2.9 مليار سنة تاريخ أقدم الأنهار الجليدية في العالم.. اكتشاف جديد يمهد الطريق لمعرفة تاريخ الاحتباس الحراري وتغيرات جغرافيا الأرض
اكتشف العلماء آثار أقدم الأنهار الجليدية المعروفة في العالم ، والتي يعود تاريخها إلى 2.9 مليار سنة ، في صخور تحت أكبر رواسب الذهب في العالم في جنوب إفريقيا.
يشير هذا إلى وجود قمم جليدية قارية في ذلك الوقت وأن المنطقة كانت أقرب إلى القطبين، أو أن أجزاء من الأرض ربما تكون قد تجمدت في فترة “كرة الثلج الأرضية” غير المعروفة سابقًا من طقس شديد البرودة.
يستند هذا العمل إلى مقال بعنوان “التجلد الأول للأرض عند 2.9 Ga تم الكشف عنه بواسطة نظائر الأكسجين الثلاثية ” بقلم أ. هوفمان وإي إم بيندمان في رسائل وجهات نظر جيوكيميائية.
سيتم تقديم هذا العمل في مؤتمر جولدشميدت للكيمياء الجيولوجية في ليون بعنوان “نموذج التدفقات أحادية الاتجاه والتراكمية من الوشاح إلى الغلاف الصخري يشرح نمو القشرة عبر توازن كتلة نظائر الأكسجين الثلاثي عبر تاريخ الأرض”.
يتفق العلماء على أنه لابد أنه كانت هناك اختلافات كبيرة في مناخ الأرض المبكر، ولكن كان من الصعب العثور على أدلة مقنعة للظروف الدقيقة في بدايات الأرض.
الآن وجد الباحثون البروفيسور أكسل هوفمان (جامعة جوهانسبرج، جنوب إفريقيا) والبروفيسور إيليا بيندمان (جامعة أوريجون ، الولايات المتحدة) دليلًا من تركيزات نظائر الأكسجين النسبية في الصخور القديمة، بالإضافة إلى دليل مادي، يظهر دليلًا ثابتًا على الأنهار الجليدية، 2.9 مليار عام .
أحافير جليدية متحجرة
قال إيليا بيندمان: “وجدنا رواسب جليدية محفوظة جيدًا بالقرب من حقول الذهب في جنوب إفريقيا، هذه واحدة من المناطق القليلة التي لا تزال سليمة إلى حد ما ولم تتغير عن الأرض المبكرة، هذه الرواسب هي أحافير جليدية متحجرة، والتي هي أساسًا الحطام الذي خلفه النهر الجليدي، حيث يذوب ويتقلص تدريجيًا.
وأضاف، “هذه هي أقدم رواسب الركام التي تم العثور عليها على الإطلاق، بالإضافة إلى ذلك، تمكنا من ربط ذلك بتحليل نظائر الأكسجين من هذه الصخور، مما أظهر أن المناخ يجب أن يكون باردًا عندما ترسبت الصخور “.
وأوضح “نظرنا إلى الكميات النسبية لثلاثة نظائر أكسجين ، 16 O ، 17 O ، و 18 O. هذه كلها أنواع من الأكسجين ولكن لها أوزان مختلفة قليلاً جدًا. وجدنا أن هذه الصخور تحتوي على كميات منخفضة جدًا من 18 O ، وعالية جدًا كميات من 17 O ، مما يشير إلى أنها تشكلت في درجات حرارة جليدية. وهذا يعني الجليد. أضف إلى ذلك الدليل الجيوكيميائي مع دليل الركام ، وهذا يعني أنهار جليدية ، وهي أقدم الأنهار الجليدية التي تم العثور عليها على الأرض. ”
طرح الباحثون بضعة تفسيرات محتملة. “قد تكون هذه المنطقة قريبة من القطبين. والاحتمال الآخر هو أن الأرض بأكملها كانت في فترة” كرة الثلج على الأرض “، عندما أدت التركيزات المنخفضة في الغلاف الجوي لثاني أكسيد الكربون والميثان إلى” تأثير عكسي للاحتباس الحراري “، مما تسبب في الكثير من الكوكب إلى التجمد.
قال أكسل هوفمان، إن هذا ربما حدث في مناسبتين في الماضي القريب، إذا كان الأمر كذلك، فستكون هذه أول فترة تبريد عالمي يتم تسجيلها، وكلا الاحتمالين مثير للاهتمام علميًا ،
وأضاف: “توجد أكبر رواسب الذهب الرسوبية في العالم في صخور أصغر قليلاً تقع فوق الصخور التي درسناها، ومن الممكن أن يكون التغيير من صوب الجليد إلى ظروف الاحتباس الحراري قد ساعد في تكوين رواسب الذهب تلك، ولكن هذا يحتاج إلى يجب تأكيده ويتطلب مزيدًا من العمل”.
وتعليقًا على ذلك ، قال الدكتور أندري بيكر (الأستاذ المساعد في قسم علوم الأرض والكواكب ، جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد): “لقد تمت مناقشة ومناقشة أدلة التجلد في هذا العصر بشدة على مدار عقود بناءً على أدلة رسوبية مع اقتراحات تتراوح بين الارتفاع إلى التجلد في خطوط العرض العالية، يضيف تحليل نظائر الأكسجين الثلاثي سطرًا جديدًا تمامًا من الأدلة إلى هذه الحجة”.
موضحا “لا تتحكم دورة الكربون الكيميائية الجيولوجية في المناخ فحسب، بل تتحكم أيضًا في محتوى الأكسجين في الغلاف الجوي ، ومن المحتمل أن تؤدي هذه البيانات إلى إجراء دراسات متابعة حول الأوكسجين العابر فى ذلك التوقيت.”
