گروه نجوم تیشتر لشت نشا (گیلان)

گروه نجوم تیشتر گیلان به ارائه خبر علمی با اولویت خبر نجومی می پردازد

تاریخچه یخبندان های کره زمین

تاریخ زمین مجموعه‌ای از دوره‌های متناوب یخ‌بندان و افزایش دما را نشان می‌دهد که هر یک نقش مؤثری در انقراض و حیات گونه‌ها داشته‌اند. فکر می‌کنید آخرین عصر یخ‌بندان با انسان بخرد چه خواهد کرد؟

محبوبه عمیدی: شاید شما هم وقتی به عصر یخ‌بندان فکر می‌کنید، انسان‌های اولیه‌ای در خیال‌تان مجسم می‌شوند که پوشیده در پوست گرم شکارهای پیشین در زمینی سراسر یخ‌زده و سرد، با ناامیدی به دنبال غذا می‌گردند.

اما در واقع زمین با اعصار یخ‌بندان بسیاری دست‌و‌پنجه نرم کرده که اغلب آنها پیش از پیدایش انسان به وقوع پیوسته‌اند. از سوی دیگر تصویر آشنایی که هر یک از ما از عصر یخ‌بندان داریم، نمونه‌ای نسبتا ملایم از آن است، زمین در خلال بعضی از اعصار یخ‌بندان برای ده‌ها گاهی صدها میلیون سال پوشیده از قشر عظیمی از یخ بوده است.

می‌توان برای زمین سه دوره آب‌و‌هوایی متناوب را تعریف کرد:

دوره گلخانه‌ای: که در آن درجه حرارت گرمسیری تا قطبهای زمین امتداد داشته و هیچ لایه یخی روی زمین نبوده است.

دوره یخچالی: دوره‌ای که بخشی از زمین پوشش یخ دائمی داشته اما وسعت این پوشش متغیر بوده است.

زمین گلوله برفی: زمانی که سرتاسر زمین پوشیده از قشر عظیم یخ بوده است.

این که چرا گاهی شاهد ظهور اعصار یخ‌بندان هستیم و گاهی دمای زمین رو به گرم‌شدن می‌رود، معمایی است که به گزارش نیوساینتیست  یخ‌بندان‌شناسان به تازگی شروع به حل آن کرده‌اند. آنها به بررسی تاریخچه یخ روی زمین پرداخته‌اند تا ارتباط آن با تغییر ترکیب گازهای جو زمین یا بزرگ‌ترین رویدادهای زمین‌شناسی را با دقت بیشتری بررسی کنند.

زمین گلوله برفی: 2.4 تا 2.1‌میلیارد سال پیش
گلوله برفیعصر یخ‌بندان دوران پارینه‌زیستی، قدیمی‌ترین عصر یخ‌بندانی است که تاکنون بشر موفق به شناسایی آن شده است. کره زمین در این دوران تنها 2‌میلیارد سال عمر داشته و زندگی روی آن به حیات در اشکال تک سلولی منحصر می‌شده است. به نظر می‌رسد زمین در آغاز این دوران، زمانی بین 2.3 تا 2.4‌میلیارد سال پیش با عصر یخ‌بندان بسیار‌ سختی روبرو بوده که یکی از دوره‌های «زمین گلوله برفی» به شمار می‌رود. محققان علت ظهور این عصر یخ‌بندان و شدت آن را کاهش دی‌اکسید‌کربن جو زمین به دلیل خاموشی 250‌میلیون ساله آتشفشان‌ها و کاهش اثر گلخانه‌ای ناشی از آن می‌دانند.

یخ‌بندان شدید: 850 تا 630‌میلیون سال پیش
زمین در این دوره 200‌میلیون ساله که کریوژنیان نام دارد، یکی از سخت‌ترین اعصار یخ‌بندان شناخته‌شده را تجربه کرده است. دیرین‌شناسان احتمال می‌دهند علت آغاز این عصر یخ‌بندان هم‌زمانی آن با ظهور اشکال پیچیده حیات روی زمین باشد.

این نظریه می‌گوید یخ‌بندان به دلیل تکامل سلولهای بزرگ و احتمالا جانداران پرسلولی که پس از مرگ در بستر دریاها و اقیانوس‌ها غرق‌شده و باعث جذب دی‌اکسید‌کربن جو زمین و کاهش اثر گلخانه‌ای آن شده‌اند، به وقوع پیوسته است.

کریوژنیان را به دو عصر یخ‌بندان متمایز تقسیم می‌کنند که یکی بین 750 و 700‌میلیون سال پیش ظاهر شده و دیگری به دنبال آن حدود 660 تا 635‌میلیون سال پیش به وقوع پیوسته است. محققان احتمال می‌دهند بخش از این یخ‌بندان زمین را به گلوله برفی تبدیل کرده باشد.

نخستین انقراض بزرگ: 460 تا 430‌میلیون سال پیش
عصر یخ‌بندانی که اواخر دوره اوردوویسین و اوایل دوره سیلورین رخ داده یکی از بزرگ‌ترین انقراض‌های روی زمین را رقم زده است. این دوره دومین عصر یخ‌بندان سخت زمین به شمار می‌رود.

این انقراض پس از انقراض بزرگ جانداران کره زمین در دوره پرمین، بزرگ‌ترین انقراض گونه‌های گیاهی و جانوری زمین به شمار می‌رود. با این حال با پایان این عصر، زیست‌بوم حیات را از سر گرفته و گونه‌های گیاهی بسیاری رشد یافته‌اند. احتمالا همین انبوهی پوشش گیاهی دوره سیلورین باعث ظهور عصر یخ‌بندان بعدی شده است.

 


گسترش وسیع پوشش گیاهی: 360 تا 260‌میلیون سال پیش
مانند یخ‌بندان کریوژنیان، یخ‌بندان کربونیفر هم به دو دوره مجزای می‌سی‌سی‌پین، 359 تا 318‌میلیون سال پیش و پنسیلوانین از 318 تا 299‌میلیون سال پیش تقسیم می‌شود.

این دو عصر یخ‌بندان احتمالا نتیجه گسترش پوشش گیاهی زمین پس از یخ‌بندان‌های کریوژنیان هستند. این گیاهان با جذب دی‌اکسید‌کربن هوا و تولید اکسیژن باعث کاهش سطح گاز‌های گلخانه‌ای جو زمین و آغاز یخ‌بندان‌های بعدی شده‌اند.

شواهدی وجود دارند که نشان می‌دهند ظهور اعصار یخ‌بندان و گرمایش مجدد زمین تابع دوره‌های منظم زمانی است. اگر این فرضیه درست باشد، عصر یخ‌بندان حاضر دارد در شرایط مشابه یخ‌بندان دوره کربونیفر رخ می‌دهد.

قطب جنوب یخ می‌زند: 14‌میلیون سال پیش
قاره قطب جنوب همیشه زمینی بایر و یخ‌زده نبوده است. یخ‌بندان در این منطقه از حدود 34‌میلیون سال پیش با تشکیل یخچال‌های طبیعی روی قله‌های بلند کوه‌های این منطقه آغاز شده و حدود 20‌میلیون سال بعد با کاهش درجه حرارت جهان تا حدود 8‌درجه سانتیگراد این توده‌های یخ به هم پیوسته، تثبیت‌ شده و صفحات یخی جنوبی را تشکیل داده‌اند.

این افت دما را ظهور رشته کوه‌ هیمالیا تشدید کرده است. افزایش ارتفاع قلل این رشته کوه به جذب دی‌اکسید‌کربن جو و سرعت تغییرات آب‌و‌هوایی در این دوره دامن زده است. البته نیم‌کره شمالی تا حدود زیادی از این تغییرات در امان بوده است. ظهور یخ‌بندان دائمی در منطقه گرینلند و قطب شمال تنها 3.2‌میلیون سال پیش آغاز شده است.

آخرین پیشروی یخ: 2.58‌میلیون سال پیش
کواترنرییخ‌بندان دوره کواترنری تنها چند‌میلیون سال پیش آغاز شده و در حال‌حاضر نیز ادامه دارد. به همین دلیل شناخت این دوره و جزئیات آن برای زمین شناسان به مراتب ساده‌تر است. مطالعه در این دوره نشان می‌دهد صفحات یخی دوره‌های متعددی از پیشروی و عقب‌نشینی را پشت‌سر گذاشته‌اند.

در طول یخ‌بندان کاهش حرارت زمین باعث می‌شده گسترش این صفحات به فراتر از مرزهای قطب شمال و جنوب ادامه پیدا کند، اما در فاصله میان دو عصر یخ‌بندان با گرم‌شدن بیشتر زمین شاهد عقب‌نشینی یخ بوده‌ایم. پیش‌بینی می‌شود دوره‌های بی‌پایان گسترش یخ‌بندان در این زمان حدود 10هزار‌سال به طول انجامیده باشند.

محققان مهم‌ترین عامل گسترش عصر یخ‌بندان در دوره کواترنری را ظهور هیمالیا و تأثیرات جوی ناشی از کاهش میزان دی‌اکسید‌کربن جو توسط آن می‌دانند. علاوه بر این ظهور دوره‌های ادواری یخ‌بندان تابع تغییر در مدار زمین که باعث کاهش یا افزایش زاویه تابش آفتاب به نقاط مختلف آن می‌شده نیز می‌باشد. این تغیرات اندک مداری را بازخوردهای مثبت گوناگونی مانند تغییر در میزان گازهای گلخانهای جو زمین نیز تشدید می‌کرده‌اند.

در طول دو‌سوم ابتدایی دوره کواترنری، تناوب ظهور یخ‌بندان و افزایش دما تقریبا هر 41هزار سال یک‌بار و هم‌آهنگ با تغییرات محور زمین ادامه داشته است. حدود یک‌میلیون سال پیش، فاصله تناوبی این دوره‌ها به دلایل نامعلومی به 100هزار سال یک‌بار تغییر پیدا کرده است. اطلاعات دقیق‌تر در مورد زمان‌بندی یخ‌بندان‌ها می‌توانند به یخ‌بندانشناسان برای درک بهتر دوره‌های اخیر و رسیدن به پاسخ این پرسش کمک کنند.

چیزی که باعث پیچیده‌تر شدن این موضوع می‌شود این است که پیشروی یخ و عقب‌نشینی آن در تمام نقاط زمین از الگوی ثابتی پیروی نمی‌کند. در اغلب موارد پیشروی یخ که در یک قاره آغاز شده است با تأخیری هزاران‌ساله در قاره‌ای دیگر ادامه می‌یابد و گاهی با فاصله‌ای چندین‌هزار‌ساله از توقف پیشروی یخ در یک قاره، یخ‌بندان در قاره‌ای دیگر آغاز می‌شود.

در واقع اعصار یخ‌بندان بسیاری در دوره کواترنری با یکدیگر هم‌پوشانی داشته‌اند که هر یک بخش‌هایی از کره زمین را در برگرفته بوده‌اند. حدود 130 تا 114هزار سال پیش زمین شاهد مرحله تازه‌ای از عقب‌نشینی یخ بوده و پس از آن عصر یخ‌بندان حاضر که همان تصویر آشنای هر یک از ما از عصر یخ‌بندان است، شکل گرفته است.

عصر یخ‌بندان ما، 110 تا 12هزار سال پیش
محققان احتمال می‌دهند کاهش دمای زمین در دوره کواترنری باعث افزایش گنجایش مغز ما نسبت به اجدادمان در دوره‌های پیشین شده باشد. این تنها یک فرضیه است اما نمی‌شود احتمال تأثیر نزدیک‌ترین دوره‌های یخ‌بندان را روی گونه انسان رد کرد.

می‌شود دلایل متعددی را برای انقراض انسان‌های اولیه که تا حدود 20هزار سال پیش سیاره‌مان را با آنها شریک بودیم عنوان کرد؛ اما ظهور عصر یخ‌بندان هم می‌تواند شرایط آنها را برای ادامه حیات پیچیده‌تر کرده و به از میان ‌رفتن زیستگاه‌‌های آنها منجر شده باشد. با این حال «انسان بخرد» -گونه کنونی انسان- از انقراض در آخرین عصر یخ‌بندان جان سالم به در برده، بلافاصله پس از افزایش دمای زمین به کشاورزی رو‌ی آورده و اولین قدم‌ها را برای رسیدن به تمدن برداشته است.

با پایان عصر یخ‌بندان و افزایش دما در این دوره شاهد دو مرحله کاهش دمای زمین یکی دریاس کهن، حدود 14700تا 13400 سال پیش که منجر به تبدیل اروپا از جنگل به تندرا مانند سیبری کنونی شده و دیگری دریاس جوان که با فاصله اندکی از آن بین 12800 تا 11500 سال پیش رخ داده است، بوده‌ایم. دریاس جوان که قاره اروپا را درگیر یخ‌بندان شدیدی کرده، می‌تواند حاصل توقف جریان اقیانوسی اقیانوس‌اطلس به دلیل آب‌شدن یخ‌های آن یا برخورد یک دنباله‌دار با زمین باشد.

حدود دوازده‌هزار سال پیش با افزایش دمای زمین صفحات عظیم یخ شروع به عقب‌نشینی کردند و در نتیجه انسان توانست باز هم ساکن مناطق شمالی زمین شود. مطابق اعلام نظر محققان این دوره بین یخ‌بندان نسبتا گرم است و شرایط آب‌و‌هوایی تقریبا ثابتی دارد. دما کمی کمتر از دوره بین‌یخ‌بندان پیشین تخمین زده می‌شود و سطح دریاها حداقل 3‌متر پایینتر از این دوره برآورد شده است.

اما این دوره آرامش زمین حداقل در مقیاس زمین‌شناسی بسیار‌کوتاه است. تناوب دوره‌های یخچالی و گلخانه‌ای بی‌آن که انسان در ظهور و افول آنها اثر چندانی داشته باشد، ادامه خواهند یافت و باز گسترش صفحات یخی روی زمین آغاز خواهد شد.

منبع: خبرآنلاین

نویسنده : علی : ۱٢:٥۸ ‎ق.ظ ; ۱۳۸٩/٤/۱۸
Comments پيام هاي ديگران ()      لینک دائم