معرفة العلاقة بين البراكين الضخمة والانقراض الجماعي.

لقد مر أكثر من 66 مليون سنة على انقراض الديناصورات في نهاية العصر الطباشيري ولا يزال سبب انقراضهم موضوعًا للنقاش، حيث شَرع العلماء في تحديد سبب الانقراض الجماعي الخمس الذي أعاد تشكيل الحياة على كوكب الأرض في لحظة جيولوجية.

يقول بعض العلماء بأن المذنبات أو الكويكبات التي اصطدمت بالأرض كانت على الأرجح السبب في الدمار الشامل، في حين يرى آخرون أن الانفجارات البركانية الكبيرة كانت السبب.

نشرت وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم دراسة جديدة من كُلية دارتموث بدورية (PNAS) التي أظهرت أن المحرك الرئيسي للانقراض الجماعي كان النشاط البركاني. وتظهر النتائج الدليل الأكثر إقناعًا حتى الآن على أن العلاقة بين الانفجارات البركانية الكبرى وتغير الكائنات الكلي ليس مجرد صدفة.

وفقًا للباحثين، حدثت أربعة من الانقراضات الجماعية الخمسة بالتزامن مع ثوران بركاني يُعرف باسم “فيضان البازلت” الذي تغمُرفيه الانفجارات في لمح البصر مناطق شاسعة بالحمم البركانية تصل إلى قارة بأكملها لمدة مليون سنة.

تترُك هذه الانفجارات وراءها أدلة كبصمات أصابع عملاقة في مناطق شاسعة من الصخور النارية الشبيهة بالخطوات (المتصلبة من الحمم البركانية المتفجرة) يُطلق عليها الجيولوجيون “المقاطعات النارية الكبيرة”.

لتُحتسب على أنها “كبيرة”، يجب أن تحتوي المقاطعة النارية الكبيرة على 100000 كيلومتر مكعب على الأقل من الصهارة الساخنة. على سبيل المثال، اشتمل ثوران بركان سانت هيلين سنة 1980على أقل من كيلومتر مكعب واحد من الصهارة الساخنة. يقول الباحثون إن معظم البراكين الممثلة في الدراسة ثارت بمعدل مليون مرة من الحمم البركانية.

واعتمد الفريق على ثلاث مجموعات من البيانات المعروفة في النطاق الزمني الجيولوجي وعلم الأحياء القديمة والمقاطعات النارية الكبيرة للتحقيق في العلاقة الزمنية بين الانقراض الجماعي والمقاطعات النارية الكبيرة.

يقول  تيودور جرين، المؤلف الرئيسي للدراسة وطالب دراسات عليا حاليًا في جامعة برينستون: “إن المناطق الصخرية النارية الكبيرة الشبيهة بالخطوات التي سببتها الانفجارات البركانية الكبيرة تتزامن مع الانقراض الجماعي وغيرها من الأحداث المناخية والبيئية المهمة”.

في الواقع، حدثت أكثر حالات الانقراض الجماعي تدميرًا منذ حوالي 252 مليون سنة نتيجة لسلسلة من الانفجارات في سيبيريا الحالية، حيث أُطلقت موجة هائلة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وكادت تُنهي الحياة على كوكب الأرض. والدليل على ذلك مصائد سيبيريا، وهي منطقة كبيرة من الصخور البركانية بحجم أستراليا تقريبًا.

كذلك هزت الانفجارات البركانية شبه القارة الهندية في وقت قريب من موت الديناصورات العظيم، ما أدى إلى ظهور ما يُعرف اليوم باسم هضبة ديكان. على غرار تأثير الكويكبات، كان من الممكن أن يكون لهذا آثار عالمية بعيدة المدى، تُغطي الغلاف الجوي بالغبار والأبخرة السامة والديناصورات الخانقة والحياة الأخرى بالإضافة إلى تغير المناخ على نطاقات زمنية طويلة.

من ناحية أخرى، وفقًا للباحثين، فإن نيزك “تشيكسولوب” الذي سقط في شبه جزيرة يوكاتان المكسيكية في نفس الوقت الذي انقرضت فيه الديناصورات، يُعد محوريًا للنظريات التي تدعم الإبادة بفعل اصطدام الكويكب.

ويقول المؤلف المشارك بالبحث “برينهين كيلر”، الأستاذ المساعد في علوم الأرض في دارتموث: “جميع النظريات الأخرى التي حاولت شرح سبب مقتل الديناصورات، بما في ذلك البراكين، أُهملت عندما اكتُشفت فوهة اصطدام الصخرة الفضائية تشيكسولوب”. وعلى الرغم من عقود من البحث، هناك القليل جدًا من الأدلة على أحداث مؤثرة مماثلة حدثت بالاقتران مع الانقراض الجماعي الآخر.

ومن أجل تحديد ما إذا كانت العلاقة بين الانفجارات والانقراضات مجرد صدفة أو ما إذا كان هناك دليل على وجود علاقة سببية بين الاثنين، شرع جرين في كلية دارتموث إلى تحديد الارتباط بينهما. استخدم جرين أجهزة الكمبيوتر العملاقة في مجموعة دارتماوث ديسكفري لحل الأرقام بالتعاون مع كيلير والمؤلف المشارك بول رين، الأستاذ الفخري لعلوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، ومدير مركز بيركلي لعلم الارض.

ولذلك قارن الباحثون التقديرات المتاحة لانفجارات البازلت الفيضانية مع الفترات الزمنية الجيولوجية لانقراض الأنواع العنيفة، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الانقراضات الجماعية الخمس لإثبات أن التوقيت لم يكن مصادفة بحتة. واختبروا ما إذا كانت الانفجارات ستصطف أيضًا مع نمط أُنشئ عشوائيًا وكرروا التجربة مع 100 مليون نمط من هذا القبيل. والنتيجة برهنت أن الأمر أكبر بكثير من مجرد صدفة عشوائية.

يقول كيلر: “تؤكد نتائجنا صعوبة تجاهل دور البراكين في الانقراض”. وأضاف: في حين أنه من الصعب تحديد ما إذا كان انفجار بركاني مُعين تسبب في انقراض جماعي معين”. يتوقع العلماء أن الانفجارات الكبيرة مرتبطة بانقراضات أكثر حدة، ولكن لم يُعثر على مثل هذا الارتباط على الرغم من احتمال وجود علاقة سببية بين بازلت الفيضانات البركانية والانقراضات الجماعية.

وقام فريق البحث بترتيب الأحداث البركانية وفقًا لمعدل طرد الحمم البركانية، بدلاً من مراعاة الحجم المطلق للانفجارات. فاكتشفوا أن الأحداث البركانية الأكثر تدميرًا التي تنتج عنها انقراضات أكثر حدة تصل إلى الانقراض الجماعي كانت تلك التي لديها أعلى معدلات النشاط الثوراني.

وأضاف رين: “بغض النظر عما إذا كان هناك تأثير أم لا، وفقًا للنتائج التي توصلنا إليها، فإن الانقراض الجماعي كان من المرجح أن يحدًث على حدود العصر الطباشيري الثلاثي، وهذا يمكن إثباته كمًا وكيفًا. ومما لا شك فيه أن الأمور تفاقمت بسبب وجود تأثير.

وفقًا لجرين، كانت فخاخ ديكان في الهند تنفجر بمعدل يشير إلى أن المرحلة كانت مهيأة بالفعل للانقراض على نطاق واسع حتى دون أن يصطدم كويكب بالأرض. وأضاف: “إن تأثيرالضربة المزدوجة (ثوران البركان واصطدام الكويكب) أدى إلى زوال الديناصورات”.

ويضيف جرين: “إن الانفجارات البركانية المعروفة بفيضان البازلت ليست شائعة في السجل الجيولوجي، حيث وقع آخر حدث مماثل أصغر بكثير منذ حوالي 16 مليون سنة في شمال غرب المحيط الهادئ”.

أوضح كيلر: “على الرغم أن الكمية الإجمالية لثاني أكسيد الكربون الموجودة في الغلاف الجوي في تغير المناخ الحديث لا تزال أقل بكثير من الكمية المنبعثة من مقاطعة نارية كبيرة، إلا المقلق هو انبعاثها بسرعة كبيرة”.

ويقول جرين “إن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تشبه بشكل غير مريح معدل البازلت الفيضانية المؤثرة بيئيًا التي درسوها. وهذا يضع تغير المناخ في إطار الفترات التاريخية للكارثة البيئية، على حد وصفه.

يشير كيلر أنه على الرغم من أن الكمية الإجمالية لثاني أكسيد الكربون التي تُطلق في الغلاف الجوي نتيجة لتغير المناخ الحديث لا تزال، لحسن الحظ، أقل بكثير من الكمية التي تطلقها مقاطعة نارية كبيرة، وقال: “نحن نبعثها بسرعة كبيرة، وهو سبب للقلق”.

المصدر: https://www.sciencedaily.com

ترجمة: ريان حيدر حير

مراجعة وتدقيق: زينب محمد