- يرتفع متوسط مستوى سطح البحر العالمي بمعدل 3.7 ملم سنويًا ويتسارع؛ تتوقع IPCC AR6 ارتفاعًا إضافيًا يتراوح بين 0.3 و 1.0 متر بحلول عام 2100 اعتمادًا على سيناريو الانبعاثات.
- أظهر ستورلازي وآخرون (2018) أن الفيضانات التي تحركها الأمواج ستلوث طبقات المياه العذبة وتجعل معظم الجزر المرجانية غير صالحة للسكن بحلول منتصف القرن - قبل وقت طويل من الغمر المادي الكامل.
- تواجه المالديف وتوفالو وكيريباتي تهديدات متزامنة من تبيض المرجان الحراري وتحمض المحيطات وارتفاع مستوى سطح البحر التي تزيد من صعوبة استدامة سياحة الغوص القائمة على الشعاب المرجانية.
قف على شاطئ فونافوتي، جزيرة توفالو المرجانية الرئيسية، وتستقر قدماك على أرض لا تكاد تتجاوز علامة المد العالي. ترتفع أعلى نقطة في فونافوتي إلى 4.6 متر فوق متوسط مستوى سطح البحر – وهو أقل من ارتفاع سارية رحلة غوص نموذجية. إن متوسط مستوى سطح البحر العالمي، الذي يتم قياسه باستمرار بواسطة أجهزة قياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية منذ عام 1993، يرتفع بمعدل 3.7 ملم سنويًا ويتسارع [1]. أعاد تشيرش ووايت [1] بناء سجل القرن العشرين من شبكات مقاييس المد وأظهروا أن معدل الارتفاع قد تضاعف تقريبًا منذ منتصف القرن. بموجب سيناريو الانبعاثات المتوسطة لتقرير الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC AR6) (SSP2-4.5)، سيرتفع مستوى سطح البحر بمقدار 0.3-0.6 متر إضافية بحلول عام 2100؛ وبموجب SSP5-8.5، تصل التوقعات إلى 0.6-1.0 متر، مع احتمال كبير لتجاوز 1.5 متر إذا تسارعت عدم استقرار الصفائح الجليدية [3]. بالنسبة لمجتمع الغوص، تتطابق جغرافية ارتفاع مستوى سطح البحر بشكل شبه كامل مع وجهات الغوص الاستوائية الأكثر شهرة في العالم. دول جزر المالديف، توفالو، كيريباتي، جزر مارشال، وجزر كوكوس (كيلينغ) هي دول جزر مرجانية – أجزاء من كربونات الكالسيوم بالكاد ترتفع فوق خط المياه – تستضيف غوصًا عالميًا في الشعاب المرجانية. تواجه هذه الدول ليس تهديدًا وجوديًا واحدًا بل تهديدين: الغمر البطيء للمناطق اليابسة بسبب ارتفاع البحار، والتلوث الأسرع والأكثر خبثًا لـ طبقات المياه العذبة التي تجعل الجزر صالحة للسكن [4]. تتناول هذه المقالة ما تخبرنا به علوم ارتفاع مستوى سطح البحر عن مستقبل هذه الوجهات، بالاعتماد على الأدبيات المراجعة من قبل الأقران وتوقعات الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ.
قرن من ارتفاع منسوب البحار: ما تظهره البيانات
تعتمد القياسات المنهجية لمتوسط مستوى سطح البحر العالمي على مصدرين رئيسيين للبيانات: شبكة تضم أكثر من 2000 مقياس مد، بعضها بسجلات تمتد إلى منتصف القرن التاسع عشر، وقياسات الارتفاع الرادارية عبر الأقمار الصناعية التي تعمل باستمرار منذ عام 1993. قام تشيرش ووايت [1] بمواءمة هذه المجموعات من البيانات وقدروا أن متوسط مستوى سطح البحر العالمي ارتفع بنحو 1.7 ملم سنويًا خلال القرن العشرين، مع تسارع في النصف الثاني مدفوعًا بمزيج من التمدد الحراري للمحيطات الدافئة وفقدان الكتلة من الأنهار الجليدية الجبلية والصفائح الجليدية في جرينلاند وأنتاركتيكا. منذ إطلاق القمر الصناعي TOPEX/Poseidon في عام 1992، يُظهر سجل قياسات الارتفاع تسارعًا إضافيًا: المعدل الحالي البالغ 3.7 ملم سنويًا يبلغ حوالي ضعف متوسط القرن العشرين. أظهر راحمستورف [5] باستخدام النمذجة شبه التجريبية أن ارتفاع مستوى سطح البحر العالمي يتتبع درجة الحرارة العالمية عن كثب، وأن حتى الاحترار المعتدل يلزم المحيط بقرون من الارتفاع المستمر بسبب المقياس الزمني الطويل للتوازن الحراري لمياه المحيطات العميقة.
كيف تتشكل الجزر المرجانية – ولماذا هي عرضة بشكل فريد
الجزر المرجانية هي نتاج ملايين السنين من تراكم الكربونات على أسس بركانية غارقة، كما تصورها تشارلز داروين لأول مرة في عام 1842. ينتج الإطار المرجاني باستمرار كربونات الكالسيوم، وتتشكل الجزر عندما تكسر الأمواج الشظايا على قمة الشعاب المرجانية، لتشكل موتاو (جزيرات) حطامية بالكاد ترتفع فوق علامة المد العالي. تعتمد البنية الكاملة لجزيرة مرجانية على استمرار إنتاج المرجان: نفس الإطار الذي يخلق الجزيرة يحميها من طاقة الأمواج. لذا فإن تحمض المحيطات وتبيض المرجان، عن طريق تقليل إنتاج كربونات المرجان، يقوضان مباشرة الأساس المادي للجزر المرجانية – مما يجعل ارتفاع مستوى سطح البحر وتدهور الشعاب المرجانية تهديدات متضافرة وليست مستقلة [2]. يبلغ متوسط ارتفاع جزر المرجانية عالميًا 1-2 متر فوق متوسط مستوى سطح البحر؛ ونادراً ما تتجاوز أعلى النقاط 4-5 أمتار.
مفارقة الجزيرة المرجانية
من النتائج غير البديهية للبحث الجيومورفولوجي أن العديد من الجزر المرجانية قد نمت بالفعل من حيث المساحة المسقطة خلال القرن العشرين، حيث أدى ترسب الرواسب بفعل الأمواج إلى توسيع هوامش الجزر. وقد تم إساءة توصيف هذه الملاحظة أحيانًا في وسائل الإعلام الشعبية كدليل على أن الجزر المرجانية "غير مهددة" بارتفاع مستوى سطح البحر. يكمن الخطأ في الخلط بين مساحة اليابسة وصلاحية السكن. حتى لو نمت الجزيرة أفقيًا، فإن القيد الحاسم على الاستيطان البشري هو عدسة المياه العذبة — جسم من المياه العذبة يطفو على المياه المالحة الأكثر كثافة داخل الركام المرجاني الرخو والرمل في الجزيرة. مع ارتفاع مستوى سطح البحر، تزداد رقة العدسة، وتغمر الفيضانات التي تدفعها الأمواج سطح الجزيرة، وتضخ المياه المالحة مباشرة إلى الخزان الجوفي [4].
ثلاث دول على خط المواجهة
جزر المالديف
تتكون جمهورية المالديف من 1,192 جزيرة موزعة على 26 جزيرة مرجانية، بمتوسط ارتفاع يبلغ حوالي 1.5 متر فوق متوسط مستوى سطح البحر. تدر السياحة – التي تعتمد بشكل أساسي على الشعاب المرجانية ويتم تسويقها بشكل كبير حول صفاء وتنوع الحياة البحرية غير العادي للغوص في جزر المالديف – ما يقرب من 25-30٪ من الناتج المحلي الإجمالي و60-70٪ من عائدات النقد الأجنبي. استثمرت جزر المالديف بكثافة في حماية السواحل، بما في ذلك بناء جدار بحري حول ماليه وتطوير جزيرة هولهوماليه الصناعية على ارتفاع أعلى. ومع ذلك، تشير التوقعات بموجب SSP5-8.5 إلى أن 80٪ من مساحة أراضي المالديف قد تتعرض لفيضانات سنوية بحلول عام 2100 [3]. يهدد الجمع بين تدهور الشعاب المرجانية بسبب التبييض وارتفاع مستوى سطح البحر كلاً من رأس المال الطبيعي الذي يدفع السياحة والبنية التحتية المادية – المطارات، والأرصفة، ومناصات المنتجعات – التي تخدمها. نقلت العديد من منتجعات الغوص بالفعل الفلل المائية إلى مواقع أعمق وأكثر حماية في البحيرات مع تسارع تآكل الشواطئ.
توفالو
تعد جزر توفالو التسع المرجانية موطنًا لحوالي 11,000 شخص وتدعم صناعة سياحة الغوص المبنية حول جدران الشعاب المرجانية الخارجية البكر، والغوص في القنوات، والغوص في حطام الحرب العالمية الثانية في بحيرة فونافوتي. أجرى واندريس وآخرون [6] أول تقييم للمخاطر الساحلية للفيضانات على نطاق وطني لتوفالو، حيث قاموا بنمذجة الفيضانات التي تدفعها الأمواج في ظل مستويات سطح البحر الحالية والمتوقعة. ووجدوا أنه حتى في ظل الظروف الحالية لمستوى سطح البحر، تؤثر أحداث فيضانات كبيرة بالفعل على أجزاء كبيرة من مساحة أراضي الجزر خلال موسم الأعاصير، وأن ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 0.5 متر يزيد بشكل كبير من كل من تواتر الفيضانات وعمق الغمر عبر جميع الجزر المرجانية التسع. في عام 2023، وقعت توفالو معاهدة تاريخية مع أستراليا توفر مسارًا للانتقال للمواطنين التوفالويين – تعترف فعليًا على المستوى الحكومي بأن الأمة قد لا تظل صالحة للسكن بشكلها الحالي. تواجه صناعة سياحة الغوص مستقبلاً من المواسم المتقلصة، والبنية التحتية المتضررة، وفي نهاية المطاف التخلي عن الجزر إذا لم يتم تغيير مسارات الانبعاثات بشكل أساسي.
كيريباتي
تشمل كيريباتي (تُنطق كيريباس) 33 جزيرة مرجانية تمتد على خط الاستواء وخط التاريخ الدولي، بمساحة إجمالية تبلغ 811 كيلومترًا مربعًا موزعة على 3.5 مليون كيلومتر مربع من المحيط. تستضيف جنوب تاراوا، المركز السكاني الرئيسي، بعضًا من أعلى الكثافات السكانية البشرية في المحيط الهادئ. استخدم ستورلازي وآخرون [4] نموذجًا فيزيائيًا متكاملًا للأمواج والديناميكية المائية والمياه الجوفية في جزيرة روي نامور المرجانية في جزر مارشال القريبة – مماثلة مورفولوجيًا لجزر كيريباتي – ووجدوا أن الفيضانات التي تدفعها الأمواج ست تلوث المياه الجوفية العذبة في 75٪ من الجزيرة في غضون عقود في ظل ارتفاع مستوى سطح البحر المتوقع، مما يجعلها غير صالحة للشرب وتجعل الجزيرة غير صالحة للسكن بشكل فعال قبل وقت طويل من غمر الأرض فعليًا. تُفهم هذه الآلية – انهيار طبقة المياه العذبة – الآن على أنها التهديد الأولي القريب المدى قابلية السكن في الجزر المرجانية، وتسبق الغمر الكامل بعقود [4].
الفيضانات التي تحركها الأمواج: الآلية المهيمنة على المدى القريب
الآلية الأساسية للفيضانات الساحلية في الجزر المرجانية ليست الزحف التدريجي للبحار الهادئة، بل تضخيم تراكم الأمواج وارتفاعها أثناء أحداث الأمواج العاتية. مع ارتفاع مستوى سطح البحر، يزداد عمق المياه فوق سطح الشعاب المرجانية الضحلة، مما يقلل من تبديد طاقة الأمواج ويسمح لأمواج أكبر بالوصول إلى شاطئ الجزيرة. أظهر ستورلازي وآخرون [4] أن ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 0.5 متر يضاعف تقريبًا الاحتمال السنوي لأحداث الفيضانات الكبرى في موقع دراستهم في جزر مارشال، بينما يؤدي ارتفاع بمقدار 1.0 متر إلى زيادته بمقدار عشرة أضعاف. قام Nicholls و Cazenave [7] بتجميع التوقعات العالمية للتأثير الساحلي وخلصا إلى أن الجمع بين ارتفاع مستوى سطح البحر مع عرام العواصف وارتفاع الأمواج يمثل الخطر المهيمن على النظم الساحلية المنخفضة عالميًا، خاصة في الدول الجزرية الصغيرة التي لا تملك القدرة التكيفية للدول الساحلية القارية.
توقعات IPCC AR6 لارتفاع مستوى سطح البحر
- SSP1-1.9 (تخفيف قوي): 0.28-0.55 متر بحلول عام 2100؛ يتباطأ معدل الارتفاع بعد منتصف القرن.
- SSP2-4.5 (متوسط): 0.33-0.61 متر بحلول عام 2100؛ نطاق محتمل، لا يشمل مساهمات الصفائح الجليدية ذات الاحتمالية المنخفضة والتأثير العالي.
- SSP5-8.5 (انبعاثات عالية): 0.63-1.01 متر بحلول عام 2100؛ مخاطر متطرفة تتجاوز 1.5 متر إذا تنشط عدم استقرار الصفائح الجليدية البحرية.
- ما بعد 2100: في جميع السيناريوهات، يستمر ارتفاع مستوى سطح البحر لقرون بسبب القصور الحراري؛ في ظل الانبعاثات العالية، يكون الارتفاع متعدد الأمتار ملتزمًا حتى بعد نافذة توقعات IPCC.
- التضخيم الاستوائي: من المتوقع أن يكون ارتفاع مستوى سطح البحر في المحيط الهادئ والهندي الاستوائي أعلى بنسبة 10-20٪ من المتوسط العالمي، مما يؤثر بشكل غير متناسب على وجهات الغوص في الجزر المرجانية.
تداعيات على سياحة الغوص المرتكزة على الشعاب المرجانية
إلى جانب الفقدان المادي للأرض، يتفاعل ارتفاع مستوى سطح البحر مع صحة الشعاب المرجانية بطرق معقدة. زيادة عمق المياه فوق قمم الشعاب المرجانية الضحلة قد تفيد بعض المرجان في البداية من خلال تقليل الإجهاد الضوئي والظروف الحرارية القصوى – وهو تحسن محتمل على المدى القصير. ومع ذلك، فإن التأثيرات المتزامنة لتحمض المحيطات [2] التي تقلل من إنتاج كربونات الكالسيوم والتبييض الحراري الذي يدمر الهيكل الحالي تعني أن الشعاب المرجانية لا يمكنها مواكبة ارتفاع مستوى سطح البحر بنفس الطريقة التي فعلتها خلال أحداث ارتفاع مستوى سطح البحر السابقة عندما كانت كيمياء المحيطات أكثر ملاءمة. والنتيجة الصافية المتوقعة هي غرق الشعاب المرجانية – هياكل لا يمكنها النمو عموديًا بالسرعة الكافية للبقاء في المنطقة المضاءة – بالإضافة إلى تآكل الجزر المرجانية التي تفقد إمدادها من كربونات الكالسيوم [8].
ارتفاع مستوى سطح البحر ليس مشكلة مستقبلية للجزر المرجانية. السؤال ليس هل ستتأثر الجزر، بل متى ستتجاوز التأثيرات المركبة للفيضانات وتوغل المياه المالحة وأضرار العواصف عتبة قابلية السكن.— واندريس وآخرون ، مستقبل الأرض ، 2024 [6]
مسارات التكيف
- استعادة الشعاب المرجانية: برامج نشطة لزراعة المرجان للحفاظ على إنتاج الكربونات وتخفيف الأمواج على سهول الشعاب.
- البنية التحتية المرتفعة: بناء منصات ومنتجعات غوص ومطارات على تضاريس مرتفعة أو جزر اصطناعية.
- الانسحاب المداري والهجرة الإقليمية: اشترت كيريباتي أراضي في جزيرة فانوا ليفو في فيجي؛ وتُضفي معاهدة توفالو مع أستراليا طابعًا رسميًا على مسار الهجرة المناخية.
- بناء الجدران البحرية: بعض الفعالية في حماية المراكز الحضرية (ماليه، جنوب تاراوا) ولكنها غير ميسورة التكلفة على المستوى الوطني لمعظم مجتمعات الجزر المرجانية.
- المراقبة المجتمعية: دمج مشغلي سياحة الغوص في شبكات مراقبة صحة الشعاب للكشف المبكر عن التبييض والتآكل.
المراجع
- [1] Church, J.A., White, N.J. (2011). Sea-level rise from the late 19th to the early 21st century. Surveys in Geophysics. doi:10.1007/s10712-011-9119-1
- [2] Hoegh-Guldberg, O., Mumby, P.J., Hooten, A.J. et al. (2007). Coral reefs under rapid climate change and ocean acidification. Science. doi:10.1126/science.1152509
- [3] IPCC (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. WG I Contribution to the Sixth Assessment Report. Cambridge University Press.
- [4] Storlazzi, C.D., Gingerich, S.B., van Dongeren, A. et al. (2018). Most atolls will be uninhabitable by the mid-21st century because of sea-level rise exacerbating wave-driven flooding. Science Advances. doi:10.1126/sciadv.aap9741
- [5] Rahmstorf, S. (2007). A semi-empirical approach to projecting future sea-level rise. Science. doi:10.1126/science.1135456
- [6] Wandres, M., Espejo, A., Sovea, T. et al. (2024). A national-scale coastal flood hazard assessment for the atoll nation of Tuvalu. Earth's Future. doi:10.1029/2023ef003924
- [7] Nicholls, R.J., Cazenave, A. (2010). Sea-level rise and its impact on coastal zones. Science. doi:10.1126/science.1185782
- [8] Kwiatkowski, L., Torres, O., Bopp, L. et al. (2020). Twenty-first century ocean warming, acidification, deoxygenation, and upper-ocean nutrient and primary production decline from CMIP6 model projections. Biogeosciences. doi:10.5194/bg-17-3439-2020