ولكن ما الذي أدى إلى هذه القفزات؟ كما خمَّن برويكر في أواخر الثمانينيات (وبعد نحو ثلاثين عاماً من النقاش) يتفق العديد من العلماء الآن على أن السبب هو التغيرات المفاجئة والدراماتيكية في الدورة الانقلابية المحيطية الأطلسية.
كان لتغير المناخ العنيف عواقب وخيمة. فمع إطلاق المزيد من الكربون في الغلاف الجوي، أصبح برويكر وعلماء آخرون يشعرون بقلق متزايد من أن هذا لا يؤدي إلى تدهور الكوكب بالطريقة الثابتة والمملة التي تؤدي إلى ارتفاع درجات الحرارة. وكانوا قلقين من أن البشر يدفعون المناخ نحو قفزة كبيرة. وكتب في عام 1997: “لقد أثبت نظامنا المناخي أنه قادر على القيام بأشياء غريبة للغاية. لقد دخلنا منطقة خطيرة واستفززنا وحشًا عنيدًا”. لكن السؤال الذي بقي هو سؤال مهم للغاية: هل يمكن التنبؤ بهذه القفزة؟
في تسعينيات القرن العشرين، وجد ديتليفسن أن تغير المناخ القديم البسيط ممل إلى حد ما، لكن هذا – هذا كان مثيرًا. بدأ تحليل سجل لب الجليد بحثًا عن علامات تحذير من قفزة قادمة. كان يبحث عن الأنماط التي سبقت تلك الكوارث الخمس والعشرين – توقيعات في محتوى الأكسجين 18، على سبيل المثال، أو في الكالسيوم. أي شيء سبق بشكل موثوق تغيرًا مفاجئًا. لكن التلميحات، إذا كانت موجودة على الإطلاق، كان من السهل تفويتها. كان العثور عليها في نهاية المطاف مشكلة إحصائية – ما هي الإشارة الحقيقية، وما هي مجرد ضوضاء. في بعض الأحيان، استعان ديتليفسن بوالده، أستاذ الرياضيات والهندسة في جامعة دنمركية أخرى. (شارك الأب والابن في كتابة ورقة بحثية في عام 2009 حول التحولات المناخية السريعة). طوال تلك السنوات، لم يجد ديتليفسن أبدًا علامة تحذير مبكرة في بيانات لب الجليد.
ولكن في أماكن أخرى حول العالم، كان العلماء يجمعون الأدلة على أن أجزاء معينة من نظام المناخ تقترب من عتبات خطيرة وتحولات كبيرة خاصة بها: ذوبان الصفائح الجليدية في جرينلاند (ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار 7 أمتار) والصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية (60 متراً أخرى)، وموت غابات الأمازون المطيرة (خسارة لا يمكن حسابها للتنوع البيولوجي)، والاضطرابات الكارثية الناجمة عن الرياح الموسمية (الجفاف الذي يؤثر على مليارات البشر).
كانت اللجنة الدولية المعنية بتغير المناخ، التي تضم نحو مائتي هيئة تحكيم كبرى في مجال المناخ، تكرس المزيد من الصفحات في تقاريرها لهذا النوع من المخاطر. وكان العلماء يتفقون على لغة تعبر عن ما يرونه. وأطلقوا على العتبات “نقاط التحول”.
نقاط التحول هي في كل مكان. ألقِ الماء على النار، وسوف تتقلص ألسنة اللهب ولكنها ستعود إلى طبيعتها. صب كمية كافية من الماء عليها وسوف تعبر عتبة وتطفئها. أمِل كرسيًا وسوف يتمايل قبل أن يستقر على أرجله الأربعة. ادفعه بقوة أكبر، وسوف ينقلب. الولادة هي نقطة تحول. وكذلك الموت.
بمجرد دفع نظام ما إلى نقطة تحوله، فإنك تزيل كل المكابح. ولا يوجد مخرج. وكما ذكر تقرير حديث من 500 صفحة، فإن نقاط التحول المناخية “تشكل بعضًا من أخطر التهديدات التي تواجه البشرية”. ويضيف التقرير أن تجاوز نقطة التحول “سيلحق أضرارًا جسيمة بأنظمة دعم الحياة على كوكبنا ويهدد استقرار مجتمعاتنا”.
في عام 2019، أطلق الاتحاد الأوروبي مشروعًا حول نقاط التحول المناخية. وشارك في المشروع نحو خمسين عالمًا من 15 دولة. وكان الهدف الرئيسي من المشروع هو تقييم المخاطر في المستقبل القريب، على سبيل المثال، في حالة إغلاق مضيق الأمازون أو تحول الأمازون إلى سافانا. ووقع ديتليفسن على المشروع كزعيم للمشروع. وكان شريكه نيكلاس بورز، عالم فيزياء المناخ في الجامعة التقنية في ميونيخ في ألمانيا.
في أيام الدكتوراه، كان بورز يسعى للحصول على درجة في الرياضيات البحتة قبل أن يتخلى عنها – يقول: “لا أريد أن أقول إنها كانت بلا معنى، لكنني لم أكن مهتمًا”. ومع ذلك، كان للمناخ مخاطر حقيقية. “إن نظام المناخ بأكمله معقد للغاية لدرجة أنه يمكن أن يظهر جمال الرياضيات ونظرية الاحتمالات والأنظمة الديناميكية ونظرية التعقيد حقًا”. كان يبحث عن علامات التحذير المبكر في مجموعة متنوعة من مجموعات البيانات، وقرر التعمق في AMOC.
وكما أن لديك سرعة سير طبيعية، فإن الدورة المحيطية الأطلسية لها معدل تدفق مفضل. وهو يقاس بوحدة سفيردروب، التي سميت على اسم عالم المحيطات النرويجي هارالد سفيردروب، الذي قام في النصف الأول من القرن العشرين بتحديث دراسة المحيطات من خلال كتاب مدرسي ومنهج دراسي شامل. ويختلف المعدل حسب الموقع، ولكن في هذه الأيام عند خط عرض 26 درجة شمالاً، يبلغ التدفق 17 سفيردروب، أو 17 مليون متر مكعب في الثانية. ويمكن أن يتأرجح سفيردروب صعوداً أو هبوطاً، ولكن بمرور الوقت يعود التدفق إلى هذا المعدل المفضل. ولكن عندما يقترب النظام من نقطة تحول، فإن معدل التدفق يتغير. شخصية إن التغيرات في التقلبات تحدث في الدورة الأطلسية العكسية. فمع الدورة الأطلسية العكسية، قد ترى معدل التدفق يكافح بشكل متزايد لاستعادة توازنه. وقد يبتعد المعدل أكثر فأكثر عن خط الأساس المريح. وقد يستغرق النظام وقتاً أطول حتى يعود إلى حالته الروتينية. وهذه السمات ــ كلما زاد التعرج، كلما كان العودة إلى القاعدة أبطأ ــ تشكل هوساً لدى علماء الرياضيات الذين يتعاملون مع نقاط التحول. فإذا كنت تريد رسم بيانات نظام على وشك التحول، فسوف ترى أن نقاط البيانات تتبع أولاً مساراً لطيفاً يمكن التنبؤ به؛ ثم يصبح المسار متوتراً، ثم ينطلق في تقلبات واسعة ومفاجئة. ويصبح النظام أقل استقراراً، ويستغرق وقتاً أطول حتى يتعافى. وقد تشعر بالأسف على ذلك. وقد تشعر بنوع من المرض.