ملخصات الأبحاث

التطور المتزامن لدرجات الحرارة الاستوائية والقطبية في عصر الإيوسين

.M. Cramwinckel et al

  • Published online:

إن عمليات إعادة بناء المناخ القديم للفترات ذات المناخات الدافئة والتركيزات العالية من ثاني أكسيد الكربون الجوي ضرورية للوصول إلى توقعات أدق لتغير المناخ في المستقبل. وتشير مؤشرات درجات الحرارة القديمة في أعماق المحيط، وعند دوائر العرض العليا، إلى أن عصر الإيوسين (قبل 56 إلى 34 مليون سنة) ضَمّ أدفأ فترة خلال الـ66 مليون سنة الأخيرة، متبوعة بفترة تبريد، نحو زمن تكوّن القمم الجليدية في القارة القطبية الجنوبية في نهاية المطاف. والدفء القطبي في عصر الإيوسين من الأمور المؤكدة والراسخة، ومن ثم فالعقبة الرئيسة في التحديد الكمي لتطور المؤشرات المناخية الأساسية، مثل متوسط تغير درجة الحرارة العالمي، وارتفاعها القطبي، هي قلة عمليات إعادة البناء المستمرة عالية الجودة لدرجات الحرارة الاستوائية.

وفي البحث المنشور، يقدم الباحثون سجلًّا متصلًا لدرجة الحرارة الاستوائية لسطح البحر في عصر الإيوسين، استنادًا إلى قياس درجات الحرارة القديمة بالمؤشرات الحيوية المستخدَم على رواسب المحيط الأطلسي. ويدمج الباحثون هذا السجل بالبيانات الضئيلة الموجودة، لبناء حزمة متعددة المؤشرات والمواقع خلال 26 مليون سنة من تطور المناخ الاستوائي في عصر الإيوسين. وهم يجدون أن درجات الحرارة الاستوائية، ودرجات حرارة أعماق المحيط قد تغيرت بالتوازي تحت تأثير كل من الاتجاهات المناخية طويلة الأمد، والأحداث قصيرة الأمد. ويتسق ذلك مع فرضية أن التأثير المناخي لغازات الدفيئة - وليس التغيرات في الدوران المحيطي - كان هو المحرك الرئيس لمناخ عصر الإيوسين. كما لاحظوا وجود علاقة خطية قوية بين درجات الحرارة الاستوائية، ودرجات حرارة أعماق المحيط، ما يتضمن عامل ارتفاع قطبي ثابت على مدار عصر الإيوسين الخالي عمومًا من الجليد.

وتشير المقارنة الكمية بعمليات المحاكاة لنموذج المناخ المقترن بالكامل إلى أن متوسط درجات الحرارة العالمية كان حوالي 29، و26، و23، و19 درجة مئوية في بداية عصر الإيوسين، وأوائل منتصفه، وأواخر منتصفه، وآخره، على الترتيب، مقارنةً بدرجة حرارة عصر ما قبل الصناعة، البالغة 14.4 درجة مئوية.

وأخيرًا، يسفر دمج تقديرات درجة الحرارة القائمة على المؤشرات والنماذج مع عمليات إعادة البناء المتاحة لتركيز ثاني أكسيد الكربون عن تقديرات لحساسية نظام الأرض في عصر الإيوسين، تتراوح بين 0.9، و2.3 كلفن لكل وات لكل متر مربع، باحتمال يبلغ 68 في المئة؛ وهو ما يتسق مع القيم العليا للتقديرات السابقة.

الشكل 1 | عملية إعادة بناء جغرافية قديمة للمواقع قيد الدراسة قبل 40 مليون سنة.

يوضح الشكل الوضع القديم التقريبي للموقع قيد الدراسة (موقع ODP، رقم 959)، والمواقع الرئيسة التي استخدمها الباحثون لإنتاج مجموعة SST استوائية: المواقع ODP رقم 865، و925، و929؛ ومشروع الحفر التنزاني (TDP)؛ ومحجر ساجامو (SQ)؛ واللب IB10B في نيجيريا. الصفائح القارية موضحة باللون الرمادي الداكن. وتمثل خطوط الشبكة ذات اللون الرمادي الفاتح دوائر العرض وخطوط الطول، بمسافات بينية تبلغ 30 درجة. تم إعداد الخريطة عن طريق برنامج GPlates، باستخدام إطار الدوران، وعملية إعادة البناء الحركي التكتوني الخاصة بماثيوز وزملائه.

يوضح الشكل الوضع القديم التقريبي للموقع قيد الدراسة (موقع ODP، رقم 959)، والمواقع الرئيسة التي استخدمها الباحثون لإنتاج مجموعة SST استوائية: المواقع ODP رقم 865، و925، و929؛ ومشروع الحفر التنزاني (TDP)؛ ومحجر ساجامو (SQ)؛ واللب IB10B في نيجيريا. الصفائح القارية موضحة باللون الرمادي الداكن. وتمثل خطوط الشبكة ذات اللون الرمادي الفاتح دوائر العرض وخطوط الطول، بمسافات بينية تبلغ 30 درجة. تم إعداد الخريطة عن طريق برنامج GPlates، باستخدام إطار الدوران، وعملية إعادة البناء الحركي التكتوني الخاصة بماثيوز وزملائه.

كبر الصورة