معظم غبار الصحراء يتم توليده بواسطة "عواصف رعدية مخفية" عالية فوق الصحراء

عندما تصل غبار الصحراء الكبرى إلى المملكة المتحدة وأوروبا، كما حدث خلال الأيام القليلة الماضية عندما تشكلت سحابة ضخمة بحجم بلد كامل، يمكن أن تغير السماء تمامًا. الجسيمات الدقيقة التي تتناثر في الغلاف الجوي تشتت الضوء الأزرق بينما تسمح للألوان الحمراء والبرتقالية بالوصول إلينا سليمة، مما ينتج عنه غروب شمس جميل.

لكن هذه العروض المذهلة تذكرنا أيضًا بمدى ترابط كوكب الأرض. الغبار الذي يمر فوق رأسي في إنجلترا قد يكون استقر على سطح الصحراء الجافة منذ آلاف السنين، قبل أن ترفعها عاصفة رياح إلى الغلاف الجوي وتحملها آلاف الكيلومترات شمالًا.

في الربيع، يمكن للفارق الكبير في درجات الحرارة بين الصحراء الكبرى الحارة بالفعل والجبال المغطاة بالثلوج في أوروبا أن يولد أنظمة ضغط منخفض قوية تجتاح الغبار نحو الشمال.

لكن هذه الأنظمة الجوية المألوفة ليست المسؤولة فعليًا عن معظم غبار الصحراء الكبرى. بدلاً من ذلك، يُنتج الكثير منه بواسطة نوع خاص من عواصف الصحراء الرعدية — وهي عملية يصعب على نماذج المناخ محاكاتها.

عندما يُطرح سؤال كيف ستتغير موجات الغبار مع ارتفاع درجات الحرارة، تشير محاكاة أحدث جيل من نماذج المناخ إلى أن انبعاثات غبار الصحراء قد تزيد بنسبة تصل إلى 13% بحلول نهاية القرن. وإذا هبت الرياح في الاتجاه الصحيح، فقد يعني ذلك وصول المزيد من الغبار إلى أوروبا.

ومع ذلك، فإن القصة الحقيقية لكيفية توليد غبار الصحراء الكبرى أكثر تعقيدًا — وأكثر إثارة للاهتمام بكثير.

البحث عن أكبر مصدر للغبار في العالم

قبل حوالي 20 عامًا، سافر زملائي وأنا إلى أحد أكثر أماكن الصحراء الكبرى عزلةً: وادي بودلي في تشاد. كانت هناك قمر صناعي يُفترض أن يقيس الأوزون، ولكنه، عن طريق الخطأ، بدا قادرًا أيضًا على قياس الغبار — وأشار إلى أن هذا الحوض قد يكون أكبر مصدر للغبار المحمول جوا في العالم.

في ذلك الوقت، لم تكن هناك قياسات جوية مباشرة، لذا قمنا بتركيب أدوات عبر الصحراء لقياس الرياح والظروف الجوية. اكتشفنا رياحًا مذهلة تتركز بين جبال تيبستي وإندي، أطلقنا عليها اسم “نفاثة منخفضة المستوى في بودلي”.

على مقربة من سطح الأرض، كانت الرياح هناك تتجاوز بشكل منتظم 16 مترًا في الثانية — وهو ما يُعتبر “عاصفة معتدلة” وفق مقياس بوفورت، قوية بما يكفي لرفع كميات هائلة من الرواسب الدقيقة إلى الغلاف الجوي.

تفسر هذه الرياح سبب كون وادي بودلي مصدرًا كبيرًا للغبار. هناك العديد من هذه النفاثات منخفضة المستوى عبر الصحراء، لكن لا أحد منها عظيم مثل هذه.

اليوم، يمكن لنماذج المناخ محاكاة هذه النفاثات. وعلى الرغم من أنها عادةً ما تقدر قوتها بشكل أقل من الواقع، إلا أن هذه أخطاء مقبولة — على الأقل، تحاكي النموذج الآلية التي تنتج الغبار.

لكن في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، عندما ركزنا على عواصف الغبار الصيفية في أماكن أخرى من الصحراء، أصبحت القصة أكثر إثارة للدهشة.

العواصف الخفية التي ترفع معظم غبار الصحراء

خلال الصيف، تتغير أكبر مصادر الغبار غربًا إلى دول مثل الجزائر ومالي والنيجر وموريتانيا. لفهم ما يدفع هذه الانبعاثات، قمنا بنشر حوالي 30 طنًا من معدات الأرصاد الجوية عبر المنطقة، بمساعدة الخدمة الجوية الجزائرية.

وأثمر ذلك عن نتائج مثيرة — وأبرزها: أن حوالي 80% من انبعاثات غبار الصحراء في الصيف تنتج عن عواصف رعدية.

هذه عواصف رعدية خاصة. نظرًا لأن هواء الصحراء جاف جدًا، غالبًا ما تتكون السحب على ارتفاع أكثر من خمسة كيلومترات فوق السطح. عادةً ما يتبخر المطر الناتج عن هذه العواصف قبل أن يصل إلى الأرض.

يعمل التبخر على تبريد الهواء المحيط، الذي يصبح كثيفًا وينحدر بسرعة عندما يلامس السطح. وعندما ينتشر عبر أرض الصحراء، يرفع جدار الرياح هذا كميات هائلة من الغبار.

باستخدام الأقمار الصناعية، تتبعنا أكثر من 1500 من هذه الأحداث. العديد منها يسافر مئات الكيلومترات عبر الصحراء، غالبًا ليلاً، مكونًا أعمدة هائلة من الغبار. في الواقع، يبدو أن هذه “العواصف الجافة” مسؤولة عن الغالبية العظمى من غبار الصحراء المنتج خلال الصيف.

مشكلة النمذجة

يخلق هذا الاكتشاف مشكلة لتوقعات المناخ.

نماذج المناخ العالمية المستخدمة لتقدير مستويات الغبار المستقبلية قوية جدًا، لكنها لا تقترب بما يكفي لمحاكاة العواصف الرعدية الفردية أو تجمعات الهواء البارد التي تنتجها. بمعنى آخر، النماذج التي تشير إلى أن انبعاثات غبار الصحراء قد تزيد بنسبة 13% لا تحاكي العمليات المسؤولة عن معظم غبار الصحراء في المقام الأول.

بدلاً من ذلك، عادةً ما تكون معدلة لتتناسب مع تركيزات الغبار التي تقيسها شبكات المراقبة النادرة بعيدًا عن المصادر. هذا يعني أننا لا يمكننا الاعتماد على هذه الأدوات بشكل كامل.

لكن هناك أمل، إذ أن جيلًا جديدًا من نماذج المناخ ذات الدقة العالية جدًا، والتي تسمح بالمحاكاة المباشرة للعواصف الرعدية، ستوفر، مع مرور الوقت، تقديرات أفضل للمستقبل.

كما أن تغير المناخ قد يؤثر على العواصف نفسها. فالمتوسط ​​المتزايد في درجات الحرارة في البحر الأبيض المتوسط قد يجذب موسم الرياح الموسمية في غرب أفريقيا نحو الشمال، داخل الصحراء، مما قد يخلق ظروفًا أكثر ملاءمة للعواصف الرعدية المنتجة للغبار.

كيف ستتطور الأمور يبقى سؤالًا مفتوحًا. حتى الآن، غروب الشمس الصحراوي في أوروبا يذكرنا بأن الغلاف الجوي حولنا مرتبط بصحارى بعيدة — وأن بعض العمليات الأكثر أهمية التي تربط بينهما لا تزال قيد الاكتشاف.