أقدم أرشيف لتغير المناخ على كوكب الأرض

نجح فريق من الباحثين في رسم الخريطة الزمنية لهطول الأمطار في آسيا الوسطى على مدار 5 ملايين سنة من خلال تسلسل رسوبي بسمك 80 مترًا في وادي "تشارين كانيون" بكازاخستان.

ووفرت الرواسب للباحثين من معهد "ماكس بلانك" للكيمياء في ماينز بألمانيا، الحلقة المفقودة لفهم أثر العلاقة بين اليابسة والمياه على المناخ. وتقول " شارلوت برودوم"، الباحثة في جامعة لوزان، إن التسلسل الرسوبي في " تشارين كانيون" يوفر سجلًا مستمرًا يبلغ 5 ملايين سنة من تغير المناخ. وهذا أمر نادر الحدوث على اليابسة، إذ توفر طبقات الغبار والتربة في تسلسل الطبقات الصخرية الرسوبية أول دليل موثوق به، في مكان واحد، على التفاعلات الطويلة الأجل بين النظم المناخية الرئيسية في القارة الأوراسية. 

وركز الباحثون في دراستهم على حقبتي البليوسين والبليستوسين. ويمثل عصر البليوسين، أفضل نظير للظروف المناخية لحقبة الأنثروبوسين (بداية تأثير البشر على المناخ)، إذ كانت هذه الفترة الزمنية الجيولوجية هي المرة الأخيرة التي كان فيها تركيز ثاني أوكسيد الكربون في الغلاف الجوي مشابهاً لليوم بنحو 400 جزء في المليون.

وبحسب " برودوم" فإن رواسب "تشارين كانيون" ضرورية للغاية من أجل فهم المناخ المستقبلي، إذ لا يُعرف حتى الأن الكثير عن الدور الذي تلعبه آسيا الوسطى في تطور المناخ العالمي في الماضي والحاضر، في المقابل فإن أهمية ردود الفعل المناخية التي نشأت على اليابسة - وليست في المحيطات أو البحيرات أو قلب الجليد - ظلت غير مستكشفة إلى حد كبير. وتوضح الباحثة" كاثرين فيتزسيمونز" أن " تشارين كانيون" هي منطقة مثالية لدراسة آليات التغذية المرتدة للمناخ على المدى الطويل، إذ تم تشكيل المناخ شبه الجاف للوادي، ومناظره الطبيعية من خلال التفاعل بين خطوط العرض الغربية الوسطى والجبهات القطبية في خطوط العرض العالية، ومن خلال الرواسب المنقولة من جبال تيان شان القريبة.

وقد فحص الباحثون التتابع الرسوبي، الذي يبلغ سمكه 80 مترًا، ومن خلال قياس التركيزات النسبية للنظائر داخل كربونات التربة. حددت مجموعة من التحليلات المغناطيسية القديمة والتأريخ المطلق لليورانيوم والرصاص ومعدلات التراكم لسجل الرواسب. وكشفت عينات التربة عن منطقة تتميز بجفاف متزايد على مدى الخمسة ملايين سنة الماضية. إذ كانت التربة في أوائل العصر البليوسيني، أكثر رطوبة بشكل ملحوظ مما كانت عليه في العصور اللاحقة أو من مناخ اليوم. وقد توقفت بسبب التقلبات المناخية القصيرة الأجل التي توفر رؤى حول التفاعل بين الرياح الغربية في منتصف خط العرض ونظام الضغط العالي في سيبيريا.

 تقول "فيتزسيمونز" "نحن على ثقة من أن التغييرات في رطوبة التربة التي وجدناها في موقعنا يمكن استخدامها أيضًا كبديل لنشاط نهر سيبيريا في الشمال". والمناخ المائي في " تشارين كانيون " يعكس مناخ السهوب إلى الشمال، حيث يتدفق عدد من أنهار سيبيريا الكبيرة، هذه تتأثر بالمثل بديناميات الكتل الهوائية العالية والغربية في سيبيريا. تبرز إحدى المراحل الخاصة التي يكون فيها هذا الارتباط مهمًا: فترة مستدامة من الظروف الرطبة في " تشارين كانيون" قبل التجلد العالمي الأول قبل حوالي 3.3 مليون سنة. من المحتمل أن تكون هذه الظروف الرطبة قد امتدت إلى أنهار سيبيريا إلى الشمال، والتي ربما يكون تدفق المياه العذبة إلى المحيط المتجمد الشمالي قد خرق نقطة تحول لتكوين الجليد البحري المتزايد على نطاق واسع.  ويؤكد الباحثون أن المعلومات المأخوذة من أرشيف المناخ الأرضي الأكثر اكتمالاً على مدار الخمسة ملايين سنة الماضية توفر أساسًا قيمًا للغاية لنماذج المناخ المستقبلية. 

المصدر: Eurekalert