استطلاع حول المناخ المتطرف
أخبار العلوم تجمع أسئلة القراء حول كيفية التكيف مع تغير المناخ على كوكبنا.
ماذا تريد أن تعرف عن الحرارة الشديدة وكيف يمكن أن تؤدي إلى أحداث مناخية متطرفة؟
“[النتائج] تبني صورة ناشئة تشير إلى أن الانقراض كان أكثر تعقيدًا مما كنا نعتقد سابقًا،” يقول إريك غولبرانسون، عالم الجيولوجيا الكيميائية في كلية غوستافوس أدولفوس في سانت بيتر، مينيسوتا، والذي لم يكن مشاركًا في الدراسة الجديدة.
تساءل الباحثون لماذا كانت فترة الانقراض الكبرى التي حدثت عند حدود العصرين البرمي والترياسي قاسية جدًا على الحياة على الأرض. “لدينا ارتفاع عالمي حاد في درجات الحرارة، ولكن لدينا أيضًا فترات أخرى من الاحترار العالمي في السجل الجيولوجي لم تؤثر بشكل سيء على النظم البيئية كما حدث خلال هذه الفترة”، يقول عالم الحفريات ديفيد بوند من جامعة هال في إنجلترا.
بينما كان الارتفاع الحاد في درجة حرارة سطح البحر بالإضافة إلى انهيار قدرة المحيطات الأكثر دفئًا على الاحتفاظ بالأكسجين المذاب سيكون له تأثير مدمر على الكائنات البحرية، لم يكن واضحًا ما الذي أدى إلى انقراض الحياة على اليابسة أو لماذا لم تتمكن هذه الكائنات من الانتقال ببساطة إلى الأقطاب الأكثر برودة.
قد يكمن جزء من الإجابة في تقلبات المناخ القديمة قصيرة الأمد.
“تهتم الأنواع بالمناخ، لكن ما تهتم به حقًا هو الطقس”، يقول ألكسندر فارنسورث، نموذج المناخ القديم بجامعة بريستول في إنجلترا. تشمل هذه التقلبات اهتزازات مناخية تتراوح بين سنوات بدلاً من مئات الآلاف أو أكثر. فعلى سبيل المثال، ظاهرة النينيو- oscillation الجنوبية الحالية – وهي احترار دوري للمحيط الهادئ الاستوائي الذي يجلب الحرارة والجفاف لشمال أمريكا الشمالية ويخفف موسم الأعاصير الأطلسية ويتسبب بالجفاف والفيضانات عالميًا - تستمر حوالي عام واحد.
قام فارنسورث وبوند وفريق دولي من الزملاء بإعادة بناء شكل هذه الأنماط المناخية قبل أكثر من 250 مليون سنة. حسب الفريق درجات حرارة مياه البحر باستخدام نسب أشكال مختلفة من الأكسجين الموجودة في الأسنان المتحجرة لكائنات الكونودونت القديمة. مع هذه البيانات بالإضافة إلى محاكاة الكمبيوتر المحدثة لدوائر الغلاف الجوي والمحيطات للأرض ، أنتج الفريق صورة أكثر تماسكاً للمناخ خلال فترة الانقراض الكبرى. وقد ساعد ذلك ، كما يقول فارنسورث ، بفهم أحدث وأكثر دقة لما كانت عليه القارات وحوض المحيط عند نهاية العصر البرمي ، مما يؤثر على الدوائر الجوية والمائية العالمية.
عندما تضاعفت مستويات ثاني أكسيد الكربون لأول مرة تقريباً من 410 إلى 860 جزءً لكل مليون وارتفعت درجات الحرارة العالمية ، وجدت المجموعة أن فترات الاحترار الشبيهة بالنينيو التي نشأت أساساً فوق المحيط العملاق للبرمي “بانثالاسيا” أصبحت أكثر كثافة. (بالمقارنة ، فإن مستويات CO₂ الحالية تدور حول 422 ppm.) مع مرور الوقت ، طالت التقلبات أيضًا وأحياناً استمرت لمدة تصل إلى عقد كامل.
كانت آثار هذه الظواهر الضخمة للنينيو ستصبح بسرعة أكبر مما يمكن للكائنات الأرضية تحمله. بينما كانت الغابات التي تمتص ثاني أكسيد الكربون تتعرض للاحتراق وتموت تدريجيًا ، انخفض عدد غازات الدفيئة المسحوبة خارج الغلاف الجوي, كما يقول فارنسورث, مما خلق دورة ذاتية الاستمرار حيث استمرت البراكين بضخ الغازات الدافئة.
“تحصل المزيد من الاحترارات, المزيد من موت النباتات, أقوى نينيوس, ارتفاع درجات الحرارة عالميًّا, مزيدٌ مِن التطرفِ الطقسي مرة أخرى , مما يؤدي الى مزيدٍ مِن الموت,” يضيف فارنسورث . ستعاني مساحات شاسعة مِن الكرة الأرضية مِن حر شديد وجفاف ونيران ثم تفيض بالمياه بشكل دراماتيكي .
في النهاية اجتاح الحر المناطق العليا تاركاً أماكن قليلة للهروب منها وسط جو متزايد العدوانية.
“أصبح الجو حار جداً أينما كان , وهذا هو السبب وراء عدم تمكن [الأنواع] ببساطة الانتقال شمالا وجنوبا,” يوضح بوند .
في النهاية , العديد مِن الأنواع ببساطة لم تتمكن مِن التكيف مع هذا الصعود والهبوط المُناخي .
الآن بعد أن تُظهر النتائج صورة عالية الدقة عن كيفية تسبب الاحترار بانقراض جماعي عند نهاية العصر البرمي , قد يكون هناك طريقة لرؤية تلك التقلبات السريعة للمناخ نفسها داخل السجل الأحفوري . يشير غولبرانسون الى أنه قد تظهر سجلات سنوية محفوظة داخل صواعد الكهوف الأحفورية وحلقات الأشجار أدلة عن ظواهر النينيو الضخم .
“نحتاج لتحديد مواقع تلك الإشارات داخل السجل الأحفوري . نحتاج لرؤيتها ضمن الكائنات التي عاشت ومرت عبر الانقراض,” كما قال .
يتطلع بوند لمعرفة الميزات الفيزيائية والنظام البيئي الفطرية التي جعلت بعض الفترات التاريخية للأرض أكثر مرونة أمام كارثة الفوضى المناخية بينما جعلتها الأخرى أكثر عرضة للانقراض الجماعي.
