دستاوردی تاریخی در ثبت رکوردهای اقلیمی اروپا با هسته یخ آلپ

پیشرفتی بی‌نظیر در ثبت اطلاعات اقلیمی اروپا

دانشمندان با تجزیه‌ و تحلیل یک هسته یخی از آلپ که ۱۲ هزار سال تاریخ اقلیمی اروپا را شامل می‌شود، به دستاورد مهمی رسیدند. این نمونه عمیق از یخ که از منطقه Dôme du Goûter در توده کوهستانی مون بلان واقع در مرز فرانسه و ایتالیا استخراج شده است، جامع‌ترین تصویر را تاکنون از تحول اقلیم اروپا، از پایان عصر یخبندان تا دوران معاصر ارائه می‌دهد.

اهمیت علمی هسته‌های یخی آلپ

هسته‌های یخی همچون کپسول زمان، نشانگرهای میکروسکوپی از ترکیب جو زمین در گذشته مانند گرد و غبار، خاکستر آتشفشانی، حباب‌های هوا، نمک دریا و ذرات گیاهی را حفظ می‌کنند. تاکنون بیشتر داده‌های بلندمدت اقلیمی از مناطق قطبی مانند گرینلند و جنوبگان به دست آمده‌ است؛ اما این مناطق گرایش‌های جهانی یا نیم‌کره‌ای را بازتاب می‌دهند، نه ویژگی‌های محلی را. در مقابل، رشته کوه‌های آلپ اروپا با شکل‌گیری تمدن‌ها، کشاورزی و اکوسیستم‌های منطقه‌ای پیوند نزدیک دارند. دستیابی به یک رکورد شیمیایی پیوسته از این منطقه می‌تواند نگاه ما را به دینامیک اقلیم اروپا، تغییرات محیط زیست و تأثیر انسان طی هزاران سال متحول سازد.

فرآیند استخراج و بررسی هسته یخ Dôme du Goûter

این پژوهش پیشگامانه با همکاری تیم‌هایی از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS) و آزمایشگاه هسته یخ مؤسسه تحقیقات بیابان (DRI) در نوادا انجام شد. دانشمندان یک ستون یخی ۴۰ متری را بررسی کردند که نخستین بار در سال ۱۹۹۹ استخراج و طی بیش از بیست سال به دقت نگهداری شد تا با پیشرفت فناوری‌های تحلیل شیمیایی و تعیین سن ایزوتوپی، امکان مطالعه دقیق فراهم گردد.

آنها با به‌کارگیری روش‌های نوین تعیین سن ایزوتوپی مبتنی بر اندازه‌گیری کربن و آرگون، مسیر زمانی هسته یخ را تا پایان آخرین دوره یخبندان ادامه دادند؛ یعنی آغاز دوره هولوسن و عصر میان‌سنگی که با جوامع شکارچی-گردآورنده مشخص می‌شود. به گفته جو مک‌کانل، هیدرولوژیست آزمایشگاه DRI، «برای نخستین بار، یک رکورد تقریبا کامل از شیمی جوی و بارش آلپ تا دوره میان‌سنگی در دست داریم.»

کشف‌های کلیدی و بینش‌های اقلیمی

تجزیه لایه‌های یخ تغییرات چشمگیری در دما، بارندگی و شرایط محیطی نشان داد. در عصر یخبندان، تابستان‌های آلپ حدود ۳.۵ درجه سانتی‌گراد سردتر از امروز بوده و میانگین دمای اروپای غربی نیز حدود ۲ درجه پایین‌تر بوده است. این سردی با افزایش غلظت طبیعی ذرات معلق و آئروسل‌ها در هسته یخ همراه شد و دریچه‌ای به فرآیندهای جوی دوره‌های یخبندان و میان‌یخبندان گشود.

علاوه بر این، اندازه‌گیری فسفر که شاخص مهمی برای فعالیت گیاهی است، تغییر پوشش گیاهی را طی هزاران سال ترسیم کرد. پژوهشگران دریافتند که در دوره‌های گرم‌تر، پوشش جنگلی گسترش یافته و در قرون اخیر با توسعه کشاورزی و تغییرات انسانی، وسعت جنگل‌ها کاهش یافته است.

دکتر سوزانه پروئنکرت، زمین‌شناس دانشگاه گرنوبل آلپ اظهار داشت: «هیجان‌انگیز است که اولین هسته یخی آلپ، یک رکورد دست‌نخورده از اقلیم را در فاصله میان دوره گرم کنونی و عصر یخبندان ارائه می‌دهد.»

پیامدهای عمیق زیست‌محیطی و مدل‌سازی اقلیمی

ترکیب عناصر محلی مانند گرد و غبار، نمک دریا، گوگرد و دوده که در هسته یخ حفظ شده‌اند، امکان بازسازی دقیق‌تری از تاریخ محیط زیست اروپا را، نسبت به نمونه‌های مناطق دورافتاده، فراهم می‌سازد. افزون بر بازخوانی آب‌وهوای گذشته، محققان با بررسی تغییرات نمک دریا، الگوهای باد و تغییر روندها را تحلیل کرده و مدل‌های اقلیمی اروپا را بهبود می‌بخشند. این مدل‌های پیشرفته اکنون قادرند ارتباط میان غلظت آئروسل‌ها، تشکیل ابر و تابش خورشیدی را بهتر شناسایی کنند که نقشی کلیدی در پیش‌بینی روندهای آینده اقلیمی در اروپا و جهان دارند.

مک‌کانل تأکید می‌کند: «اگر دانشمندان قصد دارند همه حالات ممکن اقلیمی گذشته و آینده را مدل‌سازی کنند، باید شبیه‌سازی‌ها را با مشاهدات واقعی مقایسه نمایند؛ و دقیقاً در اینجاست که رکوردهای محلی و دقیق هسته‌های یخی اهمیت اساسی پیدا می‌کنند.»

جمع‌بندی

کشف و تحلیل هسته یخی ۱۲ هزار ساله آلپ نقطه عطفی در شناخت تاریخ اقلیمی اروپا و جهان است. این آرشیو بی‌نظیر، تصویری دقیق از نقش نیروهای طبیعی و فعالیت‌های انسانی در شکل‌گیری محیط قاره ارائه می‌دهد. با پیچیده‌تر شدن مدل‌های اقلیمی، این کپسول‌های زمان منحصربه‌فرد نقشی کلیدی در شناخت تنوع اقلیم زمین و راهنمایی برای واکنش به تغییرات محیطی ایفا خواهند کرد.