[ad_1]
قم بالتسجيل للحصول على بريدنا الإلكتروني المجاني لتلقي تحليل حصري على هذا الأسبوع
ما بين 18000 و 11000 عام ، تم تصوير كمية ثاني أكسيد الكربون في الجو فجأة. تسبب هذا في ظاهرة الاحتباس الحراري السريع ، وذوبان الكتلة من الأنهار الجليدية ، ونهاية العصر الجليدي الأخير.
جاء الكثير من هذا التدفق المفاجئ من Co₂ في الغلاف الجوي من المحيط الجنوبي حول أنتاركتيكا ، مما يبرز الدور الرئيسي الذي تلعبه هذا الهيئة من المياه في تنظيم المناخ العالمي.
ومع ذلك ، لدينا فهم ضعيف لكيفية ولماذا تغير إطلاق CO₂ من هذه المنطقة خلال فترات مثل نهاية العصر الجليدي الأخير. لكن دراستنا الجديدة ، المنشورة في Nature Communications ، تكشف عن مقدار ما تم إصداره في الجو من المحيط الجنوبي القطبي خلال هذه الفترة – وما هي العوامل المسؤولة.
توصلنا إلى هذه الاستنتاجات من خلال فحص كيمياء الحفريات بحجم الرمل ، المسمى foraminifera ، من قاع البحر جنوب تسمانيا.
قذائف صغيرة محفوظة في الوحل
Foraminifera هي كائنات صغيرة ذات خلايا واحدة ، إما تطفو في سطح المحيط أو تعيش على قاع البحر. معظمهم يبنون قذائف مصنوعة من كربونات الكالسيوم لحماية أنفسهم. بعد الموت ، يتم الحفاظ على قذائف foraminifera في الوحل على قاع البحر.
تكدس الأجيال الأحدث من قذائف foraminifera فوقها الأقدم ، مثل إضافة صفحات جديدة إلى كتاب. بمرور الوقت ، تشكل قذائف foraminifera كتابًا على قاع البحر يمكن أن يعود إلى ملايين السنين.
يتم دمج كميات أكثر روعة من العناصر في مياه البحر في قذائف كربونات الكالسيوم من foraminifera. في بعض أنواع foraminifera ، تكون كمية هذه العناصر حساسة للبيئة التي يعيشون فيها.
فتح الصورة في المعرض
يستخدم العلماء نماذج المناخ للتنبؤ بالمناخ المستقبلي (حقوق الطبع والنشر 2024 أسوشيتد برس. جميع الحقوق محفوظة.)
على سبيل المثال ، فإن كمية البورون في نوع يسمى cibicidoides wuellerstorfi حساسة لتركيزات أيون الكربونات ، وكمية الكادميوم في نوع آخر (Hoeglundina elegans) حساسة لتركيزات الفوسفات.
من خلال النظر إلى العناصر النزرة في قذائف foraminifera الموجودة في تسلسل الطين على قاع البحر ، يمكننا فك رموز أسرار حول حالة مياه البحر السابقة في الكتاب الذي خلفه Foraminifera على قاع البحر.
قش معدني عملاق
كيف يفعل العلماء هذا؟ أولاً نذهب إلى المحيط لجمع الطين.
في هذه العملية ، يتم إسقاط قش معدني عملاق إلى قاع البحر ثم يتم رفعه إلى سفننا البحثية ، مليئة تمامًا بالطين. نأخذ عينات الطين هذه إلى مختبرنا. هناك ، نقطعها إلى قطع ونفحصها بشكل منفصل.
هذا يتيح لنا استخراج المعلومات من كل صفحة من الكتاب بالترتيب الزمني. يتم غسل قذائف foraminifera من الوحل ، ويتم التقاط الأصداف المحددة تحت المجهر ، وتنظيفها ، وتحليلها أخيرًا لتكوينها الكيميائي.
لقد عاش Foraminifera في كل مكان تقريبًا في المحيط لملايين السنين. بناءً على تكوينهم الكيميائي ، أعاد العلماء بناء سجل مستمر لدرجة حرارة مياه البحر خلال الـ 66 مليون عام الماضية بتفصيل كبير.
من بين أماكن قليلة في المحيط حيث لا يمكنك العثور على foraminifera هو المحيط الجنوبي القطبي. على الرغم من أن بعض foraminifera يعيشون هناك ، إلا أن مياه البحر في هذه المنطقة غالبًا ما تكون متآكلة للغاية بحيث لا يمكن الحفاظ عليها على قاع البحر. يجلب الافتقار إلى foraminifera في المحيط الجنوبي القطبي تحديًا كبيرًا للعلماء الذين يتوقون إلى فهم التغييرات السابقة في تبادل CO₂ بين المحيط والجو.
من أنتاركتيكا إلى تسمانيا
قررنا معالجة المشكلة باستخدام الطين على قاع البحر 3300 متر تحت السطح جنوب تسمانيا.
مياه البحر في هذا العمق بالقرب من تسمانيا مثالية لدراسة كيمياء المحيط الجنوبي القطبي. ذلك لأن مياه البحر من المحيط الجنوبي القطبي تغرق في قاع المحيط ، وتتحرك شمالًا ، وتحتل في النهاية قاع البحر جنوب تسمانيا.
كيمياء مياه البحر – بما في ذلك تركيزات الكربون والفوسفات والأكسجين – تتغير على طول طريقها في قاع المحيط.
هذه التغييرات ، ومع ذلك ، تتناسب بشكل عام مع بعضها البعض. لذلك إذا كانت كل هذه التركيزات معروفة بمياه البحر على عمق بالقرب من تسمانيا ، فيمكننا حل تركيزاتها في المحيط الجنوبي القطبي.
لحسن الحظ ، كان هناك الكثير من قذائف foraminifera في الوحل لجميع هذه عمليات إعادة البناء في الموقع فحصنا بالقرب من تسمانيا.
إعادة بناء التركيزات الكيميائية القديمة
باستخدام كيمياء foraminifera ، قمنا بإعادة بناء التغييرات في تركيزات أيون كربونات (والتي ترتبط إلى حد كبير بالكربون) ، والفوسفات والأكسجين في قاع المحيط بالقرب من تسمانيا خلال نهاية العصر الجليدي الأخير قبل حوالي 20000 إلى 10،000 عام. تُعرف هذه الفترة باسم آخر الانحدار.
استنادًا إلى عمليات إعادة البناء هذه ، قمنا بحساب كمية CO₂ التي تم إطلاقها من المحيط الجنوبي القطبي خلال آخر انخفاض.
جاء بعض من هذا CO₂ من العمليات البيولوجية – التغييرات في كمية الكربون المستخدمة من قبل الكائنات المجهرية التي تعيش بالقرب من سطح المحيط. كان الباقي من العمليات الفيزيائية – جزيئات CO₂ التي تهرب من مياه البحر مباشرة إلى الهواء.
لقد وجدنا أن العمليات البيولوجية كانت أكثر أهمية لإصدارات CO₂ خلال المراحل المبكرة من التنزه ، في حين أن العمليات المادية ساهمت أكثر خلال المراحل اللاحقة.
فلماذا هذا مهم؟
يستخدم العلماء نماذج المناخ للتنبؤ بالمناخ المستقبلي وإعادة إنتاج تغييرات CO₂ في الغلاف الجوي.
توفر نتائجنا أهداف اختبار لنماذج المناخ لإعادة إنتاجها.
سيؤدي التكاثر الأفضل للتغييرات السابقة إلى تحسين تصميم نموذج المناخ للتنبؤ بالتغيرات المستقبلية.
سيساعدنا ذلك على فهم كيف يمكن أن تؤثر التغييرات المستقبلية في المحيط الجنوبي القطبي على كوكس في الغلاف الجوي ، مما يساهم في وضع خطط فعالة للتخفيف من انبعاثات CO₂.
Yuhao Dai هو زميل أبحاث في علوم الأرض في الجامعة الوطنية الأسترالية.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة بموجب ترخيص المشاع الإبداعي. اقرأ المقال الأصلي.
[ad_2]
المصدر