قد تتوقف تيارات المحيط الأطلسي التي تحمل الحرارة إلى نصف الكرة الشمالي بسبب تغير المناخ. وإذا تراجعت التيارات الحيوية، فإن أنظمة الرياح الموسمية الاستوائية سوف تكون في حالة من الفوضى لمدة قرن على الأقل، وفقًا لدراسة جديدة.

يُعد التيار الانقلابي الأطلسي الزوالي (AMOC) حزامًا ناقلًا ضخمًا لتيارات المحيط، بما في ذلك تيار الخليج، الذي يضخ الحرارة والملح من جنوب المحيط الأطلسي إلى شمال المحيط الأطلسي. قالت مايا بن يامي، المؤلفة الرئيسية للدراسة، وهي باحثة مناخية متخصصة في نقاط التحول المناخية في الجامعة التقنية في ميونيخ في ألمانيا، لموقع لايف ساينس: 'جزء من السبب وراء قلقنا بشأن انهيار التيار الانقلابي الأطلسي الزوالي، أن له تأثيرا كبيرا على منظومة نقل الحرارة داخل نظام الأرض'.

ويهدد الاحتباس الحراري العالمي، الدورة المحيطية الأطلسية لأنه يذيب الأنهار الجليدية والصفائح الجليدية، التي تتسرب منها المياه العذبة إلى شمال الأطلسي. وهذا يخفف من ملوحة الطبقات العليا من المياه ويمنعها من الغرق إلى قاع المحيط، حيث تعمل عادة على دفع الدورة إلى الجنوب.

وقالت بن يامي: 'إن الدورة المحيطية الأطلسية تعتمد في الأساس على المياه الأكثر ملوحة وكثافة والتي تغرق في الشمال. ومن خلال تنقية تلك المياه، فإنك توقف الدورة بشكل أساسي'.

وقالت بن يامي إن انهيار الدورة المحيطية الأطلسية من المرجح أن يؤدي إلى إحداث تغييرات مناخية في جميع أنحاء العالم، ولكن نصف الكرة الشمالي ومناطق الرياح الموسمية الاستوائية تقع على الخط الأمامي. وقالت إن الباحثين يشتبهون منذ فترة طويلة في أن إضعاف الدورة المحيطية الأطلسية من شأنه أن يعطل أنظمة الرياح الموسمية الاستوائية، ولكن الدراسة الجديدة تعطي صورة أكثر تفصيلاً لما قد يحدث.

تحدث الرياح الموسمية الاستوائية في نطاق ضيق من الظروف الجوية منخفضة الضغط التي تلتف حول الأرض بالقرب من خط الاستواء. تتدفق الرياح التجارية من نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي إلى هذا النطاق، المعروف باسم منطقة التقارب بين المدارين (ITCZ)، ما يؤدي إلى هطول أمطار غزيرة وعواصف رعدية خلال عدة أشهر من العام.

وقالت بن يامي إن منطقة التقارب بين المدارين مرتبطة بدرجات حرارة المحيط، وبالتالي مع الدورة المدارية الأطلسية. وتولد منطقة التقارب بين المدارين من الهواء الدافئ الصاعد من البحر، لذا فهي تتشكل فوق أكثر الأماكن حرارة على وجه الأرض، وترتفع وتهبط على طول خط الاستواء مع المواسم.

ونظرًا لأن الأرض مائلة، فإن أحر موقع على الأرض يتحرك لأعلى ولأسفل. لذا لديك هذا النطاق الصغير من الأمطار الغزيرة حقًا حول الكوكب والذي يتحرك أيضًا لأعلى ولأسفل.

إذا تباطأت الدورة المدارية الأطلسية أو توقفت، فلن توفر نفس الحرارة لنصف الكرة الشمالي، ما يعني أن درجات حرارة البحر هناك ستصبح أكثر برودة. وإذا أصبح نصف الكرة الشمالي أكثر برودة، فإن الأماكن الأكثر سخونة على الأرض سوف تتحرك إلى الجنوب. وسوف تتبعها منطقة التقارب بين المدارين، حيث تظل تتأرجح صعوداً وهبوطاً ولكنها أقرب إلى القطب الجنوبي، آخذة معها كميات كبيرة من الأمطار. وتقول بن يامي: 'في الوقت الحالي، لدينا هذه المناطق التي اعتادت الحصول على هذه الأمطار الغزيرة للغاية في مواسمها الممطرة'، ولكن هذا قد لا يدوم عندما يتحول النظام بأكمله جنوباً.

لمحاكاة تأثيرات انهيار الدورة الأطلسية الجنوبية على الرياح الموسمية الاستوائية، استخدمت بن يامي وزملاؤها 8 نماذج مناخية متطورة لإجراء ما يسمى بتجارب 'الخرطوش'. وقالت إن عملية الخرطوش تعادل صب المياه العذبة في شمال الأطلسي لنمذجة تأثيرات ذوبان الجليد، وقد فعل الباحثون ذلك لفترة محاكاة مدتها 50 عاماً حتى انحدرت الدورة الأطلسية الجنوبية. ونشر الفريق نتائجه في مجلة Earths Future.

أشارت النماذج إلى أن انهيار التيار المتناوب الأطلسي من شأنه أن يعطل أنظمة الرياح الموسمية الاستوائية في جميع أنحاء الكوكب. في غرب إفريقيا والهند وشرق آسيا، أصبح موسم الأمطار أقصر وأقل كثافة مع تحول منطقة التقارب بين المدارين جنوبًا. وقالت بن يامي إن هذه النتائج تتوافق مع التوقعات السابقة، لكن التحولات المناخية في أمريكا الجنوبية فاجأت الباحثين.

وقالت بن يامي: 'النتائج الأكثر إثارة للاهتمام كانت في منطقة الأمازون'. هناك، توقع النموذج تأخيرًا كبيرًا في الرياح الموسمية السنوية بالإضافة إلى انخفاض في هطول الأمطار. وفي حين تظل التأثيرات على الغابات المطيرة والأراضي الزراعية غير معروفة، قالت: 'إن موسم الأمطار الذي سيأتي بعد 3 أشهر قد يكون سيئًا للغاية للنظام البيئي'.

بمجرد انهيار التيار المتناوب الأطلسي في النماذج، أوقف الباحثون محاكاة الري وراقبوا النظام لمدة 100 عام أخرى. وعلى الرغم من نقص المياه العذبة، لم تعد الرياح الموسمية الاستوائية إلى حالتها الأصلية، ما يشير إلى أن آثار انهيار الدورة الأطلسية الأطلسية لا يمكن عكسها لمدة قرن على الأقل.