اخبار – وقتی گفتگو به تغییرات آب و هوایی تبدیل می شود، تصاویر خاصی در ذهن شما ظاهر می شود – شاید خرس های قطبی روی یخ های همیشه در حال کوچک شدن، صخره های مرجانی بدون رنگ، یا طوفان های قوی تر که ساحل را درنوردیده اند.
اما امنیت ایالات متحده و سایر کشورها نیز در خطر است. اگر مردم از غذا ناامید شوند چه؟ اگر میکروب هایی که مدت طولانی خفته بودند به دلیل ذوب شدن یخ های دائمی زنده شوند چه؟ اگر آب و برق کمیاب شود چه؟
اینها سوالاتی است که محققان وزارت انرژی می پرسند آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام (PNNL) آنها هنگام شرکت در یک سری از انجمن های ملی می پرسند. دانشمندان این سوالات و موارد دیگر را در جلسات اخیر اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا (AGU)، انجمن هواشناسی آمریکا و ارتش ایالات متحده مطرح کردند.
این هفته، در حالی که جهان روز زمین را جشن می گیرد، بیش از دوازده دانشمند از PNNL و دیگران در Battelle جمع می شوند. کنفرانس نوآوری در مورد انعطاف پذیری آب و هوا (ICR) 2024 در واشنگتن دی سی برای بحث در مورد تغییرات آب و هوا و اثرات آن. کربن زدایی، ذخیره انرژی، سوخت های پاک و پیامدهای امنیت ملی از جمله موضوعاتی است که توسط محققان PNNL مورد بحث قرار می گیرد.
“امنیت ملی جنبه های زیادی دارد که مستقیماً تحت تأثیر اقلیم قرار می گیردجیل براندنبرگر، اقیانوس شناس که در کمیته سازماندهی ICR است و تحقیقات آزمایشگاه امنیت آب و هوا را هدایت می کند، گفت. “این شامل انرژی و آب است که ممکن است واضح تر باشد، اما همچنین امنیت غذایی، زیرساخت ها و سلامتی را نیز شامل می شود. همه اینها برای امنیت ملی و امنیت کلی انسانی حیاتی هستند.
درک تغییرات با بینش های اساسی در مورد آب و هوا شروع می شود. PNNL محل زندگی روبی لیونگ، دانشمند ارشد وزارت انرژی است مدل مقیاس انرژی سیستم زمین (E3SM)، یک تلاش پیچیده برای مدل سازی اقلیم و تعاملات انسانی است. این مدل که در گستره داده هایش خیره کننده است، نقطه شروع بسیاری از مطالعات علمی است که در مورد آینده زمین تحقیق می کنند. در عین حال، PNNL یکی از منابع پیشرو کشور در زمینه مسائل امنیت ملی است که به طیفی از تهدیدات سنتی (مانند سلاح های کشتار جمعی) و تهدیدهای نوظهور برای محافظت از شهروندان خود رسیدگی می کند.
در دسامبر گذشته در AGU، براندنبرگر و همکارش برایان اونیل این دو موضوع را گرد هم آوردند و سازماندهی کردند. نشست ویژه اقلیم و امنیت ملی. اونیل، دانشمند زمین در موسسه تحقیقات تغییر جهانی مشترک (JGCRI)، پیشنهاد کرد که شرایط اجتماعی و اقتصادی، نه فقط خطرات آب و هوایی، برای درک خطرات امنیتی تغییرات آب و هوایی مهم هستند.
اونیل، یکی از اعضای آکادمی ملی گفت: «اغلب اولین گرایش انجام مدل‌سازی آب و هوا، طرح رویدادهای شدید، و سپس توجه به آسیب‌پذیری جامعه در برابر تأثیرات آب و هوا بر غذا، آب و سایر مسائل است. میز گرد امنیت آب و هوا. “اما معمولاً این مشکلات بیشتر توسط سایر شرایط اساسی مانند عوامل اجتماعی و اقتصادی شکل می گیرند – آنها می توانند توسط آب و هوا تشدید شوند، اما آسیب پذیری اساسی فراتر از آب و هوا بسیار مهم است.”
وقتی عوامل گسترده‌تری خارج از اقلیم در نظر گرفته می‌شود، اونیل گفت که اصلاً مشخص نیست که آینده بدتر از حال باشد، حتی با گرم شدن آب و هوا.
که در نظر دادن در تغییر اقلیم طبیعتوی خاطرنشان کرد: عواملی مانند سطح فقر، درآمد و تحصیلات در بسیاری از نقاط جهان در حال بهبود است و انتظار می‌رود که ادامه یابد. اگرچه مطمئناً اثرات مضر تغییرات آب و هوایی وجود خواهد داشت که نمی توان از آنها اجتناب کرد، بهبود شرایط اجتماعی احتمالاً بر گرم شدن آب و هوا در برخی از نقاط جهان برتری خواهد داشت.
تاد هی، که یک پروژه پنج ساله با بودجه وزارت دفاع برای مطالعه تهدیدات آب و هوایی را هدایت می کند، اضافه کرد: «آب و هوا تأثیر مستقیمی بر پویایی های اجتماعی پیچیده و موقعیت های ژئوپلیتیکی در سراسر جهان دارد. آیا می‌توانیم نتایج مدل‌های اقلیمی را با سیستم‌های حوزه انسانی ادغام کنیم تا برنامه‌ریزان بتوانند از آن برای تصمیم‌گیری استفاده کنند که پیامدهای گسترده‌ای در 10 یا 20 سال آینده خواهد داشت؟
امنیت غذایی در آینده
استفانی والدوف از JGCRI به امنیت غذایی می پردازد، موضوعی که بسیار فراتر از نگرانی در مورد اینکه کدام غذاها را می توان در محیط های گرمتر یا در مناطقی که خشکسالی یا باران شدیدتر را تجربه می کنند، کشت کرد.
والدوف عواملی را که می‌توانند به امنیت غذایی یک کشور کمک کنند، بررسی می‌کند – برای مثال، خشکسالی، درآمد، اتحادهای جهانی و وابستگی به سایر کشورها برای تامین مواد غذایی. به طور خاص، او سطوح درآمدی را که مردم برای برآوردن نیازهای غذایی خود به آن نیاز دارند، مورد مطالعه قرار داد.
مدل‌های او نشان می‌دهد که احتمالاً در دهه‌های آینده غذای بیشتری برای مردم آفریقا در دسترس خواهد بود، که تا حد زیادی به لطف افزایش درآمد و بهبود عملکرد کشاورزی است. اما سایر نقاط جهان، مانند مناطقی از هند که انتظار می‌رود درآمدها کندتر رشد کند، بیشتر با کمبود مواد غذایی مواجه می‌شوند.
“شما باید غذا بخورید، اما با افزایش قیمت‌ها، مردم بیشتر برای غذا هزینه می‌کنند، کمتر می‌خورند و آنچه می‌خورند تغییر می‌دهند، به غذاهای ارزان‌تر اما کم‌مغذی روی می‌آورند و مبلغی را که برای غذا صرف می‌کنند افزایش می‌دهند. والدهف گفت که این منجر به ناامنی غذایی خواهد شد. گروه‌های کم‌درآمد باید برای به دست آوردن غذا معاوضه کنند و این می‌تواند پیامدهای منفی را بر سایر جنبه‌های رفاه، مانند امنیت انرژی یا مسکن تشدید کند.» افزایش قیمت مواد غذایی تأثیر بسیار متفاوتی بر مردم دارد اگر سالانه 10000 دلار در مقابل 100000 دلار در سال درآمد داشته باشند.
خورشید گرفتگی
بن کراویتز از دانشگاه ایندیانا در حال تحقیق بر روی راهی برای کاهش گرمایش زمین با کاهش میزان نور خورشید است که به زمین برخورد می کند. یکی از رویکردهای این مهندسی زمین خورشیدی، استفاده از هواپیما برای رسوب ذرات ریز، معروف به آئروسل، در ارتفاعات اتمسفر است که مقداری از نور خورشید را دور از زمین منعکس می‌کنند.
کراویتز درباره نگرانی‌های بالقوه جهانی و نحوه همکاری دولت‌ها برای رسیدگی به این مسائل بحث کرد. به عنوان مثال، چه کسی در مورد تلاشی که کل سیاره را تحت تأثیر قرار می دهد تصمیم می گیرد؟ و اگر اختلاف نظرهایی وجود داشته باشد – برای مثال، برخی مکان‌ها که در آنها کمی گرم شدن بیشتر ممکن است در واقع به اقتصاد محلی در مقابل بخش‌های بزرگی از سیاره که آسیب می‌بینند کمک کند؟
کراویتز گفت: «مهندسی زمین یک موضوع فرار است. “برنده و بازنده وجود خواهد داشت. برخی از مردم این مفهوم را ترسناک می دانند، اما تغییرات آب و هوایی نیز همینطور است. مردم شروع به درک می کنند که یک معامله وجود دارد. این تفکر جادویی است که فکر کنیم بدون اقدام قاطع، زیر 1.5 درجه افزایش خواهیم داشت.
پاتوژن ها در منجمد دائمی
گرم شدن هوا در قطب شمال، جایی که منجمد دائمی به سرعت در حال آب شدن است، واقعی است. سال گذشته، براندنبرگر به سازماندهی یک کارگاه پاتوژن ها و پرمافراست جایی که کارشناسان خطرات بالقوه این پدیده را مورد بحث قرار دادند. در بالای لیست، پاتوژن های بالقوه ای قرار دارند که می توانند با افزایش دما آزاد شوند.
ما برخی از این پاتوژن ها را برای صدها یا حتی هزاران سال ندیده ایم. ما مطمئن نیستیم که با چه چیزی سر و کار داریم. براندنبرگر گفت: ما باید مسیرهایی را ترسیم کنیم که پاتوژن ها می توانند برای آلوده کردن گیاهان یا حیوانات دنبال کنند. “ما کاملاً باید این مشکل را بهتر درک کنیم. ما نمی توانیم این را در قفسه بگذاریم و بگوییم که نیازی نیست به آن فکر کنیم.
یک نگرانی دیگر کیفیت آب است زیرا یخ و برف طولانی مدت منجمد به آب تبدیل می شود. توانایی شناسایی میکروب هایی که ممکن است قبلاً هرگز دیده نشده باشند برای ایمن نگه داشتن منبع آب برای سربازان، دانشمندان و دیگران بسیار مهم است. شناسایی و شناسایی پاتوژن های ناشناختهو تعیین دوست یا دشمن بودن آنها یک نقطه قوت طولانی مدت PNNL بوده است.
بکی هس، همکار براندنبرگر، میکروب هایی را که در یخ های دائمی ذوب شده یافت می شوند، مطالعه می کند. تیم‌های دیگر تکه‌هایی از ژن‌های باکتری‌های متعدد را در یخ‌های دائمی ذوب شده یافته‌اند. هس در حال مطالعه بر روی یخ‌های دائمی از عمق 150 فوتی است تا ببیند آیا باکتری‌های خفته برای مدت طولانی می‌توانند پس از ذوب شدن یخ‌های دائمی همچنان زنده باشند.
براندنبرگر گفت: «تغییرات آب و هوا چالش‌های جدیدی را در بسیاری از جبهه‌ها ایجاد می‌کند – هیچ مکانی روی زمین وجود ندارد که تحت تأثیر قرار نگیرد، از جمله خاک زیر پای ما». «روز زمین فرصتی را برای بررسی چگونگی آمادگی برای تغییر اقلیم، از جمله چالش‌های امنیت ملی، فراهم می‌کند. مدل‌هایی که می‌سازیم برای پیش‌بینی تغییرات و تأثیراتی که ممکن است بر محیط‌زیست و جامعه داشته باشند، طراحی شده‌اند که به نوبه خود بر امنیت ملی تأثیر می‌گذارد.