ذات مرة ، نمت غابة مطيرة بالقرب من قاع العالم.
للعثور على بقايا منه ، استكشف الباحثون قاع البحر بالقرب من القارة القطبية الجنوبية. في الرواسب المدفونة هناك ، وجدوا حبوب لقاح قديمة. اكتشفوا أيضًا جذورًا متحجرة وأدلة كيميائية لغابة متنوعة. ازدهرت هذه الأخشاب على بعد أقل من ألف كيلومتر من القطب الجنوبي. هذا فقط أكثر بقليل من 600 ميل. إنها تقريبًا المسافة من مدينة نيويورك إلى نوكسفيل ، تين.
تقدم الرواسب لمحة عما كانت عليه الأرض في الماضي البعيد. إنه يوضح مدى دفء الكوكب خلال منتصف العصر الطباشيري. كان ذلك قبل ما بين 92 مليون و 83 مليون سنة. من الآثار المدفونة للنباتات ، أعاد العلماء بناء ما كان يجب أن يكون عليه المناخ في ذلك الوقت.
كان متوسط درجات الحرارة السنوية في الغابة حوالي 13 درجة مئوية ، أو 55 درجة فهرنهايت. يمكن أن تصل درجات الحرارة في الصيف إلى 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت). هذا دافئ جدًا مقارنة بمدى برودة القارة القطبية الجنوبية الآن.
وصف الفريق النتائج التي توصلوا إليها في 2 أبريل الطبيعة .
درجات الحرارة ليست مفاجأة كبيرة. كان منتصف العصر الطباشيري واحدًا من أكثر الكائنات دفئًا على وجه الأرض خلال 140 مليون سنة الماضية. يعتمد هذا التقدير على دراسة الحفريات ورواسب قاع البحر التي تم جمعها بالقرب من خط الاستواء. كانت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الهواء في ذلك الوقت مرتفعة. كانوا على الأقل 1،000 جزء في المليون. (متوسط مستويات اليوم أقل بنحو 407 جزء في المليون. وهذا أعلى مستوى كانت عليه في أي وقت خلال 800000 عام الماضية.)
الشرح:الاحتباس الحراري وتأثيرات الاحتباس الحراري
لكن القارة القطبية الجنوبية القديمة لم تكن دافئة فقط. كانت غابة. ولكي تزدهر الأشجار بعيدًا جنوبًا ، كان لابد من حدوث شيء آخر. كان لابد من وجود ظروف أكثر فاعلية لغازات الاحتباس الحراري. كان من الممكن أن يحتوي الهواء على غازات أكثر ، مثل ثاني أكسيد الكربون - أكثر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. يمكن أن تكون مستويات ثاني أكسيد الكربون بين 1120 و 1680 جزء في المليون ، كما يقول يوهان كلاجس. وهو عالم جيولوجي بحري يعمل في معهد ألفريد فيجنر في بريمرهافن بألمانيا.
ويوضح أنه مثلما هو الحال الآن تمامًا ، كان القطب الجنوبي منذ ملايين السنين يحصل على القليل من الضوء - لا شيء تقريبًا لمدة أربعة أشهر في السنة. ومع ذلك ، فإن القارة القطبية الجنوبية في ذلك الوقت "لا يزال من الممكن أن تتمتع بمناخ معتدل" ، كما يقول كلاجيس. "إنه يوضح لنا القوة القصوى لثاني أكسيد الكربون - ما يمكن أن يفعله ثاني أكسيد الكربون حقًا." جعل الغاز من الممكن للغابة أن تنمو.
العودة بالزمن
كان كلاجس جزءًا من الفريق الذي اكتشف أن القارة القطبية الجنوبية بها غابة. استعادت المجموعة نواة من مادة تشبه التربة. كان طوله 30 مترا (98 قدما). أخذ الباحثون اللب من داخل بحر أموندسن. هذا بالقرب من المكان الذي يذوب فيه الماء من ثويتس والأنهار الجليدية لجزيرة باين يصب في البحر. يقول كلاجس إن الباحثين كانوا يعرفون أن اللب كان مميزًا قبل أن يدرسوه عن كثب. كان هذا ما رأوه في قاع ثلاثة أمتار من الرواسب. يأتي من وقت في منتصف العصر الطباشيري. وأظهرت آثار الجذور.
يقول كلاجس:"لقد رأينا العديد من النوى من القارة القطبية الجنوبية ، لكننا لم نر شيئًا من هذا القبيل".
كان اللب يحتوي على حبوب اللقاح أيضًا. كل هذا يشير إلى أن القارة القطبية الجنوبية كانت ذات يوم غابة مليئة بالصنوبريات والسراخس والشجيرات المزهرة. كانت هناك أيضًا حصائر من البكتيريا. لكن الرواسب لم تظهر أي آثار للملح. هذا يعني أنه كان من الممكن أن يكون مستنقعًا للمياه العذبة.
تشير بيانات الغابة أيضًا إلى شيء آخر. يقول كلاجس إنهم يقدمون دليلًا على أن القارة القطبية الجنوبية كانت خالية إلى حد كبير من الجليد خلال منتصف العصر الطباشيري. لم يكن ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وحده كافياً لإبقاء المنطقة معتدلة بالقرب من القطب. وإذا كانت تحتوي على صفيحة جليدية ، فإن كل هذا البياض كان سيعكس الكثير من ضوء الشمس القادم إلى الفضاء. هذا من شأنه أن يحافظ على برودة الأرض.
الشرح:الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية
كان لغطاء النبات تأثير معاكس. يمتص ويحافظ على حرارة الشمس. وهذا من شأنه أن يزيد من ارتفاع درجة حرارة الدفيئة. مع وجود المزيد من النباتات وعدم وجود جليد ، سيكون الغلاف الجوي أكثر دفئًا. كان من شأنه أن يسمح للأشجار بالازدهار.
جوليا ويلنر عالمة جيولوجيا في جامعة هيوستن في تكساس ، ولم تشارك في الدراسة. وتضيف أن النتائج تقدم "سجلاً لا لبس فيه ليس فقط للظروف الأكثر دفئًا". كما أنها تشير إلى "نباتات غابات متنوعة" في القطب الجنوبي ، كما تقول.
"هذه الورقة تذكير عظيم ، لمجرد وجود [] قارة تقع في القطب الجنوبي ، [هذا] لا يعني بالضرورة أنه يجب أن يكون هناك جليد في كل مكان" ، كما تقول. وتضيف أنه ليس من الضروري أن تكون باردة بشكل خاص.
المناخ الماضي ، المناخ الحالي
ما الدروس التي يمكن أن تخبرها تلك البيانات القديمة عن تغير المناخ الحديث ، مثل ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وذوبان الأنهار الجليدية؟ من الصعب معرفة ذلك.
الشرح:فهم الصفائح التكتونية
ويشير ويلنر إلى أنه من الصعب إجراء أوجه تشابه مباشرة بين الماضي والحاضر. مستويات ثاني أكسيد الكربون في هواء اليوم أقل بكثير من مستويات منتصف العصر الطباشيري. لا يزالون يتسلقون. وقد تحركت كتل اليابسة القارية على مدى ملايين السنين. لقد تم دفعهم وسحبهم جنبًا إلى جنب مع الصفائح التكتونية الموجودة تحتها. هذه الصفائح هي قطع من القشرة الأرضية تتحرك. أدت تحركاتهم ، جزئيًا ، إلى تغييرات في تدفق مياه المحيطات والهواء.
تسلط الدراسة الضوء على العديد من الميزات المهمة للمناخ بشكل عام. الغطاء الجليدي هو واحد منهم. يقول ويلنر ، سواء كان هناك الكثير من الجليد أو القليل من الأمور. ما هو الدور الذي قد تلعبه هذه الميزات في المستقبل غير واضح حتى الآن. يمكن للصفائح الجليدية الموجودة في القارة القطبية الجنوبية ، على سبيل المثال ، أن تحد نظريًا من الاحترار الجامح لظاهرة الاحتباس الحراري. وقد يحدث ذلك حتى مع استمرار ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
يوافق كلاجس. يقول:"الجليد الموجود على الكوكب هو هدية كبيرة". "وعلينا أن نفعل كل ما في وسعنا للحفاظ عليه".
