لقد شهد تاريخ كوكبنا تغيرات كبيرة على مر السنين. كان بعضها لطيفًا ومعتدلًا، وبعضها الآخر كان مفاجئًا وعدوانيًا للغاية. بعضهم كان له علاقة بـ انقراض العديد من الأنواع. ولكن لماذا كانت هناك أوقات انقرضت فيها العديد من الأنواع بشكل كبير؟ وقد استخدم دانييل روثمان، أستاذ الجيوفيزياء في قسم علوم الغلاف الجوي والكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الرياضيات للإجابة على هذا السؤال.
حسب التوقعات ، في عام 2100 ستخزن المحيطات ما مجموعه 310 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون. جيجا طن هو نفس 1.000.000.000.000 كيلوجرام (تريليون واحد). يكفي إثارة احتمالية حدوث شيء ما إذا لم يتم فعل أي شيء لإيقافه. وهذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه روثمان استناداً إلى اضطرابات الكربون خلال الـ 542 مليون سنة الماضية.
استخدام الرياضيات للتنبؤ بالمستقبل
En تحليلات آخر 542 مليون سنة، يمكن ملاحظتها 5 انقراضات جماعية كبيرة حدث. الشيء الوحيد المشترك بينهم جميعًا هو الاضطرابات الكربونية الكبيرة. لقد أثروا على كل من المحيطات والغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك ، وكما هو مبين ، فقد استمرت هذه الاضطرابات ملايين السنين ، مما تسبب في انقراض العديد من الأنواع. في حالة الأنواع البحرية تصل إلى 75٪ منها.
قدم أستاذ الجيوفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا صيغة رياضية لمجلة Science Advances ساعدته في تحديد عتبات الكارثة. إذا تم تجاوز هذه الحدود، إن فرص الانقراض الجماعي كبيرة جدًا.
انعكاس في أيامنا هذه
للوصول إلى هذه الاستنتاجات ، تمت دراسة 31 حدثًا نظيريًا من 542 مليون سنة الماضية. تم ربط المعدل الحرج لاضطراب دورة الكربون وحجمه بحجم النطاق الزمني الذي تتكيف معه قلوية المحيط وتغير المناخ. هذا هو الحد لمنع تحمض هذين.
عندما يتم تجاوز أحد هذين العتبة ، لوحظ أن الانقراضات الكبيرة للأنواع تتبعها.. بالنسبة للتغيرات في دورة الكربون التي تحدث على مدى فترات طويلة من الزمن، تحدث الانقراضات إذا حدثت هذه التغيرات بمعدل أسرع من قدرة البيئة على التكيف. شيء يعكس ما يحدث في عصرنا، حيث ترتفع مستويات ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير، ويتغير المناخ بوتيرة سريعة للغاية، إذا تحدثنا في إطار زمني. وهذا أمر بالغ الأهمية، نظراً لأن العديد من الأنواع معرضة حالياً للخطر بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري.
في المقابل ، بالنسبة للصدمات التي تحدث على نطاقات زمنية أقصر ، فإن معدل تغيرات دورة الكربون لا يهم. في هذه المرحلة ، ما هو مناسب هو حجم أو حجم التغيير ، الذي يحدد الاحتمال.
وصل الساعة 2100
قال روثمان إن الأمر سيستغرق حوالي 10.000 عام حتى تتطور هذه الظاهرة بالكامل. لكن من المحتمل جدًا أنه بمجرد وصول الموقف ، يدخل الكوكب في منطقة غير معروفة. هذه حقا مشكلة. وقال في بيان "لا أريد أن أقول إن الظاهرة تحدث في اليوم التالي". أنا أقول أنه إذا لم يتم التحكم فيه ، سوف تنتقل دورة الكربون إلى عالم لم يعد مستقرًا وأنها ستتصرف بطريقة يصعب التنبؤ بها. في الماضي الجيولوجي، كان هذا النوع من السلوك مرتبطًا بـ «.
وكان الباحث يعمل سابقًا مع انقراض نهاية العصر البرمي. لقد شهد العصر الأكثر شدة في تاريخ الأرض، والذي شهد انقراض أكثر من 95% من الأنواع، نبضة هائلة من الكربون المتورط بشدة. ومنذ ذلك الحين، شجعته العديد من المحادثات مع الأصدقاء والأشخاص من حوله على القيام بهذا البحث. ومن هنا، كما يقول هو نفسه، "جلست في أحد أيام الصيف وحاولت أن أفكر في كيفية دراسة هذا الأمر بشكل منهجي". إن ما حدث منذ ملايين السنين، واستغرق فترات زمنية كبيرة، يبدو أنه يحدث اليوم منذ بضعة قرون فقط.
كوكبنا لديه توازن. سواء كان الأمر يتعلق بدرجة الحرارة، أو المناخ، أو التلوث، أو مستويات الكربون، وما إلى ذلك. وهو توازن يبدو أنه يتغير بشكل أسرع من أي وقت مضى. هل سيكون من الممكن إيقافه؟ وإن لم يكن كذلك فكيف نستطيع أن نفسر أننا لم نوقفه بعد ورأيناه قادما؟
