يعتقد العلماء أنهم اكتشفوا أدلة على أقدم الأنهار الجليدية التي تم العثور عليها على الإطلاق في الصخور القديمة المليئة بنظائر الأكسجين الموجودة تحت أكبر رواسب الذهب في العالم جنوب أفريقيا.
ويمكن أن يضيف الاكتشاف الجديد سطورًا جديدة إلى فصل مبكر من تاريخ الأرض المضطرب. كما قد يفسر كيفية تشكل تلك الحقول الذهبية.
من أجل ذلك، قام فريق بقيادة عالم الجيولوجيا الأثري بجامعة جوهانسبرغ أكسل هوفمان بتحليل طبقات الصخور الواقعة بالقرب من ديربان على الساحل الشرقي لجنوب أفريقيا والتي تحتوي على رواسب جليدية يقدر عمرها بـ 2.9 مليار سنة، ما يجعلها الأقدم على وجه الأرض. فلقد مرت الصخور القديمة بوقت طويل لمجموعة متنوعة من التغيرات الجيولوجية. ولحسن الحظ ، فإن«Pongola Supergroup»، كما تُعرف طبقات الصخور، بالكاد تعرضت للاضطراب منذ أن تم وضعها مع فيضان بحر داخلي طوال تلك السنوات. حسب ما توضح إيليا بيندمان الجيولوجية بجامعة أوريغون قائلة «هذه واحدة من المناطق القليلة التي ظلت سليمة إلى حد ما ولم تتغير منذ بدايات الأرض. وهذه الرواسب عبارة عن أحافير جليدية متحجرة؛ وهي في الأساس الحطام الذي خلفه نهر جليدي حيث يذوب ويتقلص تدريجياً»، وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» العلمي عن «Geochemical Perspectives Letters».
فقد قامت بيندمان وزملاؤها بقياس مستويات نظائر الأكسجين في عينات من الحجر الرملي والصخر الزيتي من مجموعة بونغولا سوبرغروب ووجدوا أن لديها أدنى مستويات الأكسجين -18 من أي رواسب مماثلة تم تحليلها حتى الآن. كما أن لديها أيضًا كميات عالية جدًا من الأكسجين -17؛ ما يشير إلى تشكل الصخور بدرجات حرارة منخفضة.
وفي هذا تقول بيندمان «هذا يعني الثلج. أضف إلى ذلك الدليل الجيوكيميائي مع دليل الركام؛ وهذا يعني أقدم الأنهار الجليدية التي تم العثور عليها حتى الآن على الأرض»، وفق قولها.
قدمت بيندمان النتائج في مؤتمر دولي للكيمياء الجيولوجية في وقت سابق من هذا الأسبوع، بناءً على ورقة تمت مراجعتها أخيرًا بالاشتراك مع هوفمان.
ونظائر الأكسجين هي أنواع مستقرة طويلة العمر من الأكسجين إما «ثقيل» أو «خفيف» اعتمادًا على عدد النيوترونات في نواتها. وعندما يقارن الجيولوجيون وفرتها النسبية في الصخور القديمة، يمكنهم استنتاج الظروف التي تشكلت فيها تلك الصخور.
وكتب بيندمان وهوفمان في ورقتهما «نظرًا لأن التركيب النظيري للأكسجين للمواد السطحية يعتمد بشدة على خط العرض والمناخ، فقد طبقنا تحليل نظائر الأكسجين الثلاثي لفحص أصلها. لأن البيانات تشير إلى تبريد مناخي تدريجي للبيئات السطحية بلغ ذروته في الظروف الجليدية قبل 2.9 مليار سنة». ويثير موقع هذه الأنهار الجليدية أسئلة مثيرة للاهتمام حول فترات التبريد في الماضي القديم؛ فلقد تجمد كوكبنا مرتين على الأقل في تاريخه منذ 650 و 700 مليون عام تقريبًا. لكن البحث يتساءل عما إذا كانت «كرة الثلج» هذه عبارة عن أرض قاحلة مجمدة تمامًا أو تشبه إلى حد كبير كرة طينية، ما يترك مجالًا للنقاش حول المدى الذي يمكن أن يتجمد فيه كوكبنا.
وفي ذلك يقول هوفمان «يعتقد العلماء أن هذا (التجلد شبه العالمي) ربما حدث في مناسبتين في الماضي القريب. فإذا كان الأمر كذلك؛ فستكون هذه أول فترة تبريد عالمي يتم تسجيلها. اما الاحتمال الآخر فهو أن القارة التي أدت إلى ظهور جنوب إفريقيا كانت أقرب إلى القطبين في وقت تجمدها»،
ويضيف هوفمان «ان كلا الاحتمالين مثير للاهتمام علميًا. لكن انتزاع الأسرار الصخرية من أعماق الزمن ليس بالأمر السهل، ولن تعيد دراسة واحدة كتابة تاريخ الأرض المبكر».
وفي تعليق على هذا الأمر، يقول أندري بيكر عالم الكيمياء الجيولوجية بجامعة كاليفورنيا بريفرسايد الذي لم يشارك في العمل «إن البحث من المرجح أن يطلق دراسات متابعة». وتابع «لقد نوقشت الأدلة على التجلد في هذا العصر بشدة ومناقشتها على مدى عقود بناءً على أدلة رسوبية . لكن، مع ذلك لا يمكن لعلماء الجيولوجيا أن يستنتجوا الكثير إلا من الطريقة التي تتكدس بها طبقات الرواسب والصخور فوق بعضها البعض، أو طريقة تقطيعها بالجليد القديم». مرجحا أن «تحليل بيندمان وهوفمان لنظائر الأكسجين يضيف خطًا جديدًا تمامًا من الأدلة إلى هذه الحجة بأن ما نبحث عنه هو آثار للأنهار الجليدية القديمة بشكل لا يصدق. وبعبارة أخرى، يجب أن نتوقع أن يتم فحص هذه النتائج الجديدة عن كثب».
