تمكن الباحثون من تحديد مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على مدى 2.1 مليون سنة الماضية بأدق التفاصيل حتى الآن من خلال تحليل قذائف العوالق أحادية الخلية. سلطت النتائج التي توصلوا إليها الضوء الجديد على دور ثاني أكسيد الكربون في دورات التبريد والاحترار في الأرض ، مما يؤكد شكوك العديد من الباحثين في أن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون تزامنت مع فترات أكثر دفئًا خلال فترة الدراسة. ولكنه يستبعد أيضًا انخفاض ثاني أكسيد الكربون باعتباره سببًا في نمو جليد الأرض لفترة أطول وأكثر كثافة منذ حوالي 850.000 سنة.
أظهرت الدراسة ، التي نشرت في عدد 19 يونيو من مجلة ساينس ، أن مستويات ذروة ثاني أكسيد الكربون خلال 2.1 مليون سنة الماضية بلغ متوسطها 280 جزءًا في المليون فقط. ولكن اليوم ، يبلغ ثاني أكسيد الكربون 385 جزءًا في المليون ، أو أعلى بنسبة 38٪. هذا الاكتشاف يعني أن الباحثين سيحتاجون إلى النظر إلى الوراء في الوقت المناسب لتغير المناخ في العصر الحديث.
في الدراسة ، أعادت Bärbel Hönisch ، عالمة الكيمياء الجيولوجية في مرصد Lamont-Doherty Earth ، وزملاؤها بناء مستويات ثاني أكسيد الكربون من خلال تحليل قذائف العوالق أحادية الخلية المدفونة تحت المحيط الأطلسي ، قبالة ساحل إفريقيا. من خلال تأريخ الأصداف وقياس نسبتها من نظائر البورون ، تمكنوا من تقدير كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء عندما كانت العوالق على قيد الحياة. سمحت لهم هذه الطريقة برؤية المزيد من السجلات الدقيقة المحفوظة في نوى الجليد القطبي ، التي تعود إلى 800000 سنة فقط.
منذ حوالي 850،000 سنة ، تحولت دورات المناخ على الأرض من هيمنتها بدورات 40،000 سنة ، إلى دورات 100،000 سنة أقوى في الأوقات الأخيرة. تسمى الفترة الزمنية من 800 إلى 1000 kyr قبل انتقال منتصف العصر البليستوسيني ، وبما أن إيقاعات مدار الأرض لم تتغير ، فقد عزا بعض العلماء هذا التحول إلى انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون. ولكن وجدت الدراسة أن ثاني أكسيد الكربون كان ثابتًا خلال هذا التحول ومن غير المحتمل أن يكون قد أثار التغيير.
قال هونيش: "أشارت الدراسات السابقة إلى أن ثاني أكسيد الكربون لم يتغير كثيرًا خلال العشرين مليون سنة الماضية ، لكن القرار لم يكن عاليًا بما يكفي ليكون نهائيًا". "تخبرنا هذه الدراسة أن ثاني أكسيد الكربون لم يكن العامل الرئيسي ، على الرغم من أن بياناتنا لا تزال تشير إلى أن غازات الدفيئة والمناخ العالمي مرتبطان ارتباطًا وثيقًا."
يعتقد أن توقيت العصور الجليدية يتم التحكم فيه بشكل رئيسي من خلال مدار الأرض وميلها ، والذي يحدد مقدار ضوء الشمس الذي يسقط على كل نصف الكرة الأرضية. قبل مليوني سنة ، خضعت الأرض لعصر جليدي كل 41000 سنة. لكن منذ حوالي 850.000 سنة ، نمت الدورة إلى 100000 سنة ، ووصلت الصفائح الجليدية إلى مدى أكبر مما كانت عليه في عدة ملايين من السنين - وهو تغير كبير جدًا لا يمكن تفسيره بالتنوع المداري وحده.
إن التخفيض العالمي في ثاني أكسيد الكربون هو مجرد نظرية واحدة مقترحة للانتقال. تشير نظرية ثانية إلى أن تقدم الأنهار الجليدية في أمريكا الشمالية جردت التربة في كندا ، مما تسبب في تراكم جليد سميك وطويل الأمد على الصخور الأساسية المتبقية. تتحدى نظرية ثالثة كيفية حساب الدورات ، وتتساءل عما إذا كان الانتقال حدث على الإطلاق.
يقول ريتشارد آلي ، عالم الجليديات في جامعة ولاية بنسلفانيا ، الذي لم يشارك في البحث ، إن مستويات ثاني أكسيد الكربون المنخفضة التي حددتها الدراسة خلال 2.1 مليون سنة الماضية تجعل مستويات العصر الحديث ، التي يسببها التصنيع ، تبدو أكثر تشويهًا.
"نحن نعلم من النظر إلى سجلات المناخ الأقدم بكثير أن الزيادة الكبيرة والسريعة في C02 في الماضي (قبل حوالي 55 مليون سنة) تسببت في انقراض كبير في مخلوقات المحيط التي تعيش في القاع ، وأذابت الكثير من الأصداف عندما أصبح المحيط حامضيًا ، " هو قال. "نحن نتجه في هذا الاتجاه الآن."
كانت فكرة تقريب مستويات ثاني أكسيد الكربون السابقة باستخدام البورون ، وهو عنصر تم إطلاقه عن طريق انفجار البراكين واستخدامه في الصابون المنزلي ، رائدًا على مدى العقد الماضي من قبل مؤلف الورقة غاري هيمينغ ، الباحث في لامونت دوهرتي وكوينز كوليدج. مؤلفو الدراسة الآخرون هم جيري ماكمانوس ، أيضًا في لامونت. ديفيد آرتشر في جامعة شيكاغو ؛ ومارك سيدال من جامعة بريستول بالمملكة المتحدة.
المصدر: EurekAlert
