انقراض دایناسورها با زمستان آتش‌فشانی؟ کشف جدید راز بزرگی را فاش کرد!

انقراض تریاس-ژوراسیک: یه دگرگونی اساسی تو تاریخ زمین

اهل حالِ تاریخِ زمین، حدود ۲۰۱.۶ میلیون سال پيش يكي از اون پنج تا فاجعه‌ی عالم گير واسه زمين اتفاق افتاد. یه فاجعه که توش سه‌چهارمِ همه‌ی موجودات زنده، يهو و بی‌خبر پر كشيدن و رفتن. اين انقراض، یه جورایي با فوراناي آتش‌فشاني عظيم‌الجثه همزمان شد. این فوران‌ها پانگه آ رو که یه قاره‌ی بزرگ بود و تقریبن تموم خشکی‌های کره‌ی زمین رو در بر می‌گرفت، از وسط به دو نيم كرد. ميليون‌ها مايل مكعب گدازه تو یه تایم حدود ۶۰۰,۰۰۰ سال فوران كرد و اون چيزي كه الان بهش می‌گیم قاره‌های آمریکا، اروپا و شمال آفریقا، رو از هم جدا كرد. اين حادثه، آخرای دوره تریاس رو رقم زد و ژوراسیک شروع شد؛ دوره‌اي كه دایناسورها پا به عرصه گذاشتن و جای موجودات تریاس رو گرفتن و فرمانروای زمین شدن.

مكانيسم دقيق انقراض پايان تریاس، مدت‌هاست كه بحثِ داغِ محققاس. اما اون چيزي كه بيشتر از همه مطرحه، دي اكسيد كربن ِ حاصل از فوراناس. دی‌اکسید کربنی که تو طول هزاران سال جمع شد و دما رو رسوند به نقطه‌ای که واسه خيلي از موجودات زنده غیر قابل تحمل شد و اقیانوسا رو هم اسيدي كرد. اما یه تحقیق تازه سر از کار درآورده که اوضاع برعکس بوده: اون چيزي كه نقش اصلی رو داشته، سرد شدن بوده، نه گرم شدن. این تحقیق حسابی سند و مدرک رو كرده و نشون میده که فورانای اولیه گدازه که باعث نابودی تریاس شد، به جای اینکه تو صدها هزار سال پخش بشن، یه سری اتفاقای عجیب و غریب بودن که هر کدوم کم‌تر از یه قرن طول كشيدن.

تو اون بازه‌ی زمانی فشرده، ذرات سولفات که جلوی نور خورشید رو می‌گرفتن، پاشیده شدن تو جو و باعث شدن که زمین سرد بشه و خیلی از ساکناش یخ بزنن. دماهايي كه یواش یواش بالا می‌رفتن (تو یه محیطی که از اولش هم گرم بود – دی‌اکسید کربن تو اواخر تریاس سه برابر سطح امروزی بود) شاید بعدش کار رو تموم کردن، اما چیزی که بیشتر از همه صدمه زد، زمستونای آتش‌فشانی بودن، به گفته‌ی محققا. دنيس كنت، از موسسه زمین‌شناسی لامونت-دوهرتی دانشگاه کلمبیا، که نویسنده‌ی اصلی این پژوهشه، ميگه: “دي‌اكسيد كربن و سولفات‌ها نه تنها برعکس عمل می‌کنند، بلكه تو زمان‌هاي متفاوتي هم اثر می‌ذارن. دی‌اکسید کربن ساختنش و گرم کردن محیط زمان زیادی می‌بره، اما تأثیر سولفات‌ها تقريبن فوریه. این ما رو به درک دنیای آدما نزدیک می‌کنه. این اتفاقا تو یه عمر اتفاق افتادن.”

اين تحقيق به تازگي تو مجله‌ی Proceedings of the National Academy of Sciences چاپ شده. انقراض تریاس-ژوراسیک، مدت‌هاست که با فورانای چیزی که به اسم استان ماگمایی مرکزی اقیانوس اطلس معروفه، مرتبط دونسته می‌شه. تو یه تحقیق شاخص تو سال ۲۰۱۳، كنت و همکاراش شاید قوی‌ترین پیوند رو بينشون برقرار کردن. کنت که رو مطالعه‌ی پالئومغناطیس کار می‌کنه، یه دگرگونی قطبیت ثابت رو درست زیر فورانای اولیه‌ی CAMP پيدا كرد که نشون می‌ده همه‌ی اونا تو یه زمان تو قسمتای وسيعی از دنيا اتفاق افتادن. همکاراش بعدش از ایزوتوپ‌هاي راديواكتيو استفاده كردن تا تاريخ شروع آتشفشانی رو به ۲۰۱,۵۶۴,۰۰۰ سال پیش برسونن، با يه ذره اختلاف تو چند ده هزار سال.

تحقیقات جدید درباره فوران‌های آتش‌فشانی CAMP

دانشمندا نتونستن اندازه فورانای اولیه رو با دقت مشخص کنن، اما خيليا معتقد بودن كه رسوبات عظیمی از CAMP واسه تشکیل به زمانای زیادی احتیاج داشتن. تو این تحقیق جدید، کنت و همکاراش اطلاعات رسوبات CAMP رو تو کوه‌های مراکش، سواحل خلیج فاندی نوا اسکوشیا و حوضه نیوآرک نیوجرسی با هم مقایسه کردن.

مهم‌ترين مدركي كه داشتن، هم راستا بودن ذرات مغناطيسي تو سنگا بود که تغييرات گذشته‌ی قطب مغناطیسی زمین رو تو زمان فورانا ثبت کرده. به خاطر یه سري فرآیندای پیچیده، این قطب از محور ثابت چرخشی سیاره – شمال واقعی – فاصله داره و هر سال به اندازه چند دهم درجه جاش عوض می‌شه. به همین دلیل، قطب‌نماها دقیقن به سمت شمال اشاره نمی‌کنن. به خاطر این پدیده، ذرات مغناطیسی تو گدازه‌هايي كه با فاصله‌ی چند دهه از هم قرار دارن، همه تو یه جهت اشاره می‌کنن، در حالی که ذراتي كه مثلاً هزاران سال بعدتر هستن، به اندازه ۲۰ یا ۳۰ درجه تو یه جهت دیگه اشاره می‌کنن.

اون چیزی که محققا فهميدن، پنج پالس اولیه گدازه CAMP بود که تو يه بازه‌ی حدود ۴۰,۰۰۰ سال پخش شده بودن – هر كدوم با ذرات مغناطیسی هم‌راستا، که نشون می‌ده پالس‌های گدازه تو یه زمان کمتر از ۱۰۰ سال به‌وجود اومده، قبل از این‌که جابه‌جایی قطب مغناطیسی اتفاق بیفته. اونا می‌گن اين فورانای عظيم اون‌قدر سولفات آزاد کردن که نور خورشيد كلا بسته شد و باعث کم شدن دما گردید. برخلاف دی‌اکسید کربن که برای قرنا تو جو می‌مونه، آئروسل‌های سولفاته آتش‌فشانی معمولا تو عرض چند سال از جو بارون می‌گیرن، واسه همین دوره های سردي که به خاطر اونا هست، خیلی طول نمی‌کشن. ولی به خاطر سرعت و اندازه‌ی این فورانا، این زمستونای آتش‌فشانی وحشتناک و ویرانگر بودن.

محققان اون سری CAMP رو با سولفاتای حاصل از فوران آتش‌فشانی لاکی تو ایسلند تو سال ۱۷۸۳ مقایسه کردن که منجر به شکستای گسترده‌ی محصول شد؛ اونا می‌گن كه فقط پالسای اولیه‌ی CAMP صدها برابر بزرگ‌تر بودن. تو رسوبات درست زير لايه‌هاي CAMP، فسیلای دوره‌ی تریاس پیدا می‌شه: فامیلای بزرگ زمینی و نیمه‌آبی کروکدیلا، سوسمارای عجیب درختی، دوزیستان غول‌پیکر با سرهای صاف و خيلي از گياهان گرمسيري. بعد اونا با فورانای CAMP ناپدید می‌شن. دایناسورای کوچیک بال‌دار برای ده‌ها میلیون سال قبل بودن و زنده موندن و آخرشم خوب رشد کردن و بزرگ شدن، با لاک‌پشتا، سوسمارای واقعی و پستاندارا، احتمالا به اين دليل كه کوچولو بودن و می‌تونستن تو لانه‌هاشون زنده بمونن.

پل اولسن، که یکی از نویسنده‌های این پژوهشه و دیرینه‌شناس تو لامونت-دوهرتی، ميگه:” مقدار تاثیرای زیست‌محیطی ربط داره به اینکه چه‌جوری اتفاقا متمرکز شدن. اتفاقای کوچیک که تو طول [ده‌ها هزار سال] پراکنده شدن، تأثير خيلي كمتري دارن تا همون حجم کل آتش‌فشانی که تو یه زمان کم‌تر از یه قرن متمرکز شده. نتیجه‌ی کلی اینه که گدازه‌هاي CAMP نشان‌دهنده ی اتفاقای خیلی متمرکز هستن.” این پژوهش مشترکن توسط هواپی وانگ از دانشگاه علوم زمین چین، مُرگان شالر از مؤسسه پلی‌تکنیک رنسلر و محمد ات‌توحامی از دانشگاه محمد اول مراکش نوشته شده.