أظهرت فصول الشتاء الأخيرة علامات متضاربة على تغير المناخ، مع نقص حاد في الثلوج والعواصف الثلجية الشديدة. وتوضح دراسة حديثة لجامعة دارتموث ذلك من خلال إظهار انخفاض كبير في كتل الثلوج في نصف الكرة الشمالي على مدار الأربعين عامًا الماضية بسبب تغير المناخ الذي يحركه الإنسان.
وتهدد هذه الخسارة إمدادات المياه والاقتصادات التي تعتمد على الشتاء، فيما تشير نتائج الدراسة، المستندة إلى تحليل بيانات درجات الحرارة وهطول الأمطار، إلى أن العديد من المناطق تقترب من "جرف فقدان الثلوج"، مما يستلزم التكيف الفوري في استراتيجيات إدارة المياه.
إشارة متناقضة
وتكشف الدراسة أن مناطق نصف الكرة الشمالي الأكثر اعتمادا على الثلوج للحصول على المياه تشهد أشد الانخفاضات.
ويقدم الثلج إشارة متناقضة لتفسير تغير المناخ. في العديد من فصول الشتاء الأخيرة، بما في ذلك هذا الشتاء، بدا أن انخفاض تساقط الثلوج في شهر ديسمبر يشير إلى مستقبلنا في ظل الانحباس الحراري العالمي. ويتجلى هذا في النطاقات الممتدة من ولاية أوريغون إلى نيو هامبشاير، حيث كانت القمم أكثر بنية من اللون الأبيض، وجنوب غرب أمريكا، الذي يشهد جفافًا كبيرًا في الثلوج، حسبما أفاد موقع scitechdaily.
من ناحية أخرى، فإن العواصف الثلجية القياسية مثل تلك التي حدثت في أوائل عام 2023 والتي دفنت مجتمعات جبلية في كاليفورنيا، وتجددت الخزانات الجافة، وأسقطت 11 قدمًا من الثلوج على شمال أريزونا، تتحدى مفاهيمنا للحياة على كوكب دافئ.
وعلى نحو مماثل، لا تتفق البيانات العلمية المستمدة من عمليات الرصد الأرضية، والأقمار الصناعية، والنماذج المناخية على ما إذا كان الانحباس الحراري العالمي يؤدي بشكل مستمر إلى تآكل كتل الثلوج التي تتراكم في الجبال الشاهقة، الأمر الذي يؤدي إلى تعقيد الجهود الرامية إلى إدارة ندرة المياه التي قد تنتج عن العديد من المراكز السكانية.
والآن، دراسة جديدة لدارتموث تتغلب على عدم اليقين في هذه الملاحظات وتقدم دليلاً على أن كتل الثلوج الموسمية في معظم أنحاء نصف الكرة الشمالي قد تقلصت بالفعل بشكل كبير على مدى الأربعين عامًا الماضية بسبب تغير المناخ الذي يحركه الإنسان. إن أشد الانخفاضات المرتبطة بالاحتباس الحراري في كثافة الثلوج ــ ما بين 10% إلى 20% كل عقد ــ كانت في جنوب غرب وشمال شرق الولايات المتحدة، وكذلك في أوروبا الوسطى والشرقية.
أزمة المياه وتأثيرها الاقتصادي
وذكر الباحثون في مجلة نيتشر أن مدى وسرعة هذه الخسارة من المحتمل أن يضع مئات الملايين من الأشخاص في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا الذين يعتمدون على الثلوج للحصول على مياههم على شفا أزمة من شأنها أن يؤدي استمرار ارتفاع درجات الحرارة إلى تفاقمها.
يقول المؤلف الأول للدراسة ألكسندر جوتليب، الحاصل على درجة الدكتوراه: "لقد كنا مهتمين أكثر بكيفية تأثير الاحترار على كمية المياه المخزنة في الثلج. إن فقدان هذا الخزان هو الخطر الأكثر إلحاحًا وقوة الذي يشكله تغير المناخ على المجتمع من حيث تناقص تساقط الثلوج وتراكمها".
تابع جوتليب: "يحدد عملنا مستجمعات المياه التي شهدت فقدانًا تاريخيًا للثلوج وتلك التي ستكون أكثر عرضة لانخفاض الثلوج السريع مع المزيد من الاحترار"، ويمضي قائلاً: "غادر القطار المحطة متجهًا إلى مناطق مثل جنوب غرب وشمال شرق الولايات المتحدة. وبحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، نتوقع أن تكون هذه الأماكن خالية من الثلوج تقريبًا بحلول نهاية شهر مارس. نحن نسير على هذا الطريق ولسنا متكيفين بشكل جيد عندما يتعلق الأمر بندرة المياه".
فيما قال جوستين مانكين، الأستاذ المشارك في الجغرافيا والمؤلف الرئيسي للدراسة، إن الأمن المائي ليس سوى بُعد واحد فقط من أبعاد فقدان الثلوج.
وشهدت مستجمعات المياه في هدسون وسسكويهانا وديلاوير وكونيتيكت ومريماك في شمال شرق الولايات المتحدة، حيث ندرة المياه ليست خطيرة، من بين أشد الانخفاضات في كثافة الثلوج. لكن هذه الخسائر الفادحة تهدد الاقتصادات في ولايات مثل فيرمونت ونيويورك ونيو هامبشاير التي تعتمد على الترفيه في فصل الشتاء، كما قال مانكين - فحتى الثلج المصنوع آليًا له عتبة درجة حرارة تقترب العديد من المناطق بسرعة.
وقال مانكين: "إن الآثار الترفيهية ترمز إلى الطرق التي يؤثر بها الاحتباس الحراري بشكل غير متناسب على المجتمعات الأكثر ضعفاً. منتجعات التزلج على الارتفاعات المنخفضة وخطوط العرض تعاني بالفعل من فقدان الثلوج على أساس سنوي. وهذا سوف يتسارع، مما يجعل نموذج الأعمال غير قابل للحياة".
وأضاف: "من المرجح أن نشهد المزيد من توحيد التزلج في منتجعات كبيرة ذات موارد جيدة على حساب مناطق التزلج الصغيرة والمتوسطة الحجم التي تتمتع بمثل هذه القيم الاقتصادية والثقافية المحلية الحاسمة. وقال: "ستكون خسارة ستعم المجتمعات".
منهجية الدراسة ونتائجها
في الدراسة، ركز جوتليب ومانكين على كيفية تأثير ظاهرة الاحتباس الحراري على درجة الحرارة وهطول الأمطار على تغيرات في كتل الثلوج في 169 حوضًا نهريًا عبر نصف الكرة الشمالي من عام 1981 حتى عام 2020. ومن المحتمل أن يؤدي فقدان كتل الثلوج إلى انخفاض المياه الذائبة في الربيع للأنهار والجداول والبحيرات. التربة في اتجاه مجرى النهر عندما تطلب النظم البيئية والناس المياه.
قام جوتليب ومانكين ببرمجة نموذج للتعلم الآلي لفحص الآلاف من عمليات الرصد وتجارب النماذج المناخية التي التقطت بيانات عن كتل الثلوج، ودرجات الحرارة، وهطول الأمطار، والجريان السطحي لمستجمعات المياه في نصف الكرة الشمالي.
وهذا لم يسمح لهم فقط بتحديد مكان حدوث فقدان الثلوج بسبب الاحترار، بل أعطاهم أيضًا القدرة على فحص التأثير المضاد للتغيرات الناجمة عن المناخ في درجة الحرارة وهطول الأمطار، والتي تقلل وتزيد من سمك الثلوج، على التوالي.
وحدد الباحثون أوجه عدم اليقين التي تتقاسمها النماذج والملاحظات حتى يتمكنوا من التعرف على ما غاب عن العلماء سابقًا عند قياس تأثير تغير المناخ على الثلوج. وبالمثل، استفادت دراسة أجراها جوتليب ومانكين عام 2021 من الشكوك حول كيفية قياس العلماء لعمق الثلوج وتحديد الجفاف الثلجي لتحسين التنبؤات بتوافر المياه.
وقال مانكين إن الثلوج تأتي مصحوبة بالشكوك التي تخفي آثار ظاهرة الاحتباس الحراري، موضحاً: "يفترض الناس أن الثلج من السهل قياسه، وأنه ببساطة يتراجع مع ارتفاع درجات الحرارة، وأن فقدانه يعني نفس التأثيرات في كل مكان. لا شيء من هذا هو الحال”.
وتابع: "إن عمليات رصد الثلوج صعبة على المستويات الإقليمية الأكثر أهمية لتقييم الأمن المائي. الثلوج حساسة للغاية للتغيرات في درجات الحرارة وهطول الأمطار خلال فصل الشتاء، والمخاطر الناجمة عن فقدان الثلوج ليست هي نفسها في نيو إنجلاند كما هو الحال في الجنوب الغربي، أو بالنسبة لقرية في جبال الألب كما هو الحال في أعالي جبال آسيا".
الاختلافات الإقليمية
في الواقع، وجد جوتليب ومانكين أن 80% من الكتل الثلجية في نصف الكرة الشمالي -الموجودة في أقصى الشمال والمرتفعات العالية- تعرضت لخسائر ضئيلة. في الواقع، توسعت كتل الثلوج في مساحات شاسعة من ألاسكا وكندا وآسيا الوسطى، حيث أدى تغير المناخ إلى زيادة هطول الأمطار التي تتساقط على شكل ثلوج في هذه المناطق المتجمدة.
ولكن نسبة الـ 20% المتبقية من كتلة الثلوج الموجودة حول العديد من المراكز السكانية الرئيسية في نصف الكرة الأرضية ــ والتي توفر المياه ــ هي التي تضاءلت. منذ عام 1981، كان الانخفاض الموثق في كتل الثلوج في هذه المناطق غير متسق إلى حد كبير بسبب عدم اليقين في عمليات الرصد والتغيرات الطبيعية في المناخ.
لكن جوتليب ومانكين وجدا أن نمطًا ثابتًا من الانخفاض السنوي في تراكم الثلوج يظهر بسرعة، ويترك المراكز السكانية تعاني من نقص مفاجئ ومزمن في الإمدادات الجديدة من المياه الناتجة عن ذوبان الثلوج.
والآن تجد العديد من مستجمعات المياه التي تعتمد على الثلوج نفسها قريبة بشكل خطير من عتبة درجة الحرارة التي يسميها جوتليب ومانكين "منحدر فقدان الثلوج". وهذا يعني أنه مع زيادة متوسط درجات الحرارة في فصل الشتاء في مستجمعات المياه إلى ما يزيد عن 17 درجة فهرنهايت (8 درجات مئوية تحت الصفر)، فإن فقدان الثلوج يتسارع حتى مع حدوث زيادات متواضعة فقط في متوسط درجات الحرارة المحلية.
وقال مانكين إن العديد من مستجمعات المياه ذات الكثافة السكانية العالية التي تعتمد على الثلوج لتوفير المياه ستشهد خسائر متسارعة خلال العقود القليلة المقبلة.
أضاف: "وهذا يعني أن مديري المياه الذين يعتمدون على ذوبان الثلوج لا يمكنهم الانتظار حتى تتفق جميع الملاحظات على فقدان الثلوج قبل أن يستعدوا لتغييرات دائمة في إمدادات المياه. بحلول ذلك الوقت، يكون قد فات الأوان. وبمجرد سقوط الحوض من هذا الجرف، لم يعد الأمر يتعلق بإدارة حالة الطوارئ قصيرة المدى حتى تساقط الثلوج الكبيرة التالية. وبدلا من ذلك، سوف يتكيفون مع التغيرات الدائمة في توافر المياه".
اقرأ أيضاً:
كيف يمكن لتناول الفاصوليا أن يساعد في الوقاية من السرطان وعلاجه؟
إنجاز سعودي.. إنتاج 100 ألف بعوضة صديقة للبيئة أسبوعيًا لمكافحة مرض قاتل
“أصبحت مُدّمر العوالم”.. كلمات “أوبنهايمر” عن نجاح اختراع القنبلة نووية
