في التكسير أعماق المحيطات الباردة ، شيء ضخم لا يمكن تصوره يتدفق بلا هوادة ، بالكاد بضعة سنتيمترات في الثانية ، على طول المسار الذي سلكه لآلاف السنين. أنهار المياه الكثيفة والمظلمة تكدح بلا انقطاع في جميع أنحاء العالم ، وتشكل حوالي 40 في المائة من الحجم الإجمالي للمحيطات العميقة. إنها أحزمة نقل عملاقة تنقل الحرارة والأكسجين والكربون والمغذيات حول الكوكب وتشكل المناخ والطقس على المستوى العالمي والإقليمي والمحلي.
لكن شيئًا ما قد تغير ، ويبدو أن هذه الأنهار تتباطأ. ليس من المستغرب أن تغير المناخ من المرجح أن يكون السبب.
اللدغة في الذيل هي أن تباطؤ هذه الآلية السحيقة يمكن في الواقع أن يسرع من تغير المناخ ، بينما يقلل أيضًا من إنتاجية مصايد الأسماك التي يعتمد عليها الكثير من الكائنات الحية – بما في ذلك البشر – في الغذاء.
في عام 1990 ، عندما أصدرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) تقريرها الأول الرائد ، لم يظهر التفاعل المعقد بين المناخ والمحيطات ، كما يقول عالم المحيطات وعالم المناخ ماثيو إنجلاند من جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني ، أستراليا. يقول: “كانت التوقعات في ذلك الوقت بسيطة حقًا”. “لقد امتلكوا فقط جوًا مقترنًا بمحيط مبسط للغاية ليس له ديناميكيات.” يقول إنه يشبه حوض الاستحمام. كان من المعروف أن المحيطات تمتص ثاني أكسيد الكربون والحرارة ، ولكن بخلاف ذلك تم وصف التفاعلات بين المحيطات والمناخ بعبارات مبسطة.
لقد قطعت علوم المحيطات شوطًا طويلاً منذ ذلك الحين ، وجلبت معها فهمًا تفصيليًا للدور الرئيسي الذي تلعبه أحزمة نقل المحيطات العالمية في تشكيل المناخ.
“يتحرك الماء ، تمامًا مثل الريح ، في فضاء ثلاثي الأبعاد ؛ تقول عالمة المحيطات الساحلية روث ريف ، من جامعة موناش في ملبورن ، أستراليا ، “لدينا تيارات تسير على سبيل المثال ، من اليسار إلى اليمين ، ولدينا تيارات تتجه صعودًا وهبوطًا”.
الحركة الأفقية للماء بسبب السحب من الرياح. يقول ريف: “عندما تهب الرياح عبر المحيط ، فإنها تجر المحيط معها”. الحركة العمودية هي نتيجة للتغيرات في كثافة الماء. عند القطبين ، عندما تتجمد مياه البحر المالحة في جليد المياه العذبة ، يزداد تركيز الملح في المياه المتبقية ، مما يجعلها أكثر كثافة ، وبالتالي تغوص.
هذه بداية محرك الحزام الناقل. تنحدر تريليونات الأطنان من المياه الأكثر برودة والأكثر كثافة إلى أعمق المناطق القطبية ، ثم تتحرك عبر الأعماق باتجاه المناطق الاستوائية. هناك يرتفع الماء ويدفأ ، وتلك التيارات الأكثر دفئًا – مثل تيار الخليج ، الذي يتحرك من الغرب إلى الشرق عبر شمال المحيط الأطلسي ويحافظ على فصول الشتاء المعتدلة نسبيًا في المملكة المتحدة – تدور حول المحيط الهادئ والهندي والأطلسي ، مطلقة الحرارة والأكسجين والمغذيات وامتصاص ثاني أكسيد الكربون قبل أن يعودوا إلى القطبين وتبدأ الدورة من جديد.
القارة القطبية الجنوبية هي أقوى محرك في هذا الدوران المتقلب ، من خلال تكوين ما يسمى مياه قاع القطب الجنوبي. لكن هذا المحرك في ورطة.
تقول كاثرين جان ، عالمة المحيطات الفيزيائية وعالمة المناخ في جامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة: “نظهر أن جزءًا كبيرًا من الدورة الدموية المتقلبة يتباطأ ، وأن كمية الأكسجين التي تصل إلى أعماق المحيط آخذة في التناقص”. قامت هي وزملاؤها بتقييم كيفية تغير تشكيل مياه قاع القطب الجنوبي. في دراسة نُشرت مؤخرًا ، والتي قاسَت مستويات الأكسجين كمؤشر لحركة الماء البارد (لأن الماء البارد يحمل أكسجينًا مذابًا أكثر من الماء الدافئ) ، نظروا في قسم معين من الجرف القطبي الجنوبي الذي يحد بحر روس وحوض أنتاركتيكا الأسترالي. . تشير نتائجهم إلى أن حجم هذه المياه الباردة المالحة الغنية بالأكسجين التي تنحدر إلى قاع المحيط انخفضت بنسبة 28 في المائة بين عامي 1994 و 2017.
