بررسی آب و هوای گذشته زمین با استفاده از خاک

بررسی آب و هوای گذشته زمین با استفاده از خاک

دی اکسید کربنی که از خاک های تازه خارج می شود، به دانشمندان کمک کرده است تا نگاهی دقیق تر به آب و هوای گذشته زمین بیندازند. دانشمندان اخیراً با به کارگیری این روش متوجه شده اند که سطح دی اکسید کربن جو در دوره های بسیار گرمی که کره زمین در گذشته های دور به خود دیده، پایین تر از آنی بوده است که تاکنون فکر می کرده اند.

این یافته به افزایش نگرانی درباره سطح کنونی دی اکسید کربن جو انجامیده. چراکه در اثر سوزاندن سوخت های فسیلی سطح کنونی دی اکسید کربن جو بالا است و ممکن است در آینده نزدیک با آب و هوای گرمخانه ای مشابه آن چه در گذشته های دور وجود داشته، مواجه شویم .

دانشمندان استنباط جدیدشان از خصوصیات خاک های دوره های باستان را با تکنیک های دیگری که برای مطالعه آب و هوای زمین وجود دارد و نیز شواهدی از شرایط آب و هوایی دوره پالئوزوئیک در کنار هم قرار داده اند و به این نتیجه رسیده اند. این تحقیق به یک بازبینی اصولی در زمینه سطح دی اکسید کربن دوره پالئوزوئیک انجامیده و ثابت کرده که اطلاعاتمان در زمینه میزان دی اکسید کربن جو در دوره پالئوزوئیک ناقص بوده .

این تحقیق که در آکادمی ملی علوم آمریکا ارایه شده به وسیله یک شیمیدان خاک به نام دن بریکر و همکارانش انجام شده است. این گروه تحقیقاتی به مطالعه خاک های تازه از ساسکاچوان تا نیومکزیکو پرداخته اند و در تحقیقشان کوشیده اند شرایطی که در آن ماده معدنی کلسیت تشکیل می شود را به شکل دقیق تر تعیین کنند .

مطالعه درباره کلسیت خاک به این خاطر برای دانشمندان مهم است که این ماده معدنی در سنگ آهک و براثر واکنش دی اکسید کربن در خاک های خشک و لم یزرع تولید می شود و می تواند به حل معماها درباره ویژگی های آب و هوای گذشته های دور زمین کمک کند. آنها کلسیت خاک را به عنوان شاخصی برای تعیین مقدار دی اکسید کربن جو در عصرهای مختلف مورد توجه قرار می دهند .

بریکر درباره روش کار خود می گوید:«تنها کافی است که یک جعبه را روی خاک بگذارید و اجازه دهید که از دی اکسید کربن پر شود. وقتی غلظت دی اکسید کربن بالا می رود به سوی جو جریان می یابد. با استفاده از این اطلاعات می توانید شرایطی که در آن کلسیت شکل می گیرد را تعیین کنید.»

به این ترتیب این گروه تحقیقاتی به مطالعه گاز دی اکسید کربن خارج شده از خاک های تازه در حینی که کلسیت تشکیل می شود پرداختند. دانشمندان در مطالعات قبلی به این نتیجه رسیده بودند که تشکیل کلسیت دلالت بر این دارد که سطح دی اکسید کربن جو سه هزار تا چهار هزار بخش در میلیون است. اما مطالعه بریکر و همکارانش نشان داد که تشکیل کلسیت در خاک به این معنی است که سطح دی اکسید کربن جو حدود 1000 بخش در میلیون است .

تیم تحقیقاتی بریکر برآوردهایشان درباره نحوه شکل گیری کلسیت را به خاک های فسیل شده از عصرهای گرم تر زمین در بیش از 450 میلیون سال قبل تعمیم دادند و شرایط آب و هوایی آن دوران را به شرایط جدیدی که کره زمین با آن مواجه است متصل کردند .

در نهایت وقتی نتایج کار این تیم تحقیقاتی را کنار هم می گذاریم به نتایج هشدار دهنده ای می رسیم. اول از همه ما می دانیم که سطح دی اکید کربن جو به دلیل سوزاندن سوخت های فسیلی رو به افزایش است و برخلاف آن چه در گذشته فکر می کردیم آب و هوای زمین خیلی بیشتر از آن چه که قبلاً تصور می کردیم به این افزایش دی اکسید کربن جو حساس است. این حرف به این معنا است که ممکن است خطر تغییرات آب و هوایی و گرم شدن زمین نزدیک تر از آنی باشد که پیش از این گمان می کردیم .

البته این تیم تحقیقاتی به نتیجه مهم دیگری هم رسیده که می تواند در محاسبات به کار آید. بریکر می گوید:«نتیجه مطالعه حاکی از این است که تفاوت در سطوح دی اکسید کربن در عصرهای یخبندان و آب و هواهای گرمخانه ای کمتر از آنی است که پیش از این تصور می شد.»