به احتمال زیاد هرگز نام یونیس فوت را نشنیده اید، اما او اولین کسی بود که پدیده تغییرات آب و هوایی را در تاریخ علم ثبت کرد. دقیقا پنج سال قبل از اینکه دانشمند دیگری پدیده «گرم شدن زمین و تغییرات اقلیمی» را به نام خود ثبت کند.

آزمایش یونیس فوت، که در یک مقاله علمی کوتاه در سال ۱۸۵۶ میلادی منتشر شد ثابت کرد که چگونه «بیشترین اثر پرتوهای خورشید، در گاز کربنیک اسید [دی اکسید کربن] است.»

این کشف زمینه را برای درک مدرن «اثر گاز گلخانه ای» فراهم کرد. با این حال در کتب تاریخ علم نام دانشمند ایرلندی، جان تیندال برای کشف گازهای گلخانه ای ثبت شده است.

یونیس فوت که بود؟

یونیس فوت ۳۷ ساله بود که موفق به این کشف بزرگ شد. او که در مزرعه ای در کنتیکت ایالات متحده بزرگ شده بود، در اواخر نوجوانی به مدرسه علمی تروا که بعدها نام ویلارد را به خود گرفت، رفت.

مدرسه ای در شهر پیشروی نیویورک؛ نخستین مدرسه تاریخ ایالات متحده که در آن به زنان جوان آموزش هایی هم تراز با مردان، ازجمله ریاضیات و علوم پیشرفته داده می شد.

یکی از معلمان یونیس فوت در این مدرسه، آموس ایتون بود که بعدها مدرسه پسرانه «رنسیلر» را در همان نزدیکی تأسیس کرد و بکلی روش تدریس علم در آمریکا را تغییر داد. در کنار علاقه اش به علم، فوت، همچنین یک مدافع فعال حقوق زنان بود و در هیئت تحریریه کنوانسیون «سنکا فالز» در اولین کنفرانس حقوق زنان، در سال ۱۸۴۸ حضور داشت.

یورونیوز
انجمن حقوق دفاع از زنانیورونیوز

اما چگونه تغییرات آب و هوایی را کشف کرد؟

مقاله علمی فوت «درباره گرما در پرتوهای خورشیدی» در نوامبر سال ۱۸۵۶ در مجله آمریکایی «علوم و هنر» منتشر شد.

آزمایشی که او انجام داد شامل دو سیلندر شیشه ای، دو دماسنج و یک پمپ هوا بود. او دی اکسید کربن را به یکی از سیلندرها و هوا را به داخل سیلندر دیگر پمپ کرد و سپس آنها را در معرض نور خورشید قرار داد.

او در مقاله‌اش می‌گوید: «گیرنده حاوی گاز به خودی خود بسیار گرم شد – بسیار بیشتراز دیگری – و پس از برداشتن، چندین برابر و بسیار طولانی‌تر از دیگری خنک‌ شد.» دمای بالاتر در سیلندر دی اکسید کربن به فوت نشان داد که دی اکسید کربن بیشترین گرما را تولید می کند. او این آزمایش را بر روی طیف وسیعی از گازهای مختلف از جمله هیدروژن و اکسیژن نیز انجام داد.

یورونیوز
بخشی از مقاله یونیس فوتیورونیوز

یونیس فوت در این مقاله نوشت:‌«با مقایسه گرمای خورشید در گازهای مختلف، متوجه شدم که دمای گاز هیدروژن ۱۰۸ درجه است، اکسیژن ۱۰۵ در حالی که گاز کربنیک ۱۲۵ درجه گرما تولید می کند.»

این یافته فوت را به این نتیجه رساند که «دی اکسید کربن دمای اتمسفر را افزایش می دهد.» این کشف اولین بار بود که با یک آزمایش علمی ثابت می کرد دی اکسید کربن «نقش مهمی در تغییر دمای کره خاکی» دارد.

چرا پدیده گرم شدن زمین به نام جان تیندال ثبت شد؟

جان تیندال، دانشمندی هم دوره با یونیس فوت، یک فیزیکدان ایرلندی بود که در جامعه علمی به دلیل تحقیقاتش در زمینه «مغناطیس و قطبیت» بسیار شناخته شده بود.

جلب اینکه تیندال در همان شماره از مجله «علوم و هنر» مقاله ای درباره کوررنگی منتشر کرده بود که یونیس فوت کشف بزرگ خود را ثبت کرد.

پنج سال بعد از انتشار این مقاله، جان تیندال، جان تیندال موفق شد ماهیت جذبی گازها از جمله اکسیژن، بخار آب و دی اکسید کربن را نشان دهد. او با استفاده از یک «اسپکتروفتومتر نسبی» که خودش طراحی کرده بود جذب مادون قرمز این گازها را در چیزی که بعداً به عنوان «اثر گلخانه‌ای» شناخته شد، اندازه‌ گیری کرد.

در مورد اینکه آیا تیندال تحقیقات فوت را دزدیده است یا خیر، بحث‌هایی وجود دارد، اگرچه شاید منصفانه‌ تر باشد که بگوییم «خواندن مقاله فوت احتمالا بر اکتشافات آینده تیندال تأثیر گذاشته است، اگرچه او در یافته‌هایش به یونیس فوت اشاره ای نکرده است.»

از تیندال به عنوان یکی از پدران بنیانگذارعلم «تغییرات اقلیمی» یاد می شد، در حالی که فوت تا اوایل قرن بیست و یکم یک شخص گمنام در تاریخ علم بود. جان تیندال تا پیش از مسموم شدن تصادفی و مرگ در سال ۱۸۹۳ دانشمند خوشنام و مشهوری» باقی ماند.

علم آب و هوا نخستین بار چگونه شکل گرفت؟

قرن نوزدهم یک نقطه عطف کلیدی در علم «آب و هوا و استفاده از سوخت های فسیلی» بود. با آغاز انقلاب صنعتی در سال ۱۸۰۰، جمعیت جهان برای اولین بار به یک میلیارد نفر رسید.

در دهه ۱۸۸۰، از زغال سنگ به عنوان نیروی مولد در کارخانه‌ها استفاده می‌شد. زغال سنگ یکی از مهمترین منابع تولید دی اکسید کربن است.

تا سال ۱۹۲۷، انتشار کربن ناشی از سوخت‌های فسیلی در صنعت به یک میلیارد تن در سال رسید. تقریبا یک قرن بعد، یعنی در سال ۲۰۱۹، مصرف سوختهای فسیلی به ۳۶.۷ میلیارد تن رسیده است.

این تغییرات عظیم اجتماعی در ابتدا به طور کامل درک نشدند. به عنوان نمونه یک شیمیدان سوئدی بنام سوانت آرنیوس، در سال ۱۸۹۶ رساله ای منتشرکرد که اثر گازهای گلخانه ای و افزایش دمای بعدی ناشی از سوزاندن زغال سنگ را «برای بشریت مفید می دانست.»

در واقع، اثر مخرب گازهای گلخانه‌ای و پیامدهای فاجعه‌آمیز آن تا اواسط قرن بیستم، پیش از آنکه دانشمند آمریکایی والاس بروکر واژه «گرمایش جهانی» را ابداع کند، جدی گرفته نشد.