کره زمین: از گذشته تا آینده
دکتر هاشم اورعی- استاد دانشگاه صنعتی شریف
در اوایل قرن 19 میلادی، جوزف فوریه دانشمند فرانسوی نشان داد که عامل اصلی افزایش دمای زمین، جو کره زمین است. در سال 1860 فیزیکدان ایرلندی جان تیندال، به این نتیجه رسید که گرم شدن کره زمین ناشی از ویژگی‌های برخی گازهای موجود در اتمسفر از جمله دی اکسید کربن است. این گازها اجازه ورود اشعه خورشید به سطح زمین را می‌دهند لیکن از خروج حرارت جلوگیری می‌کنند. در آغاز قرن بیستم، اسوانته آرینیوس شیمی دان سوئدی به این نتیجه رسید که ممکن است پایین بودن میزان دیاکسیدکربن موجب بروز عصر یخی در کره زمین شده باشد و پیش‌بینی کرد که افزایش استفاده از زغال‌سنگ می‌تواند به گرم شدن کره زمین بیانجامد.
اما هیچ یک از این دانشمندان تصور نمی‌کردند که استفاده فراگیر از سوخت‌های فسیلی به این مقدار و به این سرعت باشد. در سال 1900 میلادی 2میلیارد تن دی اکسید کربن در اثر استفاده از سوخت های فسیلی به هوا پخش شد. در سال 1950 میلادی، این میزان به 3 برابر و در حال حاضر به 20 برابر افزایش یافته است. انفجار استفاده از سوخت‌های فسیلی و بسیاری ویژگی‌های دیگر، قرن بیستم را به دوره‌ای استثنایی در تاریخ بشر تبدیل کرده‌است. در این قرن انرژی به وفور در اختیار صنایع، گرمایش و حمل و نقل قرار گرفت و افزایش قابل توجه تولید مواد منفجره و کود شیمیایی، بهره‌برداری از معادن، کشاورزی و حتی صنایع نظامی را متحول کرد. ارّه‌ها به جان درختان جنگل افتادند و پالایشگاه‌ها بی وقفه مواد اولیه برای تولید پلاستیک تامین کردند. درطول تاریخ جمعیت کره زمین طی یک قرن دو برابر افزایش نیافته بود ولی در قرن بیستم دو بار دو برابر شد. در هیچ قرنی GDP جهان دو برابر نشده بود ولی در قرن بیستم چهار بار دو برابر شد!
در سال 1965 میلادی، در پیوست گزارشی که توسط کمیته مشورتی رئیس جمهور آمریکا تهیه شد برای اولین بار سیاست‌مداران در جریان عواقب تغییرات اقلیمی قرار گرفتند. در نیمه اول قرن بیستم دانشمندان بر این عقیده بودند که همه دیاکسیدکربن تولید شده در صنعت توسط اقیانوس‌ها جذب خواهد شد، ولی در دهه 50 میلادی، راجر رِوِلِه دانشمند اقیانوس‌شناس نشان داد که چنین نیست و از سال 1965 میلادی معلوم شد که میزان دی اکسیدکربن موجود در اتمسفر به آرامی در حال افزایش است. کمیته مشورتی در گزارش خود به رئیس جمهور آمریکا اعلام کرد که کربنی که طی چند صد میلیون سال در اعماق زمین ذخیره شده است تنها در چند نسل آزاد شده و چنانچه اقداماتی صورت نگیرد دمای کره زمین به صورت بی سابقه‌ای افزایش خواهد یافت. پیشنهاد کمیته نیز بسیار جالب و البته غیرواقعی بود، رها کردن میلیاردها توپ پینگ پنگ بر سطح اقیانوس‌ها که اشعه خورشید را انعکاس داده و اثر خنک کننده ایجاد کند! اما امروز تغییرات اقلیمی به یک گرفتاری بزرگ تبدیل شده است.
در سال 1965 میلادی، میزان دی اکسیدکربن در هوا ppm 320 یعنی فقط ppm 40 بیشتر از دو قرن قبل از آن بود در حالی که طی 3 دهه بعد این میزان ppm 40 دیگر افزایش یافت و ppm 40 بعدی فقط دو دهه طول کشید. در حال حاضر میزان دی اکسیدکربن در هوا ppm 408 است و سالیانه ppm 2 به آن اضافه می‌شود.
در واقع فرضیه آرینیوس مبنی بر اینکه مهمترین عامل تغییر دمای کره زمین در فاصله بین عصرهای یخبندان میزان دی اکسیدکربن در اتمسفر بوده است، به اثبات رسید. شواهد موجود از یخ‌های قطبی حکایت از آن دارد که تغییرات هر دو متغیر یعنی دمای کره زمین و میزان دی اکسیدکربن در هوا در دوره‌ای چند صد هزار ساله با هم مطابقت دارد. از نظر میزان دی اکسیدکربن تفاوت بین امروز و قرن هجدهم برابر با قرن هجدهم و عصر یخبندان است. آخرین باری که میزان دی اکسیدکربن اتمسفر کره زمین برابر با امروز بود، درجه حرارت متوسط کره زمین 3 درجه سانتیگراد گرمتر بود. در آن دوران، تپه‌های گرین لند پوشیده از علف و برخی مناطق قطب جنوب سرتاسر جنگل بود. آب یخ‌های قطبی نیز در اقیانوس‌ها حرکت می‌کرد و در نتیجه سطح آب 20 متر بالاتر از امروز بود.
شواهد حاکی از آن است که پرزیدنت جانسون گزارش کمیته مشورتی را نخوانده بود و هیچ اقدامی در این زمینه نکرد. البته در آن روزها هنوز دلایل مستحکمی مبنی بر اینکه بشر باعث گرم شدن زمین شده است وجود نداشت. ولی امروز شرایط متفاوت است. از دهه 1970 میلادی، همواره دمای کره زمین نسبت به دهه قبل از آن افزایش یافته است. شبیه سازی‌ها و مدل‌های موجود نشان می‌دهند که تا دهه 1980 میلادی تاثیر صنایع بر گرمایش زمین قابل توجه نبوده است ولی در حال حاضر مهمترین عامل بشمار می‌رود.
در سال 1992 میلادی کشورهای جهان توافق‌نامه‌ای را در راستای جلوگیری از هرگونه تغییر در اکوسیستم جهان امضاء کردند. اما از آن تاریخ تا امروز بشر 765 میلیارد تن دی اکسیدکربن در هوا پخش کرده و در نتیجه دمای متوسط دهه 2010 میلادی 5/0 درجه سانتیگراد بالاتر از دهه 1980 میلادی ثبت شده است. طبق برآورد کمیته بین دولتی تغییرات اقلیمی IPCC، متوسط دمای سطح کره زمین در حال حاضر 1 درجه سانتیگراد بیشتر از دوران قبل از انقلاب صنعتی بوده و کماکان در هر دهه 2/0 درجه سانتیگراد افزایش می یابد. در سال 2015 میلادی توافق نامه پاریس به امضاء رسید و کشورهای جهان برای اولین بار اهداف کمّی در این زمینه تعریف کرده و متعهد شدند که افزایش درجه حرارت زمین را به میزان کمتر از 2 درجه سانتیگراد نسبت به دوران قبل از صنعتی شدن محدود کرده و کوشش کنند که این افزایش از 5/1 درجه فراتر نرود.
در حال حاضر آنچه با اطمینان می‌توان گفت این است که افزایش درجه حرارت کره زمین ادامه خواهد یافت. افزایش دمای کره زمین تنها وقتی متوقف خواهد شد که هیچگونه افزایشی در گازهای گلخانه‌ای نداشته باشیم. چنانچه قرار باشد افزایش دما به 5/1درجه سانتیگراد محدود شود این شرایط باید تا سال 2050 فراهم شود. بنابراین چالش اصلی قرن 21 آن است که روند افزایش20 برابری انتشار گازهای گلخانه‌ای در قرن بیستم با دو برابر سرعت معکوس می‌شود.
