ذوب یخ‌های ابدی؛ پرمافراست گرمایش زمین را شعله‌ور می‌کند

با ذوب شدن سریع خاک‌های یخ‌زده در اثر گرمایش زمین، گازهای گلخانه‌ای محبوس در این مخازن عظیم آزاد می‌شوند و تهدیدی جدی برای آینده اقلیمی سیاره ایجاد می‌کنند. این خاک‌ها نه تنها کربن و متان ذخیره‌شده‌ای را آزاد می‌کنند که می‌تواند گرمایش زمین را تسریع کند، بلکه زیرساخت‌های مناطق قطبی را نیز در معرض خطر فروپاشی قرار می‌دهند.

خاک‌های یخ‌زده که به پرمافراست معروف‌اند، لایه‌هایی از زمین هستند که برای هزاران سال به طور مداوم یخ‌زده باقی مانده‌اند. این خاک‌ها عمدتاً در مناطق قطبی نیمکره شمالی، مانند شمال سیبری، آلاسکا، کانادا و حتی در ارتفاعات بلند کوهستانی مانند قندیل در کردستان یافت می‌شوند.

پرمافراست نه تنها یک ویژگی زمین‌شناسی است، بلکه به عنوان یکی از بزرگ‌ترین مخازن کربن سیاره عمل می‌کند. این خاک‌ها بقایای گیاهان و موجودات زنده‌ای را که هزاران سال پیش مدفون شده‌اند، مانند یک یخچال طبیعی حفظ کرده‌اند.

با افزایش دمای جهانی به دلیل تغییرات اقلیمی، این خاک‌های یخ‌زده در حال ذوب شدن با سرعت نگران‌کننده‌ای هستند. ذوب پرمافراست پیامدهای گسترده‌ای دارد. در مناطق قطبی، زیرساخت‌هایی مانند جاده‌ها، خطوط لوله و ساختمان‌ها که بر روی این خاک‌ها ساخته شده‌اند، با نرم شدن زمین در معرض خطر فروپاشی قرار دارند. برای مثال، در برخی از شهرهای سیبری، زمین زیر خانه‌ها به دلیل ذوب پرمافراست به لجن تبدیل شده و کل جوامع را تهدید می‌کند.

هشدار دانشمندان: پرمافراست، کابوس جدید تغییرات اقلیمی

هنگامی که خاک‌های یخ‌زده ذوب می‌شوند، مواد آلی ذخیره‌شده در آن‌ها شروع به تجزیه می‌کنند و گازهای متان و دی‌اکسید کربن آزاد می‌کنند. متان، گازی با پتانسیل گرمایش ۲۵ برابر بیشتر از دی‌اکسید کربن، به ویژه نگران‌کننده است.

بر اساس برآوردهای علمی، حدود ۱.۷ تریلیون تن کربن در پرمافراست ذخیره شده است که تقریباً دو برابر مقدار کربن موجود در جو زمین است. آزاد شدن حتی بخشی از این گازها می‌تواند چرخه‌ای معیوب ایجاد کند که گرمایش زمین را تسریع می‌کند و دستیابی به اهداف توافق‌نامه پاریس برای محدود کردن افزایش دما به ۱.۵ درجه سانتی‌گراد را دشوارتر می‌سازد.

مطالعات اخیر این تهدید را تأیید کرده‌اند. در سال ۲۰۲۱، تیمی به رهبری نیکلاس فروتزهایم، استاد زمین‌شناسی دانشگاه بن آلمان، تأثیر موج گرمای سال ۲۰۲۰ در سیبری را بررسی کردند. این مطالعه که در مجله "Proceedings ofthe National Academy of Sciences" منتشر شد، نشان داد که در مناطق خاصی با خاک‌های آهکی، مقادیر قابل توجهی متان آزاد شده است. فروتزهایم خاطرنشان کرد که ذخایر عظیم گاز طبیعی در زیر زمین سیبری شمالی می‌توانند در صورت ذوب گسترده پرمافراست، تأثیرات فاجعه‌باری بر آب‌وهوای جهانی داشته باشند.

علاوه بر این، گزارش‌های ناسا و مرکز ملی تحقیقات جوی (NCAR) نشان می‌دهند که ذوب پرمافراست نه تنها متان، بلکه مقادیر زیادی دی‌اکسید کربن را نیز آزاد می‌کند که می‌تواند بازخوردهای اقلیمی را تشدید کند.

دانشمندان موسسه آلفرد وگنر در پوتسدام هشدار داده‌اند که بدون کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از فعالیت‌های انسانی، مانند حمل‌ونقل و صنعت، مهار ذوب پرمافراست تقریباً غیرممکن خواهد بود.

پنجره‌ای به عصر یخبندان: اکتشافات شگفت‌انگیز از ذوب پرمافراست

با این حال، ذوب پرمافراست تنها پیامدهای منفی ندارد. این فرآیند همچنین پنجره‌ای به گذشته زمین باز کرده است. در سال‌های اخیر، ذوب خاک‌های یخ‌زده در سیبری و دیگر مناطق منجر به کشف بقایای شگفت‌انگیزی از حیوانات ماقبل تاریخ شده است. به عنوان مثال، در سال ۲۰۱۳، بقایای یک ماموت با مو، بافت عضلانی و حتی خون مایع در سیبری کشف شد.

این یافته‌ها برای دیرینه‌شناسان ارزشمند هستند و اطلاعات جدیدی درباره زندگی در عصر یخبندان ارائه می‌دهند. علاوه بر ماموت‌ها، فسیل‌های اسب، توله‌سگ‌های ماقبل تاریخ و حتی میکروب‌های باستانی نیز از این خاک‌ها به دست آمده‌اند که به دانشمندان کمک می‌کند تاریخچه زیستی زمین را بازسازی کنند.

پیدایش خاک‌های یخ‌زده؛ میراث آخرین عصر یخبندان

خاک‌های یخ‌زده از پایان آخرین عصر یخبندان، حدود ٢٠ هزار سال پیش، شکل گرفتند. در آن زمان، بخش‌های وسیعی از نیمکره شمالی زیر یخچال‌های عظیم پوشیده شده بود. اما در مناطقی که یخچال‌ها وجود نداشتند، مانند سیبری و آلاسکا، سرمای شدید به عمق زمین نفوذ کرد و خاک را به طور دائم یخ‌زده کرد.

این خاک‌ها به دلیل دمای پایین و فقدان رطوبت، شرایطی را ایجاد کردند که در آن مواد آلی تجزیه نشدند و به جای آن در لایه‌های یخ‌زده محبوس شدند.

مطالعات درباره پرمافراست از اوایل قرن بیستم آغاز شد، اما در دهه‌های اخیر با افزایش نگرانی‌ها درباره تغییرات اقلیمی، توجه به این خاک‌ها شدت گرفته است. در سال ٢٠٠٧ گزارش ارزیابی اقلیمی سازمان ملل متحد (IPCC) برای اولین بار به طور جدی به خطر ذوب پرمافراست و تأثیر آن بر انتشار گازهای گلخانه‌ای اشاره کرد. از آن زمان، تحقیقات متعددی، از جمله پروژه‌های بین‌المللی مانند برنامه نظارت بر پرمافراست قطب شمال (Arctic Permafrost Monitoring Program)، به بررسی این پدیده پرداخته‌اند.

یکی از نقاط عطف در تحقیقات پرمافراست، کشف ارتباط بین ذوب این خاک‌ها و آزادسازی متان در دهه ٢٠١٠ بود. در سال ٢٠١٩، مطالعه‌ای که در مجله "Nature Geoscience" منتشر شد، نشان داد که ذوب ناگهانی پرمافراست در برخی مناطق می‌تواند منجر به انتشار سریع متان شود، پدیده‌ای که به "بازخورد پرمافراست" معروف است.

این یافته‌ها زنگ خطری برای جامعه علمی و سیاست‌گذاران بود، زیرا نشان داد که پرمافراست می‌تواند به یکی از بزرگ‌ترین عوامل تشدید گرمایش زمین تبدیل شود.

امروزه، تلاش‌های جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای با هدف کند کردن ذوب پرمافراست در جریان است. با این حال، چالش‌های سیاسی و اقتصادی، از جمله وابستگی به سوخت‌های فسیلی، این تلاش‌ها را پیچیده کرده است. در عین حال، اکتشافات باستانی ناشی از ذوب پرمافراست همچنان ادامه دارد و هر یافته جدید، هم دانش ما را گسترش می‌دهد و هم یادآوری می‌کند که تغییرات اقلیمی نه تنها آینده، بلکه گذشته زمین را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد.