ال‌نینو و گرمایش اقیانوس چگونه بزرگترین انقراض حیات را رقم زدند

به گزارش مشرق، این مطالعه که به تازگی در نشریه «ساینس» انتشار یافته و به طور مشترک توسط دانشگاه «بریستول» (انگلیس) و دانشگاه علوم زمین (ژئوساینس) چین انجام شده، توضیحات بیشتری در این خصوص ارائه کرده است که چرا تاثیر تغییرات سریع آب و هوایی در دوره گرمایش «پرمین - تریاسیک» (Permian-Triassic) برای تمام اشکال حیات در دریا و خشکی آنچنان ویرانگر بوده است.

دانشمندان از مدتها پیش این انقراض گسترده را به فوران‌های گسترده آتشفشانی در منطقه‌ای که اکنون سیبری است مرتبط کرده‌اند. انتشار دی اکسید کربن ناشی از آن فوران‌ها به سرعت موجب تشدید گرمایش آب و هوایی و نابودی اکوسیستم‌های دریایی و خشکی شد. اما اینکه چه عاملی موجب همان ضربه مهلک به حیات بر روی خشکی از جمله گیاهان و حشرات معمولا مقاوم شد، به صورت یک راز باقی مانده است.

دکتر الکساندر فرانزورت پژوهشگر ارشد دانشگاه بریستول و از مولفان این تحقیق گفت: گرمایش آب و هوایی به تنهایی نمی‌تواند موجب چنین انقراض ویرانگری شود زیرا همانطور که امروز مشاهده می‌کنیم زمانی که نواحی گرمسیری استوایی (tropics) بسیار داغ می‌شوند، گونه‌ها به مناطق خنک‌تر در ارتفاعات بالاتر مهاجرت می‌کنند. تحقیقات ما فاش کرده است که افزایش گازهای گلخانه‌ای صرفا موجب گرم‌تر شدن اکثریت مناطق زمین نمی‌شود بلکه همچنین تغییرپذیری (variability) آب و هوا را افزایش می‌دهد و کار بقا را برای حیات دشوار می‌سازد.

(یک بخش میدانی ژئولوژیک نشان‌دهنده سطح زمینی بسیار خشک است که در همه جای زمین متداول بوده است)

فاجعه پرمین - تریاسیک (Permian-Triassic) نشان می‌دهد که مشکل گرمایش جهانی تنها این نیست که جهان به طور غیر قابل تحملی داغ می‌شود بلکه همچنین این مساله مطرح است که شرایط در مدت دهه‌ها به طور شدیدی نوسان می‌کنند. پروفسور «یادونگ سون» از دانشگاه علوم زمین چین گفت: بسیاری از اشکال حیات موفق به سازگاری (با شرایط دوره یاد شده) نشدند اما خوشبختانه چند موردی نجات پیدا کردند وگر نه امروز ما اینجا نبودیم! آن شرایط تقریبا پایان حیات بر روی زمین بود.

مقیاس گرم شدن دوره «پرمین - تریاسیک» از طریق مطالعه ایزوتوپ‌های اکسیژن در مواد فسیل دندان برخی ارگانیسم‌های ریز شناگر منقرض شده، فاش شده است. محققان با مطالعه سابقه دمایی این فسیل‌ها در سرتاسر جهان موفق شدند فروپاشی قابل ملاحظه گرادیان‌های (gradients) دمایی در ارتفاعات پایین و متوسط را نشان دهند.

دکتر فرانزورت که از مدل‌سازی‌های جدیدی برای ارزیابی این یافته‌ها استفاده کرده است می‌گوید: در واقع هوا (در آن زمان) در همه جای زمین بسیار داغ شده است. تغییرات مسئول ایجاد الگوهای آب و هوایی شناسایی شده از این لحاظ شایان توجه هستند که رویدادهای «ال نینو» بسیار شدیدتر و طولانی‌تری نسبت به آنچه امروز مشاهده می‌شود وجود داشته است. گونه‌های (جاندار گیاهی و جانوری) آن زمان قادر به سازگاری یا تکامل با سرعت کافی نبودند.

در سال‌های اخیر رویدادهای ال نینو موجب تغییرات بزرگ در الگوهای بارش باران و دمای هوا شده‌اند. برای مثال، شرایط شدید آب و هوایی منجر به موج گرمایی آمریکای شمالی در ژوئن 2024 زمانی روی داد که دمای هوا حدود 15 درصد گرم‌تر از حالت عادی بود. سال‌های 2023 و 2024 همچنین به علت رویداد قوی ال نینو در اقیانوس آرام، از گرم‌ترین سال‌های ثبت شده در تاریخ جهان هستند. این پدیده به علت افزایش دی اکسید کربن ناشی از اقدامات انسان وخیم‌تر شد و موجب خشکسالی و آتش‌سوزی‌های فاجعه‌بار در جهان شد.

«پل ویگنال» استاد دانشگاه لیدز در این خصوص گفت: خوشبختانه چنین رویدادهایی تاکنون هر بار تنها حدود یکی دو سال طول کشیده‌اند اما در دوره پرمین - تریاسیک پدیده ال نینو بسیار طولانی‌تر بود و موجب یک دهه خشکسالی گسترده شد و در پی آن سال‌ها سیلاب وجود داشت و این کار را سازگاری را برای همه گونه‌ها دشوار کرده بود.

این محققان مشاهده کردند که در سرتاسر تاریخ زمین رویدادهای آتشفشانی زیادی مشابه رویدادهای آتشفشانی در سیبری وجود داشته است و بسیاری از آنها موجب انقراض شدند اما هیچکدام موجب بحرانی در مقیاسی شبیه به رویداد پرمین - تریاسیک نشدند.

این محققان دریافتند که انقراض پرمین - تریاسیک به این علت تا این حد متفاوت بوده است که این رویدادهای بزرگ ال نینو (مگا ال نینو) بازخورد مثبتی بر روی آب و هوا ایجاد کردند که موجب شرایط ناباورانه گرمی شدند که از مناطق گرمسیری استوایی شروع شد و سپس به فراتر از آن نیز راه یافت و موجب مرگ گیاهان شد.

وجود گیاهان برای از بین بردن دی اکسید کربن از اتمسفر ضروری است و نقش مهمی در بنیاد شبکه غذا دارد و اگر گیاهان بمیرند یکی از سازوکارهای زمین برای توقف انباشت دی اکسید کربن هم از بین می‌رود.

این مساله همچنین توضیح می‌دهد که چرا انقراض در خشکی، دهها هزار سال پیش از انقراض در اقیانوس‌ها روی داده است.

دکتر سون در این خصوص توضیح داد: در حالی که اقیانوس‌ها در آغاز از یک سپر محافظتی در برابر افزایش دما برخوردار بودند اما رویدادهای مگا ال نینو موجب شد که دما در خشکی از حد تاب‌آوری بسیاری از گونه‌ها بالاتر برود و آنها موفق نشدند به موقع سازگاری پیدا کند. تنها گونه‌هایی که قادر به مهاجرت سریع بودند قادر به بقا شدند و گیاهان و حیوانات زیادی قادر به این کار نبودند.

انقراض‌های گسترده هر چند پدیده نادری هستند اما ضربان قلب سامانه طبیعی زمین برای تنظیم مجدد حیات و تکامل در امتداد مسیرهای متفاوت هستند.

دکتر فرانزورت در پایان گفت: انقراض گسترده پرمو - تریاسیک هر چند ویرانگر بود اما در نهایت زمینه‌ساز ظهور دایناسورها به عنوان گونه‌های غالب شد چنانکه انقراض گسترده دوره کرتاسه (Cretaceous) به ظهور پستانداران و انسان‌ها منجر شد.