ساعد فحص الحفريات في الصين في تفسير سبب عدم تغطية الأرض بالجليد قبل 1.5 مليار سنة
20.10.2003
توصل الباحثون الأمريكيون الذين جمعوا معلومات حول طبيعة الغلاف الجوي القديم للأرض إلى استنتاج مفاده أن "ظاهرة الاحتباس الحراري" ليست مجرد ظاهرة في العصر الحديث. ووفقا للبيانات، فقد أثرت أيضا على الكوكب منذ حوالي 1.5 مليار سنة.
وتعتمد الدراسة على تحليل الحفريات المكتشفة في شمال الصين، والتي أثبتت أنه في ذلك الوقت كان هناك تركيز كبير لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، 10 إلى 200 ضعف مستواه الحالي. ويزعم الباحثون أن هذا دليل على وجود "ظاهرة الاحتباس الحراري" مباشرة بعد ظهور الأكسجين الحر في غلافنا الجوي، منذ أكثر من ملياري سنة.
يتم تحديد درجة حرارة سطح الكوكب على أساس التوازن بين معدل تسخينه بواسطة الإشعاع الشمسي ومصادر الحرارة الداخلية (المواد المشعة)، ومعدل تبريده، بسبب انبعاث الطاقة إلى الفضاء. وبدون الغلاف الجوي، سيكون متوسط درجة الحرارة الحالية لسطح الأرض أقل بنحو 30 درجة، وهو ما كان سيحكم العصر الجليدي الدائم هنا.
منذ أن تشكلت الأرض، وقبل حوالي 4 مليارات سنة على الأقل، سمحت درجة حرارة سطحها بوجود الماء في الحالة السائلة. وهذا بفضل مزيج درجة الحرارة والضغط الجوي، بالإضافة إلى الغلاف الغازي، الذي يلعب دورًا أساسيًا هنا. تتسبب الغازات التي تسبب "ظاهرة الاحتباس الحراري"، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان، في ارتفاع درجة الحرارة عن طريق "احتجاز" الحرارة.
وحتى الآن، لم يكن من الواضح ما هي كمية ثاني أكسيد الكربون التي كان يحتويها الغلاف الجوي للأرض قبل ظهور الأكسجين، قبل أكثر من ملياري سنة. وعزل الباحثون حفريات طحالب وحيدة الخلية وجدت في طبقات التربة يعود تاريخها إلى 2 مليار سنة مضت، عندما قلل الأكسجين الحر المنبعث في الغلاف الجوي من كمية الميثان الحر.
تم اختبار غلاف الكالسيوم للحفريات المجهرية عن طريق قياس نسبة النظائر بين الكربون 13 والكربون 12. وقد وجد أن التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي القديم "يعوض" الانخفاض في تركيز غاز الميثان. وهذا هو السبب وراء عدم تغطية الجليد الأبدي لسطح الأرض، رغم أن الطاقة القادمة من الشمس كانت آنذاك حوالي 88% فقط من قيمتها الحالية.
