فوری: کشف تکان‌دهنده ذوب یخ‌های قطب جنوب! هشدار به آینده زمین

کشف تازه از ذوب شدن یخ‌های قطب جنوب

دانشمندان خاک‌شناس، به‌سرپرستی دانشگاه لستر و دانشگاه ساوت‌همپتون، دوره های ناگهانیِ ذوب در یخچال‌های قطب جنوب رو توی یه سند اقلیمیِ تازه کشف کردن که مربوط به بیشتر از بیست میلیون سال پیشه. این پژوهش که توی مجله‌ی Nature Communications چاپ شده، نشون میده که یخچال‌های اولیه ی کره‌ی زمین چقدر به تأثیر مدار بیضی شکل زمین دور خورشید حساس بودن، و این موضوع نشون می‌ده که یخ‌چال‌های قطب جنوب، به اندازه‌ای که فکر می‌کردیم، ثابت و محکم نبودن.

این تحقیق یه نگاهی هم به احتمال وقوعِ اوضاع قطب جنوب در یه دنیایی می‌ندازه که گرینلند دیگه یخ نداره، اگه همچنان به انتشار گازهای گلخانه‌ای ادامه بدیم، اونم ذوب میشه. اسناد نشون میدن که یخچال‌های قطب جنوب تو طول تاریخ، تغیراتی توی اندازه‌شون داشتن. این تغییرات مرتب اتفاق می‌افتن، درست مثل تپش قلب. مدارکِ به دست اومده از جاهای مختلف اقیانوس، «ریتم»‌های متفاوتی رو توی ضربان قلبِ یخچال‌های اولیه قطب جنوب نشون میدن. این قضیه نباید امکان داشته باشه، چون تاثیرِ نوسان یخچال‌های قطب جنوب رو رکورد اقلیمی باید توی همه‌ی نقاط اقیانوس یه جور باشه، درست مثل این‌که نباید نبض پاتون با نبض دستتون فرق داشته باشه.

این ریتم‌های تپش قلب به‌خاطر شکلِ مدارِ زمین دور خورشید در طول صدها هزار سال تا میلیون ها سال هستن. توی مدارِ بیضی‌تر، فاصله‌ی زمین از خورشید توی یک سال تغییر بیشتری داره، که درنتیجه، وقتی به خورشید نزدیک می‌شیم، زمین گرمای زیادی دریافت می‌کنه و وقتی دور می‌شیم، گرمای کمتری. زیاد شدن گرما، سیستمِ اقلیمی زمین رو عوض میکنه و باعث ذوب شدن یخچال‌ها میشه، گاهی با سرعت زیاد. موقعی که مدار زمین دایره‌ای‌تره، یخچال‌ها باثبات‌تر هستن و ذوب شدن کمتر اتفاق میفته.

این پژوهش نو که با پشتیبانیِ UK Research and Innovation/Natural Environment Research Council و German Science Foundation (DFG) انجام شده، دوره‌ی بین ۲۸ تا ۲۰ میلیون سال پیش رو بررسی می‌کنه، یعنی زمانی که زمین نسبت به امروز گرم‌تر بود و فقط یخچال‌های قطب جنوب وجود داشتن. با استفاده از اطلاعاتی که از مغزه‌های زمین‌شناسی به دست اومده، که توسط یه سفر اکتشافی از برنامه‌ی حفاری اقیانوسی یکپارچه (IODP) جمع‌آوری شده، این مطالعه یک رکورد اقلیمی جدید رو ارائه میده تا اطلاعات موجود رو باهاش مقایسه کنن و به دانشمندا کمک میکنه تا دقت مدل‌های اقلیمی‌شون رو توی بازسازی تغییرات اقلیمی گذشته، بهتر کنن. این اطلاعات بهشون کمک می‌کنه تا تاثیرِ ذوب شدن یخچال‌های قطب جنوب رو توی آینده، بهتر درک کنن.

تحقیقات نو در مورد بی‌ثباتیِ یخچال‌های قطب جنوب

دکتر تیم ون پیر، نویسنده‌ی اصلی این تحقیق از دانشگاه لستر توی دانشکده‌ی جغرافیا، زمین‌شناسی و محیط زیست، گفت: «از پژوهش‌های ما معلوم میشه که یخچال‌های قطب جنوب از اونی که قبلا فکر می‌کردیم ناپایدارترن. ما نشون میدیم که یخچال‌های اولیه قطب جنوب چقدر به تغییراتِ مدار و محور زمین حساس بودن.» اون اضافه کرد: «تغییرات آب‌وهوایی در گذشته باعث شد که بعضی از دوره‌های یخ‌زدگی اولیه قطب جنوب به‌سرعت تموم بشن و مقدار زیادی یخ ذوب بشه. ‘سرعت’ تو مقیاس‌های زمانیِ زمین‌شناسی هستش و نه با سرعتی که توی تغییرات آب‌وهواییِ امروزی انتظار داریم.»

دکتر ون پیر ادامه داد: «ما نمی‌تونیم فکر کنیم که یخچال‌های قطب جنوب در حال حاضر پایدار هستن. اگه انتشار گازهای گلخانه‌ای بدون کنترل ادامه داشته باشه، ما داریم به سمت ذوب‌شدنِ مقدار زیادی از یخچال‌های قطب جنوب می‌ریم. باید با کم کردنِ انتشار گازها، تغییرات آب و هوایی رو کم کنیم. این تنها راهیه که می‌تونیم از عبور از نقطه‌های بحرانی توی ثبات یخچال‌های قطب جنوب، جلوگیری کنیم.»

بررسی نمونه‌های زمین‌شناسی

این تحقیق به بررسی نمونه‌هایی از مغزه‌هایِ زمین‌شناسی پرداخته که از اقیانوس اطلس شمال غربی به‌عنوان بخشی از سفر اکتشافیِ IODP در سال ۲۰۱۲ به دست اومدن. میکروارگانیسم‌های موجود توی این مغزه‌ها، شیمیِ اقیانوس رو تو قالب ایزوتوپ‌های اکسیژن توی پوسته‌شون ثبت می‌کنن. با اندازه‌گیریِ نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن، دانشمندا می‌تونن مشخص کنن که یخچال‌ها بزرگ‌تر شدن یا کوچیک‌تر و زمان وقوعشون رو از عمق اون نمونه‌ها توی مغزه‌ها بفهمن.

پروفسور پل ویلسون، محقق اصلی این پروژه توی دانشگاه ساوت‌همپتون، گفت: «شاید جالب باشه که بدونید ما با انجام چند آزمایش ساده‌ی شیمیایی روی پوسته‌های فسیلی به اندازه‌ی سر سوزن، از کف اقیانوس اون‌ور دنیا، ضربان یخچال‌های قطب جنوب رو اندازه می‌گیریم؛ ولی نکته‌ی قشنگ اینه که می‌تونیم این کار رو تو طول میلیون‌ها سال از روی اسناد زمین‌شناسی انجام بدیم. علم زمین‌شناسی درباره‌ی سفر در زمان به گذشته‌اس و ما همیشه داریم درس‌هایی رو یاد می‌گیریم که کمک می‌کنه آینده‌مون رو بهتر درک کنیم.»

برنامه‌ی تحقیقاتیِ IODP

IODP یه برنامه‌ی پژوهشیِ دریاییِ بین‌المللیه که با پشتیبانی ۲۱ تا کشور به صورت عمومی بودجه‌اش تأمین میشه و به بررسی تاریخ و پویایی‌های زمین که توی رسوبات و سنگ‌های کف دریا ثبت شدن، می‌پردازه و محیط‌های زیرسطحی رو بررسی می‌کنه. از طریق چندین پلتفرم—که یه ویژگی خاص برای IODP هست—دانشمندا به نمونه‌برداری از بیوسفیرِ عمیق و اقیانوسِ زیرسطحی، تغییراتِ محیطی، فرایندها و اثرات، و چرخه‌ها و پویایی‌های زمینِ جامد می‌پردازن. این تحقیق خاص از نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در سفر اکتشافی ۳۴۲ استفاده می‌کنه، که شامل سال‌ها تلاش و همکاریِ یک مشارکت چندملیتی (عمدتا از بریتانیا و آلمان) است.