فصل سرما از راه رسید. مردم به فکر تهیۀ سوخت هستند. در نبود روشنایی برق شبهای کابل غرق در تاریکی است. تمامی این مشکلات تأثیر مخربی بر محیط زیست داشته است. در قرن بیستویک میزان کاربندایاکساید به شدت افزایش یافته است. اگر سرانۀ تولید دود را در کشورمان بسنجیم، ما نقش مهمی در تخریب اقلیم محلی و آبوهوای جهانی ایفا میکنیم. آیا میدانید عاقبت این کار چه خواهد بود؟
تا کنون اقیانوسها و پوششهای خشکی زمین، لطف بیبدیلی در حق ما دارند. زیرا وقتی ما چوب، زغال و هر نوع مواد فوسیلی دیگر را میسوزانیم و باعث ازبینرفتن منابع جنگلی میشویم، تقریبأ نیم تمام کاربندایاکساید ـ دودی که تولید میشود ـ در اتموسفیر میماند و باعث افزایش گرما شده و در نهایت اقلیم سیارۀ ما را دگرگون میسازد. اما نیم باقیماندۀ کاربندایاکساید را درختان، گیاهان و اقیانوسها جذب میکنند.
میزان کاربندایاکساید موجود در اتموسفیر بهویژه در اثر مصرف انسان به بالاترین حد خود در صدها هزار سال اخیر رسیده و این مسأله ما را وامیدارد تا از خود بپرسیم که آیندۀ سیارۀ ما ـ یگانه مکان حیات در منظومۀ شمسی ـ چه خواهد شد؟ اگر جنگلها و دیگر پوششهای گیاهی و اقیانوس نتوانند به جذب کاربندایاکساید ادامه دهند، روند تغییرات اقلیمی در صدسال آینده چهگونه خواهد بود؟ این پرسش بزرگی برای دانشمندان ناسا در برنامۀ پژوهشهای علمی زمین است و آنها در پی آنند تا مطالعات خویش را در این زمینه وسیعتر کنند و با نظارت از فضا و شبیهسازیهای کمپیوتری در زمین، کوشش میکنند پاسخ این پرسش را دریابند.
کاربن عنصر بنیادی حیات در زمین است، اما میزان بالای کاربن در اتموسفیر ـ به شکل کاربندایاکساید و مولکولهای متان ـ عناصر اساسییی اند که باعث تغییر اقلیم در سیارۀ ما میشوند. دانشمندان روند حرکت کاربن در اتموسفیر، زمین و اقیانوس را به وسیلۀ ابزارهای علمی و با دادههای تازه از جذرومد زمین و جریان کاربن در هوا دنبال میکنند.
دود سرگردان
به صورت طبیعی کاربن در محیط زیست زمین بازیافت میشود. درختان و گیاهان کاربندایاکساید را میگیرند و آن را به مواد سازنده و لازم برای ریشه، ساقه و برگهای خود تبدیل میکنند. وقتی گیاهان میمیرند، مقداری از کاربن در خاک باقی میماند و مقدار دیگر آن را گیاهان با تنفس دوباره به اتموسفیر رها میسازند. در نتیجه کاربندایاکساید و متان ـ نوع دیگر گاز گلخانهیی که اساس کاربنی دارد ـ به وسیلۀ تجزیه، تصفیۀ زمین و آتشسوزیهای جنگلی آزاد میشوند. اقیانوسها و پیتوپلانکتون ـ گونهیی از گیاهان بسیار ریز شناور در سطح آب ـ کاربن موجود در اتموسفیر را جذب میکنند. ولی هزاران سال روند بازیافت کاربن، بیشتر به وسیلۀ انتشار گازها از آتشفشانها و در اثر فرسایش سنگها کنترل میشده است.
در طول تاریخ بشر، چرخۀ بازیافت کاربن تا حدی پایدار بود؛ اما با افزایش مصرف سوخت فسیلی این روند تغییر کرد. زیرا کاربنی که میلیونها سال به شکل نفت، گاز و ذغال سنگ مدفون شده بود، برای کشاورزی و مصارف صنعتی آزاد و در نتیجه سبب افزایش انتشار کاربن در هوا شد.
دست یاری از سوی گیاهان
گیاهان زمینی از صنوبرهای بلند تا خزههایی که روی سنگ میرویند، همه توسط عملیۀ فوتوسنتیز ـ ترکیب مواد در گیاهان به یاری نور ـ کاربندایاکساید را میگیرند و پس از تجزیه در برگ، ساقه و شاخههای خود، کاربن را نگهداری میکنند.
دانشمندان با نظارت بر روند فوتوسنتیز، سلامت و رشد گیاهان را در اتموسفیری که میزان کاربندایاکساید آن رو به افزایش است، مطالعه میکنند. با این که چرخۀ فوتوسنتیز در خشکی و در اقیانوسها در حد میکروسکوبی ـ بسیار ریز ـ رخ میدهد، اما دانشمندان با ایجاد یک روش جدید از فضا به وسیلۀ ماهوارهها این روند را زیرنظر دارند.
جنگلها همانند دفنکنندگان بزرگ کاربن در سیارۀ ما هستند و همواره مقدار زیاد کاربندایاکساید را از اتموسفیر جمعآوری کرده و برای چندین دهه در تنه و ریشۀ درختان ذخیره میکنند. رصدهای ماهوارهیی نشان میدهد که چهگونه گیاهان سبز در شمال آمریکا وسعت یافته اند، زیرا گرمای بیشتر به آنها امکان میدهد تا به سمت شمال پیشروی کنند.
ناسا چندین طرح مطالعاتی را در نظر دارد تا بتواند درک ما را نسبت به میزان کاربن موجود در سیستم آبوهوای سیارۀ زمین گسترش داده و پیرامون چهگونهگی تأثیر آن بر وضعیت خشکسالی، آتشسوزی و کل ساختار حیات در سیارۀ زمین آگاهیرسانی کند.
هر اندازه که میزان کاربن در اتموسفیر افزایش یابد، همانند کود کیمیاوی سبب تقویت رشد گیاهان در مناطق سردتر میشود و برای مدتی گازهای گلخانهیی را در اتموسفیر ذخیره میکند. اما رشد گیاهان به برکت کاربن موجود در اتموسفیر، نمیتواند برای همیشه دوام پیدا کند. در نهایت گیاهان نمیتوانند آب و دیگر عناصر لازم برای رشد خود را جذب کنند. در نبود چنین مواد ضرورییی، گیاهان نمیتوانند کاربن دای اکساید را در خود ذخیره کنند.
در یک کلام با گذشت زمان، میزان کاربندایاکساید موجود در اتموسفیر افزایش مییابد و باعث گرم شدن سیارۀ زمین میشود. زیرا وقتی نور خورشید با عبور از اتموسفیر به سطح زمین میرسد، بیش از 80 درصد نور و گرما دوباره به فضا پرتاب میشود، اما در مسیر بازگشت به فضا با دانههای کاربن ـ دود ـ معلق در اتموسفیر برخورد میکند و نمیتواند از سیارۀ زمین فرار کند و باعث افزایش گرمای بیشتر در سطح زمین میشود. این پدیده را اثر گلخانهیی میگویند و با یک مثال ساده شبیه نفس کشیدن انسان زیر یک لحاف است.
اگر مصرف سوختهای فسیلی با همین منوال ادامه یابد، در نهایت میزان دود تولید شده افزایش مییابد و سیارۀ ما را به تدریج گرم میکند و باعث آب شدن یخهای قطب شمال و جنوب میشود. آنگاه با افزایش بیشتر گرما شرایط حیات در زمین به شدت دگرگون میشود و در نتیجه سیارۀ زمین به سرنوشت سیارۀ زهره تبدیل خواهد شد. سیارۀ زهره طی میلیونها سال گرمای خورشید را در سطح خود به دام انداخته و به حدی داغ شده که درجۀ حرارت در سطح آن 470 درجه سانتیگراد میباشد.
