یافتن «حلقه گمشده» در فرآیندی که منجر به عصر یخبندان در زمین می‌شود

مطالعه جدید راز دیرینه مربوط به آب‌وهوا را کشف کرده است و بینش دقیق‌تری در مورد چگونگی تغییر سیاره ما در آینده را نشان می‌دهد.

دانشمندان ادعا می‌کنند که «حلقه گمشده» در فرآیندی که به عصر یخبندان روی زمین منجر می‌شود را یافته‌اند.

تیم‌های دانشگاه کاردیف می‌گویند که ذوب کوه‌های یخ در قطب جنوب کلید اصلی حل این مسئله است که باعث ایجاد یک سری واکنش‌های زنجیره‌ای شده است و زمین را در یک دوره طولانی دمای سرد فرو برده است.

یافته‌های جدید در نیچر از کنسرسیوم بین‌المللی دانشمندان از دانشگاه‌های سراسر جهان منتشر شده است.

ذوب شدن کوه‌های یخ قطب جنوب در نهایت منجر به کاهش اثر گلخانه‌ای و کاهش دمای شدید می‌شود

مدت‌هاست که مشخص شده است که چرخه‌های عصر یخبندان با تغییرات دوره‌ای در مدار خورشید زمین همراه است که متعاقباً میزان تابش خورشید را که به سطح زمین می‌رسد تغییر می‌دهد.

با این حال، تاکنون این موضوع مانند یک راز بوده است که چگونه تغییرات اندک در انرژی خورشیدی می‌تواند باعث چنین تغییراتی چشمگیر در آب‌وهوای زمین شود.

این تیم در مطالعه جدید خود پیشنهاد کرد که وقتی مدار زمین به دور خورشید درست است، کوه‌های یخ قطب جنوب شروع به ذوب شدن هر چه بیشتر از قطب جنوب می‌کنند و حجم عظیم آب شیرین را از اقیانوس جنوبی و به اقیانوس اطلس منتقل می‌کنند.

با تازه‌تر شدن اقیانوس جنوبی و تازه‌تر شدن اقیانوس اطلس شمالی، الگوی گردش اقیانوس در مقیاس بزرگ شروع به تغییر چشمگیر می‌کند، و CO2 را از جو خارج می‌کند و اصطلاحاً اثر گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد.

این به نوبه خود زمین را به شرایط عصر یخبندان سوق می‌دهد.

ذوب شدن کوه‌های یخ قطب جنوب باعث انتقال حجم عظیمی از آب شیرین به اقیانوس‌ها می‌شود

دانشمندان به‌عنوان بخشی از مطالعه خود، از چندین روش برای بازسازی شرایط آب‌وهوایی گذشته استفاده کردند که شامل شناسایی قطعات کوچک سنگ قطب جنوب است که با ذوب شدن کوه‌های یخ در اقیانوس باز افتاده است.

قطعات سنگ از رسوبات بازیابی شده توسط برنامه بین‌المللی اکتشاف بین‌المللی (IODP) Expedition 361 به دست آمده است که بیش از ۱٫۶ میلیون سال قدمت دارند و یکی از قدیمی‌ترین شواهد دقیق کوه‌های یخی قطب جنوب را نشان می‌دهد.

این مطالعه نشان داد که این رسوبات که به آوارهای یخ‌زده شناخته می‌شوند، به‌طور مداوم منجر به تغییر در گردش عمیق اقیانوس‌ها می‌شوند که از شیمی فسیل‌های ریز دریای عمیق به نام روزنما ساخته شده‌اند.

این تیم همچنین برای آزمایش فرضیه خود از شبیه‌سازی‌های مدل جدید آب‌وهوایی استفاده کرد و دریافت که حجم عظیمی از آب شیرین می‌تواند توسط کوه‌های یخی منتقل شود.

آیدان استار که نویسنده اصلی این تحقیق و عضوی از دانشکده علوم زمین و محیط زیست دانشگاه کاردیف است، در مورد این موضوع گفت:

ما با کمال حیرت متوجه شدیم که این رابطه عجیب و تأخیر در هنگام شروع هر عصر یخبندان در ۱٫۶ میلیون سال گذشته وجود داشته است. چنین نقش اصلی برای اقیانوس جنوبی و قطب جنوب در آب‌وهوای جهانی حدس زده شده است اما دیدن آن به‌وضوح در شواهد زمین‌شناسی بسیار هیجان‌انگیز بود.

پروفسور ایان هال که نویسنده مشترک مطالعه و دانشمند ارشد IODP اعزامی و همچنین از دانشکده علوم زمین و محیط زیست است، در مورد این موضوع گفت:

نتایج ما حلقه گمشده‌ای را در رابطه با واکنش قطب جنوب و اقیانوس جنوبی به ریتم‌های سیستم آب‌وهوایی مرتبط با مدار ما به دور خورشید است.

در طول ۳ میلیون سال گذشته زمین به‌طور منظم در شرایط عصر یخبندان فرو رفته است، اما در حال حاضر در یک دوره بین یخبندان قرار دارد که دما گرم‌تر است.

فعالیت انسان ممکن است باعث مختل شدن فرآیند عصر یخبندان شود

با این حال، به دلیل افزایش دمای جهانی ناشی از انتشار CO2 انسانی، محققان پیشنهاد می‌کنند ریتم طبیعی چرخه‌های عصر یخبندان مختل شود زیرا احتمالاً اقیانوس جنوبی بسیار گرم خواهد شد و باعث خواهد شد تا کوه‌های یخی قطب جنوب به‌اندازه کافی به مناطق دیگر منتقل شوند تا تغییرات گردش اقیانوس که برای رشد عصر یخبندان مورد نیاز است را تحریک کنند.

پروفسور هال معتقد است که می‌توان از نتایج برای درک چگونگی واکنش آب‌وهوای ما به تغییرات آب‌وهوایی انسانی در آینده استفاده کرد.

او در مورد این موضوع گفت:

به همین ترتیب، همان‌طور که مشاهده می‌کنیم افزایش از دست رفتن جرم از قاره قطب جنوب و فعالیت کوه یخی در اقیانوس جنوبی، ناشی از گرم شدن هوا در ارتباط با انتشار گازهای گلخانه‌ای فعلی انسان است و مطالعه ما بر اهمیت درک مسیرهای کوه یخی و الگوهای ذوب در ایجاد قوی‌ترین پیش‌بینی‌ها از تأثیر آینده آن‌ها بر گردش اقیانوس و آب‌وهوا تأکید دارد.

پروفسور گرانت بیگ که از گروه جغرافیایی دانشگاه شفیلد است و در شبیه‌سازی مدل کوه یخ کمک کرده است، گفت:

مدل‌سازی پیشگامانه کوه‌های یخ در مدل آب‌وهوایی برای شناسایی و پشتیبانی از فرضیه بقایای شکافته شده از یخ اثرات ذوب آب کوه یخ قطب جنوب بسیار مهم است که منجر به ایجاد مجموعه چرخه یخبندان می‌شوند.