يجد الجيولوجيون أوجه تشابه بين أحداث الانقراض القديمة على نطاق عالمي والتهديدات الحديثة لمحيطات الأرض
وفقًا لدراسة قادها علماء في جامعة إنديانا – جامعة بوردو إنديانابوليس IUPUI ، جنبًا إلى جنب مع زملائهم في المملكة المتحدة، ربما تسبب تطور جذور الأشجار في سلسلة من الانقراضات الجماعية التي هزت محيطات الأرض خلال العصر الديفوني منذ أكثر من 300 مليون سنة.
أُبلغ عن أدلة على هذه الفكرة الجديدة لفترة متقلبة بشكل ملحوظ في الفترات التاريخية القديمة للأرض في نشرة الجمعية الجيولوجية الأمريكية. قاد الدراسة غابرييل فيليبيلي، أستاذ علوم الأرض في كلية العلوم في جامعة إنديانا، وماثيو سمارت، طالب دكتوراه في معمله وقت الدراسة.
قال فيليبيلي: «يُظهر تحليلنا أن تطور جذور الأشجار قد غمر المحيطات الماضية بالمغذيات الزائدة، مما تسبب في نمو ضخم للطحالب. إن تكاثر الطحالب السريع والمدمّر كان من شأنه أن يستنفد معظم الأكسجين في المحيطات، مما يؤدي إلى الانقراض الجماعي الكارثي».
الفترة الديفونية، التي حدثت منذ 419 مليون إلى 358 مليون سنة، قبل تطور الحياة على الأرض، معروفة بأحداث الانقراض الجماعي، والتي قُدرت خلالها موت حوالي 70% من الحياة على الأرض.
العملية الموضحة في الدراسة، المعروفة علميًا باسم الإثراء الغذائي، تشبه بشكل ملحوظ الظاهرة الحديثة، وإن كانت أصغر حجمًا، والتي تغذي حاليًا «المناطق الميتة» الواسعة في البحيرات الكبرى وخليج المكسيك، مثل المغذيات الزائدة من الأسمدة وغيرها. يتسبب الجريان السطحي الزراعي في تكاثر الطحالب الضخمة التي تستهلك كل أكسجين الماء.
الفرق هو أن هذه الأحداث الماضية كانت على الأرجح مدفوعة بجذور الأشجار، التي سحبت المغذيات من الأرض خلال أوقات النمو، ثم ألقتها فجأة في الأرض خلال أوقات الاضمحلال.
قال فيليبيلي إن النظرية تستند إلى مزيج من الأدلة الجديدة والقائمة.
استنادًا إلى التحليل الكيميائي للرواسب الحجرية من قيعان البحيرات القديمة، التي لا تزال بقاياها موجودة في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك العينات المستخدمة في الدراسة من مواقع في جرينلاند وقبالة الساحل الشمالي الشرقي لاسكتلندا، تمكن الباحثون من تأكيد الدورات المحددة مسبقًا التي احتوت على مستويات أعلى وأدنى من الفوسفور، وهو عنصر كيميائي موجود في جميع أشكال الحياة على الأرض.
وتمكنوا أيضًا من تحديد الدورات الرطبة والجافة بناءً على علامات «التعرية الجوية» أو تكوين التربة الناجم عن نمو الجذور، مع زيادة التعرية الجوية التي تشير إلى الدورات الرطبة مع المزيد من الجذور ونقصها الذي يشير إلى الدورات الجافة ذات الجذور الأقل.
والأهم من ذلك، وجد الفريق أن دورات الجفاف تزامنت مع مستويات أعلى من الفوسفور، مما يشير إلى أن الجذور الميتة أطلقت مغذياتها في مياه الكوكب خلال هذه الأوقات.
قال سمارت: «ليس من السهل مراجعة ما يزيد عن 370 مليون سنة في الماضي. لكن تمتلك الصخور ذكريات طويلة، ولا تزال هناك أماكن على الأرض حيث يمكنك استخدام الكيمياء كمجهر لكشف ألغاز العالم القديم».
في ضوء دورات الفوسفور التي تحدث في نفس وقت تطور جذور الشجرة الأولى، وهي سمة من سمات السرخس العتيق الذي يشكل أول نبات ينمو أوراقًا ويصل ارتفاعه إلى 30 قدمًا، تمكن الباحثون من تحديد تحلل جذور الأشجار باعتباره المشتبه به الرئيسي وراء أحداث انقراض العصر الديفوني.
قال فيليبيلي، لحسن الحظ، لا تسبب الأشجار الحديثة دمارًا مماثلاً لأن الطبيعة طورت منذ ذلك الحين أنظمة لموازنة تأثير الخشب المتعفن. إضافة إلى احتفاظ عمق التربة الحديثة بمغذيات أكثر مقارنة بالطبقة الرقيقة من الأوساخ التي كانت تغطي الأرض القديمة.
لكن الديناميكيات التي كشفت عنها هذه الدراسة تلقي الضوء على التهديدات الجديدة الأخرى للحياة في محيطات الأرض. لاحظ مؤلفو الدراسة أن الآخرين قدموا حجة مفادها أن التلوث الناجم عن الأسمدة والسماد والنفايات العضوية الأخرى، مثل مياه الصرف الصحي، وضع محيطات الأرض على «حافة نقص الأكسجين»، أو نقصًا تامًا في الأكسجين.
قال فيليبيلي: «قد تكون هذه الرؤى الجديدة حول النتائج الكارثية للأحداث الطبيعية في العالم القديم بمثابة تحذير حول عواقب الظروف المماثلة الناشئة عن النشاط البشري اليوم».
المؤلفون الإضافيون في الورقة هم ويليام ب. جيلهولي من جامعة إنديانا وجون مارشال وجيسيكا وايتسايد من جامعة ساوثهامبتون بالمملكة المتحدة. يعمل سمارت حاليًا كأستاذ مساعد لعلوم المحيطات في الأكاديمية البحرية الأمريكية. دعمت مؤسسة العلوم الوطنية هذه الدراسة جزئيًا.
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: sciencedaily
