اكتشاف سبب تحوّل الأرض إلى كرة ثلجية عملاقة

استخدم علماء الجيولوجيا الأستراليون نمذجة الصفائح التكتونية لتحديد السبب الأرجح وراء مناخ العصر الجليدي الشديد في تاريخ الأرض، منذ أكثر من 700 مليون سنة.

وكانت الأرض عبارة عن كرة ثلجية ضخمة، واستمر العصر الجليدي، المعروف أيضا باسم حقبة السقيط وحقبة الدميك، منذ 717 إلى 660 مليون سنة، أي قبل وجود الديناصورات أو الحياة النباتية المعقدة على الكوكب.

وفي الدراسة الجديدة، حدد الجيولوجيون الأستراليون أن "ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو السبب وراء مناخ العصر الجليدي".

وكشف الفريق أن العصر الجليدي بدأ تقريبا عندما كان هناك انخفاض غير مسبوق في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البركانية، وظلت هذه الانبعاثات منخفضة طوال مدة التجميد بأكملها.

وقالت الدكتورة أدريانا دوتكيويتز، المؤلفة الرئيسية للدراسة: "نعتقد الآن أننا حللنا اللغز. انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البركانية انخفضت تاريخيا بمساعدة التجوية (عملية تفتت وتحلل) لكومة كبيرة من الصخور البركانية في ما يعرف الآن بكندا، وهي عملية تمتص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي".

ويعد ثاني أكسيد الكربون أحد غازات الدفيئة، وعندما يدخل ضوء الشمس إلى الغلاف الجوي، ويرتد عن سطح الأرض، تمتص غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون هذا الإشعاع وتعيد إصداره، وبالتالي تظل الحرارة.

وانخفاض ثاني أكسيد الكربون يعني حرارة أقل، ما سيؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الأرض.

وأوضحت الدكتورة دوتكيفيتش: "لقد تم اقتراح أسباب مختلفة لتحفيز ونهاية هذا العصر الجليدي الشديد، ولكن الجانب الأكثر غموضا هو سبب استمراره لمدة 57 مليون سنة، وهي فترة زمنية يصعب علينا نحن البشر أن نتخيلها".

واستخدم الفريق نماذج الكمبيوتر EarthByte من جامعة سيدني للنظر في سبب هذا العصر الجليدي الضخم.

وكشف نموذج الصفائح التكتونية عن تطور القارات وأحواض المحيطات بعد تفكك قارة عملاقة أخرى، تسمى رودينا.

ومن خلال نموذج حاسوبي قام الفريق بحساب إطلاق ثاني أكسيد الكربون من البراكين تحت الماء على طول تلال وسط المحيط، حيث تنفصل الصفائح وتتكون قشرة محيطية جديدة.

وأوضحت الدكتورة دوتكيفيتش: "في هذا الوقت، لم تكن هناك حيوانات متعددة الخلايا أو نباتات برية على الأرض. إن تركيز غازات الدفيئة في الغلاف الجوي تم تحديده بالكامل تقريبا بواسطة غازات ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من البراكين وعمليات التجوية الصخرية السيليكاتية التي تستهلك ثاني أكسيد الكربون".

وقال المؤلف المشارك البروفيسور ديتمار مولر، من جامعة سيدني: "لقد حكمت الجيولوجيا المناخ في هذا الوقت. نعتقد أن العصر الجليدي قد بدأ نتيجة لضربة مزدوجة، حيث أدت إعادة تنظيم الصفائح التكتونية إلى تقليل تفريغ الغازات البركانية إلى الحد الأدنى، بينما بدأت في الوقت نفسه مقاطعة بركانية قارية في كندا في التآكل، ما أدى إلى استهلاك ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وكانت النتيجة أن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي انخفض إلى مستوى يبدأ فيه التجمد، والذي نقدر أنه أقل من 200 جزء في المليون، أي أقل من نصف مستوى اليوم".

واليوم، على الرغم من انخفاض النشاط البركاني، فإن انبعاثات الكربون الناجمة عن النشاط البشري تتسبب في ارتفاع حرارة الكوكب.

قد يهمك ايضاً

نباتات مجمدة منذ قرون خلال العصر الجليدي تعود إلى الحياة

بحث يكشف أن احتراق الوقود الأحفوري يؤجل العصر الجليدي المقبل