انبعاثات سلبية لثاني أكسيد الكربون للتخفيف طويل الأمد من تطرفات دورة الماء على اليابسة

لماذا تهم أنماط المطر المستقبلية

بينما يعمل العالم على خفض التلوث الكربوني، يفترض كثير من الناس أن مناخنا سيعود ببساطة إلى الوضع الطبيعي. هذه الدراسة تتحدى تلك الفكرة بطرح سؤال بسيط ذو عواقب كبيرة: إذا لم تقتصر البشرية على التوقف عن إطلاق ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل شرعت فعلاً في سحبه من الهواء، فكيف سيستجيب هطول الأمطار والفيضانات والجفاف على اليابسة على المدى الطويل جدًا؟

طريقتان لاختياراتنا الكربونية

استخدم الباحثون نموذج نظام أرضي متقدمًا لاستكشاف مستقبَلَين مثاليين. في الأول، المسمى مسار الانبعاثات الصفرية، ترتفع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية حتى منتصف هذا القرن ثم تنخفض تدريجيًا إلى الصفر وتبقى عند تلك القيمة. في الثاني، مسار الانبعاثات السلبية، تتبع الانبعاثات نفس الارتفاع والانخفاض المبكر، لكنها تستمر لتصبح سالبة بحيث يُزال من الهواء كربون أكثر مما يُطلق، ويُعاد في نهاية المطاف ثاني أكسيد الكربون إلى مستوى يقارب مستوى اليوم. تتيح هذه التجارب للمؤلفين مراقبة كيف تتطور الحرارة وهطول الأمطار على مدار قرون، بينما يتكيف نظام المناخ ببطء.

مزيد من المطر على اليابسة بعد إزالة الكربون

تُظهر المحاكاة أن المساحات البرية تصبح أكثر رطوبة بشكل عام ليس فقط عندما يبلغ ثاني أكسيد الكربون ذروته، بل حتى أكثر بعد وقت طويل من انخفاض الانبعاثات. عند زمن أعلى تركيز لثاني أكسيد الكربون، يزداد هطول الأمطار على اليابسة بشكل معتدل مقارنة ببدايات القرن الواحد والعشرين. ومع ذلك، تحت كلٍّ من مساري الانبعاثات الصفرية والسلبية، يتجاوز متوسط هطول الأمطار على اليابسة هذه الذروة لاحقًا، مرتفعًا بدرجة ملحوظة رغم أن ثاني أكسيد الكربون الجوي ودرجات الحرارة العالمية أقل من ذي قبل. فوق المحيطات، يتتبع هطول الأمطار تقريبًا الاحترار السطحي، لكن فوق القارات يتصرف بشكل مختلف، مما يوحي بأن شيئًا يتجاوز تبخر المياه المدفوع بالاحترار هو الجاري العمل به.

النباتات كلاعبات مناخية مخفية

المفتاح يكمن في كيفية تنفس النباتات وتحريكها للماء. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون عبر مسامات دقيقة في أوراقها تسمح أيضًا بخروج الماء. عند مستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون، تنغلق هذه المسامات جزئيًا، مما يوفر الماء لكنه يقلل من تدفق الرطوبة من الأوراق إلى الهواء. مع خفض الانبعاثات وخاصة عند إزالة الكربون النشط، تبقى درجات الحرارة فوق العديد من المناطق البرية دافئة كفاية وتظل الغطاء النباتي وارفًا، لكن محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء ينخفض. يسمح ذلك للمسامات النباتية أن تُفتح مجددًا وأن تبقى مساحة الأوراق كبيرة أو تتوسع في بعض المناطق. النتيجة هي ارتفاع قوي في النتح، إفراز بخار الماء من النباتات، والذي يغذي السحب ويعزز هطول الأمطار على اليابسة.

تخفف التطرفات بمطر أكثر انتظامًا

هناك قلق واضح من أن زيادة المطر قد تعني ببساطة المزيد من الهطولات المدمرة. يقترح النموذج نتيجة مختلفة تحت الانبعاثات السلبية المستدامة. عندما فحص المؤلفون أحداث هطول غزيرة ليوم واحد وعجز رطوبة التربة، وجدوا أن الهطولات الشديدة تصبح أقل انتشارًا في عالم الانبعاثات السلبية مما هي عليه عند ذروة ثاني أكسيد الكربون، وحتى أقل مما تكون عليه في مسار الانبعاثات الصفرية. في الوقت نفسه، تخفف الفترات الجافة في مناطق عديدة، ويزداد عدد الأيام ذات هطول measurable. عمليًا، تعمل إعادة تدوير الرطوبة المدفوعة بالنباتات على توزيع الهطول عبر الزمن بشكل أكثر انتظامًا، مما يقلل كلًا من العواصف المفاجئة والجفاف العميق في العديد من المناطق المأهولة.

ماذا يعني هذا لخياراتنا

بعبارات بسيطة، تقترح الدراسة أن سحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء بنشاط قد يساعد، على مدى قرون، في تسطيح دورة المياه على اليابسة: مزيد من المطر الكلي، لكن تطرفات أقل من فيضانات وجفاف في مناطق عديدة. المناخ لا يعود ببساطة إلى حالته القديمة بمجرد انخفاض ثاني أكسيد الكربون؛ بدلاً من ذلك، تعيد التعديلات البطيئة للمحيطات والجلد الحي للكوكب، غطاءه النباتي، تشكيل هطول الأمطار المستقبلي. مع أن الأرقام الدقيقة تأتي من نموذج واحد وسيناريو مثالي، فإن الرسالة واضحة لغير المتخصصين: السعي لما بعد صافي الصفر نحو انبعاثات سلبية مستدامة قد يجلب فوائد طويلة الأجل لتوفر المياه ويقلل بعضًا من أشد آثار التغير المناخي الهيدرولوجية.

الاستشهاد: Shin, J., Kug, JS., Park, SW. et al. Negative CO₂ emissions for long-term mitigation of extremes in land hydrological cycle. Nat Commun 17, 4347 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70945-8

الكلمات المفتاحية: انبعاثات سلبية, هطول الأمطار على اليابسة, تطرفات هيدرولوجية, تغذية مرتدة للنباتات, تخفيف تغير المناخ