يكشف قلب الجليد عن انخفاض ثاني أكسيد الكربون خلال فترة دافئة قبل 3 ملايين سنة

أتاحت الفقاعات الموجودة في قلب جليدي عمره 3 ملايين عام للباحثين قياس الغازات في الغلاف الجوي خلال أواخر العصر البليوسيني لأول مرة.

وكثيراً ما يُنظر إلى هذه الحقبة، عندما كان يُعتقد أن درجات الحرارة العالمية كانت أكثر دفئاً بنحو درجة مئوية واحدة عما هي عليه اليوم، وكانت مستويات سطح البحر أعلى بما يصل إلى 25 متراً، باعتبارها قصة تحذيرية لعصرنا هذا. لكن مستويات ثاني أكسيد الكربون والميثان في الفقاعات أقل بكثير مما هي عليه اليوم، مما قد يعني أن مناخ الأرض أكثر حساسية مما كنا نعتقد للتغيرات الجوية الصغيرة.

في بعض أجزاء القارة القطبية الجنوبية، يتراكم الثلج كل عام فوق ثلوج العام الماضي ويتم ضغطه في طبقات من الجليد تحتوي على فقاعات هواء، مما يمنحنا سجلاً مستمرًا للغلاف الجوي الماضي. في العام الماضي، استخرجت مجموعة Beyond EPICA أقدم سجل جليدي مستمر حتى الآن، ويمتد إلى أكثر من مليون سنة.

لكن العلماء استخرجوا أيضًا جليدًا أقدم من الأماكن التي تآكلت فيها الرياح الجليدية الأحدث، وكان الجليد “الأزرق” الأقدم قريبًا من السطح.

استخدمت جوليا ماركس بيترسون من جامعة ولاية أوريغون وزملاؤها هذا الجليد القديم من آلان هيلز لتقديم أول قياس مباشر لثاني أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي للعصر البليوسيني. اكتشف الفريق مستويات منخفضة بشكل غير متوقع من كلا الغازين منذ حوالي 3 ملايين سنة: 250 جزءًا في المليون من ثاني أكسيد الكربون، و507 جزءًا في المليار من الميثان. خلال فترة التبريد اللاحقة، وجد الفريق انخفاضًا طفيفًا في ثاني أكسيد الكربون ولم تحدث تغيرات ملحوظة في غاز الميثان.

والنتائج أقل بكثير من التقديرات السابقة المستندة إلى قياسات غير مباشرة، والتي أشارت إلى مستويات ثاني أكسيد الكربون عند 400 جزء في المليون، وهو أقرب إلى اليوم. ولا توجد طرق غير مباشرة لقياس غاز الميثان في الماضي، والذي يحوم اليوم تحت مستوى أقل بقليل من 2000 جزء في المليار.

يقول ماركس بيترسون: “لقد فوجئنا بعض الشيء بالتأكيد”. إذا كانت هذه النتائج صحيحة، فقد تشير إلى أنه حتى التغييرات الصغيرة في مستويات الغازات الدفيئة يمكن أن تؤدي إلى تحولات كبيرة في المناخ. وتقول: “ربما يكون نظام الأرض أكثر حساسية للتغيرات في ثاني أكسيد الكربون مما فهمنا”. “هذه فكرة مخيفة بعض الشيء وشيء أود أن أقول إن سجلنا لا يمكنه الإجابة عليه بعد.”

يقول كريستيان برويستوسكو من جامعة إلينوي أوربانا شامبين، الذي لم يشارك في الدراسة: “في النهاية، أي بيانات جديدة تشير إلى أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في العصر البليوسيني كانت أقل مما كان متوقعًا سابقًا، تعني أن تغير المناخ في المستقبل قد يكون أسوأ مما كان متوقعًا سابقًا”.

لكن هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن نتمكن من استخدام البيانات لإثراء النماذج المناخية، كما يحذر تيم نايش من جامعة فيكتوريا في ولنجتون في نيوزيلندا. ويقول: “من السابق لأوانه التخلص من الطفل مع ماء الاستحمام”. ويريد نايش أن يرى الرقم القياسي يعود إلى زمن أبعد، عندما كان عصر البليوسين أكثر دفئًا.

ويقول توماس تشالك، من المركز الأوروبي للأبحاث والتعليم في علوم الأرض البيئية، إنه واثق من صحة قيم ثاني أكسيد الكربون المنخفضة التي أشارت إليها الدراسة. ومع ذلك، فهو يشير إلى أن تشويه الجليد القديم يجعل من المستحيل معرفة ما إذا كانت القيم المنخفضة تمثل فترة باردة، أو فترة دافئة، أو متوسطًا دقيقًا. ويشرح قائلاً: “إنه يمثل شيئًا ما. نحن بحاجة إلى معرفة ما يمثله. لأنه لا يأتي مع تقدير صغير لدرجة الحرارة، ومن المؤكد أنه لا يأتي مع تقدير لدرجة الحرارة العالمية”.

ويأمل الفريق في تحسين موثوقية تحليلهم من خلال مقارنة نتائجهم مع نتائج نواة الجليد المستمرة من مجموعة Beyond EPICA. يقول ماركس بيترسون: “سيساعدنا ذلك على فهم سجلنا بشكل أفضل”. “نحن جميعًا على أهبة الاستعداد في انتظار سماع ما سيجدونه.”