پژوهش تازهای هشدار میدهد که گرمایش جهانی ممکن است سبب شود که واکنش طبیعی زمین به افزایش دیاکسیدکربن (CO2) بیش از حد باشد و دمای زمین را نهتنها به نقطه تعادل برگرداند، بلکه از آن پایینتر ببرد؛ یعنی احتمال دارد زمین وارد دورهای شبیه عصر یخبندان شود.
به گزارش تکناک، برای دههها، دانشمندان بر این باور بودند که فرایند هوازدگی سنگهای سیلیکاتی مهمترین مکانیزم طبیعی برای جذب CO2 و تعدیل گرمای زمین است. در این روند طبیعی، باران گاز CO2 را از جو جذب کرده و بر سطح سنگهای برهنه میبارد. سپس مواد معدنی موجود در سنگها بهتدریج حل میشوند و کلسیم و کربن و دیگر عناصر وارد اقیانوسها میگردند.
در آنجا، این عناصر به مصالح ساخت صدفها و صخرههای مرجانی تبدیل میشوند. در طی میلیونها سال، این مواد در کف دریاها انباشته میشوند و کربن را برای مدت طولانی در داخل زمین قفل میکنند.
یکی از نکات مهم این است که هرگاه زمین گرمتر شود، هوازدگی سریعتر رخ میدهد و سنگها CO2 بیشتری جذب میکنند؛ بنابراین گرم شدن اولیه زمین بهخودیخود باعث خنک شدن نسبی آن میشود. این روند قبلاً تصور میشد که بهتدریج و ملایم، تعادل اقلیمی را برقرار میکند.
اما آنچه این مطالعه جدید نشان داده، موضوعی فراتر از هوازدگی سنگها است: با افزایش CO2 جو و گرم شدن زمین، مواد مغذی مانند فسفر بهصورت بیشتری وارد اقیانوسها میشوند. این مواد رشد جلبکها را تقویت میکنند. جلبکها با فتوسنتز کربن را جذب کرده و بخشی از آن را در زیستتوده خود ذخیره میکنند؛ سپس وقتی این جلبکها میمیرند، به کف اقیانوس منتقل میشوند و کربن را با خود وارد رسوبات میکنند.
در عین حال، رشد زیاد جلبکها منجر به کاهش اکسیژن آب میشود. کمبود اکسیژن، باعث میشود که مواد مغذی همچون فسفر، بهجای آنکه برای مدت طولانی در رسوبات باقی بمانند، دوباره بازیافت شده و به سطح آب برگردند؛ این مواد دوباره رشد بیشتر جلبکها را موجب میشوند. یک چرخه بازخورد خودتقویتکننده شکل میگیرد: جلبکها رشد میکنند، اکسیژن کاهش مییابد، مواد مغذی دوباره بازیافت میشوند و جلبکها بیشتر رشد میکنند.
این چرخه باعث جذب کربن بیشتر و دفن آن در رسوبات میشود و بهتدریج دمای زمین را پایین میآورد.در مدل شبیهسازیشده سامانه زمین که پژوهشگران از آن بهره گرفتهاند، این ترکیب فرآیندی میتواند باعث شود زمین نه تنها به وضعیت تعادل پیشین بازگردد، بلکه سردتر از آن شود و شرایط عصر یخبندان را آغاز کند. این واکنش ممکن است صدها هزار سال طول بکشد، اما در نهایت نقطهای برسد که سرد شدن زمین، «بیشاز حد» باشد و نه صرفاً تعدیلشده.
مطالعه نشان میدهد که در دوران زمینشناسی اولیه، وقتی سطح اکسیژن جو پایینتر بود، این بازخورد مواد مغذی قویتر بوده و عصر یخبندان شدیدی را موجب شده است.
امروزه گرچه انسانها مقدار CO2 واردشده به جو را بهطرز چشمگیری افزایش دادهاند و زمین در حال گرمتر شدن است، اما بهدلیل وجود اکسیژن بیشتر در اتمسفر کنونی، شدت بازخورد مواد مغذی محتمل است که کمتر و روند سرد شدن ناشی از آن ملایمتر باشد.
پژوهشگران تأکید میکنند که نباید تنها به فرآیند طبیعی خنک شدن زمین امید بست؛ چون این خنک شدن به اندازه کافی سریع نیست تا جلوی اثرات قوی گرمایش کنونی را بگیرد. کنترل فعلی انتشار CO2 و کاهش اثرات گرمایش جهانی همچنان ضروری است.
گام بعدی این تیم تحقیقاتی، بررسی دقیقتر این است که چرا بعضی از دورههای زمین پس از اختلالهای اقلیمی نسبتاً سریع بازیابی شدهاند و رسوبات دریایی چگونه در آن بازیابی نقش ایفا کردهاند.
