الشعب المرجانية القديمة تروي تاريخ الأحداث المناخية

الشعب المرجانية القديمة تروي تاريخ الأحداث المناخية

تسجل درجة حرارة مياه البحر حولها
الاثنين - 26 شعبان 1441 هـ - 20 أبريل 2020 مـ رقم العدد [ 15119]
الحفريات المرجانية تحكي تاريخ الأحداث المناخية (مختبر كيم كوب)
القاهرة: حازم بدر

مثلما توصلت دراسات حديثة إلى أن أسنان الإنسان يمكن أن تكون بمثابة الأرشيف الذي يسجل الأحداث المهمة في حياة البشر، أثبتت دراسة نشرتها دورية «ساينس»، في 27 مارس (آذار) الماضي، أن الشعاب المرجانية يمكنها القيام بذلك للتنبؤ بدرجات حرارة المحيطات في منطقة المحيط الهادي الاستوائية النائية التي كانت سائدة منذ مئات السنين.
وخلال الدراسة التي قادها باحثون من جامعتي رايس وجورجيا الأميركيتين، وجد الباحثون أن الشعاب المرجانية يمكنها مساعدة العلماء في تحسين نماذجهم لكيفية تأثير الظروف المتغيرة في المحيط الهادي، لا سيما الانفجارات البركانية، على حدوث أحداث «النينيو» التي تعد محركات رئيسية للمناخ العالمي.
و«النينيو» ظاهرة مناخية عالمية، يؤثر خلالها تغير الحرارة في أحد المحيطات على الجو بمنطقة أخرى بعيدة، وتتصف بانتقال كتل هائلة من المياه الحارة في المحيط الاستوائي من الشرق إلى الغرب.
ووجد الباحثون أن نسبة نظائر الأكسجين المعزولة في الشعاب المرجانية، وهو مقياس دقيق لدرجات حرارة المحيط التاريخية، لا تظهر أي ارتباط بين تقديرات جزيئات الكبريتات المنبعثة في الغلاف الجوي من خلال الانفجارات البركانية الاستوائية وأحداث النينيو.
وربطت دراسات النماذج المناخية السابقة بين الانفجارات البركانية التي تزيد من هباء الكبريت في الغلاف الجوي، وبين زيادة فرص حدوث ظاهرة النينيو، ولكن القدرة على تحليل الظروف المناخية القائمة على نظائر الأكسجين المحاصرة في الشعاب المرجانية الأحفورية أثبتت أن الانفجارات البركانية غير مؤثرة.
وتقول عالمة المناخ المؤلفة الرئيسية سيلفيا دي، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة «رايس» بالتزامن مع نشر الدراسة: «كثير من دراسات النمذجة المناخية تظهر صلة ديناميكية، حيث يمكن أن تقود الانفجارات البركانية إلى أحداث النينيو. ومن خلال الشعاب المرجانية، يمكننا استرجاع نماذج المناخ لعدة قرون في الماضي، ومحاكاة الانفجارات البركانية في الألفية الماضية».
وتظهر البيانات المرجانية التي جمعتها سيلفيا وفريقها البحثي بشق الأنفس في رحلات إلى المحيط الهادي قليلاً من الصلة بين البراكين المعروفة وأحداث النينيو، حيث تحتوي الشعاب المرجانية، مثلها مثل حلقات الأشجار، على مؤشرات كيميائية ونظائر الأكسجين، التي تكشف عن ظروف المحيطات في الوقت الذي تشكلت فيه.
وحملت الشعاب المرجانية التي تمت دراستها سجلاً لا لبس فيه للظروف خلال أكثر من 500 سنة من الألفية الماضية، ويشمل هذا المدى من الزمن حدوث ثوران كارثي في بركان سامالاس في جزيرة لومبوك الإندونيسية عام 1257.


آلاف التحليلات
وتقول الدكتورة كيم كوب، الباحثة المشاركة بالدراسة، إن تأريخ عينات المرجان القديمة يعتمد على تاريخ دقيق لليورانيوم والثوريوم، يليه الآلاف من التحليلات الطيفية لنظائر الأكسجين المرجانية. وتضيف أن «نظائر الأكسجين 16 إلى الأكسجين 18 تظهر درجة حرارة الماء في الوقت الذي تشكل فيه المرجان، ونسبة هذين النظيرين في الكربونات دالة على درجة الحرارة».
وهذا السجل المرجاني حساس للغاية لأحداث النينيو. وعمل الباحثون على تمديد سجل الشعاب المرجانية هذا ليشمل فترة عرفنا فيها كثيراً من الانفجارات البركانية المتفجرة، خاصة في النصف الأول من الألفية.
وتقول: «أعاد العلماء تحديد توقيت تلك الانفجارات البركانية من السجلات الجليدية، وقارنا توقيت أكبر ثورات البركان بالسجل المرجاني، لمعرفة ما إذا كان لأحداث التبريد البركاني أي تأثير على مناخ المحيط الهادي الاستوائي».
وتطلق بعض البراكين الجسيمات، وخاصة جزيئات الكبريتات، ما يؤدي إلى ظاهرة تسمى دفع كبريت الهباء الجوي إلى طبقة الستراتوسفير، حيث تعكس الجسيمات ضوء الشمس الوارد وتبرد الكوكب على المدى القصير. وتضيف: «لكن تأثير التبريد على منطقة المحيط الهادي الاستوائية غير مؤكد. وتشير دراستنا إلى أن الارتباط بين البراكين وظاهرة النينيو غير موجود».
وعن كيفية الاستفادة من هذه النتائج في فهم الظواهر المناخية الحالية، تقول عالمة المناخ المؤلفة الرئيسية سيلفيا دي لـ«الشرق الأوسط»: «الأحداث المناخية التاريخية السابقة المسجلة في أرشيف الشعاب المرجانية تساعدنا على فهم النظام المناخي، وكيف يتصرف على نطاقات زمنية أطول».
وتضيف: «لدينا فقط بيانات محطة الطقس التي يعود تاريخها إلى عام 1900 تقريباً، وهو ما يمنحنا نحو 120 عاماً من البيانات للعمل معها، لكن يختلف نظام المناخ على نطاقات زمنية أطول، فليس لدينا فهم كامل لكيفية تفاعل المناخ مع الاضطرابات الرئيسية، مثل التبريد البركاني، وهناك كثير من ردود الفعل في النظام المناخي التي تتفاعل جميعها، لذا فإن دراسة الأحداث المناخية في الماضي، على مدار 1000 عام مضى، يساعدنا على توسيع معرفتنا بفيزياء النظام المناخي، ويعطينا معالجة أفضل لكيفية تغير المناخ الآن، ويساعدنا على وضع تنبؤات أكثر دقة».
وكما كان المرجان في الماضي أرشيفاً للمعلومات، توضح سيلفيا أن المرجان الحالي يسجل معلومات حول درجة حرارة مياه البحر التي ينمو فيها، ويحافظ على الحلقات السنوية للنمو في هياكله، تماماً مثل الأشجار. ويعتمد التركيب الكيميائي للهياكل على درجة حرارة الماء، وهكذا يمكننا معرفة درجات الحرارة في الوقت الذي كان يعيش فيه المرجان.


اختيارات المحرر

الوسائط المتعددة