الثلاثاء، 5 يونيو 2018

تساهم المقاطعات النارية الكبيرة في ارتفاع وانخفاض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي

من Free Scripts
قبل حوالي 250 مليون سنة ، غمر ثوران بركاني هائل في سيبيريا في العصر الحديث مع الحمم ، وخلق الفخاخ السيبيري ، وهضبة عملاقة مصنوعة من طبقات متعددة من الحمم البركانية. كما أطلق الثوران كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، ما غيّر المناخ بسرعة وأثار حدث انقراض الكتلة البرمي الترياسي الذي قضى على أكثر من 90٪ من الأنواع البحرية و 70٪ من الأنواع الأرضية. ولكن بعد الانفجار ، بدأت الفخاخ السيبيرية في سحب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مرة أخرى إلى القشرة من خلال التجوية والتعرية. تعتبر الفخاخ السيبيرية هي أكبر فيضانات عديدة من البازلت ، تُسمى الأقضية الجليدية الكبيرة (LIPs) ، التي حدثت خلال تاريخ الأرض ، وقد لعبت على الأرجح دورًا في تنظيم مناخ الأرض.

في ورقة جديدة في رسائل الأبحاث الجيوفيزيائية ، قام المؤلف الرئيسي لويس يوهانسون ، جنبًا إلى جنب مع أعضاء مرصد ديب كربون سابين زاهيروفيتش وديتمار مولر في كلية علوم الأرض بجامعة سيدني ، بتصوير اندفاع LIPs وحركتها نتيجة لصفائح الصفائح حول العالم. منذ 400 مليون سنة

وقارن الباحثون توقيت اندفاع LIP والتعرض للعوامل الجوية مع تقديرات لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لمعرفة ما إذا كان للانفجار والتعرية تأثيرًا محكماً. من خلال تحليلهم ، تمكن الباحثون من تحديد أوقات محددة عندما كانت أجهزة LIPs مفيدة في إحداث ترموستات الأرض العالمي أو خفضه.

وقال زاهيروفيتش "هذه الثورات الضخمة تجلب كمية هائلة من ثاني أكسيد الكربون ويمكن أن تغير المناخ وتؤدي إلى انقراضات كبيرة."

"لكن لدى الأرض آليات داخلية لفصل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي خلال الأطر الزمنية الجيولوجية."

يمكن أن تمتص LIPs كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون لأن الحمم البازلتية مليئة بالصخور الغنية بالسيليكات والتي تكون عرضة للتأثر بشكل خاص. عندما يسقط المطر عبر جو غني بثاني أكسيد الكربون ، فإنه يذوب الغاز ويشكل المطر الحمضي. يتفاعل الحمض الضعيف مع معادن السيليكات في LIPs لصنع رواسب كربوناتية طويلة العمر. تؤدي البيئات الدافئة والممطرة إلى تسريع عملية التعرية ، وبالتالي يحدث المزيد من التعرية عندما تكون LIPs في مناطق بالقرب من خط الاستواء ، والتي تحتوي على درجات حرارة عالية وتتلقى معظم سقوط الأمطار.

نظر العلماء إلى التأثيرات المناخية لفراغات الـ LIPs الفردية ، لكن لم ينظر أحد في التأثيرات العالمية الطويلة الأمد لـ LIPs ، حيث تحركوا حول الأرض على قارات متحركة.

استخدم الباحثون GPlates ، وهي أداة برمجية مفتوحة المصدر تعيد بناء حركة الصفائح التكتونية من خلال تاريخ الأرض ، والتي طورتها مجموعة Müller's EarthByte في جامعة سيدني بالتعاون مع متعاونين دوليين. أخذوا بعين الاعتبار توقيت انفجارات LIP وكم من ملايين السنوات التي قضاها كل LIP بالقرب من خط الاستواء لتقدير التآكل. ثم قارنوا انبعاثات وامتصاص ثاني أكسيد الكربون من LIPs إلى تقديرات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي باستخدام بيانات بديلة من تجميع تم نشره سابقًا.

ولتحقيق مقارنة غير متحيزة ، أجرى الباحثون تحليلاً للمويجات ، وهو اختبار إحصائي يقارن مجموعتين من القياسات بمرور الوقت لمعرفة ما إذا كانا متلازمين ومتى يتم ذلك.

وقال زاهيروفيتش "هذا التحليل يقضي على التلويح بالذراع ويخبرنا أيضا عندما تقود إشارة معينة إشارة أخرى ، لذلك يعطينا إشارة ، ربما ، للسببية".

عندما قارن الباحثون المستوى التقديري لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مع اندفاع و تآكل LIPs ، تمكنوا من تحديد العديد من القفزات و الانخفاضات في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما يدل على أن هذه الفيضانات البازلتية لعبت دورًا في تعديل درجة حرارة الأرض ملايين السنين

وقال زاهيروفيتش: "ما أدهشني هو أنه منذ 200 مليون عام ، عندما انكسرت بانجيا ، وفتح المحيط الأطلسي ، أنتجت مقاطعة ماغماتيك المركزية الأطلسية كمية كبيرة من الحمم".

"يمكنك أن ترى ذلك في سجل وكيل ثاني أكسيد الكربون ، هناك زيادة كبيرة في ثاني أكسيد الكربون [بعد الانفجار] ، ولكن بعد ذلك لأن المقاطعة البركانية تنفق الكثير من الوقت في الحزام الرطب القريب من الاستوائي ، يتبعه سرعة نقص في ثاني أكسيد الكربون ".

إن اندفاع وتعرّض LIPs هو جانب واحد فقط من دورة الكربون في الأرض ، وهناك نقاط قد يكون تأثير LIPs فيها متراجعاً على العمليات الجيولوجية الأخرى. كما لاحظ الباحثون أن نموذجهم قد أغفل LIPs التي انبثقت تحت الماء ، لأن هذه البازلت تميل إلى إعادة تدويرها مرة أخرى في الوشاح وبالتالي تكون أكثر صعوبة أو صعوبة في إعادة البناء.

بعد ذلك ، يبحث الباحثون في طرق أخرى تؤثر فيها الصفائح التكتونية على دورة الكربون العميقة. وقال زاهيروفيتش: "ما نحاول فهمه هو التغيرات المناخية ودورة الكربون على المدى الطويل ، على الأطر الزمنية الجيولوجية".

حاليا يقومون بتجميع قاعدة بيانات عالمية للأفيوليت ، وهي أجزاء من القشرة المحيطية البازلتية التي تصل إلى القارات خلال التصادمات التكتونية. ومثله مثل LIPs ، يقوم الأفيوليت بنقل ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي أثناء الطقس ، وبالمثل فإن الـ LIPs يكون له أيضًا إصبع على منظم الحرارة العالمي.

0 التعليقات:

إرسال تعليق