحيل إنكار التأثيرات مع وصول التغييرات إلى مستوى الأزمة. إن وصف كيف يتسبب البشر في تغير المناخ، وما هي الآثار التي يمكن أن نتوقعها من هذا التغيير، وما الإجراءات التي يمكن اتخاذها لتقليل تغير المناخ وتأثيراته. إذا كان هذا الكتاب يساهم بأي شكل من الأشكال في نشر المزيد من المعلومات للجمهور، فسيكون قد أدى الغرض منه.

 

كتاب علم تغير المناخ: أسباب الاحترار العالمي وآثاره وحلوله: يقدم معارف علمية غير متحيزة ومتطورة حول تغير المناخ وحلولا هندسية للتخفيف منه، فيتوسع الكتاب إلى جميع الحلول الرئيسية المرتقبة لمعالجة تغير المناخ بطريقة متكاملة، ويشرح بشكل شامل مجموعة متنوعة من الحلول المناخية المتاحة حاليًا، بما في ذلك التحديات المتبقية المرتبطة بكل منها. كما يتم مقارنة بعض المقترحات الأكثر خطورة من الناحيتين النوعية والكمية وتتناقض مع إجراءات التخفيف المنخفضة المخاطر لتيسير صياغة حلول مجدية وملائمة للبيئة. فالكتاب يوفر أبحاثًا حديثة وشاملة حول أسباب وآثار تغير المناخ - سواء من صنع الإنسان أو الطبيعة، ويشرح البيانات العلمية وراء تغير المناخ من منظور متعدد التخصصات، كما أنه يصف الآثار المستقبلية لتغير المناخ وضرورة التنفيذ الفوري، وأخيرا يقدم حلولاً صديقة للبيئة ويحلل بشكل نقدي الفوائد والعيوب.

يتضمن الكتاب 12 فصلا تتحدث في مجموعة من المعارف حول: الهندسة لتغير المناخ، وإيجابيات وسلبيات تغير المناخ، ومن صنع الإنسان مقابل الأسباب الطبيعية، والسكان والتحضر وتغير المناخ، ووجهة نظر بديلة، وديناميات الأرض ذاتية الضبط، ومعادلة تغير المناخ، ومتى يتم استنفاد الطاقة الشديدة؟، والقانون الثاني للديناميكا الحرارية وتغير المناخ، وما هي عتبة يوم القيامة؟، وهل ثاني أكسيد الكربون مقياس دقيق؟، وحلول واسعة النطاق، والتخفيف من المخاطر المنخفضة وأخيرا أعماق البحار وتغير المناخ.

يزود الكتاب الأكاديميين وطلاب الدراسات العليا وغيرهم من القراء المهتمين بالعلوم البيئية وتغير المناخ وعلوم الغلاف الجوي والهندسة بالمعلومات التي يحتاجونها لدعم أدوارهم. فمن خلال استكشاف المعلومات الأساسية المتاحة حاليًا، واستخدام الطاقة، والحلول واسعة النطاق، والحلول الحالية. لذا يعد الكتاب مصدرا مهما حول كيفية معالجة تغير المناخ من منظور هندسي باستخدام النماذج والحسابات العلمية ويزيد من قوة الدفع باتجاه التدخلات واسعة النطاق للغلاف الجوي بأكمله المحرك لنظام مناخ الأرض قوة. هنا يمكن للمثقفين أن يفترضوا أن هذا ليس سوى خيال علمي بعيد المنال لن يحدث أبدًا. بعد كل شيء، من في عقله الصحيح سيتخذ إجراءً محفوفًا بالمخاطر مثل إنشاء انفجار ذري في طبقة الغلاف الجوي الخارجية في محاولة لتقليل الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض؟

 

دعونا نتذكر "أزمة ورق التواليت لعام 2020" لسنوات عديدة قادمة، ونأمل أن نعد أنفسنا بشكل أفضل في منع المأزق المقبل و / أو التخفيف من حدته و / أو التعامل معه. كما قال أندرسن (2017)، "يخشى الكثير من أنه عندما يدرك قادة العالم أخيرًا خطر تغير المناخ، فإنهم سيقفزون في مشاريع هندسية دون أي قاعدة أدلة، مما يعرضهم لخطر الآثار الجانبية غير المعروفة الحجم." إن فكرة التحكم في أعداد هائلة من الجنس البشري وهندستها هي أكثر واقعية من مجرد أفلام مسلية. ماذا عن هندسة البشر ليصبح عدم تحمل اللحوم من أجل القضاء على انبعاثات الدفيئة من صناعة الثروة الحيوانية؟ ناهيك عن تقليص الأجيال القادمة إلى كائنات أصغر بحيث تستهلك كميات أقل. وهنا تدخل هذه الأشكال وغيرها من أشكال الهندسة البشرية في المناقشات العلمية السائدة. ووفقًا لـ Reader (2021)، "قد يكون التركيز، وربما الإفراط في التركيز، على دور ثاني أكسيد الكربون في تغير المناخ الفعلي معتدلًا مع توفر المزيد من البيانات، ولكن فقط بقدر ما يلزم أن يكون دور العوامل الأخرى المساهمة في تغير المناخ الفعلي تم توضيحها وقياسها وإدراجها في نماذج تنبؤية أفضل ".

 

ما هي العوامل الأخرى المساهمة؟ دعونا نستنير برأي عالم الفيزياء الفلكية خبيبولو أكبدوساماتوف الذي أشرف على مشروع Astrometria للقسم الروسي من الفضاء الدولي، محطة ومختبر أبحاث الفضاء في مرصد بولكوفو التابع لأكاديمية العلوم الروسية في سانت بطرسبرغ. خلص أكبدوساماتوف إلى أن "الاحتباس الحراري لا ينتج عن انبعاث غازات الدفيئة في الغلاف الجوي، ولكن من مستوى عالٍ غير عادي من الإشعاع الشمسي ونمو مطول - طوال القرن الماضي تقريبًا - في شدته. ليس سراً أنه عندما ترتفع درجات الحرارة في محيطات العالم تؤدي إلى انبعاث كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. لذا فإن الرأي السائد بأن النشاط الصناعي للإنسان هو عامل حاسم في ظاهرة الاحتباس الحراري قد ظهر من سوء تفسير لعلاقات السبب والنتيجة ". فهذا يعفينا من الإشراف الجيد على الكوكب الجميل الذي نعيش فيه، ومشاركته مع الأنواع الوفيرة والرائعة. مثال على ذلك، فقد حدد Swithinbank et al. (2019) كيف يعزز اللاهوت المسيحي الحفاظ على البيئة ويعزز الحركات الاجتماعية الشعبية من أجل التنمية المستدامة.

ومع ذلك، كيف يمكننا إحداث تأثير إيجابي دون اللجوء إلى التدخلات واسعة النطاق؟ يبدو التحدي الوشيك مربكًا للشخص العادي، على الأقل يبدو أن الجهود الفردية لن تؤثر. هل هناك شيء يمكننا فعله إذن؟ الإجابة على هذا السؤال الحيوي موجودة في "قصة نجم البحر" بقلم لورين إيزيلي. ها هي نسختنا المعدلة التي تنقل الرسالة البارزة. في أحد الأيام، كان رجل يسير على طول الشاطئ عندما لاحظ صبيًا يلتقط نجم البحر العالق ويرمي به في البحر. فاقترب من الولد وسأله "أيها الشاب، ماذا تفعل؟" أجاب الصبي، "إذا لم أرم نجم البحر، سيموت بالتأكيد." هتف الرجل، "ولكن هناك الآلاف منها. ما الفرق الذي يحدثه؟ " ابتسم الصبي وهو يرمي نجم بحر آخر في البحر، "هذا يحدث فرقًا مع هذا."

وهنا فإن الكتاب  يهدف إلى نشر المعرفة العلمية الحديثة المنفتحة حول تغير المناخ والحلول الهندسية للتخفيف من حدته. ويشجع على مناقشة الأفكار الكبيرة، مثل إقامة شبكة على طول الشاطئ لمنعها. غسل نجم البحر إلى الشاطئ، أو على نحو مشابه، درع شمسي على نطاق عالمي. لا ينبغي تبييض الآثار غير المؤكدة بعد هذه الطرق ؛ على سبيل المثال، عنوان مقال لانجين (2018)، "الدرع الشمسي يمكن أن ينقذنا من تغير المناخ. لكن انهياره المفاجئ سوف يقضي على الكوكب "، وحده يقول كل شيء. حول نفس الموضوع، لقد دق سلمان  Sillmann et al. (2015) ناقوس الخطر، "إن خطر إعلان حالة طوارئ مناخية يتفاقم أكثر عندما يأخذ المرء بعين الاعتبار المخاطر السياسية لفعل ذلك. حالات الطوارئ تعني الأحداث الجيوفيزيائية البسيطة، ولكنها تعني بالأحرى نتيجة التفاعلات شديدة التعقيد بين البيئة الطبيعية والمصالح السياسية والأعراف الاجتماعية. في سياق عدم اليقين العلمي الكبير - وبالتالي التفسيرات المتعددة المحتملة للنتائج والحجج العلمية - سيتم الإعلان عن حالات الطوارئ المناخية على أسس سياسية إلى حد كبير. ينبغي لهذا الترابط بين عدم اليقين العلمي والانتهازية السياسية الحذر من تنفيذ (إدارة الإشعاع الشمسي) كإجراء للطوارئ المناخية، وهو استنتاج نتوصل إليه على أساس الحجج العلمية السليمة والحكم الرشيد والمبادئ الأخلاقية ".

أكثر من ذلك، هذا الكتاب أو قل المنتدى يدعو إلى إجراءات صغيرة، وأكثر تأكيدا ومنخفضة المخاطر. يمكن لكل ساكن على الأرض تنفيذ هذه الإجراءات التي تبدو غير منطقية، أي أن جميع عشاق الشاطئ ونجم البحر يمكنهم الاستمتاع بإنقاذ بعض نجم البحر. دع الجهد الجماعي يتحدث عن نفسه.

مثال على ذلك، في الفصل الأول فإننا نحتاج إلى الغذاء، والغذاء مرتبط ارتباطًا وثيقًا بالمياه الغنية، ويتأثر كل من الغذاء والماء بشكل مباشر بتغير المناخ. هنا تكشف مابودية ونهامو ومبانديلي عن حصاد مياه الأمطار والحفاظ على مياه التربة كخيارات لتعزيز إنتاجية مياه المحاصيل.

وفي الفصل الثانى يتم طرح السؤال كيف نعرف ما إذا كان حل التخفيف من تغير المناخ ناجحًا في الحياة الواقعية؟ يوصي Gökgöz و Yalçin باتباع نهج اتخاذ القرار متعدد المعايير لتقييم أداء التخفيف من تغير المناخ، حيث يتم إجراء مثل هذا التقييم لدول الاتحاد الأوروبي. إزالة الغابات أمر سيء.

وفي الفصل الثالث: ولسوء الحظ، غالبًا ما يتم دفن هذه الحقيقة الواضحة تحت اسم التقدم كما هو الحال في باكستان، حيث يدعو كل من الخيام ووسيم، إلى وقف التوسع الحضري الهائل على حساب إزالة الغابات.

وفي الفصل الرابع بعنوان لا تنس الساحل الضعيف..!، ينورنا كل من Chou و Chua و Bonga بنظام إدارة ساحلي متكامل لتعزيز المرونة الساحلية، وتجميل المدن والبلديات الساحلية لتستمتع بها الأجيال القادمة. بشكل متكامل ويشمل هذا النظام الحفاظ على الموارد الطبيعية والحفاظ على جودة البيئة للحفاظ على النظام البيئي.

فى الفصل الخامس السؤال الهام:هل هناك طريقة جيدة لتخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض؟ وماذا عن تحويله إلى ميثان عبر تفاعل الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون؟ هنا يكشف Amez و Sanchez-Martin وOrtega و Llamas عن هذه الفكرة البارعة.  ما الذي يجعل هذه الفكرة عملية جاذبة هو اندماجها المباشر في تقنية "الطاقة إلى الغاز"، حيث يتم استغلال الكهرباء الزائدة أثناء انخفاض الطلب لإنتاج الهيدروجين أو الميثان في شبكات الغاز الطبيعي الحالية. ونظرًا لأننا نتحدث عن موضوع الوقود، فلا يمكننا الهروب من مواجهة حقيقة أن الاحتراق غير الصحيح سياسيًا للوقود سيستمر في دفعنا إلى المستقبل. فوفقًا لـ Sua و Balo فى الفصل السادس، يتحدثان عن أن الوقود الذي يعتمد على الزيت النباتي يمكن أن يخضر سلاسل التوريد التي يتم تشغيلها بشكل أساسي عن طريق احتراق الوقود. يقومون بتحليل العديد من الزيوت النباتية فيما يتعلق بالديزل والبنزين لصناعة الخدمات اللوجستية .

 

إن القراء سيكونون ممتنين للتحدي في محاولة توحيد ردود فعل الأسواق في ظل نظام متعدد الأهداف باستخدام المؤشرات الفنية. حيث تهدف الجوانب المتميزة والتكميلية الواردة في الفصول الاثني عشر إلى تنوير القارئ. علاوة على ذلك، فإن التحفيز لفهم أفضل لأسباب وآثار تغير المناخ يمهد الطريق لحلول أكثر فاعلية وصداقة للبيئة.

 

تفاصيل الكتاب:

الكتاب: علم تغير المناخ، أسباب الاحترار العالمي وآثاره وحلوله

تأليف: ديفيد س. تينغ و جاكلين أ. ستاغنر

سنة النشر: 2021