2021-12-03
اكتشف العلماء في جامعة ساوثهامبتون البريطانية أن فترتين مكثفتين من النشاط البركاني تسببتا بفترة من التبريد العالمي وانخفاض مستويات الأكسجين في المحيطات، ما أدى لواحدة من أقسى حالات الانقراض الجماعي في تاريخ الأرض.
تسبب التبريد المكثف بالانقراض الجماعي الأوردوفيشي المتأخر والذي امتد من 485 مليون سنة إلى 443 مليون سنة، مسبباً فقدان حوالي 85% من الأنواع التي تعيش في المحيطات، وإعادة تشكيل مسار تطور الحياة على الأرض.
يقول المؤلف الرئيسي للدراسة «جاك لونجمان» إن العلماء في السابق ظنوا أن التبريد العالمي كان مدفوعاً بزيادة مدخلات الفوسفور في المحيطات. فالفوسفور هو أحد العناصر الأساسية للحياة، حيث يحدد السرعة التي يمكن للكائنات المائية الدقيقة مثل الطحالب أن تستخدم فيها عملية التمثيل الضوئي لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية. فحين تستقر هذه الكائنات في نهاية المطاف في قاع البحر ويتم دفنها، يؤدي ذلك في النهاية إلى تقليل مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؛ ما يجعل مناخ الأرض أكثر برودة.
لكن؛ هذا التفسير لم يكن مُقنعاً بالكامل. إذ ظل هناك لغز لم يُحل ويتعلق بسبب حدوث الانقراض في مرحلتين متميزتين في هذا الوقت، تفصل بينهما حوالي 10 ملايين سنة.
حدد الفريق أن حدثين كبيرتين بشكل استثنائي من النشاط البركاني في جميع أنحاء العالم، في أجزاء من أمريكا الشمالية وجنوب الصين الحالية، تزامنا بشكل وثيق مع قمة الانقراض.
لكن الانفجارات الشديدة الناجمة عن النشاط البركاني ترتبط عادة بإطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي إلى الاحتباس الحراري، لذلك يجب أن تكون هناك عملية أخرى مسؤولة عن إحداث التبريد المفاجئ.
قام الفريق بدراسة طبقات الرماد البركاني في الرواسب البحرية الأصغر سناً لمقارنة محتوياتها من الفوسفور قبل وبعد تعديلها من خلال التفاعلات مع مياه البحر.
وطور الباحثون نموذجاً كيميائياً حيوياً عالمياً لفهم التأثيرات غير المباشرة على دورة الكربون للإضافة السريعة للفوسفور المتسرب من الرواسب البركانية إلى المحيط. ليكتشفوا أن البطانيات الواسعة من المواد البركانية الموضوعة على قاع البحر خلال فترة الأوردوفيشي كانت ستطلق ما يكفي من الفوسفور في المحيط لدفع سلسلة من الأحداث، بما في ذلك التبريد المناخي والانخفاض الواسع في مستويات الأكسجين في المحيطات والانقراض الجماعي.
قد يكون من المغري الاعتقاد بأن زرع المحيطات بالفوسفور قد يساعد في حل أزمة المناخ الحالية، يحذر العلماء من أن هذا قد تكون له عواقب أكثر ضرراً. فالجريان السطحي للمغذيات الزائدة من مصادر مثل الأسمدة الزراعية هو سبب رئيسي للتغذيات البحرية - حيث تنمو الطحالب بسرعة ثم تتحلل، وتستهلك الأكسجين وتتسبب في أضرار جسيمة للنظم البيئية في الوقت الحاضر
تسبب التبريد المكثف بالانقراض الجماعي الأوردوفيشي المتأخر والذي امتد من 485 مليون سنة إلى 443 مليون سنة، مسبباً فقدان حوالي 85% من الأنواع التي تعيش في المحيطات، وإعادة تشكيل مسار تطور الحياة على الأرض.
يقول المؤلف الرئيسي للدراسة «جاك لونجمان» إن العلماء في السابق ظنوا أن التبريد العالمي كان مدفوعاً بزيادة مدخلات الفوسفور في المحيطات. فالفوسفور هو أحد العناصر الأساسية للحياة، حيث يحدد السرعة التي يمكن للكائنات المائية الدقيقة مثل الطحالب أن تستخدم فيها عملية التمثيل الضوئي لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية. فحين تستقر هذه الكائنات في نهاية المطاف في قاع البحر ويتم دفنها، يؤدي ذلك في النهاية إلى تقليل مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؛ ما يجعل مناخ الأرض أكثر برودة.
لكن؛ هذا التفسير لم يكن مُقنعاً بالكامل. إذ ظل هناك لغز لم يُحل ويتعلق بسبب حدوث الانقراض في مرحلتين متميزتين في هذا الوقت، تفصل بينهما حوالي 10 ملايين سنة.
حدد الفريق أن حدثين كبيرتين بشكل استثنائي من النشاط البركاني في جميع أنحاء العالم، في أجزاء من أمريكا الشمالية وجنوب الصين الحالية، تزامنا بشكل وثيق مع قمة الانقراض.
لكن الانفجارات الشديدة الناجمة عن النشاط البركاني ترتبط عادة بإطلاق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي إلى الاحتباس الحراري، لذلك يجب أن تكون هناك عملية أخرى مسؤولة عن إحداث التبريد المفاجئ.
قام الفريق بدراسة طبقات الرماد البركاني في الرواسب البحرية الأصغر سناً لمقارنة محتوياتها من الفوسفور قبل وبعد تعديلها من خلال التفاعلات مع مياه البحر.
وطور الباحثون نموذجاً كيميائياً حيوياً عالمياً لفهم التأثيرات غير المباشرة على دورة الكربون للإضافة السريعة للفوسفور المتسرب من الرواسب البركانية إلى المحيط. ليكتشفوا أن البطانيات الواسعة من المواد البركانية الموضوعة على قاع البحر خلال فترة الأوردوفيشي كانت ستطلق ما يكفي من الفوسفور في المحيط لدفع سلسلة من الأحداث، بما في ذلك التبريد المناخي والانخفاض الواسع في مستويات الأكسجين في المحيطات والانقراض الجماعي.
قد يكون من المغري الاعتقاد بأن زرع المحيطات بالفوسفور قد يساعد في حل أزمة المناخ الحالية، يحذر العلماء من أن هذا قد تكون له عواقب أكثر ضرراً. فالجريان السطحي للمغذيات الزائدة من مصادر مثل الأسمدة الزراعية هو سبب رئيسي للتغذيات البحرية - حيث تنمو الطحالب بسرعة ثم تتحلل، وتستهلك الأكسجين وتتسبب في أضرار جسيمة للنظم البيئية في الوقت الحاضر