تم التعرف أخيرًا على "البراكين الغامضة" التي انفجرت وأثرت على مناخ الأرض في عام 1831

ثار بركان غير معروف بشكل انفجاري في عام 1831 لدرجة أنه أدى إلى تبريد مناخ الأرض. والآن، وبعد مرور 200 عام تقريباً، تمكن العلماء من تحديد هوية "البركان الغامض".

كان هذا الثوران من أقوى ثورات البركان في القرن التاسع عشر، حيث نفث كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت في طبقة الستراتوسفير لدرجة أن متوسط درجات الحرارة السنوية في نصف الكرة الشمالي انخفضت بنحو درجة مئوية واحدة (1.8 درجة فهرنهايت). وقد وقع هذا الحدث خلال الرمق الأخير من العصر الجليدي الصغير، وهي واحدة من أبرد الفترات على الأرض خلال الـ 10,000 سنة الماضية.

وبينما كانت سنة هذا الثوران التاريخي معروفة، لم يكن موقع البركان معروفاً. قام الباحثون مؤخرًا بحل هذا اللغز من خلال أخذ عينات من نوى الجليد في غرينلاند، حيث قاموا بإلقاء نظرة على الزمن عبر طبقات النوى لفحص نظائر الكبريت وحبيبات الرماد وشظايا الزجاج البركاني الصغيرة التي ترسبت بين عامي 1831 و1834.

وباستخدام الكيمياء الجيولوجية والتأريخ الإشعاعي والنمذجة الحاسوبية لرسم مسارات الجسيمات، ربط العلماء ثوران بركان عام 1831 ببركان جزيرة في شمال غرب المحيط الهادئ، حسبما أفادوا يوم الاثنين في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

ووفقًا للتحليل، كان البركان الغامض هو بركان زافاريتسكي في جزيرة سيموشير، وهي جزء من أرخبيل جزر الكوريل، وهي منطقة متنازع عليها بين روسيا واليابان. قبل النتائج التي توصل إليها العلماء، كان آخر ثوران معروف لبركان زافاريتسكي في عام 800 قبل الميلاد.

"قال مؤلف الدراسة الرئيسي الدكتور ويليام هاتشيسون، وهو زميل باحث رئيسي في كلية علوم الأرض والبيئة في جامعة سانت أندروز في المملكة المتحدة: "بالنسبة للعديد من براكين الأرض، وخاصة تلك الموجودة في المناطق النائية، لدينا فهم ضعيف للغاية لتاريخ ثوران براكينها.

"تقع زافاريتسكي في جزيرة نائية للغاية بين اليابان وروسيا. لا أحد يعيش هناك وتقتصر السجلات التاريخية على عدد قليل من المذكرات من السفن التي كانت تمر بهذه الجزر كل بضع سنوات"، قال هاتشيسون لشبكة CNN في رسالة بالبريد الإلكتروني.

ومع قلة المعلومات المتوفرة حول نشاط زافاريتسكي خلال القرن التاسع عشر، لم يشك أحد في السابق في أنه يمكن أن يكون مرشحاً لثوران بركان عام 1831. وبدلاً من ذلك، نظر الباحثون في البراكين التي كانت أقرب إلى خط الاستواء، مثل بركان بابويان كلارو في الفلبين، وفقاً للدراسة.

وقال الدكتور ستيفان برونيمان، رئيس وحدة علم المناخ في جامعة برن في سويسرا: "كان لهذا الثوران آثار مناخية عالمية ولكن نُسب خطأً إلى بركان استوائي لفترة زمنية طويلة". وأضاف برونيمان، الذي لم يشارك في الدراسة: "يُظهر البحث الآن أن الثوران وقع في الكوريل وليس في المناطق الاستوائية".

'لحظة يوريكا حقيقية'

كشف فحص النوى الجليدية في غرينلاند أنه في عام 1831، كان تساقط الكبريت - وهو علامة على النشاط البركاني - أكبر بنحو 6 مرات ونصف في غرينلاند مما كان عليه في القارة القطبية الجنوبية. أفاد الباحثون أن هذا الاكتشاف يشير إلى أن المصدر كان ثورانًا بركانيًا كبيرًا من بركان في نصف الكرة الشمالي.

كما حلل فريق الدراسة كيميائياً الرماد وشظايا الزجاج البركاني التي لا يزيد طولها عن 0.0008 بوصة (0.02 مليمتر). وعندما قارن العلماء نتائجهم بمجموعات البيانات الجيوكيميائية من المناطق البركانية، كانت أقرب نتائجهم في اليابان وجزر الكوريل. كانت الانفجارات البركانية في اليابان في القرن التاسع عشر موثقة بشكل جيد، ولم تكن هناك سجلات لثوران بركاني كبير في عام 1831. لكن الزملاء الذين سبق لهم زيارة البراكين في جزر الكوريل قدموا عينات قادت الباحثين إلى تطابق جيوكيميائي مع كالديرا زافاريتسكي.

وقال هاتشيسون في بريده الإلكتروني: "كانت لحظة تحليل الرمادين معًا في المختبر - أحدهما من البركان والآخر من اللب الجليدي - لحظة يوريكا حقيقية". وقد حدد التأريخ بالكربون المشع لـ [رواسب الحمم البركانية أو الرماد البركاني في جزيرة سيموشير في غضون 300 عام مضت. والأكثر من ذلك، يشير تحليل حجم الحفرة البركانية ونظائر الكبريت إلى أن الحفرة تشكلت بعد ثوران بركاني هائل بين عامي 1700 و1900، مما يجعل زافاريتسكي "المرشح الرئيسي" للثوران البركاني الغامض في عام 1831، كما كتب المؤلفون.

وأضاف هاتشيسون: "ما زلت مندهشًا من أن ثورانًا بهذا الحجم لم يتم الإبلاغ عنه". "ربما هناك تقارير عن تساقط الرماد أو الظواهر الجوية التي حدثت في عام 1831 والتي تقبع في زاوية مغبرة في إحدى المكتبات في روسيا أو اليابان. إن أعمال المتابعة للبحث في هذه السجلات تثيرني حقًا."

نهاية العصر الجليدي الصغير

إلى جانب بركان زافاريتسكي، انفجرت ثلاثة براكين أخرى بين عامي 1808 و1835. وكانت هذه البراكين إيذانًا بانحسار العصر الجليدي الصغير، وهو شذوذ مناخي استمر من أوائل القرن الرابع عشر الميلادي إلى حوالي عام 1850. خلال هذا الوقت، انخفضت درجات الحرارة السنوية في نصف الكرة الشمالي بمقدار 1.1 درجة فهرنهايت (0.6 درجة مئوية) في المتوسط. وفي بعض الأماكن، كانت درجات الحرارة في بعض الأماكن أبرد من المعتاد بمقدار 3.6 درجة فهرنهايت (2 درجة مئوية)، واستمر هذا الانخفاض لعقود.

وقد تم تحديد اثنين من الانفجارات البركانية الأربعة من قبل: انفجر بركان جبل تامبورا في إندونيسيا عام 1815، وثار بركان كوسيغينا في نيكاراغوا عام 1835. ولا يزال البركان الذي أنتج ثوران بركان 1808/1809 مجهولاً. وتسلط إضافة بركان زافاريتسكي الضوء على قدرة البراكين في جزر الكوريل على تعطيل مناخ الأرض، حسبما أفاد مؤلفو الدراسة.

بعد ثوران البركان عام 1831، ظهرت ظروف أكثر برودة وجفافاً في نصف الكرة الشمالي. وسرعان ما تبعت ذلك تقارير عن انتشار الجوع والمشقة على نطاق واسع، حيث اجتاحت المجاعات الهند واليابان وأوروبا، مما أثر على ملايين الأشخاص.

وقال هاتشيسون: "يبدو من المعقول أن التبريد المناخي البركاني أدى إلى فشل المحاصيل والمجاعة". "إن أحد محاور البحث الجاري هو فهم إلى أي مدى كانت هذه المجاعات ناجمة عن تبريد مناخ البركان، أو عن عوامل اجتماعية وسياسية أخرى."

ومن خلال توفير معلومة مفقودة منذ فترة طويلة عن براكين القرن التاسع عشر التي أدت إلى تبريد مناخ الأرض، "ربما تعزز الدراسة ثقتنا في دور الانفجارات البركانية في المرحلة الأخيرة من العصر الجليدي الصغير"، كما قال برونيمان.

وأضاف هاتشيسون أن العديد من البراكين في جميع أنحاء العالم تقع في أماكن معزولة ولا تخضع للمراقبة الكافية، مما يجعل من الصعب التنبؤ بموعد ومكان حدوث الثوران البركاني الكبير التالي.

إذا كان هناك درس يمكن تعلمه من ثوران البركان عام 1831، فهو أن النشاط البركاني في المناطق النائية يمكن أن يكون له عواقب عالمية مدمرة - والتي قد لا يكون الناس غير مستعدين لمواجهتها.

قال هاتشيسون: "ليس لدينا حقًا مجتمع دولي منسق لبدء العمل عندما يحدث الانفجار البركاني الكبير التالي". "هذا شيء نحتاج إلى التفكير فيه كعلماء وكمجتمع (كمجتمع) على حد سواء."