العوالق البحرية وحمض الميثان سلفونيك: اكتشاف مفاجئ من تجربة CLOUD يغير فهمنا لتكوين السحب وتأثيرها على المناخ

لما يقرب من 50 عامًا، ظل العلماء يتجادلون حول ما إذا كانت الكائنات البحرية الدقيقة يمكنها المساعدة في تنظيم المناخ. تقدم تجربة رائدة في سيرن (CERN) الآن أقوى دليل على أن ذلك ممكن—وأن نماذج المناخ الحالية أغفلت قطعة رئيسية من اللغز.

في يونيو 2026، نشر تعاون CLOUD (Cosmics Leaving Outdoor Droplets) نتائجه في مجلة Nature، موضحًا أن حمض الميثان سلفونيك (MSA)، وهو مركب ينتج من انبعاثات العوالق، يُعد محركًا لتكوين بذور السحب أكثر أهمية مما كان يُعترف به سابقًا . هذا الاكتشاف له آثار فورية على دقة نماذج المناخ وتوقعات الاحترار المستقبلي.

المسار من العوالق إلى السحب

تبدأ السلسلة بالعوالق النباتية البحرية (phytoplankton). أثناء عملية التمثيل الضوئي، تطلق هذه الكائنات المجهرية غاز ثنائي ميثيل الكبريتيد (DMS)—وهو الغاز المسؤول عن رائحة البحر المألوفة . في الغلاف الجوي، يتأكسد DMS عبر تفاعلات مع جذور الهيدروكسيل، منتجًا كلاً من حمض الكبريتيك وحمض الميثان سلفونيك (MSA) .

ما كشفته تجربة CLOUD هو أن MSA ليس مجرد منتج ثانوي بسيط. في الظروف الجوية الباردة—النموذجية في طبقة التروبوسفير العليا البحرية والمناطق القطبية—يعمل MSA كمحرك فعال لتكوين جسيمات جديدة ونموها، مظهرًا تقلبًا فائق الانخفاض يمكن مقارنته بحمض الكبريتيك . تنمو هذه الجسيمات لتتحول إلى نوى تكثف السحب (CCN)، وهي البذور التي تتكون حولها قطرات السحب .

هذه الآلية فعالة بشكل خاص في الهواء البحري البارد النظيف حيث لا يستطيع حمض الكبريتيك وحده تكوين الجسيمات بكفاءة .

لماذا يعتبر هذا تحولاً علميًا

لعقود، افترضت "فرضية CLAW" (نسبة إلى مقدميها تشارلسون، لوفلوك، أندريه، ووارن) أن انبعاثات DMS من العوالق يمكنها تنظيم المناخ من خلال تكوين السحب . لكن الآلية اعتُبرت ضعيفة أو غير مؤكدة . الآن، تُظهر تجارب CLOUD أن المسار المعتمد على MSA هو طريق رئيسي تم التغاضي عنه سابقًا—خاصة في المناطق الحاسمة مناخيًا مثل المحيط الجنوبي والقطب الشمالي .

صرح تعاون CLOUD قائلاً: "قد تكون المحيطات الحيوية البحرية قادرة على التعويض عن الانخفاضات المستقبلية في الهباء الجوي البشري المنشأ بشكل أفضل مما كان يُعتقد سابقًا" .

دقة نماذج المناخ: فجوة بنسبة 50% في تركيزات CCN

معظم نماذج المناخ العالمية لم تتضمن تكوين الجسيمات الجديد الناتج عن MSA. عندما تم دمج بيانات CLOUD في نموذج EMAC العالمي للهباء الجوي والمناخ، كانت النتائج مذهلة: تضمين تكوين ونمو الجسيمات الناتج عن MSA أدى إلى زيادة لا تقل عن 50% في تركيزات نوى تكثف السحب فوق المحيط الجنوبي والمناطق القطبية .

هذا تأثير كبير في واحدة من أهم المناطق مناخيًا على وجه الأرض. تدعم الدراسات الرصدية هذا التأثير بشكل أكبر: فوق أزهار العوالق النباتية، يمكن أن يتضاعف تركيز عدد قطرات السحب، ويمكن أن يقل نصف قطر قطرات السحب بنسبة 14%، مما ينتج تأثير إشعاعي قصير الموجة يصل إلى -15 واط/م² في الجزء العلوي من الغلاف الجوي—وهو ما يمكن مقارنته بتأثير الهباء الجوي غير المباشر فوق المناطق شديدة التلوث .

مع انخفاض تلوث الهباء الجوي البشري المنشأ (بسبب سياسات الهواء النظيف)، يمكن للهباء الجوي الطبيعي المشتق من العوالق أن يحل محل بعض دور بذر السحب، مما يغير توقعات كيفية تغير السحب في مستقبل أنظف .

الآثار المترتبة على توقعات الاحترار المستقبلي

تشير النتائج إلى أن التغذية الراجعة بين المحيط الحيوي وسحب DMS قد تكون أقوى مما هو مفترض في النماذج الحالية التابعة للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC). قد يعني هذا وجود تغذية راجعة طبيعية سلبية تعاكس الاحترار جزئيًا:

• أقوى تبريد في المناطق القطبية: تشير دراسات النمذجة إلى أنه مع زيادة انبعاثات DMS عالميًا، يحدث أقوى تأثير تبريد فوق القطب الشمالي، مرتبطًا بالتغيرات في التغذية الراجعة لبياض الجليد البحري .

• احتمال تخفيف تضخم القطب الشمالي: إذا اشتدت التغذية الراجعة بين العوالق والسحب تحت تأثير الاحترار (حيث يمكن للمحيطات الأكثر دفئًا أن تزيد النشاط البيولوجي وانبعاثات DMS)، فقد يؤدي ذلك إلى تخفيف معدلات الاحترار المتوقعة في القطب الشمالي .

• عدم يقين أكبر في حساسية المناخ: نظرًا لأن مسار MSA غائب عن معظم النماذج الحالية، فإن حساسية المناخ الفعلية—مقدار الاحترار الذي يحدث لزيادة معينة في ثاني أكسيد الكربون—قد تتأثر.

تحفظات مهمة

لا تزال قوة هذه التغذية الراجعة غير مؤكدة. بعض الدراسات السابقة وجدت حساسية منخفضة لـ CCN تجاه التغيرات في انبعاثات DMS على نطاق عالمي، وكانت فرضية CLAW مثيرة للجدل . نتائج CLOUD تعيد إحياء وتقوية الحالة، لكن دمج كيمياء MSA بشكل كامل في نماذج النظام الأرضي والتحقق من صحتها مقابل المشاهدات لا يزال قيد التنفيذ . النتائج حديثة جدًا (نُشرت في 24-25 يونيو 2026) ولم يتم تقييمها بعد من قبل مجتمع نمذجة المناخ الأوسع.

ماذا بعد؟

تواصل تجربة CLOUD توفير الفهم الآلي لتكوين جسيمات الهباء الجوي الذي يمكن تحويله إلى معايير لنماذج المناخ . تشمل الخطوات الرئيسية التالية: دمج كيمياء MSA في نماذج النظام الأرضي التابعة للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، والتحقق من صحة التأثيرات النموذجية مقابل المشاهدات الميدانية فوق المحيط الجنوبي والقطب الشمالي، وتقييم كيف يمكن أن تتغير التغذية الراجعة في ظل سيناريوهات الاحترار المختلفة.

ما هو واضح بالفعل: قد يكون لكائنات المحيط الحية رأي أكبر في المناخ المستقبلي مما نسبته إليها النماذج حتى الآن.