آب شدن یخ های قطب، اکسیژن جو را کاهش می دهد! - وبلاگ تمبوک

به گزارش وبلاگ تمبوک، یک مجرم ناشناخته حداقل 800000 سال است که اکسیژن را از جو سیاره ما را می سارق و ما تا به امروز قادر به شناسایی آن نبودیم تا اینکه تجزیه و تحلیل حباب های هوا که تا 1.5 میلیون سال در یخ های قطب جنوب حفظ شده اند، این مظنون احتمالی را به ما معرفی کرد.

به گزارش وبلاگ تمبوک، اخیراً یک مطالعه ژئوشیمی به سرپرستی یوژن یان، محقق فوق دکتری در دپارتمان علوم زمین دانشگاه رایس آمریکا، در نشریه معتبر Science Advances که نتایج جالب توجه و در عین حال هشدار دهنده ای را در پیش روی ما قرار می دهد. یان در خصوص این یافته تازه می گوید: ما می دانیم که سطح اکسیژن اتمسفر در اواخر دوره زمین شناسی پلیستوسن (حدود 2.5 میلیون تا 12000 سال پیش) اندک اندک شروع به کاهش کرد و به نظر می رسد یخچال های طبیعی ممکن است ارتباطی با این موضوع داشته باشند. یخبندان تقیرباً در این دوره بسیار گسترده بود، اما با آب شدن یخچال ها، فرآیندی به نام هوازدگی ایجاد شد که همان مظنون مرموز ما است.

دکتر یوژن یان

هوازدگی به فرآیند های فیزیکی و شیمیایی اطلاق می گردد که سنگ ها و کانی ها را تجزیه می نمایند و اکسیداسیون فلزات از جمله زنگ زدگی آهن از نمونه های شاخص آن است. اکسید آهن که رنگی مایل به قرمز دارد، به سرعت روی سطوح آهنی که در معرض اکسیژن جو یا O2 قرار دارند تشکیل می گردد. یان می گوید: وقتی سطوح کریستالی تازه از مخزن رسوبی را در معرض اکسیژن قرار می دهید، هوازدگی دریافت می کنید که اکسیژن مصرف می نماید. علاوه بر این، یکی دیگر از راه هایی که یخچال ها می توانند مصرف اکسیژن اتمسفر را افزایش دهند، نمایان کردن کربن آلی است که میلیون ها سال در دل آن ها مدفون شده بود.

یوژن یان، در سال 2016 نیز روی مطالعه ای به رهبری دانیل استولپر، استادیار دانشگاه کالیفرنیا، کار کرد که از حباب های هوا موجود در هسته های یخ، برای نشان دادن نسبت اکسیژن در هسته های یخ استفاده می کرد. این مطالعه نشان داد که جو زمین در 800000 سال گذشته حدود 0.2 درصد کاهش یافته است. با این حال، در مطالعه تازه منتشر شده در نشریه Science Advances، یان و همکارانش این بار حباب های موجود در هسته های یخ قدیمی تر را تجزیه و تحلیل کردند تا نشان دهند که افت اکسیژن موجود در جو، پیشتر از این و احتمالاً از حدود یک میلیون سال پیش شروع شده و طی این مدت نیز دو برابر شده است.

عصر یخبندان زمان در حدود 2.7 میلیون سال پیش شروع شد و طی این مدت زمین ده ها چرخه یخبندان را تجربه نموده است. در هر یک از این چرخه ها، کلاهک های یخی به طور متناوب توسعه می یافتند و حتی تا یک سوم سیاره را می پوشاندند و سپس به سمت قطب ها عقب نشینی می کردند. هر چرخه تا حدود 1 میلیون سال پیش، حدود 40000 سال به طول می انجامید، اما تقریباً همزمان با شروع کاهش اکسیژن اتمسفر، چرخه های یخبندان نیز حدود 100000 سال به طول انجامید. یان می گوید دلیل این امر کاهش میزان فراوری اکسیژن در برابر میزان مصرف آن است. این همان چیزی است که ما آن را منبع و سینک می نامیم. منبع چیزی است که O2 را فراوری می نماید و سینک چیزی است که O2 را مصرف می نماید.

یان گفت که زیست کره زمین در کاهش میزان اکسیژن نقشی نداشته است، زیرا همواره متعادل بوده و به همان میزان که O2 فراوری می نماید، به همان میزان هم مصرف می نماید. در این میان، هوازدگی، در مقیاس جهانی، محتمل ترین فرآیند زمین شناسی است که می تواند به میزان ای اکسیژن اضافی مصرف کند تا سبب این کاهش محسوس گردد. یان و همکارانش بعلاوه دو سناریو را برای افزایش هوازدگی در نظر گرفتند.

سطح جهانی دریا ها زمانی که یخچال ها در حال پیشروی هستند، پایین می آید و زمانی که آن ها عقب نشینی می نمایند، بالا می رود. زمانی که طول چرخه های یخبندان بیش از دو برابر شد، بزرگی نوسانات در سطح دریا نیز افزایش یافت. با پیشرفت خطوط ساحلی، زمین هایی که قبلاً به وسیله آب پوشیده شده بود در معرض قدرت اکسید نماینده اکسیژن قرار می گرفتند. یان گفت: ما محاسباتی انجام دادیم تا ببینیم چه میزان اکسیژن ممکن است در چنین فرآیندی مصرف شد و نتیجه حکایت از رقمی جالب توجه یک چهارم بود.

از آنجایی که میزان پوشش یخ به طور دقیق برای هر چرخه یخبندان معین نیست، طیف گسترده تری از عدم قطعیت در خصوص میزان هوازدگی شیمیایی ناشی از فرسایش یخچالی وجود دارد. اما یان گفت که شواهد نشان می دهد که این فرآیند می تواند اکسیژن کافی برای شرح دلیل این کاهش را مصرف کند. یان اضافه کرد: در مقیاس جهانی، مشخص دقیق میزان این مصوف اکسیژن بسیار سخت است. اما ما چند آزمایش در خصوص میزان هوازدگی برای شرح کاهش O2 انجام دادیم که از نظر تئوری، می تواند بزرگی آنچه مشاهده شده را شرح دهد. بنابراین، چنین رخدادی در دوره کنونی نیز می تواند رخ دهد و آب شدن یخ های قطب می تواند به میزان قابل توجهی، سطح اکسیژن موجود در جو را به وسیله فرآیند هوازدگی کاهش دهد.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-وبلاگ تمبوک