Language
Country/Area
No result found
أسرار الأرض القديمة: لماذا يعد انحراف نظائر الكربون مفاجئًا للغاية بين 230 و210 مليون سنة مضت؟
تعد التغيرات في نظائر الكربون عبر تاريخ الأرض مؤشرا مهما لدراسة دورة الكربون العالمية. وعلى وجه الخصوص، أظهر حدث نظائر الكربون لوماجندي-جاتولي (LJE) الذي حدث منذ ما بين 230 و210 مليون سنة انحرافًا مذهلاً في نظائر الكربون، مما كشف عن العديد من أسرار الأرض القديمة. خلال هذه الفترة، تراوحت قيم δ13C في الصخور الكربونية البحرية من +5 إلى +30‰، وهو ما يختلف كثيرًا عن اتجاهات نظائر الكربون التي لاحظناها حتى الآن.
خلال هذه الفترة، ربما زادت كمية الكربون العضوي المدفون بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات، وامتدت العملية بأكملها على مدى ملايين السنين.يقوم العلماء بتحليل قيم δ13C في صخور الكربونات المحيطية للحصول على نظرة ثاقبة حول تطور دورة الكربون العالمية. لا يقتصر تدفق الكربون على التفاعل بين الغلاف الجوي والمحيط والأرض فحسب، بل يعكس أيضًا أهمية العمليات مثل التمثيل الضوئي والتنفس وإذابة المعادن في هذا الحدث. مع حصولنا على فهم أفضل لحركة الكربون، أصبحنا أكثر وعياً بتأثيرها على تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض، مما يؤثر بدوره على مناخ الأرض.
أشارت الدراسات الأولية إلى أن القيم المرتفعة لـ δ13C في LJE كانت ترجع فقط إلى الزيادات المحلية في الكربون العضوي في مواقع معينة، ولكن العديد من صخور الكربونات البحرية حول العالم أظهرت زيادات مماثلة بمرور الوقت. وهذا يغير طبيعة حدث لزيادة عالمية.
المنطقة والنطاق الزمني
وبحسب الدراسة، فإن مدة هذا الحدث كانت تقريبًا ما بين 249±9 مليون سنة و128±9.4 مليون سنة، وشملت جميع قارات العالم باستثناء القارة القطبية الجنوبية. خلال هذه الفترة، أدت التغييرات في قيم δ13C الموجودة في مجموعة Ranemosa ومنطقة Funai إلى عدم اقتصار نطاق LJE على منطقة محددة. خلال هذه الفترة، يمكن أن يصل سمك الملف إلى عشرات الأمتار، مما يمنحنا لمحة عن عظمة دورة الكربون في ذلك الوقت.طرق البحث
في علم الجيولوجيا، يعد اختيار الطريقة الصحيحة لتأريخ الطبقات الطبقية أمرا بالغ الأهمية. بالنسبة لتأريخ عمر صخور الكربونات البحرية، تشمل التقنيات المستخدمة بشكل شائع مطيافية الكتلة التأينية الحرارية (TIMS) ومطيافية الكتلة التأينية الحرارية للتخفيف النظيري (ID-TIMS). تعتبر هذه التقنيات ضرورية لتقييم دقة بيانات الكربون ويمكنها التحكم في خطأ القياس لقيم δ13C بما يصل إلى 1‰.تستطيع هذه الطرق فصل وقياس النظائر المختلفة بفعالية عن طريق تبخير العينات في درجات حرارة عالية، مما يكشف عن نسبة الرصاص إلى اليورانيوم في الصخور وبالتالي تحديد عمر الصخور.
أسباب LJE
اقترح المجتمع العلمي مجموعة متنوعة من الفرضيات حول أسباب LJE. تقول إحدى النظريات أن LJE مرتبط بحدث الأكسجين العظيم (GOE)، حيث أدى تخزين الكربون للعمليات البديلة إلى تغيير توازن دورة الكربون، وبالتالي إطلاق المزيد من الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، تم اقتراح عملية أكسدة كربونات الحديد أيضًا لتفسير هذه الظاهرة، لأن كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من هذه العملية تفوق بكثير كمية الأكسجين المستهلكة، مما يعزز دفن المواد العضوية.
تقترح فرضية أخرى أن التغيرات التكتونية الكبرى ربما أدت إلى زيادة إطلاق ثاني أكسيد الكربون البركاني، والذي ساهم أيضًا في ترسب الكربونات والمواد العضوية.
تأثيرات تغير المناخ
ومع قيام LJE بإجراء أبحاث معمقة، فإننا ندرك تدريجيا أن هذا الحدث لم يؤثر على دورة الكربون المبكرة للأرض فحسب، بل وضع أيضا الأساس لتغير المناخ اللاحق. إن كيفية تأثير هذا الحدث النظيري عالي الكربون على قضايا تغير المناخ التي نواجهها حاليًا في المستقبل تستحق منا الاستكشاف والتفكير المتعمق.
مع اكتسابنا فهمًا أعمق لظاهرة LJE، هل يمكننا اكتشاف المزيد من أسرار الأرض القديمة والحصول على بعض التحذيرات والإلهام لتغير المناخ اليوم؟
