وتُعرف نقاط التحول المناخية - التي لا رجوع فيها على مدى قرون أو أكثر - بأنها عتبات قد تحدث في الماضي تغيرات كبيرة وسريعة في العالم الطبيعي.

وتشمل كوارث تلوح في الأفق مثل ذوبان الصفائح الجليدية فوق غرينلاند وغرب القارة القطبية الجنوبية، والتي تحتوي على ما يكفي من المياه المجمدة لرفع المحيطات لأكثر من عشرة أمتار (40 قدما).

ولكن من الصعب توقعها، نظرا للتغيرات الصغيرة أو المتزايدة نسبيا في المتغيرات مثل تركيزات الكربون في الغلاف الجوي التي تسببها.

وفي مراجعة للأحداث المناخية السابقة المنشورة في مجلة Nature Geoscience، قام فريق دولي من العلماء بفحص اثنين من حالات عدم الاستقرار الرئيسية في نظام الأرض، والناجمة عن التغيرات في أنماط الجليد والمحيطات وهطول الأمطار.

ودرسوا الظروف التي أدت إلى ظاهرة الاحتباس الحراري في "بولنغ أليرود" منذ ما يقرب من 15000 عام، والتي أدت إلى ارتفاع درجات حرارة الهواء السطحي إلى 14 درجة مئوية فوق غرينلاند.

ودرس الفريق أيضا نهاية ما يسمى بالفترة الرطبة الإفريقية منذ حوالي 6000-5000 عام، ما أدى إلى تغييرات إقليمية في النظم البيئية والمجتمعات البشرية ما قبل التاريخ.

ووجدوا أن العديد من أنظمة المناخ السابقة، مثل ديناميكيات المحيطات وأنماط هطول الأمطار، تميل إلى التباطؤ عندما وصلت إلى نقطة التحول، وبعد ذلك فشلت في التعافي من الاضطرابات.

وقال تيم لينتون، المعد المشارك ومدير معهد النظم العالمية بجامعة إكستر: "يُظهر لنا الماضي القريب للأرض كيف أدت التغييرات المفاجئة في نظام الأرض إلى تأثيرات متتالية على النظم البيئية والمجتمعات البشرية، حيث كانوا يكافحون من أجل التكيف".

وقال لينتون: "نحن نواجه خطر تتابع نقاط التحول مرة أخرى - ولكن هذه المرة من صنعنا، وستكون التأثيرات عالمية. وفي مواجهة هذا الخطر، يمكننا التعامل مع بعض أنظمة الإنذار المبكر".

وينقسم العلماء حول متى أو ما إذا كان سيتم تشغيل معظم نقاط التحول، ولكن الكثيرين يعتقدون أن التأثيرات مثل ذوبان الصفيحة الجليدية "محصورة" بالفعل بسبب التلوث الكربوني.

وقال معدو المراجعة، التي نُشرت على الإنترنت يوم الخميس، إنها أظهرت أدلة على أن تأثيرات التغييرات المفاجئة الماضية على نظام الأرض مجتمعة تسببت في اضطراب على مستوى الكوكب.

وتؤدي التغييرات في مستويات الجليد والتيارات المحيطية، إلى تأثيرات متتالية مثل انخفاض مستويات الأكسجين في المحيطات، والغطاء النباتي، ومستويات ثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي.

وقال المعد الرئيسي فيكتور بروفكين، من معهد ماكس بلانك للأرصاد الجوية: "يبدو الأمر غير منطقي، ولكن للتنبؤ بالمستقبل قد نحتاج إلى النظر إلى الماضي".

وقال: "إن فرصة اكتشاف التغيرات المفاجئة ونقاط التحول - حيث تؤدي التغييرات الصغيرة إلى تأثيرات كبيرة - تزداد مع طول عمليات الرصد. وهذا هو السبب في أن تحليل التغييرات المفاجئة وتسلسلها المسجل في المحفوظات الجيولوجية له أهمية كبيرة".