زمین در دوران گرما: فسیل‌های بولیوی رازهای تغییرات اقلیمی آینده را فاش می‌کنند!

نگاهی به عقب زمین برای درک بهتر تغییرات جوی پیش رو

با توجه به تغییرات شگرف آب و هوایی‌ای که زمین باهاش دست و پنجه نرم می‌کنه، بررسی تاریخچه‌ی این سیاره می‌تونه بینش‌های مهمی درباره‌ی آینده‌ی پیش‌رومون بهمون بده. اطلاعات ما درباره‌ی دنیای طبیعی میلیون‌ها سال پیش کامل نیست، ولی یه پروژه‌ی ۱۵ ساله توی یه منطقه‌ای در بولیوی، که توسط یه گروه بین‌المللی به رهبری دانشگاه کیس وسترن ریزرو انجام شده، یه تصویر تقریباً کاملی از یه اکوسیستم باستانی رو به تصویر می‌کشه؛ اون هم زمانی که زمین خیلی گرم‌تر از امروز بوده. نتایج این تحقیق جامع تو مجله‌ی Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology منتشر شده.

اکوسیستم باستانی در حوضه‌ی کبرادا هوندا

این محوطه که به اسم حوضه‌ی کبرادا هوندا (QHB) توی کوه‌های آند در جنوب بولیوی شناخته می‌شه، به دورانی برمی‌گرده که ۱۳ میلیون سال پیش، یعنی تو دوران میوسن، اتفاق افتاده. تو این دوره، آب و هوای زمین از سردی دوره‌ی قبلیش بیرون اومد و دمای جهانی و تنوع زیستی پستانداران به شکل قابل توجهی افزایش پیدا کرد. در کل، دماها ۳ تا ۴ درجه‌ی سانتیگراد گرم‌تر از امروز بود. فهمیدن اکوسیستم‌های گذشته به ما کمک می‌کنه تا بتونیم پیش‌بینی کنیم که به خاطر تغییرات آب و هوایی ناشی از فعالیت‌های انسان، ممکنه تو آینده چی اتفاقی بیفته.

دارین کرفت، استاد آناتومی در دانشکده‌ی پزشکی کیس وسترن ریزرو و رهبر تیم QHB، گفت: “سایت‌هایی مثل این تو بولیوی برای اینکه به ما کمک کنن مدل‌های آب و هوایی رو کالیبره کنیم، ضروری هستن. درک ما از تغییرات آب و هوایی بر اساس مدل‌هاست و این مدل‌ها بر اساس اطلاعات گذشته ساخته شدن. ما داریم وارد یه قلمرو ناشناخته از نظر آب و هوایی می‌شیم و برای اینکه بتونیم شرایط مشابهی رو به دست بیاریم، باید به اعماق زمان برگردیم.”

ارتفاع و ویژگی‌های جغرافیایی حوضه

این سایت تو ارتفاع ۱۱٬۵۰۰ فوت (۳٬۵۰۰ متر) بالای سطح دریا قرار داره. زمان جمع‌آوری فسیل‌ها، ارتفاعش کمتر بوده، ولی اینکه دقیقاً چقدر کمتر، یه بحث بوده. مطالعات قبلی با استفاده از ژئوشیمی به این نتیجه رسیدن که حوضه‌ی میوسن QHB نسبتاً مرتفع و نزدیک به ۱۰٬۰۰۰ فوت (۳٬۰۰۰ متر) بوده. اما انتشار جدید، دماهای گرم‌تر و ارتفاع کمتری رو ترجیح می‌ده، احتمالاً کمتر از ۳٬۰۰۰ فوت (۱٬۰۰۰ متر)، که این یعنی بالا اومدن کوه‌های آند تو زمان زمین‌شناسی، نسبت به چیزی که قبلاً فکر می‌کردیم، اخیراً اتفاق افتاده.

پیدا کردن فسیل‌های گوناگون

تیم تحقیقاتی فسیل‌های متنوعی پیدا کرد، از جمله استخوان‌ها و دندون‌های پستانداران و بقیه مهره‌داران، بقایای میکروسکوپی گیاهان، خاک‌های باستانی و ردپاها و نشانه‌های حشرات و بقیه بی‌مهرگان.

کشف‌های تازه از سایت فسیلی در بولیوی

حیوانات خون‌سردی که تو این سایت پیدا شدن، از جمله یه لاک‌پشت غول‌پیکر، یه لاک‌پشت گردن‌جانبی و یه مار خیلی بزرگ، نشون می‌ده که ارتفاع این منطقه زمانی که این حیوونا زندگی می‌کردن، کمتر از ۱۰۰۰ متر بوده. این نتیجه بر اساس پراکندگی‌های امروزی گونه‌های نزدیک به این حیوونا به دست اومده. تیم تحقیقاتی نتیجه گرفت که QHB یه جنگل خشک یا ساوانای درختی با درخت‌های نخل و بامبو بوده که تو ارتفاع‌های پایین‌تر رشد می‌کردن و هیچ شباهتی به اکوسیستم‌های امروزی نداره.

کارولین استرومبرگ، نویسنده‌ی اصلی و استاد زیست‌شناسی در دانشگاه واشنگتن، به مطالعه‌ی فسیل‌های فیتولیت پرداخت. فیتولیت‌ها قطعات میکروسکوپی سیلیس هستن که توی دیواره‌های سلولی گیاهان پیدا می‌شن و ویژگی‌های خاصی از نوع گیاهان رو نشون می‌دن. اون فسیل‌های فیتولیت رو با نمونه‌های گیاهی امروزی مقایسه کرد تا ترکیب گیاهی موجود تو سایت رو شناسایی کنه. لایه‌های خاکستر آتشفشانی و نشانه‌های مغناطیسی تو سنگ‌ها به دقیق‌تر کردن قدمت فسیل‌ها کمک کردن. تنوع موادی که حفظ شده بودن، به تیم کرفت این امکان رو داد تا بازسازی‌های دقیقی از گیاهان و حیوونا و شرایط زندگی‌شون انجام بدن.

تیم تحقیقاتی ۱۳ گونه‌ی جدید از پستانداران فسیلی رو بر اساس بقایای موجود تو این سایت نام‌گذاری کرد، از جمله کیسه‌داران، پستانداران سم‌دار، جونده‌ها و آرمادیلوها. بیشتر این گونه‌ها تو هیچ جای دیگه‌ای از آمریکای جنوبی پیدا نشدن و هیچ نسل امروزی ندارن. راسل انگلمن، دانشجوی تحصیلات تکمیلی زیست‌شناسی در دانشگاه کیس وسترن ریزرو که روی فسیل‌های پستانداران کار کرده، گفت: “طبیعت تنوع خیلی زیادی تو نقشه‌های بدنی داره که اغلب خیلی بیشتر از تنوع محدودی هست که امروزه می‌بینیم”.

بقیه‌ی نویسنده‌های همکار شامل بوری سايلور، استاد علوم زمین، محیط زیست و سیارات توی دانشگاه کیس وسترن ریزرو؛ آنجلین کاتنا، استاد زمین‌شناسی در کالج دیابلو ولی در پلزنت هیل، کالیفرنیا؛ دنیل همبری، استاد علوم زمین و سیارات در دانشگاه تنسی؛ و فدریکو آنایا، استاد زمین‌شناسی در دانشگاه خودمختار توماس فریاس در پوتوسی، بولیوی هستن.

بین سال‌های ۲۰۰۷ تا ۲۰۱۷، کرفت و آنایا شش تیم بین‌المللی رو به QHB هدایت کردن که عمدتاً از طرف بنیاد ملی علوم (NSF) تأمین مالی می‌شد. شش سال بعد از تموم شدن کمک مالی دوم NSF به کرفت، یافته‌ها هنوز هم اطلاعات و نشریه‌های جدیدی رو به همراه دارن. کرفت گفت: “دیرینه‌شناسی میدانی یه سرمایه‌گذاری خیلی خوب برای NSF هست، چون بازده‌ی اون خیلی بیشتر از هزینه‌هاش هستش” و اون دنبال تأمین مالی برای مطالعه‌ی یه سایت میوسن دیگه تو بولیوی هست، که سن مشابه‌ای داره ولی تو یه بازه‌ی زمانی طولانی‌تر قرار داره.