دانشمندان در حال ساخت مدل‌های کامپیوتری هرچه قوی‌تر هستند تا بتوانند آثار تغییرات اقلیمی را پیش بینی کنند. اما یک مدل وجود دارد که بر همه‌ی این مدل‌های کامپیوتری برتری دارد: کره زمین! مشاهدۀ بالا رفتن سطح دی اکسید کربن در گذشته، به ما می‌آموزد که در پی انتشار شدید گاز دی اکسید کربن باید منتظر چه پیامدهایی باشیم.
ما می‌توانیم شواهدی از ستون‌های یخی باستانی، حلقه‌های درختان، سواحل و اعماق اقیانوس‌ها گردآوری کنیم. این شواهد به ما تصویری قابل فهم از چگونگی تغییرات دما، سطح دریاها، و میزان دی اکسید کربن هوا در چند ده میلیون سال گذشته را ارائه می‌کنند. نتایج شگفت آور هستند؛ زمین همواره بین دوره‌های سرد و گرم در نوسان بوده است.
در سردترین دوره‌ها (دوره‌های انجماد یا عصر یخبندان) قاره‌های شمالی پوشیده از لایه‌ای یخی بوده‌اند که چند کیلومتر ضخامت داشته‌اند. در دوره‌های گرم، هیچ یخی در قطب‌ها وجود نداشته و سطح آب دریاها ۷۵ متر از امروز بالاتر بوده است.
این تغییرات عظیم، نخست به دلیل نوسانات خفیف در دمای زمین شروع شده‌اند. ممکن است خورشید وارد دوره‌ای گرم‌تر و یا سردتر شود؛ و یا اندک تغییری در مدار گردش زمین آن را کمی از خورشید دورتر یا به آن نزدیک‌تر کند. این تغییرات باعث ایجاد اندکی گرم‌تر یا سردتر شدن در هر سال می‌شود. با جمع شدن این تغییرات کوچک، زمین به تدریج طی صدها و یا هزاران سال گرم یا سرد می‌شود. سرانجام این وضعیت به یک سلسله تغییرات مهارگسیخته منتهی می‌شود که زمین گرم را به یکباره خیلی سردتر یا گرم‌تر می‌کند.
چرا این تغییرات ناگهانی ایجاد می‌شوند؟ اینجاست که باید در مورد تأثیرات صحبت کنیم. در مورد گرمایش دیرینه‌ی زمین سه اثر مهم وجود دارد که در ادامه مورد بررسی قرار می‌دهیم.
عوامل تغییر ناگهانی دمای زمین
انتشار دی اکسید کربن و متان
با گرم شدن کره زمین، دی اکسید کربن و متان، از گیاهان، خاک و اقیانوس‌ها آزاد می‌شود. این گازها اثر گلخانه‌ای ایجاد می‌کنند که به نوبه‌ی خود منجر به گرمای بیشتر و در نتیجه انتشار بیشتر دی اکسید کربن و سایر گازها می‌شود؛ تا جایی که تمام آب و هوا به کلی تغییر می‌کند. این موضوع، عامل بسیار مهمی در تبدیل گرمایش‌های بسیار کند ما قبل تاریخ به تحولات ناگهانی اقلیمی بوده است. این امر نشان می‌دهد که چرا ابتدا دما شروع به افزایش می‌کند و سپس دی اکسید کربن آزاد می‌شود.
پوشش یخی
با گرم شدن سطح زمین، برف و یخ قطب‌ها نیز شروع به آب شدن می‌کنند. وقتی سطح سفید و براق یخ از بین برود، سطح تیره رنگ رسوبات یا زمین زیرین پدیدار می‌شود. سطح تیره گرمای بیشتری را از پرتوهای خورشید جذب می‌کند. در نتیجه روند گرم شدن زمین تسریع می‌یابد. نام این رویداد، اثر بازتابشی (albedo effect) است.
بخار آب
در دماهای بالاتر، تبخیر افزایش می‌یابد و در نتیجه بخار آب بیشتری وارد هوا می‌شود. شاید به خاطر داشته باشید که در ابتدای این فصل گفتیم که بخار آب یکی از گازهای گلخانه‌ای است و افزایش بخار آب در هوا به گرم شدن کره زمین کمک می‌کند.
نتیجه گیری
این سه روند، در جهت معکوس نیز عمل می‌کنند. اگر مدار خورشید یا زمین کمی به سمت سرد متمایل شود، دوره‌ای با اثر سردشوندگی خواهیم داشت که در آن سطح دی اکسید کربن افت می‌کند و پوشش یخی افزایش می‌یابد. در نتیجه حجم آب کاهش می‌یابد و باعث افت بیشتر دما می‌شود.
در نهایت، دوره‌های سرما و گرما به پایان می‌رسند و تأثیرات نیروهای خود را از دست می‌دهند (برای مثال ممکن است هوا از بخار آب اشباع شود و یا حداکثر میزان دی اکسید کربن منتشر شود و همۀ یخ‌ها ذوب شده باشند). همچنین ممکن است تغییرات سطح خورشید یا مدار زمین دوباره به شکل قبل برگردند. گاهی با ایجاد تعادل در این نیروها، زمین برای مدتی طولانی در وضعیتی پایدار می‌ماند، تا وقتی که دمای زمین در پی نوسانی کوچک در نور خورشید یا تغییر اندکی در مدار ناآرام زمین، دوباره به تدریج شروع به تغییر کند.
ما با رها کردن حجم زیادی از دی اکسید کربن در هوا در طی مدت زمان نسبتاً کوتاه، این چرخه‌های طبیعی را به طرز مؤثری تحت شعاع قرار داده‌ایم. اثر گرمایشی گازهای گلخانه‌ای توسط انسان، بسیار سریع‌تر از تغییرات کوچک و تدریجی است که در دوره‌های طبیعی پیشین رخ داده‌اند. اکنون ما باید امیدوار باشیم که بتوانیم سطح دی اکسید کربن را با چنان سرعتی کاهش دهیم که موجب پیشگیری از فعال شدن مکانیسم‌های تغییرات اقلیمی شویم که در گذشته آب و هوای زمین را به شدت تغییر داده‌اند.
منبع: کتاب راهنمای مختصر تغییرات اقلیمی – دنی چیورز
