كيف تمكنت الأرض من تثبيت تقلّبات درجات الحرارة على مدى مئات الآلاف من السنين؟

أكدت دراسة جديدة أن الأرض قادرة على ضبط وتنظيم درجة حرارتها على مدى مئات الآلاف من السنين لإبقائها ضمن نطاق ثابت.

ويحتوي الكوكب على آلية “ردود فعل ثابتة” قادرة على الحفاظ على درجات الحرارة العالمية ضمن نطاق مستقر، وتمنعها من التأرجح بعيداً في أي من الاتجاهين عبر نطاقات زمنية طويلة.

وتشير الدراسة إلى أن الأرض قادرة على تنظيم درجة حرارتها واستقرارها عبر نطاقات زمنية شاسعة، 100 ألف سنة أو نحو ذلك في المتوسط ​، حتى بعد التحولات الهائلة في المناخ الناجمة عن العصور الجليدية، وتحولات الإشعاع الشمسي، والنشاط البركاني المكثف.

ويقول الفريق الذي يقف وراء البحث الجديد إن “ردود الفعل المؤدية للاستقرار” هذه، هي جزء من سبب تمكن الأرض من الحفاظ على استمرار الحياة عليها على مدار الـ3.7 مليار سنة الماضية أو نحو ذلك، وقد تم طرح هذه النظريات من قبل، ولكن هناك الآن بعض الأدلة المباشرة عليها.

وللعثور على هذه الأدلة، تعمّق الباحثون في بيانات المناخ، والتي جُمعت على مدى الـ66 مليون سنة الماضية، وطبقوا نمذجة رياضية لتحديد ما إذا كانت التقلبات في متوسط ​​درجات حرارة الأرض قد تكون محدودة بعامل واحد أو أكثر.

ويقول عالم المناخ: “لديك كوكب تعرّض مناخه للعديد من التغيرات الخارجية الدراماتيكية، استقراراً للحفاظ على درجات الحرارة المناسبة للحياة، ولكن لم يتم إثبات ذلك من خلال البيانات، فإن مثل هذه الآلية قد سيطرت باستمرار على مناخ الأرض”.

ويُعتقد أن هذا يتم من خلال التجوية بواسطة السيليكات’، وهي عملية جيولوجية تتضمن التجوية (الاتكال) البطيئة والمستمرة لصخور السيليكات، والتي من خلال تفاعلات كيميائية تسحب ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي إلى رواسب الصخور في المحيطات، وبالتالي تحبس الغاز في الصخور.

ووفقاً للنتائج وجد العلماء أنه يبدو أن هناك نمطاً ثابتاً تتضاءل بموجبه تقلبات درجة حرارة الكوكب على مدار مئات الآلاف من السنين، وهذه المدة مشابهة للمقاييس الزمنية التي يُعتقد أن تجوية السيليكات تعمل خلالها.

ومن خلال الأبحاث السابقة، لاحظ العلماء حركة الكربون داخل وخارج بيئة سطح الأرض للبقاء متوازنة نسبياً، على الرغم من تقلبات درجات الحرارة العالمية.

ويعتقد العلماء أننا نمر حالياً بفترة ارتفاع درجات الحرارة، وحثوا صانعي السياسات على سن مجموعة من التغييرات للحد من انبعاثات الكربون أو أن نصبح محايدين للكربون.

ونتيجة لذلك، وجدوا أن تقلبات درجات الحرارة تستقر كل 100 ألف سنة تقريباً، وهي ظاهرة لن تحدث إذا لم تكن هناك آلية أساسية، وبالمثل، أظهروا أن فترات الاستقرار المناخي تتوافق مع فترات عملية التجوية بالسليكات.

والاستنتاجات التي تم الحصول عليها، هي الأولى التي تدعم بناءً على تحليل الأدلة الملموسة، وجود عملية تغذية مرتدة مثبتة، مدفوعة بامتصاص الكربون من صخور السيليكات.

ولاحظ العلماء أن فهم كيفية استقرار مناخ الأرض على المقاييس الزمنية الجيولوجية هو قضية مهمة لفهم العواقب الطويلة المدى لتغير المناخ الناجم عن الأنشطة البشرية وتأثيرها على قابلية الكوكب للسكن.