قبل نحو 20 ألف عام، كان العالم يعيش في العصر الجليدي، وكانت الطبقات الجليدية التي تبلغ سماكة كل واحدة منها نحو ميلين، تغطي معظم شمال أميركا وشبه قارة إسكندنافيا والجزر البريطانية.

وكانت تركيزات غازات الدفيئة قليلة للغاية، كما أن درجة حرارة العالم كانت أقل مما هي عليه الآن بست درجات مئوية، وبالنظر إلى معظم كميات المياه فإنها كانت مجتمعة في الطبقات الجليدية، إذ انخفضت البحار عمّا هي عليه الآن بنحو 120 متراً، مما كان يكشف مناطق من الأرض أصبحت غارقة الآن تحت مياه البحار. وكان من الممكن في ذلك العصر المشي من فرنسا إلى لندن عبر منطقة دوغرلاند، وهي التي يُطلق عليها الآن «بحر الشمال»، أو من روسيا إلى ألاسكا عبر بيريغيا، التي تُعرف الآن بمضيق بيرينغ.

ولكن أبحاثنا التي نشرت في مجلة «نيتشر» العلمية، كشفت عن مفاجأة واحدة عن المناخ، على الأقل في العصر الجليدي، والتي مفادها أن تيار الخليج، الذي يحمل المياه الدافئة باتجاه الشمال عبر المحيط الأطلسي، كان أقوى وأكثر عمقاً عمّا هو عليه الآن.

وتم إجراء هذا البحث من قبل علماء المحيط الذين يدرسون المحيطات في الماضي، لأننا كنا نريد أن نفهم كيف كان سلوك المحيطات خلال العصر الجليدي السابق، وكيف نتوصل إلى فهم واضح حول وضع المناخ، وكيف يمكن أن يتغير في المستقبل.

مياه ساخنة من المكسيك إلى النرويج

في هذه الأيام، تتدفق المياه المالحة من خليج المكسيك باتجاه الشمال كجزء من تيار الخليج، ولأن جزءاً منه يتدفق عبر أوروبا، فإنه يطلق الكثير من الحرارة، ما يجعل مناخ أوروبا الغربية معتدلاً للغاية.

وبعد ذلك، عندما تمر المياه السطحية شمال آيسلندا، فإنها تفقد ما يكفي من الحرارة لزيادة كثافتها، ما يؤدي إلى انخفاضها وتكوين مياه عميقة دافئة. وتشكل بداية هذه العملية الحزام الناقل العالمي للمياه العميقة، الذي يربط جميع محيطات العالم، وينقل الحرارة ببطء حول الكوكب على أعماق تزيد على ميل واحد تحت السطح.

واعتقد العلماء سابقاً أن الدورة الانقلابية الزوالية الأطلسية، وهي نظام معقد من تيارات المحيط العميقة والسطحية، بما في ذلك تيار الخليج، كانت أضعف خلال فترات البرد الشديد مثل العصر الجليدي الأخير. ومن الناحية النظرية، فإن المزيد من الجليد البحري في القطب الشمالي كان من شأنه أن يقلل من كمية المياه التي تنخفض من السطح إلى أعماق المحيط، ما يؤدي إلى إبطاء الحزام الناقل العالمي للمياه العميقة.

ولكن دراستنا الجديدة، كشفت عن أن تيار الخليج كان في الواقع أقوى بكثير وأعمق خلال العصر الجليدي الأخير. وذلك على الرغم من المناخ الجليدي البارد السائد، ووجود طبقات جليدية هائلة حول الأجزاء الشمالية من المحيط الأطلسي.

وفي الواقع، فإن أبحاثنا تشير إلى أن مناخ الأنهار الجليدية بحد ذاتها كانت مسؤولة عن دفع تيار الخليج الأكثر قوة. وتميّز العصر الجليدي برياح أقوى بكثير فوق أجزاء من شمال المحيط الأطلسي، بصورة خاصة، والتي كان من شأنها أن تؤدي إلى تيار خليجي أقوى. ولذلك، على الرغم من انخفاض كمية المياه التي تنخفض من السطح إلى أعماق المحيط، فإن تيار الخليج كان أقوى ولايزال ينقل الكثير من الحرارة شمالاً، وإن لم يكن إلى أماكن بعيدة كما هي الحال اليوم.

إعادة الدورة المحيطية الماضية

بالنظر إلى أنه ليس لدينا أي معلومات من عوامات الطقس أو الأقمار الاصطناعية، فقد قمنا بدلاً من ذلك بإعادة بناء كيفية دوران المحيط في العصر الجليدي الأخير باستخدام أدلة بديلة محفوظة في قلوب الرواسب البحرية، وهي أنابيب طويلة من الطين تم الحصول عليها من قاع المحيط.

وتحوي العينات الجوفية التي تم الحصول عليها كميات من الطين تراكمت في قاع البحر خلال الـ25 ألف عام الماضية، وتم انتشالها من مواقع متعددة على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة، باستخدام سفن بحثية من معهد «وودز هول» لعلوم المحيطات في ولاية ماساتشوستس الأميركية، حيث يتمركز بعض أعضاء فريقنا.

ولتحديد قوة تيار الخليج خلال العصر الجليدي، قمنا بقياس حجم حبيبات الرواسب داخل الطين، حيث تشير الحبيبات الأكبر إلى تدفق أسرع والعكس صحيح.

حالة من عدم اليقين في التوقعات المناخية

يسلّط بحثنا الضوء على مدى حساسية تيار الخليج، والنظام الأوسع لتيارات المحيط الأطلسي، للتغيرات في قوة الرياح وكذلك المياه الذائبة من الغطاء الجليدي في غرينلاند، وهذا له آثار مهمة على تغيّر المناخ في المستقبل.

وتتوقع أنماط المناخ أن تيار الخليج ستنخفض قوته خلال القرن الـ21، ويرجع ذلك جزئياً إلى انخفاض الرياح. وهذا من شأنه أن يؤدي إلى ارتفاع مستويات سطح البحر على طول الساحل الشرقي للولايات المتحدة، إلى جانب حدوث انخفاض نسبي في ظاهرة الاحتباس الحراري في أوروبا. وإذا تسبب تغيّر المناخ بتغيرات في أنماط الرياح في المستقبل، فإن تيار الخليج سيتغير أيضاً، ما يزيد من عدم اليقين بشأن الظروف المناخية المستقبلية.

• تتدفق المياه المالحة من خليج المكسيك باتجاه الشمال كجزء من تيار الخليج. ولأن جزءاً منه يتدفق عبر أوروبا، فإنه يطلق الكثير من الحرارة، ما يجعل مناخ أوروبا الغربية معتدلاً للغاية.