تغییر آب‌وهوای نیمکره شمالی زمین با سبزشدن صحرای بزرگ آفریقا

به گزارش گروه علمی آباجان به نقل از ایرنا از وبگاه فیز، صحرای بزرگ آفریقا یک گستره‌ وسیع ماسه‌ای‌ با پوشش گیاهی محدود، محیطی نامناسب برای رشد گیاهان و حیوانات است؛ اما زندگی همیشه راه خود را می‌یابد. در واقع، رشد پوشش گیاهی در این بیابان طی هزاران سال به مرور کاهش یافته است. البته دوره‌هایی وجود داشته که در آن‌ها رشد پوشش گیاهی افزایش یافته که «سبز شدن» نامیده می‌شود.

یکی از این زمان‌های گسترش گیاگان یا فلور (مجموعه گونه‌های گیاهی که در یک منطقه جغرافیایی و در دوره‌ای معین زندگی می‌کنند) ۵ تا ۱۱ هزار سال پیش، در نیمه اول هولوسن رخ داد. هولوسن نام آخرین دوره زمین‌شناسی است که در پایان پلیستوسن شروع می‌شود و تا امروز ادامه دارد.

افزایش تابش خورشید طی تابستان در مناطق شمالی کره زمین، از ژوئن (خرداد، تیر) تا اوت (مرداد، شهریور)، به دلیل هم‌زمانی انقلاب تابستانی با مدار حضیض زمین (زمانی که زمین در نزدیک‌ترین فاصله به خورشید قرار دارد) به تغییرات فصلی در مناطق گرمسیری و عرض‌های جغرافیایی متوسط و بالا منجر شد؛ در نتیجه، تصور می‌شود تقویت بادهای موسمی (مانسون) در نیمکره شمالی نقشی مهم در افزایش رطوبت در سراسر آفریقا ایفا و شرایطی مساعد برای رشد درختچه‌های همیشه‌سبز در صحرای بزرگ آفریقا ایجاد کرده است.

در پژوهش جدیدی که گزارش آن در مجله اقلیم گذشته (Climate of the Past) منتشر شده، از شبیه‌سازی مدل اقلیمی برای بازسازی تأثیر این سبز شدن صحرا بر عرض‌های جغرافیایی میانی در طول هولوسن میانی استفاده شده است.

دکتر مارکو گاتانی (Marco Gaetani)، یکی از پژوهشگران این پژوهش و دانشیار دانشگاه پاویا در ایتالیا، به همراه همکارانش در شبیه‌سازی عددی دریافتند سبز شدن صحرا بر گردش جَوی در نیمکره شمالی به‌ویژه در تابستان که هنگام وزش بادهای موسمی است، تأثیر یکساله دارد. به این ترتیب، مناطق نیمکره شمالی آب‌وهوای غیرعادی، گرم‌تر و خشک‌تر در اسکاندیناوی و آمریکای شمالی، زمستان‌های سردتر و تابستان‌های گرم‌تر در غرب اروپا، گرم شدن کلی در اروپای مرکزی، سردتر و بارانی‌تر در مدیترانه، به علاوه زمستان‌های گرم‌تر و تابستان‌های سردتر و افزایش بارندگی در طول سال در آسیای مرکزی را تجربه کردند.

گروه پژوهشی در تلاش برای توضیح این تغییرات، دریافتند گردش واکر در طول هولوسن میانی به سمت غرب تغییر مکان داد. گردش واکر مدلی مفهومی برای توضیح گردش هوا در مناطق حاره‌ای در لایه‌های زیرین جَو زمین (تروپوسفر) است. بر پایه این مدل، بخش‌هایی از هوا، یک گردش بسته را در جهت‌های عمودی و ناحیه‌ای دنبال می‌کنند.

این امر عواقبی مهم برای جریان‌های جتی (بادهای نسبتاً قوی متمرکز در یک جریان باریک در جَو زمین) داشت و باعث شد این جریان‌ها در اقیانوس اطلس شمالی در تابستان تشدید شود و تغییر مسیر دهد و به دنبال آن نیز این رویداد در زمستان در اقیانوس آرام شمالی رخ دهد.

پژوهشگران همچنین تغییری را در نوسان اقیانوس اطلس شمالی شناسایی کردند (که در آن تغییرات فشار سطح دریا در سراسر این حوضه اقیانوسی به تغییر دما و الگوهای بارندگی در قاره‌های مجاور منجر می‌شود) که هم در زمستان شمالی، از دسامبر (آذر، دی) تا فوریه (بهمن، اسفند) و هم در تابستان شمالی از مثبت به منفی تغییر کرد؛ در نتیجه، تابستان‌های گرم‌تر و خشک‌تر در شرق مدیترانه، شمال آفریقا و شمال آمریکای شمالی قطبی، اما تابستان‌های خنک‌تر و مرطوب‌تر در شمال، مرکز و شرق اروپا و شرق آمریکای شمالی رقم زده شد.

همه این تغییرات اقلیمی به دلیل کاهش ۸۰ درصدی انتشار گردوغبار ماندگاری طولانی داشتند و آلبِدو (درصد بازتاب نور از سطح یک جسم؛ مقادیر این کمیت می‌تواند از صفر (تاریک مطلق) تا یک (روشن مطلق) تغییر پیدا کند) نیز از ۰.۳۰ در بیابان تا ۰.۱۵ در درختچه‌ها کاهش می‌یابد و باعث گرم‌تر شدن مناطق استوایی می‌شود. همچنین به دلیل وجود پوشش گیاهی بیشتر، بازیافت آب افزایش یافته است؛ بنابراین شرایط خشکسالی حفظ می‌شود.

ماهیت به‌هم‌پیوسته جَو و اقیانوس‌ها به این معنی است که سبز شدن صحرا هم در زمین و هم در دریا پیامدهای بیشتری دارد که می‌توان آن‌ها را در آینده کشف کرد.

گزارش‌های اخیر، نقش تغییر اقلیم را در تغییر الگوهای آب‌وهوایی از دیرباز نشان داده‌اند: مهاجرت سامانه‌های آب‌وهوایی شمالی به سراسر آفریقا که به بارش‌های شدیدتر و گذرگاه‌های پوشش گیاهی در سراسر صحرا منجر می‌شود که بر توزیع و بقای حیات در این منطقه، که قبلاً نسبتاً بایر بود، تأثیر می‌گذارد.