گرمایش جهانی؛ زمینه‌ساز زمین‌لرزه و آتشفشان

ریچارد فیشر
برگردان: احسان سنایی

بر خلاف ظاهر مهربان و دلفریب اساطیر، مادر زمین خیلی زودجوش و عصبی است. در واقع آن قدر حساس که حتی کوچک ترین تغییری در آب و هوا، پوسته زمین را در هم می‌شکند و خشم نهفته درونش را با آتشفشان‌های مهیب، زمین‌لرزه‌ها و زمین‌لغزش‌ها به بیرون می‌فرستد.

این نتیجه گردهمایی جمعی از محققین در کنفرانسی با موضوع «نقش اقلیم در مخاطرات زمین‌شناختی و ژئومورفولوژیک» بود که هفته پیش در لندن برگزار شد. آن‌ها به این نتیجه رسیدند که تغییرات آب و هوایی قادر است تعادل ظریف سیاره ما را بر هم زده و فاجعه‌های زمین‌شناختی مهیبی را موجب شود.

سال‌هاست که مدارکی مبنی بر ارتباط مابین آب و هوا و فعالیت‌های پوسته‌ای زمین به دست آمده است؛ اما تا کنون شدت حساسیت سنگ به هوا، یخ و آب پیرامونش تا به این حد مشخص نشده بود. بیل مک‌گوری از «یونیورسیتی کالج» لندن (UCL) و کسی که این نشست را ترتیب داده بود، می‌گوید: «نیازی به اعمال تغییرات عظیم نیست تا پاسخی از پوسته زمین دریافت کنید؛ این تغییرات می‌توانند بسیار اندک باشند.»

در میان تمامی عوامل تأثیرگذار بر پوسته زمین، از تغییرات الگوهای آب و هوایی گرفته تا نوسانات پوشش یخی زمین، اقیانوس‌ها تنظیم‌کننده‌های خاصی به شمار می‌آیند. سیمون دی از دانشگاه آکسفورد و مک‌گوری و سرج گیلاس از UCL نشان داده‌اند که تغییرات اندک سطح آب دریاها می‌تواند بر الگوهای ارتعاشی حد فاصل دو صفحه از سریع‌ترین صفحات تکتونیکی دورشونده زمین، یعنی صفحه نازکا و اقیانوس آرام، که رشته‌کوه میان‌اقیانوسی طولانی‌ای را تشکیل داده‌اند، مؤثر باشند.

محققان، تحقیقات خود را بر روی میکروصفحه ایستر - صفحه تکتونیکی که در زیر اقیانوس آرام و خارج از حدود ساحلی جزیره ایستر قرار گرفته است - متمرکز کردند؛ چرا که این ناحیه تا حدی از دیگر گسل‌ها دور افتاده است و همین موضوع، تشخیص آن دسته از تغییراتی را که به سبب سیستم‌های اقلیمی ایجاد شده‌اند، و آن دسته تغییراتی را که ناشی از فعل و انفعالات زمین‌شناختی هستند، آسان‌تر می‌کند.

از سال ۱۹۷۳ و با ورود جریان ال‌نینو، هر چند ساله میزان زمین‌لرزه‌های زیردریایی با قدرت مابین چهار تا شش ریشتر نیز افزایش یافته است. تیم تحقیقاتی مطمئن شده‌اند که این دو پدیده با هم ارتباطاتی دارند.

ال‌نینو سطح آب دریاهای منطقه تحت پوشش خود را تا چند ده سانتیمتر بالا می‌آورد و محققان معتقدند که این میزان وزن اضافی دریا، ممکن است موجب افزایش فشار گدازه‌های موجود در منافذ صخره‌ای زیر بستر دریا شود.

همین امر کافی است تا اثر نیروی اصطکاکی که صخره‌ها را در جای خود ثابت نگه داشته، خنثی کند و لغزش گسل‌ها را آسان‌تر سازد. دی می‌گوید: «تغییرات سطح دریا بسیار اندک است؛ اندکی آشفتگی اضافی، کافی است تا تأثیرات قابل توجهی به بار آید.»

«تغییرات اندک میزان بارش باران نیز حتی می‌تواند به بروز فعالیت‌های آتشفشانی بیشتر ختم شود» (عکس: Corbis)

دیوید پایل از دانشگاه آکسفورد هم‌چنین معتقد است که تغییرات اندک اقیانوسی می‌تواند بر فوران‌های آتشفشانی نیز تأثیرگذار باشد. مطالعات او و بن ماسون از دانشگاه کمبریج به همراه دانشجویانش بر روی فوران‌های آتشفشانی ۳۰۰ سال اخیر نشان داد که نرخ فعالیت‌های آتشفشانی، فصل به فصل تغییر می‌کند.

این تیم دریافت که زمانی که در نیم‌کره شمالی زمستان است، میزان فعالیت‌های آتشفشانی در سرتاسر زمین حدود ۲۰ درصد بیشتر از تابستان نیم‌کره شمالی است. علت این امر نیز ممکن است کاهش اندک سطح آب دریاهای جهان در حین زمستان نیم‌کره شمالی باشد؛ چرا که میزان خشکی‌ها در این نیم‌کره بیشتر است؛ و با این حساب در زمستان نیم‌کره شمالی، میزان آب و یخ بیشتری نسبت به زمستان نیم‌کره جنوبی بر روی خشکی‌ها محبوس می‌شود.

بخش وسیعی از آتشفشان‌های فعال زمین، در فاصله چند کیلومتری از خطوط ساحلی واقع شده‌اند. این مبین این موضوع است که با کاهش فصلی وزن آب اقیانوس بر حواشی قاره‌ها - که نتیجه کاهش سطح آب دریاهاست - فوران‌های آتشفشانی بیشتری نیز به وقوع می‌پیوندد.

البته این به آن معنا نیست که افزایش سطح آب دریاها به واسطه گرمایش جهانی زمین، فعالیت‌های آتشفشانی را متوقف خواهد کرد. فوران‌های کوه پاولوف در آلاسکا در ایام زمستان بیشتر است و نتایج پژوهشی توسط استیو مکنات از رصدخانه آتشفشانی آلاسکا نشان داد که علت این امر، افزایش ۳۰ سانتیمتری سطح آب دریاهای منطقه به واسطه کاهش فشار جوی و افزایش توفان‌ها در این فصل از سال است؛ یعنی وزن اضافی ناشی از آب دریاهای مجاور، ماگمای زیر زمین را فشرده کرده و به سمت زمین هدایت می‌کند.

در مناطق دیگر زمین نیز طبق نظر مک‌گوری، افزایش سطح آب دریاها، پوسته را خم کرده و تراکم صخره‌ای آن منطقه را کم می‌کند که همین امر حرکت ماگما را به سطح زمین توسط آتشفشان‌های مجاور آسان‌تر می‌سازد.

هر چند تناقضاتی ممکن است در نمونه‌های ذکر شده مشاهده شود، اما موضوع اصلی این است که هر تغییری در سطح آب دریاها ممکن است فشار منطقه‌ای بر روی حواشی قاره‌ها را به اندازه‌ای افزایش دهد که یک آتشفشان خاموش را به فعالیت وادارد.

تغییرات اندک میزان بارش باران نیز حتی می‌تواند به بروز فعالیت‌های آتشفشانی بیشتر ختم شود! بارش سنگین باران در سال ۲۰۰۱، آن‌چنان گنبد آتشفشانی کوه سوفری هیلز در دریای کارائیب را ناپایدار ساخته و ماگمای موجود در منافذ زیر این کوه را فشرده کرد که چندی بعد فوران قابل توجهی از این کوه مشاهده شد.

امروزه گمان می‌رود حتی بارش‌های معمولی سالانه در مناطق گرمسیری نیز می‌توانند موجب وقوع چنین حوادثی شوند. این در حالی است که مدل‌های آب و هوایی، خبر از افزایش رطوبت بسیاری از مناطق جهان، از جمله بخش‌هایی از سرزمین‌های گرمسیری می‌دهند.

آدریان متیوز از دانشگاه آنجلیای شرقی در انگلستان به همراه دانشجویانش در طول سه سال به بررسی تغییرات دقیقه به دقیقه‌ای کوه سوفری هیلز پس از حدود ۲۰۰ بارش پرداختند و متوجه شدند که این بارش‌ها (که برای مناطق گرمسیری عادی محسوب می‌شوند)، دو روز به فعالیت عادی آتشفشان می‌افزودند.

یک روز بارانی، احتمال فروریختن گنبد آتشفشان را از ۱.۵٪ تا ۱۶٪ افزایش می‌دهد و طبق اظهارات متیوز، چنین بارشی حتی نباید لزوماً بارشی غیر منتظره یا یک توفان (hurricane) باشد.

شاید بزرگ‌ترین مخاطرات زمین‌شناختی در حین گرم شدن زمین در نتیجه ذوب سطوح یخی رخ دهد. جدا از خطر رها شدن رسوبات یخی که با‌ته نشین شدن در بستر دریاها می‌توانند زمینه‌ساز وقوع سونامی شوند، از بین رفتن یخ‌های سنگین، خود می‌تواند موجب وقوع فوران‌های آتشفشانی شود. اندرو راسل از دانشگاه نیوکاسل انگلستان می‌گوید: «حتی نازک شدن چند ده متری - یخ - می‌تواند خود زمینه‌ساز بروز تغییراتی باشد.»

برای مثال کلاهک یخی واتناژوکول در کشور ایسلند بر روی مرز دو صفحه تکتونیکی و نیز چندین آتشفشان قرار گرفته است. این یخچال احتمالاً تا دو قرن آینده از میان خواهد رفت. راسل می‌گوید: «اگر چنین اتفاقی بیفتد، بار سهمگینی برداشته شده که همین موجب افزایش فعالیت آتشفشان‌های آن ناحیه می‌شود.»

در پایان آخرین عصر یخ‌بندان، فعالیت آتشفشان‌های شمال ایسلند تا حدود ۳۰٪ بیشتر از امروز بوده است. چنین اتفاقاتی ممکن است در هر نقطه دیگر از زمین رخ دهد. در سال ۱۷۸۳، آتشفشان یخی لاکی، مه غلیظی از گوگرد را بر فراز اروپا رها ساخت که زمستان شدیدی را به دنبال آورد و موجب مرگ هزاران انسان شد.

مک‌گوری می‌گوید: امروزه میزان تأثیر تغییرات اقلیمی بر شدت زمین‌لرزه‌ها و فوران‌های آتشفشانی مشخص نیست؛ چرا که حساسیت زمین به آب و هوا تازه برای دانشمندان مشخص شده است. هنوز اطلاعات کافی در اختیار نیست تا بتوان مدل‌های پیشگویانه‌ای که این فاکتورها را به هم مرتبط سازند، ارائه کرد. اما این‌که بدانیم فعالیت‌های ما چه‌قدر راحت سیاره ما را به واکنش وا می‌دارد، خود موضوع تعیین‌کننده‌ای است.

او اضافه کرد: «این موضوع وحشت‌آوری نیست؛ این‌ها همان چیزی است که علم به ما می‌گوید.»