أصبحت الأرض أكثر سخونة مما كنا نعتقد خلال الـ 500 مليون سنة الماضية
رسم توضيحي للتيروصورات فوق منظر طبيعي من العصر الطباشيري، في وقت كانت فيه الأرض أكثر دفئًا مما هي عليه اليوم
ماسبكس / علمي
خلال الـ 500 مليون سنة الماضية – الوقت الذي تطورت فيه الحيوانات والنباتات البرية – تباين متوسط درجة حرارة سطح الكوكب على نطاق أوسع، وأصبح أكثر سخونة مما كان يعتقد سابقًا.
كان متوسط درجة حرارة السطح العالمية خلال هذا الوقت 24 درجة مئوية (75 درجة فهرنهايت) ووصلت في بعض الأحيان إلى 36 درجة مئوية (97 درجة فهرنهايت)، مقارنة بحوالي 14 درجة مئوية أو 15 درجة مئوية (57-59 درجة فهرنهايت) في الوقت الحاضر. وكانت أدنى درجة حرارة وصلت إليها حوالي 11 درجة مئوية (52 درجة فهرنهايت) وفقًا للدراسة الأكثر صرامة حتى الآن.
“يشير بحثنا إلى أن درجات الحرارة خلال فترات الدفيئة [when CO2 levels are high] يمكن أن يصبح أكثر دفئًا مما هو مذكور في السابق [studies]تقول إميلي جود من متحف سميثسونيان الوطني للتاريخ الطبيعي في واشنطن العاصمة.
في الواقع، خلال الفترات الأكثر سخونة، وصل متوسط درجات الحرارة السطحية في المناطق الاستوائية إلى 42 درجة مئوية (108 درجة فهرنهايت)، وفقًا للدراسة، مما يعني أن بعض مناطق الأرض قد تكون ساخنة جدًا بحيث لا تتمكن النباتات والحيوانات من البقاء على قيد الحياة. حتى المناطق القطبية كانت دافئة خلال هذه الأوقات، حيث تجاوز متوسط درجات الحرارة 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت).
يقول جود: “من المحتمل أن تكون هناك عدة مرات خلال النصف مليار سنة الماضية حيث كانت مناطق معينة غير صالحة للسكن، أو حيث كان التنوع البيولوجي في تلك المناطق منخفضًا للغاية”.
ووجد فريقها أيضًا صلة أقوى بين مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ومتوسط درجة الحرارة العالمية عما كان متوقعًا. وعلى مدى هذه الفترة الزمنية الطويلة، توقع الفريق أن تكون العلاقة أضعف بسبب عوامل أخرى، مثل زيادة سطوع الشمس.
يقول جود: “كان هذا مفاجئًا”. “وهذا يعني ضمنا أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تلعب دورا أكبر في تنظيم مناخ الأرض مما كان يعتقد سابقا.”
لقد عرف الخبراء منذ فترة طويلة أنه خلال معظم الـ 500 مليون سنة الماضية – وهي المنطقة المعروفة باسم دهر الحياة الظاهرة – كانت الأرض أكثر سخونة من الوقت الحاضر، مع عدم وجود صفائح جليدية كبيرة. ولكن ما مدى دفئها بالضبط؟
يمكن أن تشير نسبة نظائر الأكسجين في بعض الأصداف الأحفورية إلى درجة حرارة المحيط في الماضي، ولكنها خاصة بجزء واحد فقط من المحيط. تقدم النماذج المناخية نظرة عامة عالمية، ولكن نظرًا لوجود قدر كبير من عدم اليقين بشأن الظروف في الماضي البعيد، فقد تتباعد النماذج بشكل كبير عن الواقع.
لذلك قامت جود وزملاؤها بدمج الأمرين. لقد أجروا مئات من عمليات المحاكاة مع ظروف وافتراضات بداية مختلفة، ثم اختاروا نماذج التشغيل التي تتوافق بشكل أفضل مع بيانات النظائر لحساب متوسط درجة حرارة السطح العالمية في أوقات محددة.
ونظرًا لتعقيدها، لم تتمكن النماذج من إجراء عمليات محاكاة إلا لبضعة آلاف من السنين على فترات تبلغ 5 ملايين سنة، كما يقول عضو الفريق بول فالديس من جامعة بريستول في المملكة المتحدة. يقول: “هذه محاكاة سريعة”. “من المستحيل تشغيله بشكل مستمر.”
ويستخدم هذا النهج المتمثل في الجمع بين القياسات والنماذج، والمعروف باسم استيعاب البيانات، على نطاق واسع في التنبؤ بالطقس، ولكن لم يتم تطبيقه بشكل منهجي على المناخ على مدى الـ 500 مليون سنة الماضية.
يقول آبي سلوجس من جامعة أوتريخت في هولندا: “هذا عمل جميل”. “إنها المحاولة الأكثر اكتمالا وأفضل تنظيما للوصول إلى منحنى متوسط درجة الحرارة العالمية لعصر الحياة الظاهرة.”
لكن هذا النهج يفترض أن بيانات درجة حرارة النظائر دقيقة وأن النماذج صحيحة بشأن درجة حرارة المناطق التي لا توجد بيانات عنها، كما يقول سلوجس. ويقول إن مثل هذه الافتراضات ليست صحيحة دائمًا.
لذا فإن هذه النتائج بعيدة كل البعد عن الكلمة النهائية فيما يتعلق بدهر الحياة الظاهرة. لكنها توفر أساسًا لمزيد من التحسينات، كما يقول تيري إيسون من جامعة وايكاتو في نيوزيلندا.
يقول إيسون: “إن تحسين تقديرات درجات حرارة السطح خلال دهر الحياة الظاهرة وأيضًا في وقت سابق من تاريخ الأرض أمر بالغ الأهمية لتعميق فهمنا للتطور المشترك للحياة وبيئتها، وكيف يعمل النظام المناخي للأرض حقًا”.
يقول جود إن حقيقة أن الطقس كان أكثر سخونة في الماضي مما هو عليه في الوقت الحاضر لا يعني أن هناك سببًا أقل للقلق بشأن ظاهرة الاحتباس الحراري التي يسببها الإنسان. ما يهم أكثر هو معدل التغيير.
وتقول إن فترات التغير المناخي السريع في الماضي أدت إلى انقراضات جماعية لأن الكائنات الحية لم تتمكن من مواكبة ذلك. والمعدل الحالي لارتفاع درجات الحرارة أسرع.
وتقول: “لقد تطور البشر ليتحملوا الظروف الأكثر برودة، وقاموا بتثبيت سكانهم بالقرب من مصادر المياه، وفي كثير من الأحيان بالقرب من مستوى سطح البحر”. “إننا نواجه تحديات مثل تضاؤل موارد المياه، والعواصف الأكثر تواترا وشدة، وارتفاع منسوب مياه البحر، وفي نهاية المطاف، انخفاض الأراضي الصالحة للسكن والزراعية.”
المواضيع:
