كارثة الكوكب: الموت العظيم وأحداث ظاهرة النينيو

الموت العظيم： انقراض 90% من الحياة على الأرض

اجتاحت كارثة الكوكب منذ حوالي 252 مليون سنة مضت، وقضت على أكثر من 90% من الحياة على كوكب الأرض.

أسباب الانقراض الجماعي في العصر البرمي

كان الانقراض الجماعي الذي أنهى العصر الجيولوجي البرمي والمعروف باسم "الموت العظيم"، أسوأ الأحداث الكارثية العالمية الخمسة في تاريخ الأرض، وأكثر تدميراً من ذلك الذي تسبب فيه كويكب عملاق قضى على الديناصورات.

دور النشاط البركاني في ارتفاع درجات الحرارة

كان التفسير الأكثر مصداقية الذي تم طرحه حتى الآن هو أن ثاني أكسيد الكربون المنبعث من النشاط البركاني في منطقة تعرف باسم فخاخ سيبيريا تسبب في ارتفاع درجة حرارة الكوكب بشكل مفاجئ. أدت الانبعاثات في المنطقة الشاسعة في ما يعرف الآن بروسيا والتي كانت بحجم أستراليا إلى ارتفاع درجات الحرارة والأمطار الحمضية وتحمض المحيطات.

تأثير ظاهرة النينيو على المناخ

ومع ذلك، يمكن أن يكون تأثير ظاهرة النينيو الضخمة - المماثلة ولكن أكثر كثافة وطولاً من تلك التي تشهدها الظاهرة المناخية اليوم - قد لعب دوراً محورياً، وفقاً لبحث جديد نُشر يوم الخميس في مجلة Science.

"ما نظهره هو أنها كانت أزمة انقراض بسبب المناخ. لم يكن الأمر يتعلق بالاحترار فقط، بل بكيفية استجابة المناخ"، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة بول ويغنال، أستاذ البيئات القديمة في جامعة ليدز في المملكة المتحدة.

"إذا كانت الظروف سيئة ولكن ثابتة، كان من الممكن أن تتطور الحياة للتكيف معها. لكن الحقيقة هي أنها استمرت في الترنح من النقيض إلى النقيض على مر العقود."

قام فريق البحث ببناء نموذج كمبيوتر للمناخ العالمي خلال نهاية العصر البرمي يشير إلى أنه مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، ازدادت أحداث النينيو، وهو نمط مناخي ينشأ في المحيط الهادئ ولكنه يؤثر على الطقس في جميع أنحاء العالم، من حيث الحجم والطول.

وقد أدت هذه الظاهرة إلى ارتفاع درجات الحرارة وأدت إلى فترات متناوبة من الفيضانات والجفاف الحارق الذي كان من شأنه أن يطلق العنان لحرائق الغابات، مما أدى إلى تدمير جميع أنواع الكائنات الحية في جميع أنحاء العالم على مدى فترة 100,000 عام تقريبًا.

أحداث النينيو وتأثيرها على الحياة

اليوم، يستمر حدث النينيو، الذي يؤثر على أنماط الرياح وتيارات المحيطات، عادة ما يستمر ما بين تسعة أشهر و 18 شهرًا ويحدث كل سنتين إلى سبع سنوات. وقال أليكس فارنسورث، وهو باحث أول مشارك في جامعة بريستول البريطانية والمؤلف الرئيسي المشترك للدراسة، إنه خلال أكثر مراحل الانقراض دفئاً كانت حلقة النينيو تستمر 10 سنوات.

الاختلافات بين النينيو في الماضي والحاضر

وقد تكون ظاهرة النينيو التي حدثت قبل 252 مليون سنة قد نشأت في المحيط البانثلاسيكي، وهو مسطح مائي أكبر بكثير من المحيط الهادئ اليوم والذي كان بإمكانه استيعاب المزيد من الحرارة، وهو ما كان بدوره سيعزز تأثيرات ظاهرة النينيو ويديمها.

العوامل الأخرى المساهمة في الانقراض

وأضاف أن النشاط البركاني ظل عاملاً رئيسياً ولكنه لم يكن كافياً بمفرده لتفسير حجم الكارثة البيولوجية التي حدثت. وكان الكوكب قد شهد نوبات مماثلة في وقت سابق لكنها لم تتسبب في انقراض جماعي.

وقال ويغنال: "كان النشاط البركاني هو السبب الرئيسي هنا، ولكن كان له آلية تغذية مرتدة على ديناميكيات المحيطات أدت إلى أن تبدأ ظاهرة النينيو الأقوى بكثير في التطور، ومن ثم (الأمران) يلعبان بشكل متناسق".

كيف أثر الانقراض على النظام البيئي

وقالت الدراسة إن ظاهرة النينيو المطولة والشديدة تفسر أيضًا سبب بدء الانقراض على اليابسة قبل حدوثه في المحيط.

قال المؤلف الرئيسي المشارك يادونغ سون، الباحث في جامعة الصين لعلوم الأرض في ووهان، في بيان صحفي: "في حين أن المحيطات كانت محمية في البداية من ارتفاع درجات الحرارة، إلا أن ظاهرة النينو الضخمة تسببت في تجاوز درجات الحرارة على اليابسة لمعظم الأنواع لمعدلات التحمل الحراري بمعدلات سريعة جدًا بحيث لم تستطع التكيف في الوقت المناسب".

"فقط الأنواع التي يمكن أن تهاجر بسرعة يمكنها البقاء على قيد الحياة، ولم يكن هناك الكثير من النباتات أو الحيوانات التي يمكنها القيام بذلك."

كان أحد الأسباب الرئيسية لانقراض نهاية عصر البرمي هو أن ظاهرة النينيو الضخمة خلقت ظروفًا دافئة بشكل لا يصدق في المناطق الاستوائية، والتي انتشرت بسرعة إلى خطوط العرض العليا، مما أدى إلى فقدان معظم النباتات وقدرتها على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

"لقد فقدت جميع الأشجار في هذا الوقت، وهو أمر مذهل. لم يكن لينمو أي شيء أعلى من ركبتيك في أوائل العصر الترياسي"، في إشارة إلى الحقبة الجيولوجية التي أعقبت حدث الانقراض عندما بدأ النظام البيئي في التعافي.

يمكن تحديد التغيرات السابقة في درجات الحرارة بعدة طرق - من الحفريات النباتية والحيوانية، ولب الرواسب والجليد، وبالنسبة للتغيرات الأحدث، حلقات الأشجار والشعاب المرجانية. يمكن استخدام هذه البيانات البديلة لبناء نماذج حاسوبية تساعد العلماء على إعادة بناء وفهم ما كانت عليه الظروف والأنظمة المناخية في الماضي.

تحديد التغيرات المناخية من خلال البيانات البديلة

قال فارنسورث إن النموذج المناخي للفريق، الذي استغرق شهوراً لتشغيل عمليات محاكاة متعددة، كان أفضل من سابقيه في تجميع ما حدث بسبب بيانات درجة الحرارة الجديدة والمفصلة التي تم جمعها من حفريات مخلوقات صغيرة تشبه ثعبان البحر تُعرف باسم كونودونت التي تم جمعها وتحليلها على مدى فترة طويلة. أظهرت هذه البيانات كيف ارتفعت درجة الحرارة عند خطوط العرض المختلفة مع حدوث الانقراض الجماعي.

وأضاف أن نسبة اثنين من نظائر الأكسجين المختلفة أو المتغيرات في مادة الأسنان المتحجرة للكونودونات، التي كانت شائعة في المحيط في ذلك الوقت، كانت تعتمد على درجة الحرارة.

قال ألفيو أليساندرو كيارينزا، زميل الجمعية الملكية نيوتن الدولي في قسم علوم الأرض في كلية لندن الجامعية، إنه سيكون من المثير للاهتمام الآن العثور على أدلة في السجل الأحفوري لكيفية تأثر الكائنات الحية - بما في ذلك ثلاثي الفصوص والبرمائيات المبكرة وأسلاف الثدييات الشبيهة بالزواحف والتماسيح المبكرة - بالانقراض، وأي جوانب بيولوجيتها كانت الأكثر تأثرًا بهذه الاضطرابات المناخية.

الدروس المستفادة من انقراض العصر البرمي

وقال تشيارينزا، الذي لم يشارك في الدراسة: "تقدم هذه الدراسة مثالاً آخر على مدى تعقيد وترابط الديناميكيات المناخية والبيئية وكيف يمكن لهذه العمليات أن تؤثر بشكل جذري على التوازن البيئي - وهو تحذير خطير في ضوء أزمتنا البيئية الحالية".

الانقراض الجماعي السادس وأزمة المناخ الحالية

يعتقد بعض الباحثين اليوم أننا في خضم انقراض جماعي سادس وأن انقراض نهاية العصر البرمي قد يحمل دروسًا لأزمة المناخ الحالية.

تأثير أحداث النينيو على البيئة اليوم

وأشارت الدراسة إلى أنه من المعروف أن أحداث النينيو اليوم تتسبب في ابيضاض المرجان والنفوق الجماعي للأسماك، لكن التأثير البيئي والمسار المستقبلي لأحداث النينيو في مناخ يزداد حرارة غير معروف.

ومع ذلك، قال ويغنال إن العالم قبل 252 مليون سنة كان مكانًا مختلفًا من الناحية الجغرافية - موطنًا لقارة عملاقة ضخمة تسمى بانجيا ومحيطًا ضخمًا، مما قد يكون جعله أكثر حساسية لثاني أكسيد الكربون الذي تطرده البراكين العملاقة.

الاختلافات الجغرافية وتأثيرها على الانقراض

وقال: "إن نهاية العصر البرمي هو أكبر أزمة في تاريخ الأرض من وجهة نظر الحياة، لكنني لا أعتقد أننا سنصل إلى أي مكان قريب من تلك الظروف مرة أخرى، لأن (الأرض في ذلك الوقت) كانت كوكبًا غريبًا حقًا مع قارة من جانب ومحيط عملاق من الجانب الآخر".

"كان الكوكب ضعيفًا حقًا في ذلك الوقت."