مرجان های دریای عمیق اسرار افزایش سریع دی اکسید کربن

0

مرجان های دریای عمیق اسرار افزایش سریع دی اکسید کربن

مرجان های دریای عمیق اسرار افزایش سریع دی اکسید کربن با پایان یافتن آخرین عصر یخبندان را فاش می کنند.بر اساس گزارش جدید  در نسخه آنلاین ، اقیانوس جنوبی نقش مهمی در افزایش سریع دی اکسیدکربن جوی در طی آخرین سستی زدایی که ۲۰۰۰۰ تا ۱۰ هزار سال پیش اتفاق افتاد ، داشت. پیشرفتهای علمی .

دانشکده ها : در این مطالعه جدید ، وانگ و همکارانش فسیل های مرجانی در اعماق دریا را از ۲۰۰۰۰ تا ۱۰ هزار سال پیش ، زمانی که دی اکسید کربن اتمسفر در حال افزایش بود ، تجزیه و تحلیل کردند .

با بررسی امضای شیمیایی نیتروژن و کربن در فسیل های مرجانی ، محققان نشان دادند که در اثر بلع فیتوپلانکتون ها در بلعیدن عناصر غذایی مغذی که از طریق جریان های طغیان شده در اقیانوس جنوبی انجام می شود و دی اکسید کربن در اعماق اقیانوس به دام می افتد ، ترشح کربن در اقیانوس کاهش می یابد .

با افزایش سطح دی اکسید کربن در جو به دلیل فعالیتهای انسانی – تحت تأثیر مصرف سوخت فسیلی – یافته ها سوالاتی را در مورد توانایی اقیانوس در جذب دی اکسید کربن انسانی و عواقب زیست محیطی از جمله گرم شدن کره زمین ، افزایش سطح دریا و آتش سوزی های مکرر ایجاد می کند. به وانگ

با وجود کل دی اکسید کربن ساطع شده از فعالیتهای انسانی پس از انقلاب صنعتی ، تقریباً ۵۰ درصد در جو باقی مانده و حدود یک چهارم آن توسط اقیانوس جذب شده و تقریباً ۲۵ درصد توسط اکوسیستم خشکی جذب شده است. وانگ و همکارانش برای پیش بینی بهتر سرنوشت دی اکسید کربن انسانی در آینده ، تغییرات گذشته در دی اکسید کربن اتمسفر را قبل از هرگونه فعالیت قابل توجه انسانی ، از ۲۰،۰۰۰ تا ۱۰،۰۰۰ سال پیش ، هنگامی که زمین از آخرین عصر یخبندان در حال حرکت بود ، بررسی کرده اند. .

وانگ ، استادیار گروه علوم زمین و محیط زیست گفت: “درک واضح تری از تغییرات دی اکسید کربن در گذشته ، بینش مهمی در مورد سرنوشت دی اکسید کربن انسانی در آینده فراهم می کند.”

دانشمندان با مطالعه روی حباب های هوا گرفتار شده در یخ های باستانی از قطب جنوب ، دانشمندان دریافتند که غلظت دی اکسید کربن اتمسفر در دوران یخبندان حدود ۳۰ درصد کمتر از سطح پیش صنعتی است. این سطح دی اکسید کربن پایین باعث رشد ورقه های یخ بزرگ در آمریکای شمالی شده و زمین عصر یخبندان را خنک می کند. با این حال ، بحث های شدیدی پیرامون اینکه چرا غلظت دی اکسید کربن در دوران یخبندان کمتر بوده است ، وجود داشته است. در مطالعه قبلی به رهبری وانگ ، وی شواهد محکمی یافت که نشان می دهد اقیانوس جنوبی عمدتا مسئول غلظت های پایین دی اکسید کربن در دوران یخبندان است.

مرجان های دریای عمیق اسرار افزایش سریع دی اکسید کربن
تصاویر مرجانی: برای بررسی تاریخ اقیانوس ها و ارتباط با آب و هوای جهانی از تجزیه و تحلیل بقایای فسیلی مرجان های اعماق دریا (تصویر اینجا) استفاده شده است.

رشد فیتوپلانکتون ها در اقیانوس ، با پشتیبانی از عناصر مغذی نیتروژن و فسفر ، دی اکسید کربن را از جو جذب کرده و به کربن آلی تبدیل می کند. وقتی این موجودات می میرند ، زیست توده آنها در اعماق اقیانوس فرو رفته و دوباره تجزیه می شود و به دی اکسید کربن تبدیل می شود. این فرآیند که “پمپ بیولوژیکی” نامیده می شود ، دی اکسیدکربن را از جو و سطح اقیانوس به اقیانوس تاریک و عمیق منتقل می کند. در اکثر مناطق اقیانوس مدرن ، فیتوپلانکتون ها تمام مواد مغذی تأمین شده به اقیانوس آفتاب خورده را مصرف می کنند و “پمپ بیولوژیکی” به حداکثر بازده خود می رسد. با این حال ، در اقیانوس جنوبی ، رشد فیتوپلانکتون ها با تأمین آهن مغذی اصلی و همچنین نور خورشید محدود می شود. در نتیجه ، مقدار زیادی نیتروژن و فسفر در این منطقه اقیانوس باقی می ماند ،

با تجزیه و تحلیل ترکیب ایزوتوپی نیتروژن در فسیل های مرجانی در اعماق دریا ، وانگ دریافت که پمپ بیولوژیکی موجود در اقیانوس جنوبی در آخرین عصر یخبندان کارآمدتر بوده و دی اکسید کربن بیشتری را از اتمسفر جدا کرده و در نتیجه غلظت دی اکسید کربن اتمسفر را کاهش می دهد.

نیتروژن دارای دو ایزوتوپ پایدار ، نیتروژن ۱۴ و نیتروژن ۱۵ است ، که نیتروژن ۱۵ تقریباً ۰٫۴ درصد از کل اتمهای نیتروژن را در طبیعت نشان می دهد. تغییرات کمی در نسبت نیتروژن -۱۵ به ازت -۱۴ در نمونه های طبیعی حاوی اطلاعات مفیدی در مورد دوچرخه سواری ازت در اقیانوس است. به عنوان مثال ، هنگامی که فیتوپلانکتون نیتروژن را برای ساختن زیست توده خود جذب می کند ، آنها نیتروژن ۱۴ را به نیتروژن ۱۵ ترجیح می دهند و نیتروژن غنی شده در نیتروژن ۱۵ را پشت سر می گذارند.

وانگ قبلاً برای سنجش نسبت ایزوتوپهای ازت در اسکلت مرجان با طیف سنج جرمی ، روشی کاملاً حساس و دقیق ایجاد کرده است. این قابلیت به او این امکان را داده است که ترکیب ایزوتوپی نیتروژن موجود در فسیل های مرجانی در اعماق دریا از اقیانوس جنوبی را اندازه گیری کند.

” تائو لی” از دانشگاه نانجینگ گفت: ” مرجان های دریای عمیق یک بایگانی فوق العاده برای مطالعه تاریخ اقیانوس است. شما می توانید آنها را در بسیاری از نقاط در اعماق اقیانوس پیدا کنید . و سن آنها را می توان با استفاده از روش های دوستیابی رادیومتریک بسیار دقیق دانست.” نویسنده مطالعه جدید ، تحت عنوان “تغییرات سریع در گردش خون و بیوشیمی شیمی اقیانوس جنوبی در حوادث چرخه کربن یخچالی”.

در این مطالعه جدید ، وانگ و همکارانش روی فسیل های مرجانی در اعماق دریا از ۲۰،۰۰۰ تا ۱۰،۰۰۰ سال پیش تمرکز داشتند ، زمانی که دی اکسید کربن جوی از سطح عصر یخبندان به سطح قبل از صنعت افزایش می یافت. سن دقیق فسیل های مرجانی در اعماق دریا امکان مقایسه مستقیم تغییرات در اقیانوس جنوبی با ثبت دی اکسید کربن از هسته های یخی در قطب جنوب را فراهم کرده است.

وانگ گفت: “اگر در رکود یخ زدگی رکورد دی اکسید کربن را با دقت مشاهده کنید ، می بینید که چند جهش ناگهانی وجود دارد.” “هر یک از این جهش ها ۱۰-۱۵ قطعه در هر میلیون دی اکسید کربن است که طی ۱۰۰ تا ۲۰۰ سال افزایش می یابد. این خیلی سریع است اما ما کاملاً نمی فهمیدیم که چرا این پرش ها اتفاق افتاده است.”

داده های جدید فسیل های مرجانی در اعماق دریا ، از جمله ایزوتوپ های نیتروژن و رادیوکربن ، حاکی از آن است که اقیانوس جنوبی نیز علت اصلی این پرش های سریع دی اکسید کربن در ۲۰ تا ۱۰ هزار سال پیش بوده است. این مطالعه نشان داد که هنگامی که این تغییرات سریع دی اکسید کربن اتفاق افتاد ، پمپ بیولوژیکی در اقیانوس جنوبی کارایی کمتری داشت و تهویه اقیانوس جنوبی سریعتر بود.

“با این حال ، لازم به ذکر است که افزایش دی اکسید کربن انسانی در حال حاضر حداقل ۱۰ برابر سریعتر از این پرشهای سریع دی اکسید کربن طبیعی در آخرین یخ زدایی است. ما در حال تغییر سیاره خود با سرعتی بی سابقه هستیم.”

محققان گفتن: “جمع آوری مرجان های اعماق دریا با استفاده از وسایل نقلیه از راه دور بسیار هیجان انگیز است.” “ما قصد داریم برای مرحله بعدی تحقیقات خود از حاشیه برزیل استفاده کنیم.”

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.