في عصر التسارع تغير المناخوالتنبؤ بالمستقبل القريب يمكن أن يحقق فوائد كبيرة. على سبيل المثال، عندما يدرك مسؤولو المرافق أن موجة حارة في طريقها، يمكنهم فعل ذلك خطة شراء الطاقة لمنع انقطاع التيار الكهربائي. عندما يتمكن المزارعون في المناطق المعرضة للجفاف من ذلك التنبؤ بالمحاصيل المعرضة للفشليمكنهم نشر الري الإضافي.

أصبحت هذه التدابير الاستباقية ممكنة بفضل التقنيات المتطورة المصممة لمساعدة الناس على التكيف مع آثار تغير المناخ اليوم. ولكن ما هي تأثيرات تغير المناخ في المستقبل؟ وكيف سيتكيف الإنسان معها حينها؟

توفر النماذج المناخية الإجابات

ساهمت الأنشطة البشرية في حدوث تغييرات في مناخ الأرض في القرن العشرين وستحدد إلى حد كبير المناخ المستقبلي. تخفيضات كبيرة في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري يمكن أن تساعد في التخفيف من أزمة المناخ. ولكن في ظل سيناريو الانبعاثات الأعلى، فإن القرن الحادي والعشرين سيشهد عواقب أشد خطورة لتغير المناخ.

لقد أعطت نماذج المناخ العالمية لعلماء المناخ مجموعة من التوقعات بشأن ما يمكن أن يحمله المستقبل، سواء بالنسبة للأرض بشكل عام أو لمناطق محددة. تتكون نمذجة المناخ من استخدام مجموعات البيانات والحسابات المعقدة لتمثيل التفاعلات بين مكونات النظام المناخي الرئيسية - وهي الغلاف الجوي وسطح الأرض والمحيطات والجليد البحري.

واحدة من أحدث مبادرات النمذجة المناخية تأتي من خلال شراكة بين IBM وNASA. يركز التعاون حاليًا على بناء نظام مدعوم بالذكاء الاصطناعي نموذج الأساس لجعل تطبيقات المناخ والطقس أسرع وأكثر دقة. ومن الممكن استخدام النموذج لتحديد الظروف التي تزيد من مخاطر حرائق الغابات والتنبؤ بالأعاصير والجفاف. أصبح النموذج السابق الذي تم إنشاؤه من خلال شراكة IBM-NASA أداة لمساعدة العلماء على رسم خريطة للجزر الحرارية الحضرية في دولة الإمارات العربية المتحدة ومراقبة إعادة التشجير في كينيا.

ووفقاً لمختبر ديناميكيات الموائع الجيوفيزيائية التابع للرابطة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في الولايات المتحدة (NOAA)، فإن "النماذج المناخية تقلل من عدم اليقين بشأن تأثيرات تغير المناخ، مما يساعد في التكيف".¹

دعونا نلقي نظرة على تنبؤات النماذج للمناخ المتغير وكذلك كيف يمكن للمجتمع أن يتكيف.

يزداد متوسط ​​درجة الحرارة العالمية

العلامة الأكثر شهرة لتغير المناخ، ارتفاع درجات الحرارة السطحية - المعروف أيضًا باسم الاحتباس الحراري - هو نتيجة لتأثير الاحتباس الحراري: العملية التي تعمل فيها التركيزات المتزايدة من ثاني أكسيد الكربون والميثان والغازات الدفيئة الأخرى كحاجز، مما يحبس الحرارة في الغلاف الجوي للأرض. وفقًا لمراقب المناخ التابع للاتحاد الأوروبي كوبرنيكوس، كان عام 2023 هو العام الأكثر دفئًا على الإطلاق - ما يقرب من 1.48 درجة مئوية (2.66 درجة فهرنهايت). أكثر دفئا من مستويات ما قبل الثورة الصناعية في القرن التاسع عشر.²

إلى أي مدى سترتفع درجات الحرارة؟ تتراوح التوقعات بين 5 درجات مئوية أو أكثر بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين، وفقًا للتقرير الخاص لعلوم المناخ الصادر عن برنامج أبحاث التغير العالمي الأمريكي. ومع ذلك، فإن التخفيضات الحادة في انبعاثات الغازات الدفيئة يمكن أن تمنع ارتفاع درجة الحرارة بمقدار درجتين مئويتين أو أقل.³

ومع التحول من الوقود الأحفوري إلى الوقود النظيف، طاقة متجددة ومع أن مصادر الطاقة قيد التنفيذ بالفعل، فإن تسريع هذا التحول يمكن أن يساعد في الحد من الانبعاثات بشكل أكبر، حتى في ظل الاحتياجات العالمية المتزايدة للطاقة. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن يلبي مزيج الطاقة المتجددة والطاقة النووية أكثر من 90% من الطلب المتزايد بحلول عام 2025.⁴

المزيد من الحرارة الشديدة وموجات الحرارة

ومع تقدم ظاهرة الاحتباس الحراري، ستصبح موجات الحرارة أكثر شيوعا وأكثر شدة. تتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة (IPCC) أن يواجه الأشخاص الذين يعيشون في أفريقيا وأستراليا وأمريكا الشمالية وأوروبا مخاطر صحية بسبب ارتفاع درجات الحرارة وموجات الحرارة.⁵

يوصي المركز العالمي للتأهب للكوارث صناع السياسات وغيرهم بتبني مجموعة من التدابير لمساعدة مناطقهم على التكيف مع درجات الحرارة المرتفعة. وتشمل هذه الخطوات لخفض درجات حرارة الأسطح - مثل إنشاء المزيد من المساحات الخضراء وتصميم المباني بطبقات نباتية على أسطحها - لإنشاء مراكز تبريد وحدائق رش.⁶

المزيد من حالات الجفاف الشديدة وندرة المياه

يتسبب الاحتباس الحراري في حدوث المزيد من حالات الجفاف الشديدة ويؤثر على تخزين المياه على الأرض، مما يقلل من إمكانية الوصول إلى المياه العذبة. وتتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن المياه المتاحة للاستخدام البشري سوف تستمر في الانخفاض في أمريكا الشمالية، في حين أن الأمن المائي سيكون في خطر في أفريقيا وآسيا وأمريكا الجنوبية. وسوف يؤثر الجفاف وندرة المياه أيضًا على نمو المحاصيل، مما يقوض الأمن الغذائي. وستكون أجزاء من أفريقيا معرضة للخطر بشكل خاص، مع انخفاض المحاصيل الزراعية بنسبة تصل إلى 50% في بعض المناطق.⁷ بالإضافة إلى ذلك، تعمل الظروف الأكثر جفافًا على تمديد مواسم حرائق الغابات حول العالم.

توفر الحلول القائمة على الطبيعة والحلول التكنولوجية بعض السبل للتكيف مع الظروف الأكثر جفافًا. وتشير الدراسات إلى أن زراعة الأشجار تكافح التصحر وتؤدي إلى زيادة هطول الأمطار،⁸ في حين التنبؤات المناخية المدعومة بالذكاء الاصطناعي وتحليل بيانات المحاصيل يمكن أن تساعد المزارعين على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن إدارة المحاصيل في ظل ظروف صعبة. حول العالم، نماذج المناخ التي تعمل بالذكاء الاصطناعي وغيرها من التقنيات يمكن أن يساعد العلماء والمسؤولين الحكوميين ومقدمي المرافق على التنبؤ بظروف الوصول إلى المياه وتحسين إدارة الموارد المائية.

تطور أنماط هطول الأمطار والفيضانات

ومع ازدياد جفاف بعض أجزاء الأرض، ستصبح أجزاء أخرى أكثر رطوبة. وحتى لو كان ارتفاع درجة الحرارة يقتصر على 1.5 درجة مئوية، فإن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ تتوقع أن تصبح الأمطار الغزيرة والفيضانات أكثر تواترا وشدة في أفريقيا وآسيا وأمريكا الشمالية وأوروبا. ومن المتوقع أيضًا أن تشتد حدة العواصف والأعاصير المدارية.

ويتطلع صناع السياسات إلى مجموعة متنوعة من الاستراتيجيات للتخفيف من الفيضانات الساحلية والداخلية، بما في ذلك إنشاء القنوات وأنظمة الصرف الصحي وأنظمة تخزين مياه الأمطار، فضلا عن الحفاظ على وترميم الحواجز الطبيعية "الإسفنجية" مثل الكثبان الرملية وأشجار المانغروف والأراضي الرطبة. وفي بعض الحالات، قد يعني هذا الأخير التراجع عن استراتيجيات التخفيف من آثار الفيضانات القديمة. ففي إحدى المدن الصينية، على سبيل المثال، أزال المسؤولون جدارًا خرسانيًا للفيضانات لإفساح المجال للنباتات والبرك الفائضة.⁹

تغيير كيمياء المحيطات

تعمل ظاهرة الاحتباس الحراري وانبعاثات الغازات الدفيئة على تغيير تكوين محيطات العالم، وسوف تستمر في القيام بذلك حتى نهاية القرن، وفقًا للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ. مع ارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة العالمية، ستستمر مستويات الأكسجين في المحيطات في الانخفاض فيما يعرف باسم إزالة الأكسجين في المحيطات. كما سيستمر تحمض المحيطات. وتعتبر كلتا العمليتين ضارة بالحياة البحرية.

إن المفتاح لتخفيف هذه التغييرات هو الحد من انبعاثات الكربون، ولكن هناك حلول أخرى أيضا. الجريان السطحي وتلوث المياه يساهم في إزالة الأكسجين. ووفقاً للاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة والموارد، فإن مراقبة التشريعات والحد من جريان المياه يمكن أن يساعد.¹⁰ وعلى جبهة تحمض المحيطات، يأمل بعض العلماء في التوصل إلى تكنولوجيا جديدة لإزالة الأحماض من مياه البحر.¹¹

ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي

ارتفعت مستويات سطح البحر بسرعة في القرن العشرين، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى ذوبان الأنهار الجليدية والتوسع الحراري للمحيطات. ومن المتوقع أن يستمر هذا الاتجاه: فقد وجدت وكالة ناسا أنه منذ عام 20، ارتفع متوسط ​​المعدل العالمي لارتفاع مستوى سطح البحر من حوالي 1993 ملم (2.5 بوصة) سنويًا إلى 0.1 ملم (3.4 بوصة) سنويًا.¹² قد يكون الارتفاع المستمر في مستوى سطح البحر مدفوعًا بعدم الاستقرار وتفكك الرفوف الجليدية والصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند. وتتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن يرتفع متوسط ​​مستوى سطح البحر العالمي بما يصل إلى 0.29 متر (0.95 قدم) بحلول عام 2050 وبمقدار 1.01 متر (3.3 قدم) بحلول نهاية القرن.¹³

وكما هو الحال مع الفيضانات، فإن التكيف مع ارتفاع مستوى سطح البحر يمكن أن يتخذ شكل حلول من صنع الإنسان أو من الطبيعة، بما في ذلك إقامة حواجز مادية مثل الأسوار البحرية والسدود واستعادة الحواجز الطبيعية أو الحفاظ عليها مثل الأراضي الرطبة. إن أخذ ارتفاع مستوى سطح البحر في الاعتبار أثناء تصميم البنية التحتية ومشاريع البناء يمكن أن يجعل هذه الهياكل أكثر مرونة: في كاليفورنيا، على سبيل المثال، يخطط مسؤولو النقل لرفع جزء من طريق سريع مزدحم 30 قدمًا بسبب ارتفاع منسوب سطح البحر.¹⁴

تغيرات النظام البيئي وفقدان التنوع البيولوجي

ستشمل التغييرات في نظام مناخ الأرض تغييرات في النظم البيئية ومجموعات الحياة البرية. تظهر الأبحاث، على سبيل المثال، أن جزءًا كبيرًا من منطقة الأمازون يقترب من نقطة التحول من الغابات المطيرة إلى السافانا بسبب حرائق الغابات والجفاف، مما يعرض الأنواع التي تعيش في الغابات للخطر.¹⁵ وفي الوقت نفسه، يستمر الانحباس الحراري العالمي وموجات الحرارة البحرية الناتجة عنه في تعريض الشعاب المرجانية للخطر، حيث تتوقع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ انخفاضًا بنسبة 70٪ إلى 90٪ في الشعاب المرجانية بمجرد ارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة العالمية بمقدار 1.5 درجة مئوية. إن تجاوز عتبة درجة الحرارة هذه سيؤدي أيضًا إلى فقدان 4٪ من الثدييات لنصف موطنها على الأقل، وفقًا للأمم المتحدة.¹⁶

يمكن لجهود الرصد والحفظ والترميم أن تساعد في إنقاذ النظم البيئية والحيوانات. وفي أوروبا، وافق صناع السياسات على قانون في عام 2023 يحدد أهداف استعادة الطبيعة للاتحاد الأوروبي، بما في ذلك أهداف ملزمة لاستعادة ما لا يقل عن 30% من الموائل المتدهورة في دول الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2030 و90% بحلول عام 2050.¹⁷

مع سعي المزيد من الشركات للتكيف مع مناخ الأرض المتغير، يمكن للأدوات المناسبة أن تساعدها في مراقبة تأثيرات الطقس والمناخ والتنبؤ بها والاستجابة لها. IBM® Environmental Intelligence Suite عبارة عن منصة SaaS تتضمن لوحات المعلومات والتنبيهات والإخطارات وواجهات برمجة تطبيقات البيانات الجغرافية المكانية والطقس (APIs) والوظائف الإضافية مع النماذج البيئية الخاصة بالصناعة من أجل مرونة الأعمال وتحسينها. تعرف على IBM Sustainability Accelerator.

اكتشف IBM Environmental Intelligence Suite

^{1 نمذجة المناخ. (الرابط موجود خارج ibm.com). مختبر ديناميكيات الموائع الجيوفيزيائية، الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي.}

^{2 "كوبرنيكوس: عام 2023 هو العام الأكثر سخونة على الإطلاق، حيث تقترب درجات الحرارة العالمية من حد 1.5 درجة مئوية."(الرابط موجود خارج ibm.com). كوبرنيكوس، 9 يناير 2024.}

^{3 التقرير الخاص بعلوم المناخ: التقييم الوطني الرابع للمناخ ، المجلد الأول. (الرابط موجود خارج ibm.com). البرنامج الأمريكي لأبحاث التغير العالمي، 2017.}

^{4 "وكالة الطاقة الدولية: أكثر من ثلث الكهرباء في العالم سيأتي من مصادر الطاقة المتجددة في عام 2025"(الرابط موجود خارج ibm.com). المنتدى الاقتصادي العالمي، 16 مارس 2023.}

^{5 تغير المناخ 2023: تقرير تجميعي. مساهمة مجموعات العمل الأول والثاني والثالث في تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ. (الرابط موجود خارج ibm.com). الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، 2023.}

^{6 "دليل موجة الحر للمدن". (الرابط موجود خارج موقع ibm.com.) مركز المناخ التابع للصليب الأحمر والهلال الأحمر، 2019.}

^{7 "ما هي الآثار الطويلة الأجل لتغير المناخ؟" (الرابط موجود خارج ibm.com). هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية.}

^{8 "التقدير التجريبي لتغيرات هطول الأمطار الناجمة عن التشجير في أوروبا."(الرابط موجود خارج ibm.com). طبيعة علوم الأرض, 14، 473 – 478 (2021).}

^{9 "إن جعل المدن "إسفنجية" يمكن أن يساعد في مكافحة الفيضانات، عن طريق توجيه المياه تحت الأرض."(الرابط موجود خارج ibm.com). الإذاعة الوطنية العامة. 3 أكتوبر 2023.}

^{10 "إزالة الأكسجين من المحيط". (الرابط موجود خارج ibm.com). الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة والموارد الطبيعية، ديسمبر 2019.}

^{11 "يستخدم النظام الجديد مياه البحر لالتقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون". (الرابط موجود خارج ibm.com). أبحاث NOAA، 8 سبتمبر 2023.}

^{12 "هل يتزايد معدل ارتفاع مستوى سطح البحر؟"(الرابط موجود خارج ibm.com). تغير مستوى سطح البحر: ملاحظات من الفضاء، ناسا.}

^{13 2021: تغير المحيطات والغلاف الجليدي ومستوى سطح البحر. (الرابط موجود خارج ibm.com) في تغير المناخ 2021: أساس العلوم الفيزيائية. مساهمة الفريق العامل الأول في تقرير التقييم السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، pp. 1211 – 1362.}