طبق مدل‌های پذیرفته شده، رویداد شدید سرد شدن و کاهش چشمگیر سطح دریاها در حدود ۳۴ میلیون سال پیش، در دوران گذار از ائوسن به اولیگوسن، باید منجر به فرسایش گسترده‌ای در سراسر قاره‌ها شده و مقدار زیادی مواد شنی را به کف اقیانوس‌ها منتقل می‌کرد.
این دوران گذار یکی از شدیدترین تغییرات اقلیمی پس از انقراض دایناسورها بود که اقلیم زمین را از حالت «گلخانه‌ای» به یک اقلیم «یخچالی» تبدیل کرد.
با این حال، بررسی جدیدی از دانشگاه استنفورد یک تناقض شگفت‌آور را نشان می‌دهد: در حاشیه‌های همه قاره‌ها در این دوره، تقریباً هیچ رسوبی یافت نمی‌شود.
سرنخ‌های اقلیمی در سوابق زمین‌شناسی
این یافته غیرمنتظره که در مجله Earth-Science Reviews منتشر شده است، یک شکاف جهانی عجیب در سوابق زمین‌شناسی را فاش می‌کند.
استفان گراهام، استاد دانشکده پایداری استنفورد، به عنوان نویسنده ارشد گفت: «نتایج باعث شده است از خود بپرسیم که این همه رسوب کجا رفته است؟»
او افزود: «پاسخ به این پرسش به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از عملکرد سیستم‌های رسوبی و نحوه تاثیر تغییرات اقلیمی بر سوابق رسوبی دریایی عمیق به دست آوریم.»
تأثیرات محیطی تغییرات اقلیمی
این کشف مدل‌های موجود درباره ته‌نشینی و فرسایش رسوبات را به چالش می‌کشد و بینش‌های جدیدی درباره تاثیرات جهانی تغییرات اقلیمی قابل‌توجه ارائه می‌دهد.
این یافته‌ها همچنین می‌توانند به درک بهتر این که چگونه تغییرات اقلیمی سریع امروزی ممکن است سطح زمین را تغییر دهند، کمک کنند.
زک برتون، نویسنده اصلی این تحقیق که اکنون استاد علوم زمین در دانشگاه ایالتی مونتانا است، توضیح داد: «برای اولین بار، ما به بررسی جهانی بزرگ‌ترین سیستم‌های حرکت رسوب در پاسخ به گذار شدید از دوران ائوسن به اولیگوسن پرداختیم.»
دوران گذار ائوسن-اولیگوسن، دوره‌ای از سرد شدن شدید سیاره بود. یخچال‌های عظیمی در قطب جنوب شکل گرفت که پیش از آن عاری از یخ بود، سطح دریاها به طور چشمگیری کاهش یافت و گونه‌های زیادی از جانوران دریایی و زمینی از بین رفتند.
پیش از این دوره، زمین یکی از گرم‌ترین دماها و بالاترین سطوح دریا را از زمان دایناسورها تجربه کرده بود، طبق سوابق اقلیمی بدست آمده از پروکسی‌ها. برتون و همکارانش ابتدا برای بررسی اثرات شرایط گرم اولیه ائوسن بر سیستم‌های رسوبی در اعماق دریا آغاز کردند.
تحلیل دقیق تغییرات اقلیمی
در یک مطالعه ۲۰۲۳ که در مجله Nature Scientific Reports منتشر شد، آنها شواهدی از رسوبات غنی از شن در امتداد حاشیه‌های قاره‌ای زمین یافتند که آنها را به شرایط آب‌وهوایی شدید و افزایش فرسایش از خشکی نسبت دادند.
تیم سپس تصمیم گرفت مطالعه خود را به دوران اواخر ائوسن و اوایل اولیگوسن گسترش دهد، دورانی که زمین به سرعت سرد شد و وارد اقلیم یخچالی شد.
برای انجام این کار، محققان به بررسی صدها مقاله علمی پرداختند که طی بیش از یک قرن منتشر شده بودند. آنها مطالعاتی را تحلیل کردند که رسوبات باستانی، اغلب در چند کیلومتری زیر کف اقیانوس، را مستند کرده بودند.
این بررسی جامع شامل یافته‌هایی از حفاری‌های نفت و گاز در دریا، برون‌زدهای سنگی در خشکی و تفاسیر داده‌های لرزه‌ای بود. در مجموع، این مطالعه بیش از ۱۰۰ مکان جغرافیایی در سراسر جهان را بررسی کرد و نگاه دقیقی به سوابق زمین‌شناسی از حاشیه‌های همه قاره‌ها ارائه داد.
با مرور داده‌های جمع‌آوری شده، تیم به نبود غیرمنتظره رسوبات غنی از شن از دوران گذار ائوسن-اولیگوسن پی برد.
رسوبات مفقود در سوابق زمین‌شناسی
برتون گفت: «ما ته‌نشینی‌های غنی از شن را همانند مطالعه اقلیم‌های گرم اوایل ائوسن مشاهده نکردیم.»
او افزود: «در عوض، دیدیم که ناپیوستگی‌های فرسایشی برجسته و گسترده – به عبارت دیگر، شکاف‌هایی در سوابق سنگی – در طول سرد شدن شدید اقلیمی و تغییرات اقیانوسی ائوسن-اولیگوسن شکل گرفته‌اند.»
محققان چندین نظریه برای توضیح رسوبات مفقود مطرح می‌کنند. یکی از ایده‌ها این است که جریان‌های قوی کف اقیانوس، ناشی از تغییرات دما و شوری که به واسطه تغییرات اقلیمی ایجاد شده بود، ممکن است کف اقیانوس را خراشیده و رسوباتی را که از قاره‌ها آمده بودند فرسایش داده باشد.
احتمال دیگر این است که کاهش سریع سطح دریاها باعث نمایان شدن قفسه‌های قاره‌ای شده و رسوبات از حوضه‌های رسوبی نزدیک عبور کرده و در دشت‌های عمیق اقیانوس ته‌نشین شده باشند. همچنین، فرسایش یخچالی در اطراف قطب جنوب ممکن است در توزیع مجدد رسوبات نقش داشته باشد.
تغییرات عمیق در خشکی و دریا
این فرآیندها به نظر می‌رسد در سراسر جهان عمل کرده‌اند و نشان می‌دهند که سوابق رسوبی تحت تاثیر کنترل‌های اقلیمی جهانی قرار گرفته‌اند. محققان معتقدند این تاثیر جهانی نشانگر تغییرات عمیق اقلیمی است که نه تنها در خشکی بلکه در عمیق‌ترین حوضه‌های اقیانوسی نیز احساس شده است.
یافته‌های این مطالعه دیدگاه ارزشمندی را درباره نحوه واکنش سطح زمین به تغییرات اقلیمی قابل توجه ارائه می‌دهد.
دوران گذار ائوسن-اولیگوسن، نگاهی به تحولات محیطی وسیع ارائه می‌دهد که می‌تواند از تغییرات سریع اقلیمی ناشی شود؛ چیزی که برای درک تغییرات اقلیمی انسان‌ساخت امروز بسیار مهم است.
تغییرات رادیکال با تغییرات سریع اقلیمی
با اینکه بحران تغییرات اقلیمی کنونی از نظر مقیاس کلی کوچکتر از گذار ائوسن-اولیگوسن است، اما با سرعت بسیار بیشتری در حال وقوع است.
محققان بر این باورند که مطالعه این رویدادهای گذشته می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا تغییرات شدید احتمالی را که با ادامه تغییرات سریع اقلیمی روی سطح زمین رخ می‌دهد، بهتر پیش‌بینی کنند.
گراهام گفت: «یافته‌های ما می‌تواند به ما اطلاع دهد که چه تغییرات رادیکالی ممکن است در مواجهه با تغییرات سریع اقلیمی بر سطح زمین رخ دهد. گذشته زمین‌شناسی، حال و به ویژه آینده را اطلاع‌رسانی می‌کند.»
با بررسی مجدد رویدادهای اقلیمی گذشته و پاسخ‌های رسوبی، دانشمندان امیدوارند به بینش‌هایی دست یابند که بتواند درک ما از چالش‌های تغییرات اقلیمی مدرن را هدایت کرده و شاید به کاهش اثرات آن بر اکوسیستم‌ها و محیط‌های سطح زمین کمک کند.
