گنهکاران نخستین

▪ نقش نیاكان انسان در تغییر آب و هوای كره زمین
اینكه روند فعالیت های انسان طی قرن گذشته سرآغازی بر گرم شدن جهانی زمین بوده بخشی از باور همگانی شده است. براین اساس در جوامع صنعتی آغاز به كار كارخانه هایی كه از سوخت ذغال سنگ نیرو می گرفتند آزادسازی مقادیر فراوان دی اكسیدكربن و دیگر گازهای گلخانه ای به درون جو زمین را به دنبال داشت. در مراحل بعد وسایل نقلیه موتوری به این عوامل افزوده شد. طبق این باور می بایست انسان عصر صنعتی را نه تنها مسئول آزادسازی مقادیر مخاطره انگیز این گازها در جو زمین دانست بلكه او را به نوعی در پدید آمدن روند گرمایش جهانی مقصر شمرد. اما اخیراً این نظریه مورد توجه قرار گرفته است كه احتمالاً نیاكان دور ما در هزاران سال قبل با آغاز فعالیت های كشاورزی خود آزادسازی این گازها به درون اتمسفر زمین را سرعت بخشیده اند، پس شاید شروع تغییرات آب و هوایی كره زمین به دست انسان خیلی زودتر از آنچه در تصور ما است صورت گرفته باشد.
بر پایه مدارك جدیدی كه به دست آمده غلظت دی اكسید كربن اتمسفر حدود ۸ هزار سال قبل شروع به افزایش كرد، در حالی كه بر اساس چرخه طبیعی می بایست غلظت این گاز در اتمسفر زمین كاهش می یافت. ۳ هزار سال پس از آن، چنین افزایش غیرطبیعی در مورد متان، دیگر گاز به دام اندازنده گرما اتفاق افتاد. پیامد افزایش غیرمنتظره این گازها امروزه برای ما كاملاً محسوس است؛ بدون اعمال چنین تغییراتی دمای كنونی شمال آمریكای شمالی و اروپا می بایست ۳ تا ۴ درجه سانتی گراد كمتر از حال حاضر می بود و این كافی بود تا كشاورزی را در این مناطق بسیار دشوار سازد. از سوی دیگر شاید هزاران سال قبل یك عصر یخبندان كوچك و محدود در مناطقی از شمال شرقی كانادا رخ می داد (شاهد این مدعا، ظهور كلاهك های یخی كوچك بر فراز قله كوه های این منطقه است). در عوض می بینیم كه آب و هوای كره زمین طی هزاره گذشته بالنسبه گرم و با ثبات باقی مانده است. تا همین اواخر، به این روند افزایش غیرعادی گازهای گلخانه ای در اتمسفر و آثار این فرآیند بر آب و هوای كره زمین چندان توجهی نمی شد. اما با مطالعاتی كه در این زمینه انجام دادم متوجه شدم كه تغییرات غلظت این گازهای گلخانه ای در جو زمین طی سالیان متمادی از الگوی كاهش و افزایش منظمی تبعیت می كرده است، اما از حدود ۸ هزار سال قبل این سیكل تغییرات منظم دچار اختلال شده است.
چنین نتیجه گیری كردم كه اعمال مرتبط با كشاورزی بشر اولیه (در درجه نخست جنگل زدایی و آبیاری محصولات زراعی) می بایست سبب آزاد شدن دی اكسیدكربن و متان اضافی به درون اتمسفر شده باشد. در واقع درجه تاثیر فعالیت های بشر در افزایش گازهای گلخانه ای به حدی بوده كه روند طبیعی كاهش غلظت این گازها در جو زمین وارونه گشته است، افزایش غلظت این گازها تا آغاز دوران صنعتی ادامه یافته و از آن پس، پدید آمدن تكنولوژی های نوین به نوبه خود این افزایش را سرعت بخشیده است.
بیان این نظریه توسط من، مبنی بر آنكه تاثیر انسان در تغییر آب و هوای كره زمین سابقه چندین هزار ساله دارد بحث ها و مناقشه هایی را برانگیخت. درجات مختلف تردید و مخالفت تا اشتیاق و تحسین به آن ابراز شد، واكنش هایی كه در قبال ایده های جدید طبیعی است و بررسی این فرضیه هم در آینده فرا روی ما است.
● چگونگی كنترل چگالی گازهای گلخانه ای اتمسفر به واسطه تغییرات مدار زمین
تغییرات طبیعی در مدار زمین كه به سه شكل مختلف دیده می شود بر روی میزان جذب پرتوهای خورشید توسط زمین طی مقیاس زمانی بسیار طولانی موثر است. طی میلیون ها سال گذشته این تغییرات مداری به ظاهر نامحسوس اثرات شدیدی بر كاهش یا افزایش غلظت متان و دی اكسید كربن اتمسفر داشته اند.
هرچند دانشمندان تاكنون علت این امر را به خوبی درنیافته اند اما به نظر می رسد غلظت این گازهای گلخانه ای در اتمسفر تا حدود زیادی تابع تغییراتی است كه طی فصل تابستان در نیمكره شمالی زمین اتفاق می افتد. زمانی از سال كه محور قطب شمال زمین كمترین زاویه را نسبت به خورشید دارد.
پیشرفت هایی كه دهه ها تحقیق در زمینه درك چگونگی تغییرات اقلیمی درازمدت در زمین فراهم آورده، اساس نظریه حاضر را تشكیل می دهد. محققین از حدود سال ۱۹۷۰ دریافته بودند كه سه فرم متمایز و قابل پیش بینی از مدارات زمین كنترل شرایط آب و هوایی كره زمین را طی میلیون ها سال بر عهده داشته اند. طی این چرخه های مداری (كه به ترتیب ۱۰۰ هزار، ۴۱ هزار و ۲۲ هزار سال طول دارند) با تغییر وضعیت قرارگیری زمین نسبت به خورشید، میزان جذب پرتوهای خورشیدی توسط نقاط مختلف زمین طی یك فصل مشخص می تواند تا ۱۰ درصد نوسان داشته باشد.
طی سه میلیون سال گذشته، این تغییرات منظم در میزان پرتوهای جذب شده خورشیدی توسط سطح زمین، باعث شد تسلسلی از دوران یخبندان طولانی مدت كه در فواصل آنها مراحل كوتاه مدت گرم شدن آب و هوا تكرار می شد بر كره زمین حكمفرما شود (در هر عصر یخبندان مناطق وسیعی از سطح قاره های نیمكره شمالی زمین با یخ پوشیده می شد).
در جریان تكامل انسان های اولیه به بشر كنونی كه میلیون ها سال به درازا كشید، چندین دوجین از این توالی های آب و هوایی بر سطح كره زمین تكرار شد. در پایان آخرین عصر یخبندان كره زمین، لایه های یخی كه مناطق شمالی اروپا و شمال آمریكا را طی ۱۰۰ هزار سال متوالی پوشانیده بودند به تدریج تحلیل رفته و كوچك شدند و سرانجام حدود ۶ هزار سال قبل كاملاً محو شدند. كمی بعد از این زمان بود كه نیاكان ما شهرها را بنا نهادند، خط را اختراع كردند و ادیان مختلف پدیدار شدند.
به عقیده بسیاری از محققین، بیشترین پیشرفت در تمدن بشری در یكی از همین دوران های كوتاه مدت گرم شدن زمین در حد فاصل دوران نامساعد یخبندان صورت گرفته است، اما به نظر من این نگرش تنها جزیی از واقعیت را در خود دارد. در سالیان اخیر، بررسی نمونه هایی كه از اعماق مركزی قطعات یخ مناطقی در قطب جنوب و نیز گرینلند (در قطب شمال) با حفاری خارج شده بودند، اسناد فوق العاده ارزشمندی در مورد نوسانات آب و هوای سالیان دور زمین به دست داد، از جمله در زمینه تغییرات غلظت گازهای گلخانه ای اتمسفر زمین طی آن سال ها.
در بررسی هسته مركزی یك قطعه یخ كه طولی برابر با ۳ كیلومتر داشته و در سال ۱۹۹۰ از ناحیه «وستوك» (Vostok) در قطب جنوب استخراج شده بود، حباب های هوای مربوط به دوران های گذشته زمین یافت شدند كه در این قطعه یخ به دام افتاده و تركیب گازهای اتمسفر زمین را در هنگام تشكیل لایه های این یخ به روشنی نشان می دادند. مطالعه تركیب گازهای درون این حباب ها نشان داد كه غلظت گازهای دی اكسید كربن و متان اتمسفر زمین طی ۴۰۰ هزار سال عمر این قطعه یخ طبق یك الگوی منظم افزایش و كاهش داشته است.
نكته درخور توجه آن است كه افزایش و كاهش گازهای گلخانه ای هماهنگ با تغییرات در شدت جذب اشعه خورشید توسط زمین (كه تابع سه چرخه مداری ذكر شده است) صورت گرفته و با اندازه قطعات یخ تشكیل شده نیز در ارتباط بوده است.
به عنوان مثال، بیشترین نوسان در غلظت گاز متان اتمسفر در یكی از چرخه های سه گانه مدار زمین به دور خورشید با عنوان سیكل precession كه ۲۲ هزار سال طول دارد، مشاهده می شود. طی این چرخه مداری، انتهای محور گردش وضعی زمین بر روی دایره ای فرضی تاب می خورد، درست نظیر فرفره ای كه پس از چرخش در حال فرو افتادن است و این چرخش سبب می شود كه نیمكره شمالی طی سیكل مداری فوق به ترتیب به خورشید دور و نزدیك شود. هنگامی كه طی این چرخه قاره های نیمكره شمالی زمین طی تابستان در نزدیكترین فاصله نسبت به خورشید قرار می گیرند، میزان گاز متانی كه از منابع اولیه تأمین آن به درون اتمسفر آزاد می شود به حداكثر خود می رسد (منبع طبیعی اصلی تولید متان تجزیه مواد گیاهی در مرداب ها است). در انتهای تابستان، گیاهان مردابی به حداكثر رشد خود رسیده پس از آن به تدریج می میرند، كربن موجود در پیكره آنها به فرم متان آزاد می شود، از همین رو متان گاهاً گاز مرداب هم نامیده می شود.
در دوره هایی كه گرمای تابستان به حداكثر خود می رسد تولید متان به دو شكل افزایش می یابد: در جنوب آسیا، گرما سبب جذب رطوبت اضافی موجود در هوای بالای اقیانوس هند می شود كه نتیجه اش بارش باران های موسمی گرمسیری و بروز سیل در مناطقی است كه شاید در اكثر اوقات سال كاملاً خشك باشند.
مسیر دوم را در مناطق دوردست شمال آسیا و اروپا می بینیم؛ در تابستان های گرم، مرداب های یخ زده این مناطق مدت زمان طولانی تری یخ زدگی خود را از دست داده، در نتیجه گیاهان موجود در آنها متان بیشتری تولید خواهند كرد. پس در نتیجه این دو رویه، متان بیشتری در انتهای چرخه ۲۲ هزار ساله آزاد خواهد شد. در نقطه مقابل، هنگامی كه نیمكره شمالی طی تابستان بیشترین فاصله را از خورشید می گیرد، آزادسازی متان در اتمسفر به حداقل خود می رسد. این واقعه ۱۱ هزار سال بعد رخ می دهد یعنی نقطه وسط سیكل مداری كه طی تابستان كمترین اشعه خورشید جذب نیمكره شمالی می شود.
● واژگونگی های غیرمنتظره
با مطالعه دقیق اطلاعات ثبت شده از بررسی هسته مركزی یخ «وستوك» متوجه شدم كه روند تغییرات سال های اخیر با قبل متفاوت است. بدین ترتیب كه در دوران گرم بینابینی اولیه، حداكثر غلظت متان اتمسفر طی سیكل مداری precession در شرایط حداكثر جذب اشعه خورشید در تابستان نیمكره شمالی به ۷۰۰ قسمت در میلیارد حجم هوا (۷۰۰ppb) بالغ می شد. چنین غلظتی از متان در لایه های یخی كه ۱۱ هزار سال قبل شكل گرفته بودند مشاهده شد، در واقع ۱۱ هزار سال پیش را می توان نقطه شروع این سیكل مداری قلمداد كرد. از سوی دیگر با مطالعه شرایط اتمسفر در سیكل های مداری قبل از آن مشاهده می شود كه در مرحله پائین رو منحنی تغییرات چگالی متان، با ضعیف تر شدن میزان جذب پرتوهای خورشید توسط زمین، غلظت این ماده ppb ۱۰۰ كاهش می یابد، بنابراین در صورتی كه منحنی تغییرات چگالی این گاز در اتمسفر از روند همیشگی خود تبعیت می كرد می بایست غلظت آن در شرایط كنونی زمین (كه حداقل جذب پرتوهای خورشید در نیمكره شمالی در تابستان را داریم) به حداقل رسیده، حداكثر چگالی متان اتمسفر زمین برابر با ppb ۴۵۰ باشد. اما در عوض می بینیم كه این روند كاهشی، از ۵ هزار سال قبل معكوس شده و غلظت متان از آن زمان به بعد رفته رفته افزایش یافته و درست قبل از شروع عصر صنعتی به ppb ۷۰۰ رسیده است. به بیان ساده، غلظت متان اتمسفر در شرایطی كه می بایست كاهش یابد افزایش یافته و نهایتاً به ppb ۲۵۰ بالاتر از آنچه می بایست باشد، رسیده است.
درست نظیر متان، غلظت دی اكسیدكربن جو نیز طی چند هزار سال اخیر دستخوش افزایش غیرطبیعی شده است. هرچند در اینجا هر سه سیكل مداری زمین در تغییرات چگالی دی اكسیدكربن اتمسفر دخیل هستند، با این وجود جالب است كه طی تمام فواصل مابین یخبندان گذشته روند تغییر غلظت گازهای گلخانه ای كاملاً مشابه بوده، منحنی تغییرات گازها حالت تكرارشونده داشته و الگوی مشخصی پدید می آورد.
در اینجا حداكثر غلظت دی اكسیدكربن به میزان ۲۷۵ تا ۳۰۰ (ppm) برآورد شده كه مربوط است به نقطه شروع دوره های گرم نیمكره شمالی، زمانی كه هنوز آخرین بازمانده های قطعات بزرگ یخ قابل مشاهده اند. پس از آن طی ۱۵ هزار سال بعد غلظت دی اكسیدكربن به طور مداوم كاهش یافته به طوری كه میانگین غلظت آن در دوران های مختلف به ppm ۲۴۵ بالغ می شود.
در آخرین دوران مابین یخبندان كره زمین، در حدود ۱۰۵۰۰ سال قبل چگالی دی اكسید كربن به حداكثر خود رسیده و پس از آن می بایست بر اساس الگوی تغییرات طبیعی خود كاهش می یافت. با آنكه از آن زمان این كاهش به تدریج صورت واقع به خود می گرفت ناگهان از حدود ۸ هزار سال قبل این روند معكوس شده و غلظت دی اكسیدكربن رو به افزایش نهاد. با شروع دوران صنعتی چگالی این ماده در جو باز هم افزایش یافته به
ppm ۲۸۵ رسید، یعنی تقریباً ppm ۴۰ بالاتر از آنچه طبق روند طبیعی می بایست باشد.
اما چگونه می توان این واژگونگی غیرمنتظره در تغییرات غلظت متان و دی اكسیدكربن در اتمسفر را توجیه كرد؟
برخی محققین چنین امری را به عواملی كه به طور طبیعی در تغییرات اقلیمی زمین نقش دارند نسبت می دهند. از جمله افزایش متان را به توسعه مرداب ها در مناطق قطبی مربوط دانسته و افزایش میزان دی اكسیدكربن اتمسفر را از طرفی ناشی از كاهش طبیعی گیاهانی می دانند كه دی اكسیدكربن هوا را به میزان زیاد برداشت كرده در خود ذخیره می كنند و از سوی دیگر تغییرات شیمیایی اقیانوس ها را در این امر دخیل می دانند.
اما تمامی این توجیهات را با دلایلی ساده می توان رد كرد: به نظر می رسد فاكتورهای اصلی تنظیم غلظت گازهای گلخانه ای اتمسفر زمین در هزاره فعلی مشابه همان هایی است كه طی چهار مرحله گرم بین دوران یخبندان گذشته در زمین تنظیم غلظت این گازها را برعهده داشته اند.● نقش انسان در این تغییرات
از نظر نگارنده محتمل ترین عامل تغییرات اقلیمی دوران كنونی زمین، پدیده زراعت است. زمان آغاز فعالیت های كشاورزی بشر به خوبی روشن شده است: حدود ۱۱ هزار سال قبل در سرزمینی حاصلخیز به شكل هلال در شرق مدیترانه و كمی بعد از آن در شمال كشور چین، و چند هزار سال بعد در آمریكا.
در طول هزاره بعدی، كشاورزی در سایر نقاط جهان توسعه پیدا كرده و بشر به تدریج در آن كاركشته شد و در حدود ۲ هزار سال قبل، تقریباً هر فرآورده كشاورزی كه امروزه مصرف خوراكی دارد در نقطه ای از عالم كشت داده می شد.
طی یك سری فرآیندهای كشاورزی مستقیماً متان تولید می شود: شالیزارهای برنجی كه به آب بسته شده اند می توانند با مكانیسمی مشابه مرداب های طبیعی متان تولید كنند (با پوسیدن و متلاشی شدن بقایای گیاهی درون این آب های راكد). از طرف دیگر، با سوزاندن علفزارها توسط كشاورزان كه با اهدافی نظیر جلب شكار و گسترش درختان توت صورت می گیرد، متان آزاد می شود. به علاوه فضولات انسان و حیوانات اهلی متان تولید می كند.
با رشد جمعیت انسان شاید همه این عوامل به نوعی به افزایش تدریجی متان در اتمسفر كمك كرده اند، اما به نظر می رسد كه تنها یك فرآیند اصلی بوده كه سبب شده از حدود ۵ هزار سال قبل روند طبیعی كاهش متان وارونه شده و افزایش پیش بینی نشده آن اتفاق افتد: ابداع و فراگیر شدن روش آبیاری برنج در جنوب آسیا. در آن سال ها در مناطق جنوبی كشور چین، كشاورزان زمین های پست مجاور رودخانه ها را جهت كشت سویه های رطوبت دوست برنج به آب بستند. در این دوران، آبیاری فراوان و پردامنه جلگه های اطراف رودخانه های بزرگ و پرشمار این ناحیه كه به آسانی قابلیت دسترسی به آب را داشتند می تواند توجیهی بر افزایش سریع آزادسازی متان به داخل اتمسفر باشد.
شواهد تاریخی هم حاكی از تداوم گسترش مزارع برنج در سراسر دورانی است كه حجم متان در حال افزایش بود. در حدود ۳ هزار سال قبل، تكنیك آبیاری برنج از چین به سمت هند و چین در جنوب و دره رودخانه گنگ هند در غرب سرایت كرد، كه این خود بر حجم تولید متان افزود. در ۲ هزار سال قبل كشاورزان روش كشت برنج در شالیزارهایی كه به صورت پلكانی در شیب تند كناره تپه ها ایجاد شده بودند را ابداع كرده و بر سطح زمین های زیر كشت افزودند.
شاید تحقیقات آینده بتواند سطح زمین هایی كه طی ۵ هزار سال گذشته بدین ترتیب به آب بسته شدند و میزان گاز متان حاصل از این فرآیند را تخمین بزند. البته چنین برآوردی می تواند خیلی هم مشكل باشد، چرا كه آبیاری مكرر این زمین ها طی ازمنه گذشته ممكن است عمده شواهد اولیه را از بین برده باشد. اما در حال حاضر نظریه فوق بر مبنای این واقعیت پایه گذاری شده كه روند تغییرات غلظت متان اتمسفر زمین سال ها قبل درست در زمانی از مسیر طبیعی خود خارج شده است كه كشاورزان به آب بستن زمین های مرطوب جهت كشت برنج را آغاز كردند.
عمل دیگری كه به طور معمول جهت تسهیل كشاورزی انجام می شود یعنی جنگل زدایی، می تواند به نوبه خود فاكتوری در جهت آغاز روند غیرطبیعی افزایش دی اكسیدكربن در جو باشد. جهت فرآوری محصول در مناطقی كه به طور طبیعی با جنگل پوشیده شده اند ابتدا می بایست درختان ناحیه را قطع كرد، بدین لحاظ از حدود ۸ هزار سال قبل كشاورزان در اروپا و چین شروع به جنگل زدایی كردند. در ابتدا با تبرهای سنگی و بعدها با وسایل برنزی و آهنی. درختان پس از قطع سوزانده شده و یا رها می شدند تا بپوسند و در نهایت كربن موجود در آنها اكسیده شده در اتمسفر به صورت دی اكسیدكربن آزاد می شد.
بر اساس مدارك موجود، دانشمندان تاریخ دقیق آغاز به كشت محصولات گیاهی غیربومی نظیر گندم، جو و نخود توسط اروپائیان در زمین هایی كه سابق برآن پوشش جنگلی داشتند را ۸ هزار سال قبل تعیین كرده اند، یعنی درست زمانی كه غلظت دی اكسیدكربن اتمسفر به طور غیرطبیعی رو به فزونی نهاد. با توجه به بقایای یافت شده این گیاهان در رسوبات دریاچه های جنوب شرقی اروپا، به نظر می رسد در ابتدا در شرق اروپا كشت داده شده، طی هزاران سال بعد كشت آنها به غرب و شمال اروپا گسترش یافته است. افزایش میزان شست وشوی سطح تپه های این مناطق كه با توجه به ورود حجم بالای گل و لای و خاك رس جدا شده از آنها به درون رودخانه ها و دریاچه های منطقه روشن می شود، شاهدی دیگر بر جنگل زدایی در این دوران است.قابل استنادترین مدركی كه نشان دهنده جنگل زدایی سریع و پردامنه در اروپا است كتابی تاریخی و منحصر به فرد است تحت عنوان «روز رستاخیز»؛ كتابی در زمینه نقشه برداری از كشور انگلستان كه به امر ویلیام فاتح (پادشاه انگلستان) گردآوری شده است. طبق گزارش كتاب نود درصد از جنگل های طبیعی در مناطق كم ارتفاع مناسب جهت كشاورزی در این كشور تا سال ۱۰۸۶ میلادی از میان برده شده بودند. بر اساس این كتاب در آن زمان ۵/۱ میلیون نفر در انگلستان می زیسته اند یعنی به طور متوسط ۱۰ نفر در كیلومتر مربع كه برای معدوم كردن این جنگل ها كافی به نظر می رسد.
در مقایسه، با توجه به قدمت بیشتر تمدن نواحی اطراف رودخانه ها در چین و هندوستان به نظر می رسد تراكم جمعیت آنها هزاران سال پیش از این تاریخ بسیار بالاتر بوده، بر این اساس بسیاری از اكولوژیست های تاریخ گذشته معتقدند این مناطق ۲ یا ۳ هزار سال قبل به میزان زیادی جنگل زدایی شده بودند.
به طور خلاصه، سالیان مدید پیش از عصر صنعتی، اروپا و جنوب آسیا به میزان زیادی جنگل زدایی شده و این روند همزمان با افزایش غیرطبیعی دی اكسیدكربن اتمسفر، پیوسته در جریان بوده است.
● با این تفاصیل آیا از وقوع یك عصر یخبندان جلوگیری شده است.
در صورتی كه كشاورزان را مسبب تغییرات گسترده در گازهای گلخانه ای (افزایش ppb ۲۵۰ در چگالی متان و ppm ۴۰ در چگالی دی اكسیدكربن اتمسفر تا سال ۱۷۰۰ میلادی) بدانیم می بایست اذعان كنیم كه عملكرد آنها در ایجاد تغییرات اقلیمی زمین بسیار پراهمیت بوده است.
بر پایه مدل سازی های صورت گرفته در این زمینه، مشخص شده كه تا قبل از عصر صنعتی فعالیت های انسان دمای زمین را به طور متوسط ۸/۰ درجه سانتی گراد افزایش داده است كه این مقدار بیشتر از ۶/۰ درجه سانتی گراد دمایی است كه طی قرن قبل به حرارت زمین افزوده شده است و بر این نكته دلالت دارد كه كشاورزی قرون گذشته تاثیر بیشتری بر روی آب و هوای زمین داشته تا دوران پرشتاب صنعتی معاصر.
نیاكان ما حدود ۱۱ هزار سال قبل كشاورزی را پدید آوردند. تقریباً همان زمانی كه حداكثر غلظت متان و CO۲ در اتمسفر در پایان آخرین عصر یخبندان وجود داشت. در صورتی كه روند تغییرات غلظت این گازها در اتمسفر از الگوی همیشگی تبعیت می كرد می بایست درست در ابتدای عصر صنعتی شدن غلظت آنها در اتمسفر كاهش می یافت اما در عوض از چند هزار سال قبل روند كاهش آنها یك مرتبه وارونه شده چگالی آنها در اتمسفر پیوسته افزایش داشته است. تقارن شروع دو فرآیند جنگل زدایی و آبیاری برنج در شالیزارها با شروع این تغییرات شاید بتواند توجیهی برای این مسئله باشد.
● چگونه آثار شگرف كشاورزی بر افزایش گرمای زمین تا به حال از نظرها پنهان مانده است؟
علت عمده آن است كه تغییرات اقلیمی طبیعی زمین كه آثاری مخالف با این فرآیندها داشته اند آنها را از نظر پنهان داشته اند. سیكل های مداری زمین می توانند آثار سردكننده ای همزمان با آثار گرم كننده گازهای گلخانه ای داشته باشند، به ویژه این اثرات سرمایی را در عرض های جغرافیایی بالا می توان مشاهده كرد، بدین واسطه تا سال ۱۸۰۰ تابستان ها به تدریج سردتر می شدند. در صورتی كه گازهای گلخانه ای روند طبیعی كاهش خود را می پیمودند سرمایی پدید می آمد كه برودت حاصل از كاهش جذب تابستانی پرتوهای خورشید در نیمكره شمالی را تقویت كرده و در نتیجه كره زمین به طور قابل ملاحظه ای سردتر از حال حاضر می شد. جهت توضیح بهتر این احتمال، با همكاری «استفان واوروس» و «جان كوتزباخ» از دانشگاه ویسكانسین مدلی برای پیش بینی وضعیت اقلیمی كره زمین در شرایط نبود تمامی گازهای گلخانه ای كه بشر وارد جو كرده طرح ریزی شد. این مدل قادر بود شرایط اقلیمی كنونی كره زمین را با توجه به گزینه های مختلف شرایط اقلیمی اولیه آن بازسازی كند. بدین خاطر، ما در این مدل غلظت گازهای گلخانه ای زمین را به گونه ای كاهش دادیم كه نقش افزایشی اثرات كشاورزی و صنعت بر آنها حذف شود. نتایج این شبیه سازی نشان داد كه در آن صورت متوسط دمای كره زمین ۲ درجه سانتی گراد كمتر از شرایط فعلی می بود، كه میزان قابل توجهی است. در مقام مقایسه، در آخرین عصر یخبندان زمین كه حدود ۲ هزار سال قبل رخ داد میانگین دمای زمین تنها ۵ تا ۶ درجه سانتی گراد كمتر از حال حاضر بود. در واقع در صورتی كه آثار گرم كننده این گازهای گلخانه ای نبود دمای كنونی كره زمین در مسیر حركت به سوی یك عصر یخبندان، به مراتب سردتر می شد.
از همان ابتدا من بر این عقیده بودم كه اگر سرمای طبیعی اجازه بروز می یافت لایه های جدیدی از یخ در نقاط شمالی دوردست زمین تشكیل می شد. محققین قبلاً نشان داده بودند در صورتی كه میانگین دمای كره زمین تنها ۵/۱ درجه سانتی گراد سردتر شود بخش هایی دورافتاده در شمال شرق كانادا از یخ پوشیده خواهند شد. (و این معادل دمای منتج از فقدان اثرات گازهای گلخانه ای است) نتیجه تلاش دیگر تیم ما در دانشگاه ویسكانسین نشان داد كه در صورت نبود اثرات گلخانه ای، برف در دو نقطه كانادا تا آخر تابستان هم آب نمی شد: جزیره بافین در شرق و لابرادور در جنوب. برف هایی كه در تابستان آب نشوند طی گذشت سالیان به شكل توده هایی بر روی هم انباشته خواهند شد و در نهایت ایجاد ورقه یخی خواهند كرد، بر این اساس می بایست چند هزار سال قبل در شمال شرق كانادا عصر یخبندانی لااقل در مقیاس كوچك پدید می آمد.
این فرضیه به طور مشخص با نگرش سنتی كه می پنداشت تمدن بشری طی یك دوره گرم شدن كره زمین شكوفا شده است، مغایرت دارد. طبق نگرش من، بایستی به طور طبیعی آب و هوای كره زمین سردتر از این می بود اما نیاكان دور ما با ابداع كشاورزی آ ن را گرم نگاه داشتند.
•وضعیت آینده زمین
این نتیجه گیری كه بشر با عملكرد خود از شروع یك عصر یخبندان جلوگیری كرده در ارتباط مستقیم با اختلاف نظری قرار می گیرد كه سال ها به درازا كشیده است؛ اینكه شرایط اقلیمی آینده نزدیك زمین برای زندگی ما انسان ها چه چیزی را در چنته خواهد داشت. یك علت آنكه دولتمردان دهه هشتاد میلادی به اولین پیش بینی های آب و هوای آینده زمین روی خوش نشان نمی دادند آن بود كه خیلی از دانشمندان دهه قبل از آن تمام وقت خود را تنها صرف بیان این نكته كرده بودند كه عصر یخبندان جدیدی در راه است. در آن سال ها، برخی دانشمندان تغییرات مدار زمین در درازمدت را بررسی كرده و دریافتند كه این تغییرات تشكیل و محو قطعات یخ سطح زمین را كنترل می كند و به این نتیجه منطقی رسیدند كه عصر یخبندان آینده ممكن است تنها ظرف چند صد سال آینده یا حداكثر چند هزار سال بعد اتفاق بیفتد.
از سوی دیگر، محققین در سال های پس از آن متوجه شدند كه غلظت گازهای گلخانه ای اتمسفر به سرعت در حال افزایش است و اینكه حداقل بخشی از پدیده گرم شدن آب و هوای كره زمین ناشی از اثر گلخانه ای است. یافته جدید، اغلب دانشمندان را مجاب كرد كه در آینده نسبتاً نزدیك (ظرف یك یا دو قرن بعد) به احتمال بیشتر با گرم شدن آب و هوای كره زمین روبه رو خواهیم بود تا با سرد شدن آن. مغایرت این دو پیش بینی سبب شد تا بخشی از دولتمردان دچار بی اعتمادی شده هیچ یك از این پیش بینی ها را به حساب نیاورند.
یافته های من باب تازه ای در بررسی این فرضیه ها می گشاید. در واقع پیش بینی عصر یخبندان قریب الوقوع كاملاً حساب شده بود: لایه های جدید یخ می بایست هزاران سال قبل شروع به تشكیل می كردند، اما به دلیل تاثیر انسان در گرم كردن كره زمین، بسیار زودتر از عصر صنعتی یعنی چندین هزار سال قبل، تشكیل یخ ها متوقف شد.
مسئله آنجاست كه در چنین مقولات مناقشه برانگیزی كه به حیطه افكار عمومی ارتباط می یابد غالباً هر كس از نتایج تحقیقات علمی تنها برای اثبات حرف خودش استفاده می كند. مثلاً كسانی كه خطرات پدیده گرم شدن جهانی را جدی نمی دانند، نظریه مرا مدركی می بینند دال بر آنكه گازهای گلخانه ای تولید شده توسط انسان طی چند هزار سال گذشته با مناسب كردن شرایط زیستی در ادامه حیات او نقش مفیدی داشته اند. دیگرانی ممكن است بپندارند كه اگر در دوران باستان تعداد كمی انسان با استفاده از روش های ابتدایی توانسته اند چنین تغییرات عظیمی در شرایط آب و هوایی زمین ایجاد كنند، در شرایط حاضر كه تولید گازهای گلخانه ای توسط انسان به طور بی سابقه ای افزایش یافته است چه نتایج وحشتناكی می تواند در پی داشته باشد.
شاید گرم شدن سریع زمین كه از قرن گذشته آغاز شده تنها برای ۲۰۰ سال بتواند دوام آورد، یعنی تا زمانی كه سوخت های فسیلی ارزان قیمت قابل دسترس نایاب شوند. در چنین حالتی به واسطه آنكه دی اكسیدكربن اضافی حاصل از عملكرد انسان آرام آرام جذب اعماق اقیانوس ها می شود، آب و هوای كره زمین شروع به سرد شدن خواهد كرد. اما پیش بینی آنكه سرد شدن آب و هوای زمین به حدی باشد كه عصر یخبندان عقب افتاده بازتولید شود و یا آنكه گرمای زمین در محدوده ای حفظ شود كه از چنین سرنوشتی مصون بماند، از عهده ما خارج است.

ویلیام اف. رودیمن
ترجمه: مهدی كرمیان
Scientific American,Mar.۲۰۰۵

منبع : روزنامه شرق