آرزو کیهان
گروه علم و فناوری

محققان اعلام کردند که «کلید گرمایش ناگهانی زمین» را در اعماق اقیانوس منجمد شمالی یافته‌اند. بر اساس نتایج این پژوهش تازه، اقیانوس منجمد شمالی در گذشته در دوره‌ای از گرمایش سریع جهانی، منبعی عظیم از گازهای گلخانه‌ای بوده است و احتمال دارد که در آینده نیز دوباره چنین اتفاقی رخ دهد.
محققان برای یافتن سرنخ‌هایی در مورد آینده زمین، چرخه متان در گذشته را بررسی و بر PETM، دوره‌ای از گرمایش سریع و اسیدی شدن اقیانوس‌ها مربوط به حدود ۵۶ میلیون سال پیش تمرکز کردند. این دوره، یکی از بهترین نمونه‌های تغییرات آب و هوایی است که درنتیجه اختلال در چرخه کربن زمین ایجاد شده و بسیار مشابه گرمایش جهانی فعلی است که درحال تجربه آن هستیم.
محققان با بررسی رسوبات دریایی در قالب برنامه اکتشافی قطب شمال و حفاری یکپارچه بخش کوچکی از اقیانوس منجمد شمالی، رسوبات ۶۶ میلیون ساله این بخش را روایتگر دوره‌ PETM و مرحله‌ بازیابی پس از آن می‌دانند؛ یعنی زمانی که اقلیم زمین دوباره به حالت پایدار باز گشته وطی آن، آب و هوا دوباره تثبیت شده است.
این تیم، مولکول‌های آلی را به عنوان نشانگرهای زیستی، از رسوبات استخراج کرده و اشکال مختلف کربن(ایزوتوپ‌ها) درون آنها را اندازه‌گیری کردند تا دریابند چه نوع میکروب‌هایی در آن زمان در بستر دریا زندگی و از چه ترکیباتی تغذیه می‌کرده‌اند. این بررسی‌ها نشان داد که نوع میکروب‌های مصرف‌کننده‌ متان در دوره‌ PETM تغییر کرده است. پیش از آغاز گرمایش، متان در اعماق رسوبات شکل می‌گرفت و توسط میکروب‌هایی مصرف می‌شد که به جای اکسیژن از سولفات استفاده می‌کردند؛ فرآیندی که به آن اکسیداسیون بی‌هوازی متان (AOM) گفته می‌شود. اما با شروع دوره‌ گرمایش، نشانه‌های شیمیایی مربوط به این میکروب‌ها به‌طور چشمگیری کاهش یافت.
به گفته‌ پژوهشگران، در آن دوران میزان سولفات در آب اقیانوس‌ها بسیار کمتر از امروز بود و همین باعث شد این میکروب‌ها نتوانند متان را به اندازه‌ کافی تجزیه کنند. در نتیجه، حجم زیادی از متان از بستر دریا آزاد و وارد آب اقیانوس شد؛ اتفاقی که پژوهشگران از آن به عنوان «انفجار متان» یاد می‌کنند. این انفجار باعث شد «فیلتر طبیعی» جذب متان در رسوبات از کار بیفتد.
بعد از این مرحله، با وجود میکروب‌های دوستدار اکسیژن، فرآیند اکسیداسیون هوازی متان (AeOM) شکل گرفت اما تفاوت بزرگ این‌جاست که این واکنش به جای بازگرداندن تعادل، باعث تولید دی‌اکسید کربن و کاهش اکسیژن شد؛ ترکیبی که هم به گرمایش زمین و هم به اسیدی شدن بیشتر آب‌ها دامن زد. دانشمندان این تغییر از واکنش بی‌هوازی به هوازی را نوعی «سوئیچ متانی» می‌دانند که در آن زمان، اقیانوس منجمد شمالی را به منبع عظیمی از دی‌اکسید کربن تبدیل کرد. محققان معتقدند چنین تغییری ممکن است امروز نیز تکرار شود چراکه اقیانوس منجمد شمالی درحال گرم‌ و شیرین‌تر شدن است که باعث کاهش اکسیژن و آغاز دوباره‌ همان زنجیره‌ واکنش‌ها خواهد شد.