کشف سند ۲۲ میلیون ساله از ارتباط دی اکسید کربن با گرمایش جهانی

فرارو- یافته‌های علمی تاکنون نتایج گوناگون و داده‌های متناقضی را از ارتباط بین سطوح بالای دی اکسید کربن و تغییرات آب و هوایی در اعصار گذشته ارائه داده است، اما اکنون برگ‌های فسیلی آفریقا توانسته اند این معما را حل کنند. محققان دانشگاه Southern Methodist دالاس می‌گویند، مطالعه جدید آن‌ها بر روی این فسیل‌ها نشان داده است که این پیوند واقعاً برای آن دوره زمانی ماقبل تاریخ وجود دارد.

به گزارش فرارو، دی اکسید کربن گازی است که به طور معمول و حتی از میلیون‌ها سال پیش در جو زمین وجود داشته که امروزه بیشتر با اصطلاح گاز گلخانه‌ای شناخته می‌شود، زیرا که غلظت زیاد آن می‌تواند به افزایش بیشتر دمای زمین منجر شود و این دقیقاً همان چیزی است که در گلخانه‌ها با تابش نور خورشید رخ می‌دهد. در سال‌های اخیر افزایش گاز‌های گلخانه‌ای سبب افزایش دمای زمین شده و این امر نیز به نوبه خود بر آب و هوای کره زمین تأثیر منفی گذاشته است. اما این موضوع هنوز مورد مناقشه برخی از جوامع علمی است که معتقدند این امر نمی‌تواند باعث تغییرات بسیار محسوس در آب و هوای زمین داشته باشد. 

کشف جدید دانشمندان دانشگاه SMU مبنی بر اینکه دی اکسید کربن میلیون‌ها سال پیش به همان شیوه‌ای رفتار می‌کرد که امروزه انجام می‌دهد، پیامد‌های مهمی برای آینده دارد. Tekie Tesfamichael زمین شناس و دانشمند ارشد این تحقیق می‌گوید: «این کشف از تجزیه و تحلیل‌های بیوشیمیایی برگ‌های فسیلی از گیاهانی که ۲۷ و ۲۲ میلیون سال پیش روی زمین رشد کرده اند، به دست می‌آید.» وی می‌افزاید؛ هرچه بیشتر در مورد رابطه بین غلظت دی اکسید کربن اتمسفر و دمای جهانی در گذشته درک کنیم، بیشتر می‌توانیم برای تغییرات پیش رو برنامه ریزی کنیم. این یافته نشان می‌دهد که ارتباط دی اکسید کربن و گرمایش جهانی که امروزه مشاهده می‌شود، در آینده نیز ادامه خواهد یافت.

این یافته‌ها به لطف کشف نادر دو مکان با برگ‌های فسیلی گیاهان گلدار به‌خوبی حفظ شده از ارتفاعات اتیوپی در شرق آفریقا امکان‌پذیر شد. Tesfamichael در این خصوص می‌گوید: «یافتن چنین برگ‌های فسیلی سالمی از دو دوره متفاوت، یک خوش شانسی محض بود، زیرا این امر ما را قادر ساخت تا به سؤالی که در مورد رابطه بین غلظت دی اکسید کربن جو و دمای جهانی داشتیم پاسخ دهیم. در ابتدا نتایج متنوع و داده‌های متناقضی را در مورد غلظت دی اکسید کربن در دو بازه زمانی که مطالعه کردیم، مشاهده کردیم. اما کنترل دقیق‌تر روی سن فسیل‌هایمان به ما کمک کرد تا بررسی کنیم که آیا غلظت دی‌اکسید کربن جو با گرم شدن مطابقت دارد یا نه، که این خود به طور مستقل در مطالعات ژئوشیمیایی فسیل‌های دریایی در رسوبات اقیانوسی به خوبی مستند شده بود.»

دانشمندان می‌دانند که تغییرات در غلظت دی اکسید کربن اتمسفر بر تثبیت کربن در برگ‌ها در طول فتوسنتز تأثیر می‌گذارد. این باعث می‌شود برگ‌ها تغییرات تشریحی و فیزیولوژیکی مانند فراوانی و اندازه روزنه‌ها را ایجاد کنند. دانشمندان می‌توانند این ویژگی‌ها را از جمله در برگ‌های فسیلی اندازه‌گیری کنند، به طوری که فسیل‌های برگ را می‌توان به‌عنوان نماینده‌ای برای تاریخچه دی اکسید کربن جو زمین استفاده کرد.

سایت‌هایی که این برگ‌های فسیلی سالم در آن‌ها یافت شده، به طور جداگانه کشف شده اند که یکی از این مکان‌ها به اواخر دوران الیگوسن (۲۲ تا ۳۳ میلیون سال پیش) و دیگری به اوایل میوسن (۲۳ تا ۵ میلیون سال پیش) مربوط می‌شود. مطالعات قبلی که دمای اقیانوس‌ها را از سرتاسر جهان برای این دو بازه اندازه‌گیری می‌کردند، تفاوت دمایی روی زمین را بین این دو زمان کاملاً ثابت کرده‌اند که یکی بسیار گرمتر از دیگری بود؛ بنابراین مطالعه محققان دانشگاه SMU به دنبال اندازه گیری سطوح دی اکسید کربن برای این دو دوره زمانی بود.

برگ‌های فسیلی که از سایت ۲۷ میلیون ساله اواخر دوره الیگوسن بدست آمده بود، نشان داد که سطح دی اکسید کربن به طور متوسط حدود ۳۹۰ قسمت در میلیون بود و این تقریباً شبیه چیزی است که امروزه شاهد آن هستیم. اما در مقابل، برگ‌های فسیلی گونه‌های ۲۲ میلیون ساله مربوط به میوسن اولیه، سطوح به مراتب بالاتری از دی اکسید کربن را نشان داد. آب و هوای میوسن اولیه در آن زمان گرمتر از اواخر الیگوسن بود و تحقیقات دانشگاه SMU نشان می‌دهد که کربن اتمسفر حدود ۸۷۰ قسمت در میلیون بود، یعنی دو برابر آنچه امروز روی زمین است. به سخن دیگر دانمشندان دانشگاه SMU توانستند به طور قطع ارتباط میان افزایش سطح دی اکسید کربن با افزایش دما را در در اواخر الیگوسن و اوایل میوسن، به اثبات برسانند.

لورن میشل، دانشمند تغییرات اقلیمی که به عنوان محقق فوق دکترا در SMU روی این مطالعه کار کرده است، گفت: با این مدل جدید، اکنون می‌توانند به سوالات مهم دیگری نیز پاسخ دهند. سؤالاتی در مورد میزان تغییر و اینکه چه عواملی ابتدا تغییر کرده‌اند، در نهایت تصویر واضح‌تری از الگو‌های تغییرات آب و هوای زمین به دست می‌دهد. درک رابطه گاز‌های گلخانه‌ای و عوامل آب و هوایی نشان داده شده در این فسیل ها، ایده بهتری از آنچه در آینده در پیش رو داریم به ما می‌دهد و اینکه چگونه می‌توانیم برای آن آماده شویم.»

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو