با تاریخچه یخ روی زمین آشنا شویم

http://www.aftab.ir/news/2010/jun/21...d7ed9535a9.jpg

تاریخ زمین مجموعه ای از دوره های متناوب یخ بندان و افزایش دما را نشان می دهد که هر یک نقش مؤثری در انقراض و حیات گونه ها داشته اند. فکر می کنید آخرین عصر یخ بندان با انسان بخرد چه خواهد کرد؟
شاید شما هم وقتی به عصر یخ بندان فکر می کنید، انسان های اولیه ای در خیال تان مجسم می شوند که پوشیده در پوست گرم شکارهای پیشین در زمینی سراسر یخ زده و سرد، با ناامیدی به دنبال غذا می گردند.
اما در واقع زمین با اعصار یخ بندان بسیاری دست و پنجه نرم کرده که اغلب آنها پیش از پیدایش انسان به وقوع پیوسته اند. از سوی دیگر تصویر آشنایی که هر یک از ما از عصر یخ بندان داریم، نمونه ای نسبتا ملایم از آن است، زمین در خلال بعضی از اعصار یخ بندان برای ده ها گاهی صدها میلیون سال پوشیده از قشر عظیمی از یخ بوده است.


● می توان برای زمین سه دوره آب و هوایی متناوب را تعریف کرد:
▪ دوره گلخانه ای: که در آن درجه حرارت گرمسیری تا قطبهای زمین امتداد داشته و هیچ لایه یخی روی زمین نبوده است.
▪ دوره یخچالی: دوره ای که بخشی از زمین پوشش یخ دائمی داشته اما وسعت این پوشش متغیر بوده است.
▪ زمین گلوله برفی: زمانی که سرتاسر زمین پوشیده از قشر عظیم یخ بوده است.
این که چرا گاهی شاهد ظهور اعصار یخ بندان هستیم و گاهی دمای زمین رو به گرم شدن می رود، معمایی است که به گزارش نیوساینتیست یخ بندان شناسان به تازگی شروع به حل آن کرده اند.
آنها به بررسی تاریخچه یخ روی زمین پرداخته اند تا ارتباط آن با تغییر ترکیب گازهای جو زمین یا بزرگ ترین رویدادهای زمین شناسی را با دقت بیشتری بررسی کنند.


● زمین گلوله برفی: ۲.۴ تا ۲.۱ میلیارد سال پیش
عصر یخ بندان دوران پارینه زیستی، قدیمی ترین عصر یخ بندانی است که تاکنون بشر موفق به شناسایی آن شده است. کره زمین در این دوران تنها ۲ میلیارد سال عمر داشته و زندگی روی آن به حیات در اشکال تک سلولی منحصر می شده است.
به نظر می رسد زمین در آغاز این دوران، زمانی بین ۲.۳ تا ۲.۴ میلیارد سال پیش با عصر یخ بندان بسیار سختی روبرو بوده که یکی از دوره های «زمین گلوله برفی» به شمار می رود.
محققان علت ظهور این عصر یخ بندان و شدت آن را کاهش دی اکسید کربن جو زمین به دلیل خاموشی ۲۵۰ میلیون ساله آتشفشان ها و کاهش اثر گلخانه ای ناشی از آن می دانند.


● یخ بندان شدید: ۸۵۰ تا ۶۳۰ میلیون سال پیش
زمین در این دوره ۲۰۰ میلیون ساله که کریوژنیان نام دارد، یکی از سخت ترین اعصار یخ بندان شناخته شده را تجربه کرده است. دیرین شناسان احتمال می دهند علت آغاز این عصر یخ بندان هم زمانی آن با ظهور اشکال پیچیده حیات روی زمین باشد.
این نظریه می گوید یخ بندان به دلیل تکامل سلولهای بزرگ و احتمالا جانداران پرسلولی که پس از مرگ در بستر دریاها و اقیانوس ها غرق شده و باعث جذب دی اکسید کربن جو زمین و کاهش اثر گلخانه ای آن شده اند، به وقوع پیوسته است.
کریوژنیان را به دو عصر یخ بندان متمایز تقسیم می کنند که یکی بین ۷۵۰ و ۷۰۰ میلیون سال پیش ظاهر شده و دیگری به دنبال آن حدود ۶۶۰ تا ۶۳۵ میلیون سال پیش به وقوع پیوسته است.
محققان احتمال می دهند بخش از این یخ بندان زمین را به گلوله برفی تبدیل کرده باشد.


● نخستین انقراض بزرگ: ۴۶۰ تا ۴۳۰ میلیون سال پیش
عصر یخ بندانی که اواخر دوره اوردوویسین و اوایل دوره سیلورین رخ داده یکی از بزرگ ترین انقراض های روی زمین را رقم زده است. این دوره دومین عصر یخ بندان سخت زمین به شمار می رود.
این انقراض پس از انقراض بزرگ جانداران کره زمین در دوره پرمین، بزرگ ترین انقراض گونه های گیاهی و جانوری زمین به شمار می رود. با این حال با پایان این عصر، زیست بوم حیات را از سر گرفته و گونه های گیاهی بسیاری رشد یافته اند.
احتمالا همین انبوهی پوشش گیاهی دوره سیلورین باعث ظهور عصر یخ بندان بعدی شده است.


● گسترش وسیع پوشش گیاهی: ۳۶۰ تا ۲۶۰ میلیون سال پیش
مانند یخ بندان کریوژنیان، یخ بندان کربونیفر هم به دو دوره مجزای می سی سی پین، ۳۵۹ تا ۳۱۸ میلیون سال پیش و پنسیلوانین از ۳۱۸ تا ۲۹۹ میلیون سال پیش تقسیم می شود.
این دو عصر یخ بندان احتمالا نتیجه گسترش پوشش گیاهی زمین پس از یخ بندان های کریوژنیان هستند. این گیاهان با جذب دی اکسید کربن هوا و تولید اکسیژن باعث کاهش سطح گاز های گلخانه ای جو زمین و آغاز یخ بندان های بعدی شده اند.
شواهدی وجود دارند که نشان می دهند ظهور اعصار یخ بندان و گرمایش مجدد زمین تابع دوره های منظم زمانی است. اگر این فرضیه درست باشد، عصر یخ بندان حاضر دارد در شرایط مشابه یخ بندان دوره کربونیفر رخ می دهد.


● قطب جنوب یخ می زند: ۱۴ میلیون سال پیش
قاره قطب جنوب همیشه زمینی بایر و یخ زده نبوده است. یخ بندان در این منطقه از حدود ۳۴ میلیون سال پیش با تشکیل یخچال های طبیعی روی قله های بلند کوه های این منطقه آغاز شده و حدود ۲۰ میلیون سال بعد با کاهش درجه حرارت جهان تا حدود ۸ درجه سانتیگراد این توده های یخ به هم پیوسته، تثبیت شده و صفحات یخی جنوبی را تشکیل داده اند.
این افت دما را ظهور رشته کوه هیمالیا تشدید کرده است. افزایش ارتفاع قلل این رشته کوه به جذب دی اکسید کربن جو و سرعت تغییرات آب و هوایی در این دوره دامن زده است.
البته نیم کره شمالی تا حدود زیادی از این تغییرات در امان بوده است. ظهور یخ بندان دائمی در منطقه گرینلند و قطب شمال تنها ۳.۲ میلیون سال پیش آغاز شده است.


● آخرین پیشروی یخ: ۲.۵۸ میلیون سال پیش
یخ بندان دوره کواترنری تنها چند میلیون سال پیش آغاز شده و در حال حاضر نیز ادامه دارد. به همین دلیل شناخت این دوره و جزئیات آن برای زمین شناسان به مراتب ساده تر است. مطالعه در این دوره نشان می دهد صفحات یخی دوره های متعددی از پیشروی و عقب نشینی را پشت سر گذاشته اند.
در طول یخ بندان کاهش حرارت زمین باعث می شده گسترش این صفحات به فراتر از مرزهای قطب شمال و جنوب ادامه پیدا کند، اما در فاصله میان دو عصر یخ بندان با گرم شدن بیشتر زمین شاهد عقب نشینی یخ بوده ایم. پیش بینی می شود دوره های بی پایان گسترش یخ بندان در این زمان حدود ۱۰هزار سال به طول انجامیده باشند.
محققان مهم ترین عامل گسترش عصر یخ بندان در دوره کواترنری را ظهور هیمالیا و تأثیرات جوی ناشی از کاهش میزان دی اکسید کربن جو توسط آن می دانند.
علاوه بر این ظهور دوره های ادواری یخ بندان تابع تغییر در مدار زمین که باعث کاهش یا افزایش زاویه تابش آفتاب به نقاط مختلف آن می شده نیز می باشد. این تغیرات اندک مداری را بازخوردهای مثبت گوناگونی مانند تغییر در میزان گازهای گلخانهای جو زمین نیز تشدید می کرده اند.
در طول دو سوم ابتدایی دوره کواترنری، تناوب ظهور یخ بندان و افزایش دما تقریبا هر ۴۱هزار سال یک بار و هم آهنگ با تغییرات محور زمین ادامه داشته است.
حدود یک میلیون سال پیش، فاصله تناوبی این دوره ها به دلایل نامعلومی به ۱۰۰هزار سال یک بار تغییر پیدا کرده است.
اطلاعات دقیق تر در مورد زمان بندی یخ بندان ها می توانند به یخ بندانشناسان برای درک بهتر دوره های اخیر و رسیدن به پاسخ این پرسش کمک کنند.
چیزی که باعث پیچیده تر شدن این موضوع می شود این است که پیشروی یخ و عقب نشینی آن در تمام نقاط زمین از الگوی ثابتی پیروی نمی کند.
در اغلب موارد پیشروی یخ که در یک قاره آغاز شده است با تأخیری هزاران ساله در قاره ای دیگر ادامه می یابد و گاهی با فاصله ای چندین هزار ساله از توقف پیشروی یخ در یک قاره، یخ بندان در قاره ای دیگر آغاز می شود.
در واقع اعصار یخ بندان بسیاری در دوره کواترنری با یکدیگر هم پوشانی داشته اند که هر یک بخش هایی از کره زمین را در برگرفته بوده اند.
حدود ۱۳۰ تا ۱۱۴هزار سال پیش زمین شاهد مرحله تازه ای از عقب نشینی یخ بوده و پس از آن عصر یخ بندان حاضر که همان تصویر آشنای هر یک از ما از عصر یخ بندان است، شکل گرفته است.


● عصر یخ بندان ما، ۱۱۰ تا ۱۲هزار سال پیش
محققان احتمال می دهند کاهش دمای زمین در دوره کواترنری باعث افزایش گنجایش مغز ما نسبت به اجدادمان در دوره های پیشین شده باشد. این تنها یک فرضیه است اما نمی شود احتمال تأثیر نزدیک ترین دوره های یخ بندان را روی گونه انسان رد کرد.
می شود دلایل متعددی را برای انقراض انسان های اولیه که تا حدود ۲۰هزار سال پیش سیاره مان را با آنها شریک بودیم عنوان کرد؛ اما ظهور عصر یخ بندان هم می تواند شرایط آنها را برای ادامه حیات پیچیده تر کرده و به از میان رفتن زیستگاه های آنها منجر شده باشد.
با این حال «انسان بخرد» -گونه کنونی انسان- از انقراض در آخرین عصر یخ بندان جان سالم به در برده، بلافاصله پس از افزایش دمای زمین به کشاورزی رو ی آورده و اولین قدم ها را برای رسیدن به تمدن برداشته است.
با پایان عصر یخ بندان و افزایش دما در این دوره شاهد دو مرحله کاهش دمای زمین یکی دریاس کهن، حدود ۱۴۷۰۰تا ۱۳۴۰۰ سال پیش که منجر به تبدیل اروپا از جنگل به تندرا مانند سیبری کنونی شده و دیگری دریاس جوان که با فاصله اندکی از آن بین ۱۲۸۰۰ تا ۱۱۵۰۰ سال پیش رخ داده است، بوده ایم.
دریاس جوان که قاره اروپا را درگیر یخ بندان شدیدی کرده، می تواند حاصل توقف جریان اقیانوسی اقیانوس اطلس به دلیل آب شدن یخ های آن یا برخورد یک دنباله دار با زمین باشد.
حدود دوازده هزار سال پیش با افزایش دمای زمین صفحات عظیم یخ شروع به عقب نشینی کردند و در نتیجه انسان توانست باز هم ساکن مناطق شمالی زمین شود.
مطابق اعلام نظر محققان این دوره بین یخ بندان نسبتا گرم است و شرایط آب و هوایی تقریبا ثابتی دارد.
دما کمی کمتر از دوره بین یخ بندان پیشین تخمین زده می شود و سطح دریاها حداقل ۳ متر پایینتر از این دوره برآورد شده است.
اما این دوره آرامش زمین حداقل در مقیاس زمین شناسی بسیار کوتاه است. تناوب دوره های یخچالی و گلخانه ای بی آن که انسان در ظهور و افول آنها اثر چندانی داشته باشد، ادامه خواهند یافت و باز گسترش صفحات یخی روی زمین آغاز خواهد شد.

محبوبه عمیدی