دراسة تغيّر فهمنا للغلاف الجوي.. البراكين الخامدة تنفث أضعاف الكبريت الذي تنفثه أثناء ثورانها | علوم

الكبريت هو أحد الغازات المرتبطة بتغير المناخ على كوكبنا، وهو أحد العناصر التي تنفثها البراكين أثناء ثورانها، كما تنتجه العوالق النباتية بكميات كبيرة كان يعتقد أنها الأكبر على الإطلاق، إلا أن مجموعة من الباحثين من جامعة واشنطن (University of Washington) اكتشفوا مصدرا جديدا للكبريت لم يكونوا يتوقعونه سابقا.

انبعاثات أكبر بـ3 أضعاف

البحث الجديد الذي نشر في دورية “جيوفيزيكال ريسيرش ليترز” (Geophysical Research Letters) يظهر أن البراكين تسرب كمية كبيرة من الغازات المُغيرة للمناخ وهي كامنة، وتظهر عينة جليد أخذت من غرينلاند أن البراكين تنفث بهدوء ما لا يقل عن 3 أضعاف كمية الكبريت في الغلاف الجوي للقطب الشمالي عما تقدره النماذج المناخية الحالية، الأمر الذي يجعل لهذه الدراسة آثارا على فهمنا للغلاف الجوي للأرض وعلاقته بالمناخ وجودة الهواء.

تقول الباحثة الأولى في هذه الدراسة أورسولا جونجبلويد، طالبة الدكتوراه في علوم الغلاف الجوي في جامعة واشنطن، في البيان الصحفي الذي نشرته الجامعة، “وجدنا أنه على نطاقات زمنية أطول، تكون كمية رذاذ الكبريتات المنبعثة أثناء التفريغ السلبي للبراكين أعلى بكثير مما كانت عليه أثناء الثوران، حيث يؤدي التفريغ السلبي إلى إطلاق ما لا يقل عن 10 أضعاف الكبريت في الغلاف الجوي أكثر من الانفجارات، ويمكن أن يصل إلى أكثر من 30 مرة”.

نسبة الهباء الجوي

تشرح كبيرة الباحثين بيكي ألكسندر، أستاذة علوم الغلاف الجوي في جامعة واشنطن، ما قام به الفريق قائلة “نحن لا نعرف كيف يبدو الجو الطبيعي النقي من حيث نسبة الهباء الجوي، ومعرفة هذا هو الخطوة الأولى لفهم أفضل لكيفية تأثير البشر على غلافنا الجوي”.

ولذلك قام الفريق بتحليل طبقات جليد من وسط غرينلاند لحساب مستويات هباء الكبريتات بين عامي 1200 و1850، حيث كان الهدف الرئيس للباحثين هو النظر في الكبريت المنبعث من العوالق النباتية البحرية في عصور ما قبل الصناعة.

وقد اختار الفريق غرينلاند لأن موقع اللب الجليدي في وسط الصفيحة الجليدية في غرينلاند يسجل الانبعاثات من مصادر على مساحة واسعة من أميركا الشمالية وأوروبا والمحيطات التي حولها.

حاول الفريق تجنب تأثير أي ثوران بركاني كبير وركز على مرحلة ما قبل الصناعة، ومن ثم كان يهدف إلى حساب كمية الكبريتات المنبعثة من البراكين وطرحها من الإجمالي، ثم المضي قدما لدراسة العوالق النباتية البحرية، حسب ما تقول جونجبلويد “ولكن عندما حسبنا كمية الكبريت المنبعثة من البراكين، قررنا أننا بحاجة إلى التوقف والنظر في ذلك”.

قالت جونجبلويد “تشير نتائجنا إلى أن البراكين، حتى في حالة عدم وجود ثورات بركانية كبيرة، لها ضعف أهمية العوالق النباتية البحرية”.

تأثير متضائل

اكتشاف أن البراكين الخاملة تسرب الكبريت بما يصل إلى 3 أضعاف المعدل الذي كان يعتقد سابقا أمر مهم للجهود المبذولة لنمذجة مناخ الماضي والحاضر والمستقبل، حيث إن جزيئات الهباء الجوي سواء من البراكين أو عوادم السيارات أو مداخن المصانع تمنع بعض الطاقة الشمسية.

فإذا كانت المستويات الطبيعية للهباء الجوي مرتفعة فهذا يعني أن ارتفاع وانخفاض الانبعاثات البشرية -التي بلغت ذروتها مع هطول الأمطار الحمضية في السبعينيات ثم انخفضت مع قانون الهواء النظيف ومعايير جودة الهواء التي تتزايد بشكل صارم- كان له تأثير أقل على درجة الحرارة مما كان يعتقد في السابق.

تشرح جونجبلويد في البيان الصحفي ما يسمى بظاهرة “تضاؤل التأثير” لهباء الكبريتات، والذي يعني أنه كلما زادت كمية الكبريتات في الجو قلّ تأثير الكبريتات الإضافية، أي إنه كلما زادت الانبعاثات البركانية من الكبريتات، فإننا نحد من تأثير الهباء الجوي الناتج عن ممارسات الإنسان على المناخ بنسبة تصل إلى ضعفين.

وهذا يعني أن ارتفاع درجة حرارة القطب الشمالي في العقود الأخيرة يشير إلى تزايد تأثيرات ارتفاع غازات الاحتباس الحراري التي تحتجز الحرارة، والتي تعد إلى حد بعيد عنصر التحكم الرئيسي في متوسط درجة حرارة الأرض.

تقول جونجبلويد عن هذه النتيجة “إنها ليست أخبارا جيدة أو سيئة للمناخ، ولكن إذا أردنا أن نفهم مقدار ارتفاع درجة حرارة المناخ في المستقبل فمن المفيد الحصول على تقديرات أفضل للهباء الجوي”، وذلك من شأنه تحسين نماذج المناخ العالمي.

انبعاثات مفقودة

يحتاج العلماء لمزيد من البحث عن تأثير الهباء الجوي على المناخ العالمي، حيث يشتبه الفريق أن الانبعاثات “المفقودة” التي لم تُكتشف سابقا يمكن أن تشمل مركبات أخرى غير ثاني أكسيد الكبريت، مثل كبريتيد الهيدروجين (H2S)، ولكن ستكون هناك حاجة إلى مزيد من العمل لمعرفة ذلك على وجه اليقين.

وتقول ألكسندر في النهاية “نعتقد أن الانبعاثات المفقودة من البراكين ناتجة عن كبريتيد الهيدروجين”، مشيرة إلى الغاز الذي تنبعث منه رائحة البيض الفاسد، وتكمل قائلة “نعتقد أن أفضل الطرق لتحسين هذه التقديرات للانبعاثات البركانية هي التفكير حقا في انبعاثات كبريتيد الهيدروجين”.