درس های جدید از یخ های قدیمی: چگونه گرمایش گذشته (و آینده) را درک می کنیم

adminنوامبر 24, 2025

24 خواندن این مطلب 4 دقیقه زمان میبرد

درس های جدید از یخ های قدیمی: چگونه گرمایش گذشته (و آینده) را درک می کنیم

تصور زمین میلیون ها سال پیش – مناظر، جو، دما – یک چالش است.

با این حال، در قطب جنوب، تشکیلات نادری که به عنوان مناطق یخی آبی شناخته می شوند، می توانند نگاهی اجمالی به آن گذشته عمیق داشته باشند. این مناطق که تنها 1 درصد از قاره را تشکیل می‌دهند، در جایی شکل می‌گیرند که بادهای شدید برف‌های سطحی را می‌برند. همه مناطق یخی آبی حاوی یخ بسیار قدیمی نیستند، اما گاهی اوقات حرکت آهسته صفحه یخ باعث حفظ لایه های باستانی می شود.

منطقه آلن هیلز، واقع در لبه صفحه یخی قطب جنوب شرقی، یکی از این مناطق یخی آبی است. در اینجا، محققان یخی با قدمت 6 میلیون سال – قدیمی ترین کشف شده تا کنون – پیدا کرده اند.

مطالعه آنها در مورد یخ، منتشر شده در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده آمریکانشان داد که بخش‌هایی از آن در دوره‌هایی به مراتب گرم‌تر از امروز شکل گرفته‌اند – زمان‌هایی که سطح دریاها بالاتر بود و جنگل‌ها و علفزارهای باز بیشتر سیاره را پوشانده بودند.

هسته های یخی آلن هیلز پیوسته نیستند. قدیمی ترین هسته یخی پیوسته که از قطب جنوب نیز به دست آمده است، ممکن است حدود 1.2 میلیون سال قدمت داشته باشد. دانشمندان هسته‌های پیوسته را با ویدئو مقایسه می‌کنند: داستانی پیوسته و متوالی. از سوی دیگر، نمونه‌های یخی آبی مانند نمونه‌های گرفته شده از آلن هیلز، به‌عنوان قطعات پراکنده یا عکس‌های فوری ناپیوسته عمل می‌کنند که رویدادهای خارج از خط زمانی ویدیو را ثبت می‌کنند.

سارا شاکلتون از مؤسسه اقیانوس شناسی وودز هول و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «قدرت تپه آلن این است که این عکس های فوری چقدر به عقب کشیده شده اند. “مدل سازی نشان می دهد که قدیمی ترین هسته یخی مداوم قطب جنوب ممکن است بیش از 1.5 میلیون سال نباشد. برای مطالعه زمان های قبلی، ما به نمونه های جایگزین نیاز داریم.”

پروژه آلن هیلز بخشی از مرکز مطالعه قدیمی ترین یخ (COLDEX) است که به دنبال کشف قدیمی ترین رکوردهای یخی ممکن برای درک بهتر تاریخ آب و هوای زمین است.

یک آرشیو منجمد از زمان عمیق

هیگینز توضیح داد که تیم به رهبری شاکلتون و جان هیگینز از دانشگاه پرینستون، 200 متر حفاری کردند تا این قطعات یخ را آشکار کنند، که “بارش باستانی – و مهمتر از آن، هوای باستانی” را ثبت می کند. محققان ایزوتوپ های گاز (مانند آرگون-40) را برای تخمین عصر یخبندان و ایزوتوپ های آب (مانند اکسیژن-18 و دوتریوم) برای بازسازی آب و هوای گذشته اندازه گیری می کنند.

بر اساس این مطالعه، منطقه قطب جنوب در طول 6 میلیون سال گذشته حدود 12 درجه سانتیگراد سرد شده است که انتقال طولانی مدت از میوسن نسبتاً خفیف به دنیای نسبتاً یخی را که امروزه می شناسیم، مستند می کند.

این رکورد بسیار مهم است زیرا در حالی که این سیاره دمای بسیار گرم تری را تحمل کرده است، بسیاری از ساکنان انسان آن را تحمل نکرده اند: اگرچه آخرین یخبندان بین یخبندان گرمتر بود، اما به ندرت این سیاره را به گرمی امروز تجربه کرده ایم. گذشته منبع ارزشمندی برای شناسایی سناریوهای بالقوه گرمایش است.

لیدیا فری، متخصص یخبندان با پروژه PARANTAR، یک پروژه تحقیقاتی که در دانشگاه اوویدو در اسپانیا برای مطالعه جزایر شتلند جنوبی در قطب جنوب انجام شده است، گفت: «اینها تکه هایی از یک پازل بزرگتر هستند. ما می‌توانیم چرخه‌هایی ایجاد کنیم و نقاط عطف را شناسایی کنیم. اگر یخ ناپدید شود، عوامل دیگری مانند تغییرات در دینامیک جو و جریان‌های اقیانوسی ایجاد می‌شوند. این یک سیستم عمیقاً به هم پیوسته است.

به سوی پیش بینی های اقلیمی آینده

ما از آب و هوای گذشته سیاره به عنوان راهی برای ایجاد حقیقت برای مدل هایی که در حال توسعه برای پیش بینی اتفاقات آینده هستیم استفاده می کنیم.

یک سوال کلیدی که توسط تحقیقات جدید مطرح شده این است که چرا آب و هوا در گذشته بسیار گرم بود: آیا به این دلیل بود که غلظت گازهای گلخانه ای در جو بیشتر بود یا عوامل دیگری وجود داشت؟ محققان امیدوارند با مطالعه زباله های جوی محبوس شده در یخ آبی، مدل های مورد استفاده برای پیش بینی آینده زمین را اصلاح کنند.

شاکلتون توضیح داد: «ما از آب و هوای گذشته سیاره به عنوان راهی برای استقرار حقیقت در مدل‌هایی که برای پیش‌بینی آنچه در آینده ایجاد می‌کنیم، استفاده می‌کنیم.

فری با اشاره به ارزش جمع آوری داده ها از دوره های زمانی مختلف موافقت کرد. او گفت: “مدل های امروزی دقیق تر می شوند زیرا داده ها متنوع تر هستند.” افزایش دمای پیش بینی شده برای 50 سال آینده مانند 10000 سال پیش نیست و این داده های قدیمی به غنی سازی این مدل ها کمک می کند.

با وجود محل اقامت اسپارت و آب و هوای شدید، محققان قصد دارند به قطب جنوب بازگردند تا اطلاعات بیشتری از پروژه PARANTAR جمع آوری کنند. اعتبار: جوردی روویرا

این تیم قصد دارد به آلن هیلز بازگردد، اگرچه کار میدانی در قطب جنوب یک چالش شناخته شده است. هیگینز گفت: «ما در یک کمپ صحرایی دورافتاده و بدون ساختار دائمی هستیم. به طرز باورنکردنی باد می‌وزد و کاملاً ایزوله است.»

— ماریانا ماستاش-مالدونادو (@deerenoir.bsky.social)، نویسنده علمی