الانجراف القاري لديه القدرة على منع أكسجين المحيط.
يساعد عامل تم تجاهله سابقًا – موقع القارات – على تجديد محيطات الأرض بالأكسجين الداعم للحياة. قد يكون للانجراف القاري تأثير معاكس في نهاية المطاف ، حيث يقضي على معظم أنواع أعماق البحار.
وقال عالم الجيولوجيا في ريفرسايد آندي ريدجويل: “الانجراف القاري يبدو بطيئًا للغاية بحيث لا يأتي منه شيء جذري ، لكن المحيط هو المحيط الأساسي ، حيث يمكن حتى لحدث صغير على ما يبدو أن يؤدي إلى موت الحياة البحرية على نطاق واسع”. ريدجويل مؤلف مشارك لدراسة جديدة حول القوى التي تؤثر على أكسجين المحيطات.
مع اقتراب المياه السطحية للمحيط من القطب الشمالي أو الجنوبي ، تصبح أكثر برودة وكثافة ثم تغرق. عندما تغرق المياه ، فإنها تحمل الأكسجين الذي يتم سحبه من الغلاف الجوي للأرض إلى قاع المحيط.
الأسماك في الشعاب المرجانية العميقة في بيرل وهيرميس أتول في نصب Papahanamokuakea البحري الوطني بالقرب من هاواي. الائتمان: جريج ماكفال ، NOAA
في نهاية المطاف ، يجلب التدفق العائد المغذيات المنبعثة من المواد العضوية المغمورة إلى سطح المحيط ، حيث تغذي نمو العوالق. تحتوي محيطات اليوم على تنوع مذهل من الأسماك والحيوانات الأخرى ، مدعومًا بإمداد مستمر من الأكسجين للأعماق الضحلة والمواد العضوية المنتجة على السطح.
وجد بحث جديد أن هذه الدورة من الأكسجين والمغذيات يمكن أن تنتهي بشكل مفاجئ. باستخدام نماذج حاسوبية معقدة ، درس العلماء كيف يحرك موقع الصفائح القارية أكسجين المحيط. لقد فوجئوا برؤيتها.
الاكتشاف ، بقيادة باحثين من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد ، تم تفصيله في المجلة طبيعة سجية. تم إصداره اليوم (17 أغسطس 2022).
تقع أسماك البخاخ بالقرب من فلوريدا كيز. الائتمان: OAR / البرنامج الوطني للبحوث البحرية (NURP) ؛ جامعة مين
قال ريدجويل: “منذ ملايين السنين ، بعد وقت قصير من بدء حياة الحيوانات في المحيط ، بدت دورة المحيطات العالمية بأكملها وكأنها تتوقف بشكل دوري”. “لا نتوقع أن يوقف الانجراف القاري غرق المياه السطحية والأكسجين ، ويؤثر بشكل كبير على تطور الحياة على الأرض.”
حتى الآن ، كانت النماذج المستخدمة للتحقيق في تطور أكسجين المحيطات على مدار الـ 540 مليون سنة الماضية بسيطة نسبيًا ولم تأخذ في الحسبان دوران المحيطات. في هذه النماذج ، يمثل نقص الأكسجين في المحيطات – الأوقات التي يختفي فيها أكسجين المحيط – انخفاضًا في تركيزات الأكسجين في الغلاف الجوي.
قال ألكسندر بول ، المؤلف الأول للدراسة ومصمم نموذج المناخ القديم UCR ، الآن في جامعة بورغون-فرانش-كونت في فرنسا: “اعتقد العلماء سابقًا أن تغيير مستويات الأكسجين في المحيط غالبًا ما يعكس تقلبات مماثلة في الغلاف الجوي”.
صورة ديوراما للحياة البحرية القديمة في إدياكاران معروضة في مؤسسة سميثسونيان. الائتمان: سميثسونيان
لأول مرة ، استخدمت هذه الدراسة نموذجًا تم فيه تمثيل المحيط في ثلاثة أبعاد ، حيث تم حساب التيارات المحيطية. وفقًا للنتائج ، يؤدي الانخفاض في دورة المياه العالمية إلى فصل صارخ بين مستويات الأكسجين في الأعماق العلوية والسفلية.
هذا الفصل حرم قاع المحيط بالكامل من الأكسجين ، باستثناء الأماكن الضحلة بالقرب من الساحل ، لعدة مليارات من السنين ، بدءًا من العصر السيلوري قبل حوالي 440 مليون سنة.
وقال ريدجويل: “كان انهيار الدورة الدموية بمثابة حكم بالإعدام على أي شيء لا يستطيع السباحة بالقرب من السطح ولا يزال يحتوي على أكسجين ينبض بالحياة في الغلاف الجوي”. من بين كائنات الأعماق الأسماك ذات المظهر الغريب والديدان والقشريات العملاقة والحبار والأعشاب البحرية وغيرها.
لم تحدد الورقة متى أو ما إذا كانت الأرض تتوقع حدثًا مشابهًا في المستقبل. في الواقع ، من الصعب تحديد وقت حدوث الانهيار أو ما قد يؤدي إليه. ومع ذلك ، تؤكد النماذج المناخية الحالية أن الاحترار العالمي سيضعف دوران المحيطات ، وتتنبأ بعض النماذج بانهيار نهائي لفرع الدورة الدموية الذي يبدأ في شمال المحيط الأطلسي.
قال ريدجويل: “نحتاج إلى نموذج مناخي عالي الدقة للتنبؤ بحدث انقراض جماعي”. “لدينا مخاوف بالفعل بشأن دورة المياه في شمال الأطلسي اليوم ، وهناك أدلة على أن تدفق المياه إلى العمق آخذ في التناقص”.
من الناحية النظرية ، يمكن أن يؤدي الصيف الدافئ بشكل غير عادي أو تآكل الجرف إلى إطلاق سلسلة من العمليات التي تعزز الحياة التي تظهر اليوم ، على حد قول ريدجويل.
قال ريدجويل: “على سطح المحيط ، تعتقد أنه يمكنك ركوب الأمواج أو الإبحار. لكن المحيط يعمل بلا كلل في الأسفل لتوفير الأكسجين الحيوي للحيوانات في الأعماق المظلمة”.
“المحيط يسمح للحياة بالازدهار ، لكنه أيضًا يعيد تلك الحياة إلى الوراء. لا شيء يمليها لأن الصفائح القارية تتحرك باستمرار.”
ملاحظة: الكسندر بول ، آندي ريدجويل ، ريتشارد ج. ستوكي ، كريستوف توماسو ، أندرو كين ، إيمانويل فينين ، وكريستوفر ر. سكوتيز ، 17 أغسطس 2022 ، “التكوين القاري يتحكم في أكسجة المحيطات خلال دهر الحياة” طبيعة سجية.
DOI: 10.1038 / s41586-022-05018-z
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”