تداعيات جديدة من "التصادم الذي غير العالم"


وقالت إيما كاست ، طالبة دراسات عليا في علوم الأرض وكاتبة رائدة في ورقة صدرت في مجلة ساينس ساينس في 26 أبريل: "هذه النتائج مختلفة عن أي شيء كان يراه الناس من قبل. لقد فاجأنا حجم التغيير الذي أعيد بناؤه".

استخدم Kast الصدف المجهري لإنشاء سجل من نيتروجين المحيط على مدى فترة من 70 مليون عام - قبل وقت قصير من انقراض الديناصورات - حتى 30 مليون سنة مضت. وقال جون هيجينز ، أستاذ مشارك في علوم الأرض في جامعة برينستون ومؤلف مشارك في البحث إن هذا السجل يعد مساهمة هائلة في مجال دراسات المناخ العالمية.

وقال هيجينز: "في مجالنا ، هناك سجلات تنظر إليها على أنها أساسية وتحتاج إلى تفسير بأي نوع من الفرضيات التي تريد إجراء روابط كيميائية حيوية". "هذه قليلة ومتباعدة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنه من الصعب جدًا إنشاء سجلات تعود إلى زمن بعيد. الصخور التي يرجع تاريخها إلى خمسين مليون عام لا تتخلى عن أسرارها عن طيب خاطر. سأعتبر بالتأكيد أن سجل إيما هو رقم واحد من تلك السجلات الأساسية. من الآن فصاعدًا ، سيتعين على الأشخاص الذين يرغبون في الانخراط في كيفية تغير الأرض على مدار الـ 70 مليون عام الماضية التعامل مع بيانات إيما ".

بالإضافة إلى كونه الغاز الأكثر وفرة في الغلاف الجوي ، فإن النيتروجين هو مفتاح كل الحياة على الأرض. وقال دانييل سيغمان ، أستاذ العلوم الجيولوجية والجيوفيزيائية في جامعة برينستون ، "أنا أدرس النيتروجين حتى أتمكن من دراسة البيئة العالمية". بدأ Sigman هذا المشروع مع Higgins وباحث دكتوراه ما بعد الدكتوراه برينستون Stolper ، وهو الآن أستاذ مساعد في علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا في بيركلي.

كل كائن حي على الأرض يتطلب نيتروجينًا "ثابتًا" - يطلق عليه أحيانًا "نيتروجين متوفر بيولوجيًا". يشكّل النيتروجين 78٪ من الغلاف الجوي لكوكبنا ، لكن قلة من الكائنات يمكنها "إصلاح" بتحويل الغاز إلى شكل مفيد بيولوجيًا. في المحيطات ، تثبت البكتيريا الزرقاء في المياه السطحية النيتروجين طوال الحياة الأخرى في المحيطات. عندما تموت البكتيريا الزرقاء والكائنات الأخرى وتغرق في الأسفل ، تتحلل.

يحتوي النيتروجين على نظيري مستقر ، 15N و 14 N. في المياه التي تفتقر إلى الأكسجين ، يستخدم التحلل النيتروجين "الثابت". يحدث هذا مع تفضيل بسيط لنظير النيتروجين الأخف وزناً ، 14N ، وبالتالي فإن نسبة 15N إلى 14N في المحيط تعكس مستويات الأكسجين.

يتم دمج هذه النسبة في الكائنات البحرية الصغيرة تسمى foraminifera خلال حياتهم ، ومن ثم يتم الاحتفاظ بها في قشرهم عندما يموتون. من خلال تحليل أحافيرهم - التي جمعها برنامج حفر المحيطات من شمال المحيط الأطلسي وشمال المحيط الهادئ وجنوب المحيط الأطلسي - تمكنت كاست وزملاؤها من إعادة بناء نسبة 15N إلى 14N للمحيط القديم ، وبالتالي تحديد التغييرات السابقة في مستويات الأكسجين.

يتحكم الأكسجين في توزيع الكائنات البحرية ، حيث تكون المياه الفقيرة في الأكسجين ضارة بمعظم حياة المحيط. تسبب العديد من أحداث الاحترار المناخي في الماضي في انخفاض في أكسجين المحيطات الذي حد من موائل الكائنات البحرية ، من العوالق المجهرية إلى الأسماك والحيتان التي تتغذى عليها. حذر العلماء الذين يحاولون التنبؤ بتأثير الاحترار العالمي الحالي والمستقبلي من أن انخفاض مستويات الأكسجين في المحيطات قد يهلك النظم الإيكولوجية البحرية ، بما في ذلك أعداد الأسماك المهمة.

عندما قام الباحثون بتجميع سجلهم الجيولوجي غير المسبوق لنيتروجين المحيط ، وجدوا أنه خلال 10 مليون عام بعد انقراض الديناصورات ، كانت نسبة 15N إلى 14N مرتفعة ، مما يشير إلى أن مستويات الأوكسجين في المحيطات كانت منخفضة. اعتقدوا أولاً أن المناخ الدافئ في ذلك الوقت كان مسؤولاً ، حيث أن الأكسجين أقل قابلية للذوبان في الماء الدافئ. لكن التوقيت روى قصة أخرى: التغير في الأكسجين المحيطي العالي حدث منذ حوالي 55 مليون سنة ، في وقت يسوده مناخ دافئ.

وقال كاست: "على عكس توقعاتنا الأولى ، لم يكن المناخ العالمي هو السبب الرئيسي لهذا التغيير في ركوب الأكسجين في المحيطات ودراجات النيتروجين". والأرجح الجاني؟ الصفائح التكتونية. أغلق تصادم الهند مع آسيا - الذي أطلق عليه عالم الجيولوجيا الأسطوري والي بروكير ، مؤسس أبحاث المناخ الحديثة ، "التصادم الذي غير العالم" - قبالة بحر قديم يسمى تيثيس ، مما أدى إلى إزعاج الرفوف القارية وعلاقاتها بالانفتاح. محيط.

"على مدى ملايين السنين ، والتغيرات التكتونية لديها القدرة على أن يكون لها تأثيرات هائلة على دوران المحيطات" ، قال سيجمان. وأضاف أن هذا لا يعني أن تغير المناخ يمكن تخفيضه. "على فترات زمنية من السنين إلى آلاف السنين ، المناخ له اليد العليا."

شارك المقالة عبر:

اترك تعليقا:

اعلانك هنا

الاكتر شيوعا

Wikipedia

نتائج البحث

نموذج الاتصال

الاسم

بريد إلكتروني *

رسالة *

إجمالي مرات مشاهدة الصفحة

المشاركات الشائعة