Μεγέθυνση κειμένου
Από τη Γη χιονόμπαλα στον πλανήτη θερμοκήπιο και την κλιματική κρίση
Πριν από περισσότερο από μισό δισεκατομμύριο χρόνια, σε μια καλυμμένη με πάγο Γη, οι παγετώνες «μάζεψαν» τα συστατικά της πολύπλοκης ζωής και στη συνέχεια τα έριξαν στον ωκεανό, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.
Καθώς οι τεράστιοι παγετώνες σέρνονταν πάνω στην παγωμένη γη προς την καλυμμένη με πάγο θάλασσα, σάρωναν το έδαφος από κάτω τους, σκαλίζοντας και ξύνοντας πέτρες από τον φλοιό της Γης. Όταν οι παγετώνες τελικά έλιωσαν, απελευθέρωσαν έναν χείμαρρο χερσαίων χημικών ουσιών στον ωκεανό, ανέφεραν πρόσφατα ερευνητές. Τα ορυκτά που παρασύρθηκαν από την παγωμένη αυτή «σκούπα» άλλαξαν τη τη χημεία της θάλασσας και εμφύσησαν στους ωκεανούς θρεπτικά συστατικά που, όπως λένε, μπορεί να διαμόρφωσαν το πόσο περίπλοκη εξελίχθηκε η ζωή.
Αυτή η αρχαία περίοδος βαθιάς κατάψυξης, γνωστή ως Νεοπρωτοζωϊκή Εποχή, ή «Γη Χιονόμπαλα», διήρκεσε από περίπου 1 δισεκατομμύριο έως 543 εκατομμύρια χρόνια πριν. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, οι εδαφικές μάζες ενοποιήθηκαν σε μια υπερήπειρο που ονομάζεται Ροδίνια και στη συνέχεια «έσπασαν» ξανά. Οι πρώτες μορφές ζωής της Γης, όπως τα μικρόβια, τα κυανοβακτήρια, τα σφουγγάρια και διάφοροι οργανισμοί στον πυθμένα της θάλασσας, κατοικούσαν στους ωκεανούς. Μετά το τέλος του Νεοπρωτεροζωϊκής Εποχής, ακολούθησε η εξέλιξη μιας πιο περίπλοκης ζωής, με την πρώτη εμφάνιση θαλάσσιων πλασμάτων που έφεραν «πανοπλίες», κελύφη και ακίδες.
Οι επιστήμονες έχουν αποδώσει αυτήν την «εξελικτική έκρηξη» στα αυξημένα επίπεδα οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Γης και στα ρηχά νερά των ωκεανών. Τώρα, η έρευνα που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Geology δείχνει ότι η κίνηση των αρχαίων παγετώνων μπορεί να διαμόρφωσε άμεσα χημικές αλλαγές στον ωκεανό που ήταν κρίσιμες για την εξέλιξη πολύπλοκων οργανισμών.
Η μελέτη της Snowball Earth (γεωϊστορική υπόθεση που προτείνει ότι κατά τη διάρκεια μίας ή περισσότερων περιόδων της παγωμένης Γης, η επιφάνεια του πλανήτη πάγωσε σχεδόν εντελώς χωρίς ωκεάνιο ή επιφανειακό νερό να εκτίθεται στην ατμόσφαιρα) προσφέρει ένα παράθυρο στο παρελθόν του πλανήτη μας, αλλά και πολύτιμες γνώσεις για τη σύγχρονη κλιματική κρίση, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Dr. Chris Kirkland.
«Το βαθύ γεωλογικό μας αρχείο δείχνει πώς η αλλαγή ενός μέρους της Γης επηρεάζει ένα άλλο», είπε. Αυτήν τη στιγμή, η δραματική υπερθέρμανση του πλανήτη που σηματοδοτεί την ανθρωποτροφοδοτούμενη κλιματική κρίση συμβαίνει με ιλιγγιώδη ταχύτητα σε σύγκριση με αυτές τις αρχαίες διαδικασίες που διήρκεσαν εκατομμύρια χρόνια.
«Αυτός ο γρήγορος ρυθμός περιορίζει την ικανότητα της Γης να αυτορυθμίζεται φυσικά, υπογραμμίζοντας την επείγουσα ανάγκη αντιμετώπισης της ανθρωπογενούς κλιματικής αλλαγής».
Από τη Γη χιονόμπαλα στον πλανήτη θερμοκήπιο
Η κίνηση των παγετώνων είναι γνωστό ότι ξύνει και μεταφέρει τα χερσαία ιζήματα σε ωκεανούς, λίμνες και ποτάμια, αποτελώντας τη βάση των υδρόβιων τροφικών ιστών. Ωστόσο, οι ερευνητές που μελετούν την αρχαία Γη δεν ήταν προηγουμένως σίγουροι εάν οι νεοπρωτοζωικοί παγετώνες μετακινήθηκαν καθόλου, πόσο μάλλον αρκετά ώστε να διαβρώσουν το έδαφος κάτω από αυτούς και να μεταφέρουν ορυκτά στη θάλασσα.
«Υπήρχε η υπόθεση ότι η εκτεταμένη παγετώδης διάβρωση των ηπειρωτικών εσωτερικών χώρων θα μπορούσε να προκληθεί από τον πάγο της Γης Χιονόμπαλα», δήλωσε ο Kirkland, καθηγητής στο School of Earth and Planetary Sciences του Πανεπιστημίου Curtin στο Περθ της Αυστραλίας. «Ωστόσο, πτυχές αυτής της ιδέας δεν ήταν ξεκάθαρες, επειδή αυτός ο πάγος μπορεί να μην κινήθηκε ή να μην μετακινήθηκε παρά λίγο ή ακόμα και να κύλησε».
Ο Kirkland και οι συνεργάτες του βρήκαν απαντήσεις στη Σκωτία και τη Βόρεια Ιρλανδία, όπου μελέτησαν ιζήματα από σχηματισμούς βράχων που χρονολογούνται από τη Νεοπρωτεροζωϊκή Εποχή. Η ομάδα εξέτασε ζιρκόνιο – κρυσταλλωμένο ορυκτό που είναι εξαιρετικά ανθεκτικό, ακόμα και σε ακραία γεωλογικά φαινόμενα. Το ζιρκόνιο περιέχει επίσης ουράνιο. Μετρώντας τα στάδια της διάσπασης του ουρανίου σε ζιρκόνιο, οι γεωλόγοι χρησιμοποιούν τα ορυκτά ως χρονόμετρα για τη μελέτη του παρελθόντος της Γης.
Οι ερευνητές εξέτασαν ιζήματα που χρονολογούνται από την εποχή που η Γη ήταν καλυμμένη με πάγο και από την περίοδο του «θερμοκηπίου», εκατομμύρια χρόνια αργότερα, όταν ο πάγος είχε λιώσει, διαπιστώνοντας ότι η σύνθεση σε ορυκτά των ιζημάτων της Snowball Earth διέφερε δραματικά από εκείνη των μεταγενέστερων ιζημάτων.
«Ανακτήσαμε διακριτικά μοτίβα στους πληθυσμούς αυτών των ορυκτών κόκκων», έγραψε ο Kirkland σε ένα email προς το CNN. «Στην ουσία το αποτύπωμα DNA αυτών των ιζηματογενών πετρωμάτων άλλαξε».
Τα ευρήματα φαίνεται να ενισχύουν «κάπως» την έννοια του ενεργού παγετώνα «κάπως», λέει ο Dr. Graham Shields, καθηγητής γεωλογίας στο University College του Λονδίνου. Ο Shields δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα. Ωστόσο, η μελέτη δεν περιελάμβανε δεδομένα από ένα σημαντικό διάστημα «εξαφάνισης» των παγετώνων που ονομάζεται Marinoan, το οποίο σηματοδότησε το τέλος της Snowball Earth, πρόσθεσε στο email προς το CNN. Ο Shields ήταν επίσης επιφυλακτικός σχετικά με την άμεση σύνδεση της εξαφάνισης των παγετώνων με την εξέλιξη της πολύπλοκης ζωής.
«Αυτή η σύνδεση έχει ειπωθεί στο παρελθόν, αλλά είναι αμφιλεγόμενη επειδή θεωρείται μάλλον, παρά εξηγείται», υπογραμμίζει ο Shields. «Η δραματική αλλαγή τοπίου που προκαλεί την εμφάνιση μακροσκοπικών ζώων είναι μια ξεκάθαρη ιδέα, ωστόσο η μελέτη εισάγει μια υπόθεση για τη διάβρωση των παγετώνων που μπορεί να εξεταστεί, αντί να διευθετήσει το ζήτημα».
Η μαζική απόψυξη μεταμορφώνει τους ωκεανούς
Οι βράχοι από την εποχή της Snowball Earth περιείχαν παλαιότερα ορυκτά, ωστόσο παρουσίαζαν επίσης μια γκάμα ηλικιών, υπονοώντας ότι τα πετρώματα εκτέθηκαν και διαβρώθηκαν με την πάροδο του χρόνου από την κίνηση απόξεσης των παγετώνων. Αυτά τα στοιχεία μαρτυρούσαν στους επιστήμονες ότι οι παγετώνες της Νεοπρωτοζωίκής Εποχής κινούνταν. Οι νεότεροι βράχοι, από τότε που η Snowball Earth ξεπάγωνε, περιείχαν ένα στενότερο ηλικιακό ορυκτών, ενώ απουσίαζαν πιο εύθραυστοι κόκκοι, υποδηλώνοντας ότι το τρεχούμενο νερό είχε διαλύσει υλικό που είχε προηγουμένως παρασυρθεί.
Κατά το τέλος της Νεοπρωτεροζωϊκής Εποχής, μία από τις γνωστές αλλαγές στη χημεία των ωκεανών ήταν η αύξηση του ουρανίου. Άλλες έρευνες είχαν εξηγήσει, προηγουμένως, αυτήν την αύξηση ως αποτέλεσμα της αύξησης του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, «ωστόσο, τα δεδομένα μάς υποδηλώνουν ότι η μεταφορά χημικών στοιχείων στους ωκεανούς έπαιξε επίσης ρόλο σε αυτό», είπε ο Kirkland.
«Το χαμένο συστατικό σε αυτά τα πετρώματα φαίνεται να αναδύεται ξανά στις αλλαγές στη χημεία των ωκεανών αυτήν τη στιγμή», πρόσθεσε. Χαρτογραφώντας αυτές τις αλλαγές σε χερσαία και θαλάσσια περιβάλλοντα, «απεικονίζουμε τη μεταφορά χημικών στοιχείων στη Γη ως σύστημα».
Οι επιστήμονες ανέφεραν ότι σημαντικά γεγονότα παγετοποίησης συνέβησαν τουλάχιστον δύο φορές μεταξύ 720 και 635 εκατομμυρίων ετών πριν. Μέχρι το τέλος της Νεοπρωτεροζωϊκής Εποχής, καθώς το παγωμένο κάλυμμα της Γης άρχισε να ξεπαγώνει, σημαντικές αλλαγές συνέβαιναν στη χημεία της ατμόσφαιρας και τους ωκεανούς της Γης.
«Το τέλος αυτών των παγετώνων σηματοδοτείται από γρήγορες αυξήσεις στο ατμοσφαιρικό και ωκεάνιο οξυγόνο, πιθανώς λόγω της ενισχυμένης διάβρωσης των εκτεθειμένων πετρωμάτων και των αυξημένων ροών θρεπτικών ουσιών στον ωκεανό», εξηγεί ο Kirkland. Τέτοιες αλλαγές θα μπορούσαν να έχουν τροφοδοτήσει κύκλους θρεπτικών συστατικών και να έχουν δώσει στην αναδυόμενη ζωή την ώθηση που χρειαζόταν για να εξελιχθεί σε πιο περίπλοκες μορφές.
«Η ιδέα ότι τα θραύσματα των παγετώνων από τη Νεοπρωτεροζωϊκή Εποχή παρείχαν θρεπτικά συστατικά για να υποστηρίξουν την πρώιμη εξέλιξη των ζώων υπήρχε εδώ και λίγο καιρό», δήλωσε ο Dr. Andrew Knoll, ομότιμος καθηγητής Γης και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα. Ωστόσο, παραμένουν ερωτήματα σχετικά με το εάν τα ορυκτά που χύθηκαν στον ωκεανό από τους νεοπρωτοζωϊκούς παγετώνες θα ήταν αρκετά για να υποκινήσουν μακροπρόθεσμες περιβαλλοντικές αλλαγές με βιολογικές συνέπειες, σημειώνει ο Knoll.
Άλλες έρευνες προηγουμένως πρότειναν ότι οι επιπτώσεις των γεγονότων παγετοποίησης, όπως αυτές που περιγράφονται στη νέα μελέτη, «θα μπορούσαν κάλλιστα να έχουν μόνο παροδικές συνέπειες – μια δόση θρεπτικών συστατικών που αυξάνει την πρωτογενή παραγωγή και ίσως τα επίπεδα οξυγόνου, πριν επιστρέψουν πίσω στην προηγούμενη κατάσταση του περιβάλλοντος», είπε ο Knoll. Τα νέα ευρήματα είναι «μια ενδιαφέρουσα προσθήκη στη συζήτηση», πρόσθεσε. «Αλλά η συζήτηση συνεχίζεται».
Μαθήματα για τη σημερινή κλιματική κρίση
Από τη Νεοπρωτοζωϊκή Εποχή μέχρι σήμερα, παρόμοιες διεργασίες διαμορφώνουν την κλιματική αλλαγή, συμπεριλαμβανομένου του ρόλου που διαδραματίζει το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και η συμπεριφορά των αλληλεπιδράσεων, όταν μια διαδικασία τροφοδοτεί μια υπάρχουσα πτυχή του κλιματικού συστήματος της Γης, εντείνοντάς τη. Τα αρχαία δεδομένα για το κλίμα φωτίζουν επίσης τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια των σημείων ανατροπής του κλίματος – όταν ξεπερνιέται ένα όριο, προκαλώντας αλλαγές μεγάλης κλίμακας που είναι συχνά μη αναστρέψιμες.
Σήμερα, η Γη θερμαίνεται ταχύτατα αντί να ψύχεται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου. Χρειάστηκαν εκατομμύρια χρόνια για τους παγετώνες να κυριεύσουν τον πλανήτη κατά τη φάση χιονόμπαλας της Γης, ενώ η σύγχρονη θέρμανση επιταχύνεται μέσα σε λίγες δεκαετίες, «πολύ ταχύτερα από τις προηγούμενες φυσικές κλιματικές αλλαγές», υπογραμμίζει ο Kirkland, κρούοντας των κώδωνα του κινδύνου.
Ωστόσο, η παγκόσμια εξέλιξη της κλιματικής αλλαγής εξακολουθεί να χαρτογραφείται με τη μελέτη της αλληλεπίδρασης της συσσώρευσης CO2, των αλληλεπιδράσεων και των σημείων ανατροπής, πρόσθεσε.
«Μπορούμε να δούμε πώς συνδέονται διάφορα μέρη του πλανήτη μέσω χημικών δεσμών», είπε. «Αλλάξτε ένα μέρος του συστήματος, αλλάζουν και άλλα μετά».
Ακολουθήστε το pride.gr στο Google News και ενημερωθείτε πρώτοι
