علمی، پژوهشی و فناوری

مطالعه جدید باستان شناسی درباره سومین انقراض دسته جمعی زمین

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری :محققان ادعا می کنند که انقراض تریاس-ژوراسیک یک رویداد ناگهانی بوده است.

حدود 201.6 میلیون سال پیش، زمین یکی از پنج انقراض بزرگ خود را تجربه کرد که منجر به ناپدید شدن ناگهانی حدود 75٪ از همه گونه ها شد . این رویداد با فوران‌های آتشفشانی عظیمی همسو شد که پانگه آ را شکست، ابرقاره‌ای عظیم که تقریباً تمام زمین را در بر می‌گرفت. در طی تقریباً 600000 سال، حجم عظیمی از گدازه بیرون ریخت و به تدریج مناطقی را که اکنون آمریکا، اروپا و شمال آفریقا هستند تقسیم کرد. این انقراض پایان دوره تریاس و آغاز دوره ژوراسیک بود ، دوره ای که دایناسورها به وجود آمدند تا جای موجودات تریاس را بگیرند و بر سیاره تسلط پیدا کنند.

مکانیسم‌های دقیق پایان انقراض تریاس مدت‌ها مورد بحث بوده است، اما برجسته‌ترین آن: دی‌اکسید کربن در اثر فوران‌های ایجاد شده در طی هزاران سال ظاهر شد، دما را برای بسیاری از موجودات به سطوح ناپایدار رساند و اقیانوس‌ها را اسیدی کرد. اما یک مطالعه جدید خلاف این را می گوید: سردی، نه گرمی مقصر اصلی بود. این مطالعه شواهدی را ارائه می‌کند که نشان می‌دهد، به جای امتداد صدها هزار سال، اولین پالس‌های گدازه‌ای که به دوره تریاس پایان دادند، رویدادهای خیره‌کننده‌ای بودند که هر کدام کمتر از یک قرن به طول انجامید.

در این چارچوب زمانی متراکم، ذرات سولفات منعکس کننده نور خورشید به جو پرتاب شدند، سیاره را خنک کردند و بسیاری از ساکنان آن را منجمد کردند. به گفته محققان، افزایش تدریجی دما در محیطی که در ابتدا گرم بود - دی اکسید کربن جو در اواخر تریاس سه برابر سطح امروزی بود - ممکن است بعداً کار را تمام کرده باشد، اما به گفته محققان این زمستان های آتشفشانی بود که بیشترین آسیب را وارد کرد.

سولفات ها در مقابل دی اکسید کربن: اثرات متضاد و مقیاس های زمانی

دنیس کنت، نویسنده اصلی رصدخانه زمین لامونت-دوهرتی مدرسه آب و هوای کلمبیا، می گوید: «دی اکسید کربن و سولفات ها نه تنها به روش های مخالف، بلکه در چارچوب های زمانی مخالف هم عمل می کنند. زمان زیادی طول می کشد تا دی اکسید کربن ساخته شود و اشیا را گرم کند، اما اثر سولفات ها تقریباً فوری است. این ما را به قلمرو آنچه که انسان می تواند درک کند می آورد. این وقایع در طول یک عمر اتفاق افتاد.»

 ذخایر در مراکش مرتبط با انقراض دسته جمعی تریاس-ژوراسیک، 201.6 میلیون سال پیش. رسوبات قرمز در بسیاری از نقاط جهان حاوی فسیل های دوران تریاس است. نوار سفید بالای آنها جایی است که رسوبات توسط آتشفشانی عظیم تغییر یافته است، همانطور که توسط لایه های بازالت خاکستری/سیاه بر روی مجموعه مشهود است. اعتبار: پل اولسن/رصدخانه زمینی لامونت-دوهرتی
این مطالعه به تازگی در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است .

مدت‌ها تصور می‌شد که انقراض تریاس-ژوراسیک با فوران به اصطلاح استان ماگمایی اقیانوس اطلس مرکزی یا CAMP مرتبط است. در یک مطالعه پیشگامانه در سال 2013 ، کنت و همکارانش شاید قطعی ترین پیوند را ارائه کردند. کنت که به مطالعه دیرینه مغناطیس می پردازد، یک معکوس ثابت قطبی را در رسوبات درست زیر فوران های اولیه CAMP شناسایی کرد، که نشان داد همه آنها در یک زمان در نقاطی که اکنون در سراسر جهان گسترده هستند اتفاق افتاده اند. سپس همکاران از ایزوتوپ‌های رادیواکتیو استفاده کردند تا شروع آتشفشان را به 201564000 سال پیش برسانند. دانشمندان نمی‌توانستند بگویند فوران‌های اولیه چقدر بزرگ بوده‌اند، اما بسیاری تصور می‌کردند که نهشته‌های عظیم CAMP باید هزاران سال طول کشیده باشد تا ایجاد شود.

شواهد جدید از ذرات مغناطیسی در ذخایر گدازه

در مطالعه جدید، کنت و همکارانش داده‌های مربوط به ذخایر CAMP در کوه‌های مراکش، در امتداد خلیج فاندی نوا اسکوشیا و حوضه نیوآرک نیوجرسی را به هم مرتبط کردند. شواهد کلیدی آنها: هم ترازی ذرات مغناطیسی در صخره‌ها که حرکت گذشته قطب مغناطیسی زمین را در زمان فوران‌ها ثبت کرده‌اند.

به دلیل مجموعه پیچیده‌ای از فرآیندها، این قطب از محور چرخش ثابت سیاره - شمال واقعی - منحرف می‌شود و برای راه‌اندازی، هر سال چند دهم درجه تغییر مکان می‌دهد. (دلیل اینکه قطب نماها دقیقاً به سمت شمال اشاره نمی کنند.) به دلیل این پدیده، ذرات مغناطیسی در گدازه هایی که در فاصله چند دهه از یکدیگر قرار گرفته اند، همه در یک جهت قرار می گیرند، در حالی که ذرات مغناطیسی که مثلاً هزاران سال بعد قرار گرفته اند، خواهند بود. نقطه 20 یا 30 درجه در جهت دیگر.

آنچه محققان دریافتند، پنج پالس گدازه اولیه متوالی CAMP بود که در حدود 40000 سال پخش شدند - هر کدام با ذرات مغناطیسی در یک جهت منفرد قرار گرفتند، که نشان می دهد پالس گدازه در کمتر از 100 سال قبل از اینکه رانش قطب مغناطیسی خود را نشان دهد، ظاهر شده است. آنها می گویند که این فوران های عظیم به قدری سولفات های زیادی را آزاد کردند که خورشید تا حد زیادی مسدود شد و باعث کاهش دما شد. برخلاف دی‌اکسید کربن که قرن‌ها در اطراف معلق است، ذرات معلق سولفات آتشفشانی در طی سال‌ها از جو بیرون می‌بارند، بنابراین دوره‌های سرمای ناشی از آن زیاد دوام نمی‌آورند. اما به دلیل سرعت و اندازه فوران ها، این زمستان های آتشفشانی ویرانگر بود. محققان سری CAMP را با سولفات های حاصل از فوران آتشفشان لاکی ایسلند در سال 1783 مقایسه کردند که باعث شکست گسترده محصولات شد. آنها می گویند که فقط پالس های اولیه CAMP صدها برابر بیشتر بود.

در رسوبات درست زیر لایه های CAMP، فسیل های دوران تریاس قرار دارند: خویشاوندان بزرگ زمینی و نیمه آبی کروکودیل ها، مارمولک های درختی عجیب، دوزیستان غول پیکر، سر صاف و بسیاری از گیاهان استوایی. سپس با فوران های CAMP ناپدید می شوند. دایناسورهای کوچک پردار ده‌ها میلیون سال قبل از آن وجود داشتند و جان سالم به در بردند تا در نهایت رشد کنند و بزرگ‌تر شوند، همراه با لاک‌پشت‌ها، مارمولک‌های واقعی و پستانداران، احتمالاً به این دلیل که کوچک بودند و می‌توانستند در گودال‌ها زنده بمانند.

پاول اولسن، یکی از نویسندگان این مطالعه، دیرینه شناس در لامونت-دوهرتی، گفت: «میزان تأثیرات محیطی به میزان متمرکز بودن رویدادها مرتبط است. «رویدادهای کوچکی که در طول [ده‌ها هزار سال] گسترش یافته‌اند، تأثیر بسیار کمتری نسبت به همان حجم کل آتشفشان‌های متمرکز در کمتر از یک قرن دارند. مفهوم کلی این است که گدازه های CAMP رویدادهای فوق العاده متمرکزی را نشان می دهند.