MAHDIAR
1st June 2010, 11:47 AM
چه کسی اقیانوسها را به هم زد؟ برعکس شدن گردش آب در اعماق اقیانوس ها
دسته بندی: مقالات زمین شناسی
چه کسی اقیانوسها را به هم زد؟
مطالعات جدیدی که روی فسیل جانداران دریایی انجام گرفته ، نشان داده است در پنجاه و پنج میلیون سال پیش گردش آب در اعماق اقیانوسهای زمین ناگهان برعکس شد.
مطالعات جدیدی که روی فسیل جانداران دریایی انجام گرفته ، نشان داده است در پنجاه و پنج میلیون سال پیش گردش آب در اعماق اقیانوسهای زمین ناگهان برعکس شد. این پدیده در طول یک دوره گرمایش جهانی روی داده است که علت آن ، افزایش سطح گازهای گلخانه ای زمین بوده است.
در قطبین زمین ، آبهای شورتر و سردتر به سوی اعماق اقیانوس می روند و یک جریان گردشی را در سراسر زمین ایجاد می کنند. این جریانهای گردشی ارتباط تنگاتنگی با آب و هوای زمین دارد. تحقیقات جدید نشان داده است چرخش آب در اقیانوس اطلس شمالی به دلیل ذوب شدن یخهای قطب شمال و ورود مقادیر بسیار زیاد آب شیرین به آب اقیانوس در حال کند شدن است. از آنجایی که این جریان گردشی آبهای گرم را از مناطق استوایی به سوی مناطق سرد شمالی منتقل می کند، برخی حدس زده اند یک تغییر کلی در حال شکل گیری است که می تواند سواحل غربی اروپا را با یخبندانی بسیار بزرگ روبه رو کند.
در حال حاضر مدل سازیهای رایانه ای می توانند رفتار این جریانهای گردشی اقیانوسی را در برابر گرمایش جهانی پیش بینی کنند ، اما خیلی ها ترجیح می دهند به جستجوی رویدادهای مشابه در گذشته بپردازند تا ببینند زمین چه عکس العملی از خود نشان داده است. یکی از این دوره ها ، PETM است که پنجاه و پنج میلیون سال پیش به وقوع پیوست و در آن ، متوسط دمای اقیانوسها بین ۷ تا ۸ درجه سانتیگراد افزایش یافت!فلاویا نونس و ریچارد نوریس ، اقیانوس شناسان دانشگاه کالیفرنیا در جدیدترین پژوهش خود دریافته اند چگونه این جریانهای گردشی در طول دوره PETM تغییر کرده اند. آنها با شناسایی نشانه های شیمیایی به جامانده در لایه های فسیلی فورامینیفرا ( نوعی جاندار کوچک که در اعماق دریا زندگی می کند) توانسته اند این تغییرات را آشکار کنند.
●کربن و جهت گیری جریانهای اقیانوسی
نونس و نوریس با استفاده از نمونه های بدست آمده از برنامه IODP (یک برنامه تحقیقاتی در اعماق اقیانوس که با ایجاد حفره هایی در کف اقیانوس ، لایه های رسوبی چند میلیون ساله را خارج و موردبررسی قرار می دهد ) به مقایسه فراوانی دو ایزوتوپ کربن موجود در لایه ها پرداختند. این فراوانی نسبی معیاری از فراوانی این دو ایزوتوپ در آبهای اقیانوسی است که این موجودات در آن زندگی می کرده اند.
دانشمندان از قبل می دانستند هنگامی که حجم عظیمی از آب از قسمت های عمیق این مسیر جریانهای گردشی عبور می کند ، به غلظت بالایی از کربن ۱۲ دست پیدا می کند. دلیل این افزایش در فراوانی کربن ۱۲ این است که در اعماق زیاد ، جریان آب از زمان بیشتری برای جمع آوری مواد آلی به جامانده از جانداران مرده برخوردار است و این جانوران هم در ساخت اندامهای خود بیشتر از کربن ۱۲استفاده می کنند تا کربن ۱۳.
دانشمندان با مقایسه ترکیبات پوسته فورامینیفراهایی که در اقیانوسهای مختلف یافت شده بودند ،فهمیدند آهنگ تغییرات به نسبت این ایزوتوپ های کربنی نشان دهنده جهت این جریان گردشی اقیانوسی در طول دوره PETM بوده است. جریان آبهای عمیق اطلس معمولا از جنوب به شمال است، ولی اندازه گیری ها نشان داد در طول این دوره گرمایش جهانی ، این جریان در جهت مخالف جریان داشته است. چنین تغییری در دیگر اقیانوسهای جهان هم مشاهده شده است. جالب تر از آن ، ناگهانی بودن این تغییر است. نوریس می گوید : «این تغییر جهت در گردش اقیانوس تنها چند هزار سال طول کشید ، ولی برگشتنش به وضعیت سابق بیش از صد هزار سال طول کشید. بدین ترتیب اگر جریانهای اقیانوسی جهتشان را تغییر دهند ما بازهم می توانیم برای مدتهای بسیار طولانی به حیات خود ادامه دهیم. به نظر می رسد این پدیده چیزی فراتر از یک نوع ترساندن جهانشمول نباشد!» .
●زمین چقدر با ۵۵ میلیون سال قبل شباهت دارد ؟
اندازه گیریهای اخیر نشان می دهد جریانهای اقیانوس اطلس در حال کاهش است ، ولی کارشناسان در مورد شدت فعلی تغییرات آب و هوایی زمین و تاثیر آن بر این جریانها اتفاق نظر ندارند. برخی می گویند این تغییرات آنقدر شدید هست که بتواند این جریانها را متوقف کرده و در جهت معکوس به جریان بیاندازد.یافته های اقیانوس شناسان دانشگاه کالیفرنیا مهر تاییدی است بر مدلسازیهای رایانه ای جریانهای اقیانوسی ۵۵ میلیون سال گذشته که کارن بایس در موسسه اقیانوس شناسی وودز هول انجام داده است. محققان دلیل اصلی این تغییر جهت جریان را هنوز شناسایی نکرده اند ، ولی بایس حدس می زند ماجرا این چنین شکل گرفته است: «گرم شدن زمین سبب شد تبخیر آب دریاهای مناطق حاره ای به شدت افزایش یابد.در نتیجه بارندگی در عرضهای جغرافیایی شمالی شدیدا افزایش یافت و آب شیرین فراوانی وارداقیانوسهای شمالی شد. این چنین جریانهای گردشی این اقیانوسها ضعیف و ضعیف تر شد.»دانشمندان تاکنون شواهد فراوانی در مورد ارتباط جریانهای اقیانوسی و آب و هوای زمین در دویست هزار سال اخیر یافته اند .
منبع : Nature.com
روزنامه جوان
دسته بندی: مقالات زمین شناسی
چه کسی اقیانوسها را به هم زد؟
مطالعات جدیدی که روی فسیل جانداران دریایی انجام گرفته ، نشان داده است در پنجاه و پنج میلیون سال پیش گردش آب در اعماق اقیانوسهای زمین ناگهان برعکس شد.
مطالعات جدیدی که روی فسیل جانداران دریایی انجام گرفته ، نشان داده است در پنجاه و پنج میلیون سال پیش گردش آب در اعماق اقیانوسهای زمین ناگهان برعکس شد. این پدیده در طول یک دوره گرمایش جهانی روی داده است که علت آن ، افزایش سطح گازهای گلخانه ای زمین بوده است.
در قطبین زمین ، آبهای شورتر و سردتر به سوی اعماق اقیانوس می روند و یک جریان گردشی را در سراسر زمین ایجاد می کنند. این جریانهای گردشی ارتباط تنگاتنگی با آب و هوای زمین دارد. تحقیقات جدید نشان داده است چرخش آب در اقیانوس اطلس شمالی به دلیل ذوب شدن یخهای قطب شمال و ورود مقادیر بسیار زیاد آب شیرین به آب اقیانوس در حال کند شدن است. از آنجایی که این جریان گردشی آبهای گرم را از مناطق استوایی به سوی مناطق سرد شمالی منتقل می کند، برخی حدس زده اند یک تغییر کلی در حال شکل گیری است که می تواند سواحل غربی اروپا را با یخبندانی بسیار بزرگ روبه رو کند.
در حال حاضر مدل سازیهای رایانه ای می توانند رفتار این جریانهای گردشی اقیانوسی را در برابر گرمایش جهانی پیش بینی کنند ، اما خیلی ها ترجیح می دهند به جستجوی رویدادهای مشابه در گذشته بپردازند تا ببینند زمین چه عکس العملی از خود نشان داده است. یکی از این دوره ها ، PETM است که پنجاه و پنج میلیون سال پیش به وقوع پیوست و در آن ، متوسط دمای اقیانوسها بین ۷ تا ۸ درجه سانتیگراد افزایش یافت!فلاویا نونس و ریچارد نوریس ، اقیانوس شناسان دانشگاه کالیفرنیا در جدیدترین پژوهش خود دریافته اند چگونه این جریانهای گردشی در طول دوره PETM تغییر کرده اند. آنها با شناسایی نشانه های شیمیایی به جامانده در لایه های فسیلی فورامینیفرا ( نوعی جاندار کوچک که در اعماق دریا زندگی می کند) توانسته اند این تغییرات را آشکار کنند.
●کربن و جهت گیری جریانهای اقیانوسی
نونس و نوریس با استفاده از نمونه های بدست آمده از برنامه IODP (یک برنامه تحقیقاتی در اعماق اقیانوس که با ایجاد حفره هایی در کف اقیانوس ، لایه های رسوبی چند میلیون ساله را خارج و موردبررسی قرار می دهد ) به مقایسه فراوانی دو ایزوتوپ کربن موجود در لایه ها پرداختند. این فراوانی نسبی معیاری از فراوانی این دو ایزوتوپ در آبهای اقیانوسی است که این موجودات در آن زندگی می کرده اند.
دانشمندان از قبل می دانستند هنگامی که حجم عظیمی از آب از قسمت های عمیق این مسیر جریانهای گردشی عبور می کند ، به غلظت بالایی از کربن ۱۲ دست پیدا می کند. دلیل این افزایش در فراوانی کربن ۱۲ این است که در اعماق زیاد ، جریان آب از زمان بیشتری برای جمع آوری مواد آلی به جامانده از جانداران مرده برخوردار است و این جانوران هم در ساخت اندامهای خود بیشتر از کربن ۱۲استفاده می کنند تا کربن ۱۳.
دانشمندان با مقایسه ترکیبات پوسته فورامینیفراهایی که در اقیانوسهای مختلف یافت شده بودند ،فهمیدند آهنگ تغییرات به نسبت این ایزوتوپ های کربنی نشان دهنده جهت این جریان گردشی اقیانوسی در طول دوره PETM بوده است. جریان آبهای عمیق اطلس معمولا از جنوب به شمال است، ولی اندازه گیری ها نشان داد در طول این دوره گرمایش جهانی ، این جریان در جهت مخالف جریان داشته است. چنین تغییری در دیگر اقیانوسهای جهان هم مشاهده شده است. جالب تر از آن ، ناگهانی بودن این تغییر است. نوریس می گوید : «این تغییر جهت در گردش اقیانوس تنها چند هزار سال طول کشید ، ولی برگشتنش به وضعیت سابق بیش از صد هزار سال طول کشید. بدین ترتیب اگر جریانهای اقیانوسی جهتشان را تغییر دهند ما بازهم می توانیم برای مدتهای بسیار طولانی به حیات خود ادامه دهیم. به نظر می رسد این پدیده چیزی فراتر از یک نوع ترساندن جهانشمول نباشد!» .
●زمین چقدر با ۵۵ میلیون سال قبل شباهت دارد ؟
اندازه گیریهای اخیر نشان می دهد جریانهای اقیانوس اطلس در حال کاهش است ، ولی کارشناسان در مورد شدت فعلی تغییرات آب و هوایی زمین و تاثیر آن بر این جریانها اتفاق نظر ندارند. برخی می گویند این تغییرات آنقدر شدید هست که بتواند این جریانها را متوقف کرده و در جهت معکوس به جریان بیاندازد.یافته های اقیانوس شناسان دانشگاه کالیفرنیا مهر تاییدی است بر مدلسازیهای رایانه ای جریانهای اقیانوسی ۵۵ میلیون سال گذشته که کارن بایس در موسسه اقیانوس شناسی وودز هول انجام داده است. محققان دلیل اصلی این تغییر جهت جریان را هنوز شناسایی نکرده اند ، ولی بایس حدس می زند ماجرا این چنین شکل گرفته است: «گرم شدن زمین سبب شد تبخیر آب دریاهای مناطق حاره ای به شدت افزایش یابد.در نتیجه بارندگی در عرضهای جغرافیایی شمالی شدیدا افزایش یافت و آب شیرین فراوانی وارداقیانوسهای شمالی شد. این چنین جریانهای گردشی این اقیانوسها ضعیف و ضعیف تر شد.»دانشمندان تاکنون شواهد فراوانی در مورد ارتباط جریانهای اقیانوسی و آب و هوای زمین در دویست هزار سال اخیر یافته اند .
منبع : Nature.com
روزنامه جوان