ممکن است یک ابر ال نینو 252 میلیون سال پیش منجر به انقراض گسترده گسترده شده باشد

هر چند سال یکبار، نوسان ال نینو-جنوبی (ENSO)، یک پدیده آب و هوایی فصلی، آب و هوای جهانی را برای دوره های 9 تا 12 ماهه در یک زمان مختل می کند. در طی یک رویداد ENSO، بادهای تجاری ضعیف می‌شوند و به آب گرم‌تر اجازه می‌دهند تا در سراسر اقیانوس آرام گردش کند و الگوهای آب و هوایی غیرقابل پیش‌بینی و شدید در سراسر جهان ایجاد کند. در حالی که برخی مکان ها بارندگی شدید را تجربه می کنند، برخی دیگر با خشکسالی شدید و موج گرما مواجه می شوند.

رویداد 2023-2024 ENSO، یکی از قوی‌ترین رویدادهای ثبت شده، به رودخانه‌های جوی و کاهش بارش برف، و همچنین افزایش آتش‌سوزی‌ها و خشکسالی در امتداد ساحل غربی ایالات متحده کمک کرد. دمای دریا 2 درجه بالاتر از حد معمول جمعیت ماهی ها و صخره های مرجانی را تحت تأثیر قرار داد و به شکوفه های جلبکی مضر کمک کرد. سازمان جهانی هواشناسی گزارش داد که سال 2023 گرم ترین سال ثبت شده بود، عنوانی که می توان آن را به اثرات آشفته ENSO نسبت داد.

اما اگرچه تغییرات ناشی از یک رویداد ENSO می‌تواند منجر به افراط در آب و هوا و دما مخرب یا خطرناک شود، اما در این واقعیت که این یک وضعیت موقتی است، آرامش وجود دارد. رویدادها بین 2 تا 7 سال رخ می دهند و معمولاً بیش از یک سال طول نمی کشند.

با این حال، یک مطالعه جدید نشان می دهد که حدود 252 میلیون سال پیش، شرایط مشابه ال نینو ممکن است برای دهه ها وجود داشته باشد.

آب و هوای ناپایدار و گرم شدن مداوم اقیانوس ها مرتبط با این الگوی آب و هوایی ممکن است تکه هایی از پازل چیزی باشد که باعث بزرگ ترین انقراض دسته جمعی در تاریخ زمین، انقراض پرمین-تریاس، که به “مرگ بزرگ” نیز معروف است، باشد. در این دوره، تحمل تغییرات ده ساله در شرایط آب و هوایی برای گیاهان و حیوانات غیرممکن خواهد بود. بیشتر زندگی در خشکی و دریا در طی ده ها هزار سال از بین رفت.

راز قتل پرمین

تا پایان دراماتیک خود، دوره پرمین «مکان بسیار شادی برای بسیاری از گونه ها بود. جنگل های بزرگ زیادی وجود داشت. الکساندر فارنزورث، دیرین اقلیم شناس در دانشگاه بریستول و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: اکثر گونه ها برای میلیون ها سال در این نقطه بسیار خوشحال بوده اند و به روش های منحصر به فرد خود تکامل می یابند.

سپس یک اتفاق یا یک سری چیزها رخ داد.

«دستیابی به نرخ بسیار بالای انقراض در پایان پرمین آسان نبود. استیو گراسبی، ژئوشیمی‌دان سازمان زمین‌شناسی کانادا که در مطالعه جدید شرکت نداشت، گفت: مکانیسم‌های تخریب متفاوتی برای تأثیرگذاری بر حیات دریایی و زمینی مورد نیاز است.

یکی از نظریه‌های رایج برای رویداد محرک مرگ بزرگ، تأثیر آب و هوای فوران شبکه پربار آتشفشان‌ها را در نظر می‌گیرد که تله‌های سیبری را تشکیل می‌دهند. فوران‌ها در طی میلیون‌ها سال رخ داده‌اند و منطقه را با گدازه پوشانده، باران اسیدی تولید کرده، لایه اوزون را تخریب کرده و فلزات سمی را به بیرون پرتاب کرده و همچنین دی اکسید کربن (CO) را به بیرون پرتاب کرده‌اند.₂) که به گرم شدن شدید زمین کمک کرد.

اما آتشفشان های عظیم فوران کرده بودند و زمین قبل از آن بدون ایجاد تلفات در مقیاس مرگ بزرگ گرم شده بود. Pangea قبلاً در برابر دماهای خصمانه و بارندگی در طول پرمین آسیب پذیر بود. برای محققان منطقی نبود که چرا گونه های خشکی، از جمله حشرات معمولی مقاوم، نمی توانند به آب و هوای سردتر مهاجرت کنند و در عوض از بین رفتند. این واقعیت که آنها ده ها هزار سال قبل از ناپدید شدن بیشتر جانداران دریایی از بین رفتند، تنها بر این معما افزوده است.

«به طور کلی پذیرفته شده است که انقراض در خشکی خیلی زودتر از اقیانوس اتفاق می افتد. این یک مشکل ایجاد می کند. چه چیزی می تواند زندگی را در خشکی از بین ببرد؟” “مثل این است قتل در قطار سریع السیر شرق. به عنوان کارآگاه، ما باید توطئه ای را که این فاجعه زیست محیطی را ایجاد کرد، کشف می کردیم.

دندان های کوچک پیوندهایی به یک فاجعه بزرگتر می دهند

یکی از سرنخ‌های توالی رویدادهای فاجعه‌بار از دندان‌های فسیل‌شده موجودی شبیه مارماهی ماقبل تاریخ، یک کنودونت، به دست می‌آید.

با تجزیه و تحلیل نسبت ایزوتوپ های اکسیژن موجود در دندان های فسیل شده، محققان اطلاعات مهمی در مورد دمای سطح دریاهای ماقبل تاریخ در چندین مکان در امتداد استوای دیرینه به دست آوردند. داده ها نشان داد که شیب دما در اقیانوس غول پیکر ماقبل تاریخ زمین پانتالاسا کاهش یافته است. به عبارت دیگر، اختلاف دما بین اقیانوس گرم استوایی و اقیانوس سردتر در عرض جغرافیایی متوسط ​​شروع به کاهش یافت.

با ایجاد مدل‌های آب و هوایی از پانگه‌آ و پانتالاسا و بازآفرینی شرایط مربوط به ۲۵۲ میلیون سال پیش، محققان ارتباط شگفت‌انگیزی ایجاد کردند: «این بسیار شبیه به چیزی است که ما در چیزی شبیه ال‌نینو می‌بینیم».

شرایط گرمایش و سرمایش مشابه رویدادهای ال نینو و لانینا ما با شیوع فوران های آتشفشانی و CO حاصل افزایش یافت.₂ در جو پانتالاسا به طور خاص به دلیل اندازه آن گرما را به خوبی حفظ می کند.

به جای اینکه یک سال طول بکشد، اثرات این رویدادهای مشابه ENSO برای چندین دهه ادامه یافت. خشکسالی ابتدا جنگل های بارانی را سوزاند و زغال سنگ در صخره ها نشان دهنده آتش سوزی گسترده جنگل ها است. شرایط گرم و خشک به قدری طول کشید که پوشش گیاهی قادر به بازیابی یا جذب کربن نبود.

گرما – افزایش 4 درجه سانتیگراد – در نهایت به عرض های جغرافیایی بالاتر گسترش می یابد و باعث می شود که گونه های زمینی ابتدا از بین بروند زیرا نمی توانند به اندازه کافی سریع خود را با شرایط شدید آب و هوای وحشی وفق دهند.

«این فرآیندها به یکدیگر بازخورد می‌کنند و منجر به گرم شدن واقعی، ابتدا در خشکی می‌شوند. سپس CO₂ فارنزورث گفت: به اندازه کافی در اتمسفر ساخته شده است تا اقیانوس را به اندازه کافی گرم کند، که پس از آن منجر به اکسیژن زدایی و لایه بندی اقیانوس می شود.

با از بین رفتن تقریبا 90 درصد گونه ها، چندین میلیون سال طول می کشد تا اکوسیستم های پیچیده بازگردند.

ال نیوس گذشته، حال و آینده

گراسبی گفت: «این مطالعه هیجان‌انگیز است زیرا داده‌های ژئوشیمیایی، شواهد رسوب‌شناسی و مدل‌سازی آب و هوایی پیشرفته سیستم زمین را ترکیب می‌کند تا نشان دهد زمین به شدت مستعد ابتلا به ال نینو طولانی‌مدت و تقویت‌شده است.» این تغییرات آب و هوایی کوتاه مدت، که امروزه رایج است، می تواند عواقب فاجعه باری در مواجهه با گرمایش داشته باشد.

عناصر تخریب محیط زیست در پایان دوره پرمین با واقعیت آب و هوایی کنونی ما موازی می شود. به عنوان مثال، مدل‌ها نشان می‌دهند که زمین ماقبل تاریخ زمانی به نقطه اوج خود رسید که فشار جزئی دی اکسید کربن در جو زمین از حدود 410 قسمت در میلیون (ppm) به 800 ppm رسید. سان گفت: “ما امروز در 440 ppm هستیم.” «اگر در زمان پرمین-تریاس بودیم، در حال حرکت هستیم [to the Great Dying]. ما هنوز آنجا نیستیم. ما هنوز می توانیم کاری انجام دهیم.

فارنزورث خاطرنشان کرد: برخی از مدل‌ها نشان می‌دهند که رویدادهای ENSO تا سال 2100 متغیرتر می‌شوند. اینکه آیا این بدان معنی است که آنها طولانی تر، قوی تر یا ترکیبی از این دو خواهند بود نامشخص است. عواقب این تغییرات ناشناخته است، زیرا اثرات حتی یک ال نینوی معمولی می تواند بر اکوسیستم هایی که قبلاً تحت تأثیر آب و هوای در حال تغییر قرار گرفته اند، ویران کند.

خبر خوب این است که پیکربندی قاره‌های ما به این معنی است که حتی اگر چرخه ENSO به‌طور چشمگیری تغییر کند، شرایطی تقریباً به‌اندازه وحشیانه در پایان دوره پرمین را تجربه نمی‌کنیم.

سان گفت: «اقیانوس مدرن حائل بسیار بهتری نسبت به قبل است. ما اکوسیستم های بسیار پیچیده تری داریم.

— ربکا اوون (@beccapox)، نویسنده علم

نقل قول: Owen, R. (2024)، مگا ال نینو ممکن است 252 میلیون سال پیش باعث انقراض دسته جمعی بزرگ شده باشد، Eos، 105، https://doi.org/10.1029/2024EO240450. ارسال شده در 11 اکتبر 2024

متن © 2024. نویسندگان. CC BY-NC-ND 3.0
مگر اینکه غیر از این ذکر شده باشد، تصاویر مشمول حق چاپ هستند. هرگونه استفاده مجدد بدون اجازه صریح از صاحب حق چاپ ممنوع است.

متصل شد