وصفات جديدة

هل السمنة تساهم في الاحتباس الحراري؟ تشارك الدراسات الحديثة نتائج مفاجئة

هل السمنة تساهم في الاحتباس الحراري؟ تشارك الدراسات الحديثة نتائج مفاجئة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

من المعروف أن السمنة لها عواقب سلبية على صحة الإنسان ، لكن الدراسات الحديثة تشير إلى أنها يمكن أن تكون ضارة بنفس القدر لكوكب الأرض. السكان الذين يعانون من السمنة المفرطة يستهلكون الطاقة الغذائية بنسبة 19 في المائة أكثر ، ويسهمون في غازات الاحتباس الحراري أكثر من السكان النحيفين.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز من الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير فيها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم اعتماد جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، فيمكن أن يقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، تشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون في مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحترار العالمي مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا.وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة.عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


يعتبر الكربون الأسود أسوأ بالنسبة للاحتباس الحراري مما كان يعتقد سابقًا

ترتفع من مداخن القصور ومن مواقد الأكواخ البسيطة. إنه يرتفع من حرائق الغابات وأنابيب عوادم الشاحنات التي تعمل بالديزل التي تتدحرج على الطريق السريع ، ومن أفران الطوب وبطانات المحيط ومشاعل الغاز. كل يوم ، من كل قارة محتلة ، يرتفع الستار من السخام في السماء.

لطالما كان ما يفعله السخام بمجرد وصوله إلى الغلاف الجوي سؤالاً يصعب الإجابة عليه. ليس الأمر أن العلماء لا يعرفون شيئًا عن فيزياء وكيمياء السخام الجوي. على العكس تمامًا: إنه يفعل الكثير من الأشياء بحيث يصعب معرفة ما يضيفون إليه.

للحصول على إحساس واضح بالسخام - المعروف للعلماء باسم الكربون الأسود - عمل فريق دولي مكون من 31 عالمًا في الغلاف الجوي على مدى السنوات الأربع الماضية لتحليل جميع البيانات التي استطاعوا القيام بها. نشروا هذا الأسبوع تقريرًا من 232 صفحة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية. يقول فيرابهدران راماناثان من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ، وهو خبير في كيمياء الغلاف الجوي لم يشارك في الدراسة: "إنه تقييم مهم لموقفنا الآن".

النتيجة الكبيرة التي تقفز خارج الصفحة هي أن الكربون الأسود يلعب دورًا أكبر بكثير في الاحتباس الحراري مما كان يعتقده العديد من العلماء سابقًا. وفقًا للتحليل الجديد ، فإنه يأتي في المرتبة الثانية بعد ثاني أكسيد الكربون من حيث كمية الحرارة التي يحبسها في الغلاف الجوي. التقدير الجديد لقوة احتجاز الكربون الأسود للحرارة هو ضعف ما قدمته اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ في عام 2007.

تشير هذه النتيجة إلى أن خفض انبعاثات الكربون الأسود يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في إبطاء تغير المناخ. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يحذرون من أننا سنحتاج إلى توخي الحذر بشأن نوع الكربون الأسود الذي نختار قطعه. قالت سارة دوهرتي ، مؤلفة مشاركة من جامعة واشنطن ، "هناك إمكانات كبيرة ، لكن يجب أن تكون مستهدفًا للغاية".

يتكون السخام من جزيئات صغيرة داكنة. عندما يرتفع من الحرائق ، فإنه يختلط بالغبار والكبريتات والمواد الأخرى التي تتصاعد من الأرض. أثناء صعوده عبر الغلاف الجوي ، يمكن أن ينجرف إلى السحب ، ويختلط مع قطرات الماء. ثم يقوم المطر والثلج بغسل جزيئات الكربون السوداء وإعادتها إلى الأرض.

على طول الطريق ، يمارس الكربون الأسود جميع أنواع التأثيرات ، بعضها يساعد في تدفئة الغلاف الجوي وبعضها يبرد. عندما يصطدم ضوء الشمس بالكربون الأسود ، يتسبب لونه الغامق في تسخينه ، وهو ما يشبه الطريقة التي يسخن فيها سقف القطران الأسود في يوم مشمس. عندما يسقط الكربون الأسود على الجليد والثلج ، فإنه يلطخ أسطحها العاكسة ذات اللون الأبيض اللامع. نتيجة لذلك ، يرتد القليل من ضوء الشمس إلى الفضاء ، مما يؤدي إلى مزيد من الاحترار.

في السحب ، للكربون الأسود عدد مذهل من التأثيرات. يقول دوهرتي: "كلما درسناها ، كلما وجد الناس المزيد من الآليات".

إذا قام الكربون الأسود بتسخين طبقة الغلاف الجوي حيث تتشكل الغيوم ، على سبيل المثال ، فسوف تتبخر. لم يعد بإمكانهم عكس ضوء الشمس مرة أخرى إلى الفضاء ، وبالتالي ينتهي الأمر بالغيوم التي تغمرها السخام بتدفئة الغلاف الجوي. لكن الكربون الأسود المعلق فوق السحب الطبقية المنخفضة له تأثير مختلف. يعمل على استقرار طبقة الهواء فوق الغيوم ، مما يعزز نموها. يصادف أن تكون سحب ركامية سميكة مثل الدروع ، تحجب ضوء الشمس القادم. نتيجة لذلك ، ينتهي الكربون الأسود أيضًا بتبريد الكوكب.

تعتمد كل هذه التأثيرات ، في النهاية ، على مقدار السخام الموجود في الهواء ، والذي يعتمد بدوره على العديد من الأنواع المختلفة لمصادر السخام في جميع أنحاء العالم. يُعد تقدير هذا التدفق تحديًا كبيرًا ، ولذا فليس من المستغرب جدًا أن تنتهي فرق مختلفة من العلماء بتقديرات مختلفة بشكل ملحوظ للتأثير الصافي للسخام على المناخ.

في عام 2009 ، شرعت دوهرتي وزملاؤها في إجراء تقديرات دقيقة لجميع مصادر الكربون الأسود ، باستخدام بيانات من محطات المراقبة حول العالم. ثم قاموا بتشغيل نماذج حاسوبية للغلاف الجوي لقياس تأثيرات الكربون الأسود ، بناءً على ما تعلمه العلماء عن التفاعلات الكيميائية في السحب من التجارب والملاحظات. إلى جانب تأثير السخام على السحب ، قدر العلماء أيضًا المقدار الإجمالي للاحترار الذي حدث عندما امتص السخام ضوء الشمس مباشرة ، كما أدى إلى تعتيم الثلج والجليد.

بعد أن أخذ العلماء في الاعتبار كل هذه التأثيرات ، قاموا بتجميعها لحساب مقدار الطاقة الإضافية المخزنة في الغلاف الجوي بفضل الكربون الأسود. يعبر علماء المناخ عادةً عن هذه الطاقة بالواط لكل متر مربع من سطح الأرض. كان العدد الذي حصلوا عليه - 1.1 واط - هائلاً. ثاني أكسيد الكربون ، أكبر محتجز للحرارة في الغلاف الجوي ، مسؤول عن ما يقدر بنحو 1.56 واط لكل متر مربع. يحتل الكربون الأسود المرتبة الثانية. يقول دوهرتي: "لقد استغرق الأمر بعض الوقت لإقناع أنفسنا أنه كان صحيحًا".

إذا كان الكربون الأسود مسؤولاً عن حبس الكثير من الحرارة ، فإن تقليل السخام قد يكون وسيلة فعالة لإبطاء ارتفاع درجة حرارة الكوكب. إنها أكثر جاذبية لأن الكربون الأسود يغسل بسرعة من الغلاف الجوي ، وبالتالي فإن تقليل انبعاثات السخام سيؤدي إلى انخفاض سريع في تركيز الكربون الأسود في الغلاف الجوي. على النقيض من ذلك ، فإن ثاني أكسيد الكربون باقٍ لقرون في الغلاف الجوي.

كان جيمس هانسن من معهد جودارد لدراسات الفضاء يدافع عن مثل هذه الإستراتيجية لأكثر من عقد من الزمان. لكن الدراسة الجديدة تكشف عن مفارقة في تقليل السخام لمحاربة الاحتباس الحراري. إذا تمكنا غدًا من إغلاق كل قمائن الطوب ، وكل حقل مزرعة محترق ، وكل مصدر آخر للسخام ، فلن يكون لدينا ، بشكل عام ، أي تأثير على الاحتباس الحراري على الإطلاق.

كيف يمكن أن يكون هذا؟ لأنه عندما تحترق الأشياء ، فإن الكربون الأسود ليس هو الشيء الوحيد الذي ينتجه. ينتج عن حريق الغابة الكربون الأسود بالإضافة إلى جزيئات الكربون العضوي. يساعد الكربون الأسود في حرائق الغابات على تدفئة الكوكب ، لكن الكربون العضوي يخلق ضبابًا يحجب أشعة الشمس ويبرد الغلاف الجوي. تلغي الانبعاثات كل منهما الأخرى. يقول دوهرتي: "في العالم الحقيقي لا يمكنك التخلص من انبعاثات الكربون الأسود". "تتخلص من الأشياء الأخرى أيضًا".

لكن دوهرتي وزملاؤها وجدوا أن بعض مصادر السخام - بما في ذلك الفحم ووقود الديزل - تنتج الكثير من الاحترار مع القليل جدًا من التبريد التعويضي. يقترحون أن هذه المصادر يجب أن تكون على رأس أولويات جهود مكافحة الاحتباس الحراري.

يبدو أن وقود الديزل هدف ناضج بشكل خاص. يقول راماناثان: "هذه الرسالة عالية وواضحة". إن جعل الديزل مرشحًا أكثر جاذبية للهجوم هو حقيقة أن تقليل الكثير من انبعاثات الكربون الأسود قد يكون مجرد مسألة ترقية المحركات القديمة التي تنفث السخام باستخدام أحدث التقنيات. يمكن للبلدان النامية ، على وجه الخصوص ، أن تضع لوائح بشأن حرق الديزل لتحديث أساطيل السيارات التي تنمو بسرعة.

وجد العلماء أن الفحم هو مصدر قوي آخر للاحترار الناتج عن السخام ، سواء تم حرقه صناعيًا أو في المنزل. وكذلك المواقد الصغيرة التي يستخدمها المليارات من الناس للطهي. تغذيها الأخشاب أو الفحم ، تنفث تدفقات من الدخان السخامي. صمم المهندسون في السنوات الأخيرة مواقد فعالة ورخيصة تنبعث منها كمية أقل بكثير من الكربون الأسود. إن إدخال هذه المواقد في منازل الناس سيستغرق الكثير من سخام الاحتباس الحراري من الغلاف الجوي.

لا ترى دوهرتي دراستها الجديدة على أنها نهاية القصة. بينما خلصت هي وزملاؤها إلى أن السخام ينتج على الأرجح 1.1 واط لكل متر مربع ، إلا أنهم ما زالوا يضعون هامشًا للخطأ في نتائجهم. لقد حسبوا أن هناك فرصة بنسبة 90٪ أن يقع الرقم الفعلي بين 0.17 و 2.1 واط. لتشديد هذا النطاق ، لا يزالون بحاجة إلى فهم أفضل للطرق العديدة التي يغير بها السخام الغيوم ، وكذلك الحصول على إصلاح أفضل لكمية السخام التي ينتجها كل مصدر. وتقول: "نحن بحاجة إلى التعمق في ذلك".

يقوم ملياري شخص في جميع أنحاء العالم بطبخهم على النيران المكشوفة ، مما ينتج عنه تلوث رخامي يقصر حياة الملايين ويؤدي إلى تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري. إذا تم تبني جيل جديد من مواقد الطهي غير المكلفة والمتينة على نطاق واسع ، يمكن أن تقطع شوطًا طويلاً نحو التخفيف من هذه المشكلة.

ومع ذلك ، ترى دوهرتي وزملاؤها العديد من الأسباب الوجيهة لعدم انتظار فهم أكثر دقة للسخام قبل اتخاذ خطوات لتقليله. إلى جانب تأثيره على المناخ العالمي ، يشير عدد من الدراسات أيضًا إلى أن له تأثيرات قوية على بعض مناطق الكوكب. يسقط الكثير من السخام على الأنهار الجليدية في جبال الهيمالايا ، على سبيل المثال ، مما يسرع من ذوبانها. يعتمد الملايين من الناس على هذا الجليد لإمدادهم بالمياه. للسخام أيضًا تأثير كبير بشكل خاص على دوران الغلاف الجوي حول الهند ، مما يقلل في النهاية من كمية الأمطار التي تنتجها الرياح الموسمية.

حتى قبل أن يصل السخام بعيدًا في الهواء ، فإن له تأثيرًا ضارًا بشكل خاص: فهو يصيب الناس بالمرض. في الأيام الأخيرة ، قدمت التقارير الإخبارية الواردة من الصين صورًا مذهلة لبكين ملطخة ببطانية من الضباب الدخاني. تلوث الهواء ، من السيارات والمحطات التي تعمل بالفحم ، يلحق خسائر فادحة بصحة البلاد. وبعيدًا عن المراكز الحضرية في العالم ، يعاني الفقراء من تلوث الهواء في منازلهم عندما يطبخون باستخدام مواقد مدخنة ويتنفسون الكربون الأسود وغيره من الملوثات.

كانت فوائد خفض الكربون الأسود واضحة بالفعل قبل أن تنشر دوهرتي وزملاؤها دراستهم الجديدة ، أصبح من الواضح الآن أن قطع السخام يمكن أن يساعد ليس فقط على الصحة الشخصية ، ولكن أيضًا على صحة كوكب الأرض.


شاهد الفيديو: De Energie via (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Shakatilar

    ليس من المفهوم تمامًا أنك تريد أن تقول عنها.

  2. Mull

    إجابة مضحكة جدا

  3. Mezizilkree

    أخبار. أعط أين يمكنني العثور على مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع؟

  4. Kinsley

    أحسنت ، ما هي الكلمات ... ، الفكرة الرائعة



اكتب رسالة