آلودگی کربن سیاه و ذوب یخ‌های قطب جنوب

طبق یک پژوهش جدید، آلودگی کربن سیاه ناشی از توریسم و فعالیت‌های پژوهشی در جنوبگان احتمالا ذوب برف را در این قاره به میزان ۸۳ تن به ازای هر بازدیدکننده افزایش می‌دهد.

دانشمندان تخمین زده‌اند که کربن سیاه تولید شده توسط کشتی‌ها، هواپیماها و ژنراتورهای دیزلی ذوب برف را در هر تابستان به میزان ۲۳ میلی‌متر در زمین‌های یخی پربازدید افزایش می‌دهد.

بیش از ۷۴٫۰۰۰ توریست در فصل ۲۰۱۹-۲۰۲۰ از جنوبگان بازدید کردند؛ تقریبا دو برابر بازدیدکنندگان در یک دهه پیش.

تیمی از پژوهشگران از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۰ از ۲۸ سایت در یک بازه ۲۰۰۰ کیلومتری از نقطه شمالی جنوبگان تا کوهستان اِلس‌وُرث به طور سالانه از برف‌ها نمونه‌برداری کرده‌اند.

آن‌ها عمدتا روی شبه جزیره جنوبگان تمرکز کرده‌اند؛ جایی که تقریبا نیمی از تجهیزات پژوهشی این قاره در آن قرار گرفته‌اند و مقصد تقریبا ۹۵٪ توریست‌های قطب جنوب است.

این تیم پژوهشی تخمین زده است که از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۰ به طور میانگین ۵۳٫۰۰۰ توریست هر سال از جنوبگان بازدید کرده‌اند.

دکتر رائول کوردرو (Raúl Cordero) از اعضای این تیم پژوهشی از دانشگاه سانتیاگوی شیلی، می‌گوید که برف جنوبگان تمیزترین برف روی زمین بود و معمولا سطح پایه کربن سیاه در آن از یک بخش در میلیون فراتر نمی‌رفت.

او می‌گوید «این ۱۰۰۰ برابر کمتر از چیزی است که در کوهستان هیمالیا و ۱۰۰ برابر کمتر از چیزی است که در کوه‌های آند یا کوه‌های راکی می‌یابید.»

سطح کربن سیاه در سایت‌های شبه جزیره جنوبگان دو تا چهار برابر بیشتر از دیگر بخش‌های این قاره بود.

کوردرو می‌گوید «کاری که کربن سیاه می‌کند این است که برف را تیره‌تر می‌کند، یعنی برف تابش خورشیدی بیشتری را جذب می‌کند. انرژی اضافی ذوب برف را سریع‌تر می‌کند.»

او باور دارد که باید محدودیتی بر تعداد توریست‌های جنوبگان اعمال شود.

این تیم ذوب برف احتمالی را با محاسبه نقش آلودگی کربن سیاه در کاهش اثر آلبیدوی برف (معیاری که عمکلرد یک سطح را در بازتاب نور خورشید نشان می‌دهد) به طور کمی تخمین زده‌اند.

طبق محاسبه آن‌ها، ردپای کربن سیاه یک پژوهشگر حدودا ۱۰ برابر بیشتر از یک توریست معمولی است.

کوردرو می‌گوید «ما تخمین زدیم که برفی که به خاطر فعالیت‌های یک پژوهشگر سریع‌تر ذوب می‌شود حدودا ۱۰۰۰ تن است. هر پژوهشگری از کشتی، هواپیما، هلیکوپتر و ژنراتور استفاده می‌کند — و همه این وسایل را با سوخت دیزلی راه می‌اندازند.»

کوردرو می‌گوید با این که مقدار ذوب برف ناشی از آلودگی بسیار کمتر از ذوب برف و یخ ناشی از گرمایش جهانی است، این پژوهش بر نیاز به جایگزینی سوخت‌های فسیلی با منابع انرژی تجدیدپذیر تاکید می‌کند.

او با اشاره به ایستگاه پژوهشی بلژیکی «پرنسس الیزابت آنتارکتیکا»، که عمدتا از انرژی باد استفاده می‌کند، می‌گوید «جایگزین‌های فنی برای دیزل که در جنوبگان قابل هستند، در دسترس است.»

پروفسور اندرو مکینتاش (Andrew Mackintosh)، رییس دانشکده انمسفر و محیط زیست زمین در دانشگاه موناش که نقشی در این پژوهش نداشته، می‌گوید پیوند بین آلودگی کربن سیاه و افزایش ذوب برف در جاهای دیگر دنیا به خوبی اثبات شده است.

او می‌گوید «در شبه جزیره جنوبگان، همچنان دو فرایند عمده که در ذوب برف‌ها تاثیر گذارند، گرم شدن اقیانوس‌ها و ذوب طبقات یخ از پایین، و گرم شدن هوای سطح و ذوب یخ‌ها از بالا خواهند بود.»

«اگر طبق پیش‌بینی‌هایی که برای جنوبگان انجام گرفته، ما در دهه‌ها و قرن‌های آینده گرمایش سطحی بیشتری داشته باشیم، کربن سیاه اضافی روی سطح باعث ذوب برف بیشتری نسبت به حالتی که گرما بیشتر نمی‌شود، خواهد شد.»

«فعالیت‌های انسان باعث گرم شدن نواحی قطبی می‌شود، اما سوزاندن سوخت‌های فسیلی عواقب مستقیمی نیز برای ذوب سطحی دارد.»

«اگر بتوانید در وهله اول از گازهای گلخانه‌ای خلاص شوید، افزایش دما را کاهش خواهید داد. همچنین برف‌ها نیز کمتر تیره می‌شوند.»

کوردرو می‌گوید «جنوبگان آخرین قاره‌ای است که کمابیش آلوده نشده. به عقیده من ما باید تلاش کنیم که آن را به همین صورت نگه داریم.»

این پژوهش در ژورنال Nature Communications منتشر شده است.