تُعرَّف ظاهرة الاحتباس الحراري ، بأنها زيادة في متوسط درجة حرارة الهواء في الطبقة السفلى من سطح الأرض ، خلال القرن أو القرنين الماضيين.
ما هو الاحتباس الحراري
تحدث هذه الظاهرة عندما تكون حرارة الشمس محاصرة أو محاصرة في الغلاف الجوي للأرض بعد دخولها ، مما يرفع درجة حرارة الأرض ويجعلها أكثر دفئًا ،
يتم ذلك عن طريق امتصاص غازات الغلاف الجوي مثل ثاني أكسيد الكربون من طاقة الشمس وحبسها بالقرب من الأرض ، مما يساهم في الاحتباس الحراري.
بعد مقارنة مجموعة من البيانات المتعلقة بظواهر الطقس المختلفة مثل درجات الحرارة ومعدلات هطول الأمطار مع التغيرات في المناخ مثل التركيب الكيميائي للغلاف الجوي والتيارات البحرية ، تبين أن تلك التغيرات المناخية حدثت كل فترة زمنية محددة منذ بداية العصر الجيولوجي بشكل طبيعي ، لكن خلال الثورة الصناعية زاد تغير المناخ الناجم عن الأنشطة البشرية
خلال القرن الماضي ، ارتفع متوسط درجة حرارة سطح الأرض من (0.3 إلى 0.6) درجة مئوية ، وهو ما يمثل أكبر زيادة في درجة حرارة سطح الأرض خلال الألف سنة الماضية ، ومن المتوقع حدوث زيادة أكبر في درجات الحرارة خلال هذا القرن ، حيث أن متوسط درجة الحرارة العالمية في الوقت الحالي هو 15 درجة مئوية ، ويتوقع علماء الطقس أن ترتفع من 2-4 درجة مئوية بحلول عام 2100.
لا يعني ارتفاع متوسط درجة الحرارة العالمية بالضرورة أن جميع مناطق العالم ستصبح أكثر دفئًا ، حيث أن الاحتباس الحراري لا يشير إلى ارتفاع في درجة الحرارة بنفس المقدار في كل مكان ، ولكنه يشير إلى زيادة عامة في متوسط درجة الحرارة العالمية ، و وتجدر الإشارة إلى أن الاحتباس الحراري يقدم وصفًا للزيادة في درجات الحرارة العالمية فقط ، على الرغم من وجود دراسات تظهر أن تأثير الاحتباس الحراري يتجاوز مجرد ارتفاع درجات الحرارة ، حيث أن له تأثيرًا كبيرًا على حدوث التغيرات المناخية حول العالم ، وعلى أنماط الطقس العالمية التي تؤثر على عناصر الطقس مثل معدلات هطول الأمطار.
يتم تعريف غازات الدفيئة أو غازات الاحتباس الحراري على أنها غازات موجودة بشكل طبيعي في الغلاف الجوي ، مثل ثاني أكسيد الكربون. من أهمية دورها في الحفاظ على درجة حرارة الأرض ، إلا أن زيادة نسبتها بسبب العوامل البشرية تسبب خللاً في تغير المناخ والاحتباس الحراري مما يسبب الاحتباس الحراري.
يتم التعبير عن تركيز غازات الدفيئة في الغلاف الجوي بالنسب المئوية ، ويشير إلى نسبة الغلاف الجوي التي تتكون من غازات الاحتباس الحراري ، ويمكن أيضًا حساب نسب الغازات الأخرى وفقًا للحجم الإجمالي للهواء في الغلاف الجوي ، هو ، حجم غاز معين لحجم الهواء. نسب صغيرة جدًا ، لذا يُشار إلى تركيز الغازات من خلال الوحدات التالية:
ppt: تشير إلى أجزاء من الغاز لكل ترليون جزء من الهواء في الغلاف الجوي.
ppb: تشير إلى أجزاء من الغاز لكل بليون جزء من الهواء في الغلاف الجوي.
ppm: تشير إلى أجزاء من الغاز لكل مليون جزء من الهواء في الغلاف الجوي. فعلى سبيل المثال، اعتباراً من عام 2009م أصبح تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يبلغ 385 ppm، وهذا يعني أنّ لكل مليون جزيءٍ من الهواء يوجد منها 385 جزيء من ثاني أكسيد الكربون.
أسباب الاحتباس الحراري
1- العوامل البشرية
تُساهم الأنشطة البشريّة في تغيير المناخ بشكلٍ واضحٍ من خلال استخدام الإنسان للوقود الأحفوري بأشكاله المختلفة في أنشطته، إذ إنّ احتراق الوقود الأحفوري يؤدي إلى انبعاث الغازات الدفيئة كغاز ثاني أكسيد الكربون في الجو، ممّا يؤدي إلى إحداث تغيير في الغلاف الجويّ مثل كميّة الهباء الجوي “جزيئات عالقة في الهواء” والغيوم.
تؤثر كل من الغازات الدفيئة والهباء الجوي في اختلال توازن طاقة الأرض من خلال تأثيرها على التغيّر في نسبة الإشعاع الشمسي والأشعة تحت الحمراء الداخلة للغلاف الجوي والخارجة منه، واختلاف خصائص الغازات والجزيئات، ممّا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض.
وفيما يأتي بعض المصادر الرئيسية للغازات الدفيئة بسبب النشاط البشري:
- زيادة تركيز نسبة ثاني أكسيد الكربون في الجو من خلال احتراق الوقود الأحفوري، كما يمثّل استخدام الأراضي الزراعيّة بشكلٍ مختلف عن السابق كإزالة الغابات من أجل التوسع المعماري، مصدراً أساسيّاً في انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون بصورة كبيرة.
- ارتفاع تركيز الميثان في الجو بسبب العديد من العوامل ومنها ما يأتي:
- التخمُّر المعوي للدواب.
- طرق إدارة السماد.
- زراعة حقول الأرز.
- التغيّر في طرق استخدام الأراضي والتغيّر في رطوبة الأرض.
- تأثيرات خطوط الأنابيب.
- سوء التهوية في مكبّات النفايات.
- ارتفاع تركيز أكسيد النيتروس “أكسيد النيتروجين الثنائي” بسبب الأنشطة الزراعيّة المختلفة بما فيها استخدام الأسمدة.
- استخدام مركبات الكلورو فلورو كربون (CFCs) في العديد من المجالات، منها: أنظمة إخماد الحريق. عمليّات التصنيع. استخدامها بالإضافة مع الهالونات في أنظمة التبريد.
2- العوامل الطبيعية
تعتبر ظاهرة الاحتباس الحراري ظاهرة معقدة؛ فهي ناتجة عن التفاعل بين الأسباب البشريّة مع مجموعةٍ من العوامل الطبيعيّة، ويعد الارتفاع في متوسط درجة الحرارة في الوقت الحاضر ناتجاً عن التفاعل بينهما، ومن العوامل الطبيعية ما يأتي.
النشاط الشمسي
تؤثر التغيرات في النشاط الشمسي والأنشطة المرتبطة به ، مثل التوهجات وبقع الشمس ، على التغير في درجة الحرارة العالمية. درجة الحرارة العالمية أقل بنحو 1 درجة مئوية مما هي عليه الآن
وأشار العلماء إلى وجود عدد من التغيرات الشمسية التي تؤثر على ظاهرة الاحتباس الحراري ، وذلك على النحو التالي:
تغير دوري في النشاط الشمسي ، مثل تغير في دورة البقع الشمسية ، والذي يمتد إلى 11 سنة.
التغير في النشاط المغناطيسي داخل الشمس مما يؤثر على النشاط الشمسي ، وذلك لدوره الأساسي في تشتيت الأشعة الكونية المكونة من جسيمات مشحونة في الأرض ، وقد ينهار المجال المغناطيسي عندما تصبح أشعة الشمس قاتمة ، مما يعمل على اختراق أعمق من الأشعة الكونية للنظام الشمسي
ثم تدخل أعداد أكبر من هذه الأشعة الكونية وتخترق الغلاف الجوي للأرض ، ثم تتأين الجسيمات المشحونة للأشعة الكونية على شكل جزيئات صغيرة من الندى ، والتي تبدأ بالتجمع معًا لتكوين قطرات الماء التي بدورها تشكل السحب ، وفي في حالة تشكل السحب المنخفضة ذات السماكة العالية ، فإنها تعمل على عكس طاقة الشمس في الفضاء ، لذا فإن تكرار تكوين الغطاء السحابي بهذه الطريقة سيؤدي ، بمرور الوقت ، إلى تغيير في متوسط درجة الحرارة العالمية.
التغييرات في الأطوال الموجية مثل الأطوال الموجية المرئية والموجات فوق البنفسجية. يساهم ذوبان التربة الصقيعية في ذوبان الجليد في كل من القطبين الشمالي والجنوبي على نطاق واسع في ظاهرة الاحتباس الحراري بسبب وجود كميات كبيرة من الكربون المخزن في الجليد ، وبعد ذلك يذوب الجليد بسبب العديد من العوامل مثل الغابات الحرائق والانفجارات البركانية والنشاط الشمسي ، تنطلق الغازات على نطاق واسع. سيؤدي الإطلاق المفاجئ للكربون إلى خلل في العمليات الطبيعية المختلفة مثل دورة الكربون ، حيث أن مصدر الكربون المخزن في الجليد كان من خارج الغلاف الجوي منذ آلاف السنين.
تؤثر حرائق الغابات على حرائق الغابات التي تحدث على نطاق واسع وعلى مدى فترات طويلة من الزمن على متوسط درجة الحرارة العالمية ، حيث يؤدي احتراق النباتات إلى إطلاق الكربون المخزن في النباتات ، وبالتالي زيادة نسبة الغازات المسببة للاحتباس الحراري مثل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وهذه الغازات بالإضافة إلى الإشعاع الشمسي تلعب دورًا كبيرًا في تدفئة الغلاف الجوي وتلويثه.
البراكين
تعتبر البراكين أحد العوامل التي تُساهم في تشكيل ظاهرة الاحتباس الحراري، فحدوث ثوران البراكين على مدى ملايين السنين أدّى إلى انبعاث كميّاتٍ كبيرةٍ من الغازات الدفيئة في الجو، كبخار الماء وثاني أكسيد الكربون، وجدير بالذكر أنّ الثوران البركانيّ الواحد ليس له تأثير على ظاهرة الاحتباس الحراري، لكن تلك التأثيرات ناتجة عن حدوث العديد من البراكين خلال تاريخ الأرض، فعند دراسة تأثير جميع تلك البراكين منذ تكوّن الأرض يتبيّن أثر البراكين في زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون في الجو، بالتالي تأثيره في ظاهرة الاحتباس الحراري.
تأثير الاحتباس الحراري على الصحة
تؤثر ظاهرة الاحتباس الحراري أو الدفيئة على صحة الكائنات الحية، ومثال ذلك كما يأتي:
تفشّي الالتهابات الضارّة ووباء الكوليرا الحاد في بعض أنواع المأكولات البحريّة؛ بسبب ارتفاع درجة حرارة المياه السطحيّة كالمحيطات.
تدنّي قدرة الأجسام على مقاومة الفيروسات والالتهابات المعدية بسبب فشل المحاصيل الزراعيّة وانتشار المجاعات.
انتشار مرض حصى الكلى الناتج عن الجفاف، وقد بيّنت الدراسات ارتفاع معدلات الإصابة بهذا المرض منذ عام 1994م، بعد أن كان المعدّل إصابة شخص واحد من أصل 20 شخصاً أصبح الآن المعدّل هو شخص واحد من أصل 11 شخصاً، وفي حال استمرار ارتفاع درجة الحرارة للكرة الأرضيّة من المتوقع زيادة عدد الإصابات به.
ارتفاع درجة حرارة الصيف وإطالة مدَّته يؤدّي إلى انتشار العديد من الأمراض التي يسببها البعوض، ومنها الإصابة بفيروس غرب النيل.
تأثير الاحتباس الحراري على المناخ
يؤثر الاحتباس الحراري على المناخ بصورةٍ واضحة، ومن هذا التأثيرات ما يأتي:
ذوبان الثلوج والجليد: سيؤدي ارتفاع درجة حرارة المناخ إلى ذوبان أشكال الجليد على سطح الأرض كالأنهار أو الصفائح الجليديّة والثلوج في فصل الصيف، لذا يتوقع علماء الطقس بأنّ كمية الجليد البحري العائمة في المحيطين الشمالي والجنوبي ستنخفض خلال القرن الحادي والعشرين دون تحديد كمية الذوبان بدقّة.
ارتفاع مستوى سطح البحر: أدّى ارتفاع درجات الحرارة إلى ارتفاع مستوى البحر ومنسوبه، وذلك بسبب ذوبان الصفائح والأنهار الجليديّة والماء المُتجمد في المحيطات، بالإضافة لزيادة حجم المياه بالمسطحات المائيّة بسبب تمددها الناتج عن ارتفاع الحرارة، وما تجدّر الإشارة إليه أن مستوى سطح البحر ارتفع من (10- 20) سم خلال القرن العشرين، ومن المتوقع ارتفاع مستوى سطح البحر حوالي (20 – 50) سم بحلول عام 2100م.
تغيّر معدّلات هطول الأمطار: يؤدي ارتفاع متوسط درجات الحرارة في العالم لزيادة معدلات التبخر، مما يُعجّل من حدوث دورة المياه، إذ إنّ البخار المتصاعد في الجو سيؤدي لهطول كميّات أكبر من الأمطار، علماً بأنها لن تتوزع بالتساوي على جميع مناطق العالم، كما أنّ بعض المناطق سيكون فصل الشتاء فيها أكثر رطوبة، وأكثر جفافاً في فصل الصيف، ووفقاً للدراسات فإن معدّل هطول الأمطار العالميّ سيزداد تقريبا من 3% إلى 5%.
زيادة حموضة المحيطات: تساعد المحيطات على سطح الأرض على تقليل التغييرات المناخيّة التي تحدث في العالم، من خلال امتصاصها لبعض الحرارة الزائدة وثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجويّ، ولكن هناك العديد من التفاعلات التي تحدث بين الماء وثاني أكسيد الكربون التي ترفع من تحمض المحيطات أو زيادة حموضة المحيطات، بعد أنّ كان لهذه التفاعلات أثر بتقليها، لذا من المتوقع ارتفاع زيادة الحموضة من 0.14 إلى 0.35 درجة حموضة بحلول عام 2100، مما قد يسبب المزيد المشاكل للكائنات البحريّة.
التأثير على التيّارات المحيطيّة: تنتج التيّارات المحيطيّة بسبب الاختلاف في ملوحة المحيطات ودرجة حرارتها، فعندما ترتفع حرارة المحيطات بجانب تغير ملوحتها بفعل عدة عوامل منها؛ تغيّر معدلات هطول الأمطار، وزيادة تدفّق المياه العذبة الناتجة عن ذوبان الجليد إلى المحيطات، فإنّ ذلك يؤدي إلى تعطّل في حركة التيّارات أو تعطّل الدورة الحراريّة الملحيّة في المحيطات، ممّا يؤثر بشكلٍ كبيرٍ على المناخ.
زيادة أعداد السحب: تًعد الغيوم واحدة من عناصر المناخ العالميّ، حيث يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى زيادة معدّل التبخر بشكلٍ أكبر، ممّا يسبب إنتاج كميّاتٍ كبيرةٍ من بخار الماء في الجو، والذي يتكاثف على شكل قطرات لتتجمَّع، وتتكاثف، وتكوِّن السحب بأنواعها المختلفة، ولهذه السُحب تأثيرات مختلفة على المناخ، فبعضها تعمل على تبريد المناخ، وبعضها الآخر يُعزّز من تأثير الغازات الدفئية من خلال بخار الماء.
تغيُّر دورة الكربون: تشير نماذج دورة الكربون العالمية إلى أن نظام الأرض سيكون قادرًا على امتصاص كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي مع ارتفاع درجة حرارة المناخ ، مما يؤدي إلى تفاقم مشكلة الاحتباس الحراري.
التغيُّر في الطقس: يعتقد بعض علماء المناخ أن الأعاصير ومنها الأعاصير المداريّة ستتغير (وربما بدأت بالفعل) نتيجة الاحترار العالمي، إذ توفر مياه سطح المحيطات الطاقة اللازمة لإحداث العواصف، فمن المتوقع أن تتسبب المحيطات ذات المياه الدافئة بزيادة شدة الأعاصير وقوة تدميرها مع مرور الوقت.
التغيّر في نظام الحياة البيولوجيّ: سيؤثر ارتفاع الحرارة على النظم البيولوجيّة المختلفة، مثل تغيّر النطاقات الجغرافيّة للنباتات والحيوانات البريّة، والتأثير على خصائص الحيوانات البريّة والمُستأنسة “الحيوانات الأليفة”، وأطوال مواسم النمو، وتغيّر مواعيد الصقيع.
تأثير الاحتباس الحراري على النظام الحيويّ
يؤثر الاحتباس الحراريّ تأثيراً كبيراً على النظم الحيويّة، ومنها:
الحيوانات والنباتات تتحرك في نموها نحو الشمال: وفقًا لتقرير صادر عن الأكاديمية الوطنية للعلوم ، تتجه أنواع الحيوانات والنباتات وتنمو في المناطق المرتفعة بسبب ارتفاع درجات الحرارة ، كما أنها تنتقل إلى شمال الكرة الأرضية. وأضاف العالم ويرن أن كلاً من النباتات والحيوانات يبحث عن درجة الحرارة المناسبة لنموها ، بحيث تنتقل من خط الاستواء نحو القطبين ، وفي حالة تغير معدل تغير المناخ بسرعة ، فمن الممكن ألا تتأثر جميع الكائنات الحية. تكون قادرة على الانتقال إلى تلك المناطق ، مما يؤدي إلى انقراض أنواع من النباتات والحيوانات التي لا تستطيع المنافسة في المناخ الجديد.
التأثير على كل من الطيور والحشرات المهاجرة ، وفقًا لوكالة حماية البيئة في الوقت الحالي ، تصل هذه الطيور والحشرات قبل عدة أيام أو أسابيع مما كانت عليه في القرن العشرين إلى أماكن التغذية والتعشيش. هلاك العديد من الأنواع النباتية والحيوانية بسبب انتشار مسببات الأمراض التي كانت محصورة في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ، وانتشارها لتشمل العديد من المناطق.
من المتوقع أن يختفي ثلث الحيوانات على الأرض ونصف النباتات بحلول عام 2080 م ، في حال عدم معالجة مشاكل الاحتباس الحراري ، بحسب أحد تقارير مجلة التغير الطبيعي للمناخ الصادرة في 2013.
حلول لمشكلة الاحتباس الحراري
يوجد العديد من الحلول التي يُمكن تنفيذها من أجل الحد من ظاهرة الاحـتباس الحراري ومنها:
تعزيز كفاءة استخدام الطاقة: إذ أنّ أنظمة الطاقة المستخدمة في تدفئة وتبريد المباني لها الدور الأكبر في ظاهرة الاحتباس الحراري، وبالتالي فإنّ كفاءة استخدام الطاقة تتيح إمكانيّة استخدام كمية أقل والحصول على نفس الانتاج والخدمات ممّا يساعد في توفير الطاقة والمال.
تحسين قطاع وسائل النقل: يؤدي قطاع النقل إلى انبعاث غازاتٍ بصورة كبيرةٍ، وقد زادت هذه الانبعاثات بصورةٍ سريعةٍ خلال العقد الماضي، لذا ينبغي الحد من هذه الانبعاثات من خلال اتباع ما يأتي:
- تحسين الكفاءة لجميع وسائل النقل.
- الانتقال إلى الوقود منخفض الكربون.
- استخدام أنظمة النقل الجماعي الأكثر كفاءة.
- إنتاج جيل ذكي من السيارات يساعد على التقليل من انبعاث الغازات.
- التخلُّص بشكلٍ تدريجيٍّ من الكهرباء المُنتَجة من الوقود الأحفوري.
- استخدام الطاقة النووية.
- تطوير تكنولوجيا جديدة لاستخدام الوقود منخفض الكربون.
- ضمان التنمية المستدامة: تؤثر كل منطقة من مناطق العالم بشكلٍ مختلفٍ في مشكلة الاحتباس الحراري وفي قدرتها على مواجهتها، وعموماً ينبغي ان تتعاون جميع الدول في مواجهة المشكلة، ومساعدة الدول الفقيرة في التكيّف مع آثار التغيُّر المناخي، وتعزيز قدرتها على التحوُّل إلى استخدام الوقود المنخفض الكربون.
- إدارة الغابات والزراعة: من المهم الحفاظ على الغابات وتجنُّب إزالتها و الحد من تدهورها، وإنتاج الغذاء بطرقٍ أكثر استدامة، وذلك للحد من الانبعاثات الناتجة عن إزالة الغابات وعن الزراعة.
- تحديث مصادر الطاقة المتجددة: أثبتت العديد من الدراسات قدرة الطاقة المتجددة كالطاقة الشمسيّة والحيويّة وغيرها من أشكال الطاقة المتجددة على تلبية غالبيّة احتياجات العالم من الطاقة، إضافةً لميزاتها في التقليل من التلوُّث وكلفتها المناسبة، لذا من المهم الاعتماد عليها بشكلٍ أكبر.
- الحد من ثاني أكسيد الكربون: ويكون ذلك بالحفاظ على دور النظم الحيويّة؛ كالغابات والمحيطات في القيام بعملها الطبيعي كبالوعاتٍ للكربون من خلال إنهاء عمليّة إزالة الغابات والتشجيع على الزراعة باستمرار، وتجنُّب تدمير الموائل داخل المحيطات.
