ولادة الأمازون

إن فهم كيفية تشكل أكبر نهر في العالم يساعد العلماء على تفسير الوفرة غير العادية للنباتات والحيوانات في غابات الأمازون المطيرة

بقلم كارينا هورن، مجلة ساينتفيك أمريكان. نُشرت في العدد 24، أغسطس-سبتمبر 2006

لا يمكن للمشاهد الذي ينظر إلى نهر الأمازون من أعلى إلا أن يلاحظ أن المياه تهيمن على المناظر الطبيعية، وليس فقط القناة الرئيسية المتعرجة. والنهر الذي يمتد من المرتفعات القريبة من المحيط الهادئ في البيرو إلى ساحل المحيط الأطلسي في البرازيل على مسافة 6,500 كيلومتر، يفيض خلال مواسم الأمطار ويغمر مساحات شاسعة من الغابات، وعلى مدار العام يظهر عدد لا يحصى من البحيرات وتغطي سهوله الفيضية.

ويغذي النهر مساحة إجمالية تبلغ 2.5 مليون كيلومتر مربع من الغابات المطيرة الأكثر تنوعًا في العالم. ومع ذلك، حتى وقت قريب، لم يكن لدى الباحثين أي فكرة عن مدة وجود هذا الارتباط الوثيق بين الغابة والنهر. ونظرًا لصعوبة الوصول إلى هذه المناطق النائية، التي تسمى الآن حوض الأمازون (أو أمازونيا)، فإن النظريات المقبولة منذ فترة طويلة حول الأيام الأولى للنهر والغابات المطيرة تظل تخمينية في أحسن الأحوال.

وفي السنوات الخمس عشرة الماضية، ظهرت فرص جديدة لدراسة الصخور وتوثيق الحفريات في المنطقة، وقد أتاحت للباحثين أخيرًا تكوين صورة أكثر اكتمالاً لتاريخ الأمازون. وتظهر النتائج أن ولادة النهر كانت عملية معقدة استمرت ملايين السنين، وأن تطورها أثر بشكل كبير على تطور النباتات والحيوانات المحلية. ويزعم العديد من الباحثين الآن أن النهر الشاب كان يغذي عددًا كبيرًا من البحيرات التي كانت متصلة ببعضها البعض في وسط القارة، قبل أن يشق طريقًا مباشرًا إلى المحيط الأطلسي. وقد خلقت هذه الأراضي الرطبة الديناميكية ظروفًا مثالية لازدهار الحياة البحرية والبرية، في وقت أبكر بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. تجيب التفسيرات الجديدة أيضًا على سؤال حول كيفية ازدهار الكائنات التي تعيش عادةً في المحيط فقط، بما في ذلك الدلافين، في البحيرات الداخلية لحوض الأمازون.

أرقام هطول الأمطارتعد الإجابات على الأسئلة المتعلقة بكيفية ومتى تشكلت منطقة الأمازون ضرورية لفهم كيفية تأثير النهر على تطور الحياة في حوض الأمازون. قبل أوائل التسعينيات، كان كل الجيولوجيين يعرفون أن الحركات القوية في القشرة الأرضية قد شكلت جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية وقمم الجبال العالية في أماكن أخرى (بما في ذلك جبال الهيمالايا وجبال الألب) قبل 90 إلى 24 ملايين سنة، وهي فترة في تاريخ الأرض تسمى الميوسين . تسببت هذه الأحداث الدرامية في ولادة أنهار جديدة وتحويل الأنهار القديمة عن مسارها في أوروبا وآسيا. وافترض الخبراء أن أمريكا الجنوبية لم تكن مختلفة، لكن الطبيعة الدقيقة للتغيرات التي حدثت هناك وتوقيتها ظلت مجهولة.

عندما بدأت البحث عن هذا اللغز في عام 1988، كنت أظن أن أفضل دليل على البيئة الأمازونية المبكرة يمكن العثور عليه في الرواسب الكبيرة من الطين والرمل وبقايا النباتات التي غرقت في الحوض حيث يتدفق النهر العظيم الآن إلى المحيط الأطلسي. . ولم يكن الوصول إلى هذه الرواسب تحدياً سهلاً، إذ تعرضت للتجوية منذ زمن طويل وأصبحت صخوراً طينية وأحجاراً رملية وأنواعاً أخرى من الصخور. الغابة العظيمة التي تمتد على ثمانية دول، لكل منها قوانينها الخاصة، لا تكشف أسرارها بسهولة. ونادرا ما تبرز الصخور التي تشكل الحوض فوق السطح، وغالبا ما تقع بالقرب من تيارات يتعذر الوصول إليها وعادة ما تكون مغطاة بالنباتات الكثيفة.

وعلى طول مئات الأميال من الممرات المائية التي قمت أنا ومرشدي الميداني بمسحها، في كولومبيا، وبيرو، والبرازيل، لم نواجه سوى بضع عشرات من الرواسب الصخرية الكبيرة. في معظم الأوقات، كان علينا استخدام المنجل لإزالة أوراق الشجر - مرة فاجأنا ثعبان أناكوندا أخضر ضخم، ومرة ​​أخرى اكتشفنا آثار جاكوار. وحتى ذلك الحين، لم نتمكن من الوصول إلا إلى الطبقات العليا من التكوينات الصخرية السميكة، والتي يصل عمقها في بعض الأماكن إلى كيلومتر واحد تحت الأرض.

بعد الانتهاء من العمل الميداني الأولي، كان استنتاجي الأول هو أن نهر الأمازون لم يكن موجودًا إلا قبل حوالي 16 مليون سنة، وهي بداية الفترة التي يطلق عليها الجيولوجيون اسم الميوسين الأوسط. معظم الصخور التي وجدناها والتي تعود إلى فترات سابقة كانت مصنوعة من الطين المحمر ورمل الكوارتز الأبيض والتي تشكلت بشكل واضح نتيجة تآكل صخور الجرانيت والصخور الأخرى ذات الألوان الفاتحة في المناطق الداخلية من القارة. ويشير هذا التكوين إلى أن الممرات المائية القديمة في المنطقة انبثقت من قلب حوض الأمازون. كان استنتاجي - والذي أكده باحثون آخرون لاحقًا - هو أنه خلال العصر الميوسيني المبكر، غادرت الأنهار منطقة جبلية منخفضة في داخل القارة وتدفقت نحو الشمال الغربي، وتسرب بعضها في النهاية إلى البحر الكاريبي.

بعد ذلك بوقت قصير، تغيرت المناظر الطبيعية في منطقة الأمازون بشكل كبير نتيجة للأحداث التكتونية العنيفة التي بدأت في دفع شمال شرق جبال الأنديز. وفي السجل الصخري، تختفي الصخور الرسوبية الحمراء والبيضاء منذ حوالي 16 مليون سنة. في مكانها نجد بالتناوب الطين الأزرق الفيروزي والرمادي والأخضر والحجر الرملي البني والمواد النباتية المتحجرة التي تسمى الليجنيت. وكان من الواضح أن أصل الطين الداكن وجزيئات الرمل كان مختلفا عن أصل صخور الجرانيت الفاتحة. أظهر نمط الطبقات الفريد في الصخور الرسوبية أن المياه التي كانت طبقاتها لم تعد تتدفق شمالًا بل شرقًا. كان تخميني هو أن الجبال المرتفعة في الغرب غيرت أنماط الصرف وأرسلت المياه شرقًا نحو المحيط الأطلسي.

وقد أيد التحليل اللاحق للرواسب، الذي أجري في جامعة فاكنينجن في هولندا، الفكرة وأظهر أن العديد من حبيبات الرمل البني كانت في الواقع أجزاء من حجر الأردواز الداكن وصخور نموذجية أخرى بدأت في التآكل مع ارتفاع جبال الأنديز الصغيرة. علاوة على ذلك، فإن بعض حبوب اللقاح والأبواغ التي وجدتها في الطين والفحم الحجري كانت من الصنوبريات والسرخس الشائك الذي ينمو فقط في الجبال العالية. تختلف حبوب اللقاح هذه اختلافًا كبيرًا عن حبوب اللقاح المتحجرة الموجودة في الصخور الرسوبية الميوسينية السابقة، والتي يتم استخلاصها من النباتات التي تنمو فقط في السهول الداخلية. وجاء تعزيز إضافي لاستنتاجاتي من الحفر في تكوين صخري معين في البرازيل، وهو التكوين الوحيد الذي أسفر عن نوى صخرية تتضمن توثيقًا مستمرًا وكاملًا للطبقات، بما في ذلك الطبقات الانتقالية من الطين المحمر إلى الصخور الرسوبية الزرقاء والبنية.

وأخيرا، كان لدى العلماء أدلة دامغة على وقت ولادة نهر الأمازون الشاب. ولكن سرعان ما أصبح من الواضح أن النهر لم يصل إلى مجده الكامل إلا بعد وقت طويل. في عام 1997، اكتشف ديفيد إم. دوبسون، الذي يعمل الآن في كلية جوليفورد في جرينسبورو بولاية نورث كارولينا، وزملاؤه أن حبيبات الرمل من جبال الأنديز، والتي وجدتها في حوض الأمازون، بدأت تتراكم على طول الساحل البرازيلي منذ حوالي عشرة ملايين سنة فقط. منذ. معنى هذا الاكتشاف هو أن النهر استغرق ما لا يقل عن ستة ملايين سنة ليتطور ويصبح نظام الصرف المتصل الذي يعبر القارة اليوم. إن دراسة التغيرات الجيولوجية التي حدثت خلال هذه الفترة الانتقالية تلقي الضوء الآن على أصول الحيوانات الغامضة في المنطقة اليوم.

شكوك حول الارتباط البحريلعقود من الزمن، كانت الفرضية السائدة حول حوض الأمازون خلال العصر الميوسيني تزعم أن البحر الضحل غطى المنطقة معظم هذه الفترة. إن اكتشاف أن نهر الأمازون استغرق ملايين السنين حتى ينضج لا يتعارض مع هذا الرأي، لأن احتمال أن يكون البحر قد سد طريق النهر الشاب إلى المحيط الأطلسي ظل مفتوحا.

يقول أتباع هذا الافتراض أن الارتباط الطويل بالمحيط المفتوح يفسر أيضًا كيفية وصول الدلافين وخراف البحر والتريجون وغيرها من الكائنات البحرية إلى قلب القارة. وبعد ذلك، عندما انحسر البحر، طوروا مقاومة للمياه العذبة. وهذا هو السبب في أنها لا تزال تزدهر حتى اليوم في "الجزر" البحرية في الغابة. قدم الباحثون في جنوب القارة أدلة مقنعة على أن ظروف البحر الضحلة سادت أيضًا في البر الرئيسي للأرجنتين خلال العصر الميوسيني.

مثل هذه الحجج مغرية لتصديق سيناريو البحر، ولكنني وزملائي اكتشفنا بعض الأدلة التي تدحض فكرة أن مثل هذا الرابط البحري سيطر على المشهد الطبيعي لفترة طويلة. بدلًا من ذلك، نعتقد أن العينات الصخرية التي جمعتها من العصر الميوسيني الأوسط، والتي تمثل الفترة من 16 إلى 10 ملايين سنة مضت، هي بقايا بيئة مياه عذبة في الغالب.

واحدة من السمات الأكثر لفتًا للانتباه في طبقات الصخور في العصر الميوسيني الأوسط هي انتظامها. اعتقدت في البداية أن هذا النمط تطور عندما ترسبت أنواع مختلفة من الرواسب في المواسم المختلفة، الجافة والممطرة، على مر السنين، وهو نمط شائع في الأراضي الرطبة التي تغذيها الأنهار الصغيرة. خلال موسم الجفاف، تستقر جزيئات التربة والمواد النباتية ببطء في قاع البحيرات والمستنقعات الضحلة، لتشكل في النهاية الطين الأزرق والفحم الحجري. خلال موسم الأمطار، كان من الممكن أن تكون التيارات القوية التي تتدفق من الأماكن المرتفعة في الغرب - وربما من نهر الأمازون الوليد نفسه - قد جلبت معها الرمال البنية. علاوة على ذلك فإن المعادن المميزة لمرتفعات الأنديز لم تظهر إلا في طبقات الحجر الرملي.

ويفسر بعض الباحثين نفس الصخور الرسوبية بشكل مختلف. يزعم ماتي راسنان من جامعة توركو في فنلندا وزملاؤه أن الأنواع المتناوبة من هطول الأمطار تسجل ارتفاع وهبوط المد والجزر في المحيطات، الأمر الذي كان من الممكن أن يغير بشكل كبير الخط الساحلي للبحر الضحل أو المصب الذي يعتقدون أنه غطى حوض الأمازون عند هذا الوقت. ربما يكون المد المرتفع هو الذي جلب الرمال، بينما غرق الطين والمواد النباتية أثناء تراجعه. ومن المهم أن نضيف أن المد والجزر قد يحدث أيضًا في بحيرات المياه العذبة الكبيرة.

أقوى دليل على أن المنطقة كانت مغطاة بالمياه العذبة خلال العصر الميوسيني الأوسط يأتي من الحفريات العديدة المحبوسة في الصخور. رافقني فرانك ب. فيسلين، الموجود اليوم في متحف ناتوراليس في لايدن بهولندا، إلى كولومبيا في عام 1991. اكتشف خلال الجولة مجموعة واسعة من المحار والقواقع المتحجرة في صخور الميوسين الأوسط. أجرى فازلين دراسة تصنيفية تفصيلية لهذه المحار والقواقع، بناءً على أعمال سابقة لباتريك نوتال، الذي كان آنذاك في المتحف البريطاني في لندن. ووجد أن معظم الحفريات، التي تمثل نحو سبعة ملايين سنة وعشرات المواقع في حوض الأمازون، هي من المحار والقواقع التي تكيفت مع الحياة في بحيرات المياه العذبة. يمكن لعدد قليل فقط من الأنواع البقاء على قيد الحياة في بيئة بحرية كاملة. إن الاتصال المطول بالبحر مثل ذلك الذي اقترحه رسنان لم يكن ليسمح بمثل هذا التكيف خلال فترة الفيضانات. وبنفس الطريقة، فإن البحر المالح من شأنه أن يمحو الأنواع التي تعيش في المياه العذبة والتي تطورت قبل وجودها.

وبعد بضع سنوات، في عام 1998، توصل هيوبرت ب. بونهوف من جامعة أمستردام الحرة، وفيسلين وزملاؤه إلى نفس النتيجة بناءً على التوقيع الكيميائي للأصداف المتحجرة. يقوم المحار والقواقع بتنمية أصدافها ببطء حول أجسامها من الكربون والأكسجين والسترونتيوم وعناصر أخرى ذائبة في الماء المحيط بها. ومن ثم فإن التركيب الكيميائي لطبقات الصدفة يعد بمثابة سجل لتكوين الماء أثناء حياة الرخويات. ويمكن التمييز بين السترونتيوم المذاب في الماء المالح والذي يذوب في الماء العذب حسب اختلاف توزع نظائره التي تختلف عن بعضها البعض في عدد النيوترونات في نوى الذرات. ولذلك فمن الممكن استخدام نسب النظائر كمقياس لملوحة المياه.

ولدهشة العديد من العلماء، كان توقيع نظائر السترونتيوم ثابتًا نسبيًا على مدى فترات طويلة من الزمن وعلى مساحات واسعة حيث تم فحص المحار والقواقع. وأظهر الاكتشاف ليس فقط أن موطنهم كان عبارة عن مياه عذبة بشكل أساسي، ولكن أيضًا شكلت المستنقعات كتلة كبيرة جدًا ومتصلة من المياه. ووفقا للتقديرات الحالية، فقد غطت مساحة 1.1 مليون كيلومتر مربع وكانت ضعف مساحة البحيرات الكبرى في أمريكا الشمالية، مما يجعلها واحدة من أكبر وأطول أنظمة البحيرات عمرا على الإطلاق.

غزوات قصيرةعلى الرغم من الأدلة المتزايدة ضد وجود اتصال طويل الأمد بين البحر المالح في حوض الأمازون في العصر الميوسيني، كشفت بصمات السترونتيوم في المحار والقواقع أن نظام البحيرة الضخم هذا شهد في بعض الأحيان زيادات في الملوحة. ومن المعروف أن مستوى سطح البحر خلال العصر الميوسيني كان أعلى من مستوى سطح البحر اليوم، وبالتالي فمن المرجح أن البحر الكاريبي المرتفع انكسر جنوبًا على طول ممر قاري ضيق. وبالفعل، أكدت الحفريات النباتية والحيوانية وجود فترات قصيرة من الاتصال بالمحيط. ظهرت كائنات بحرية مجهرية وحبوب لقاح من أشجار المانغروف - وهي أشجار تزدهر في مياه البحر المالحة - في عيناتي الصخرية، ولكن نادرًا ولفترات قصيرة من الزمن. وفي الختام، تشير الأدلة إلى أن حوض الأمازون تعرض للفيضان مرتين على الأقل خلال وجود المستنقع الضخم، قبل 16 إلى 10 ملايين سنة.

ووفقا لأفضل التقديرات، فإن كل من الفيضانات البحرية استمرت آلاف السنين، وليس ملايين السنين. وعلى الرغم من أنهم لم يقارنوا أبدًا ملوحة البحيرة بملوحة المحيط المفتوح، إلا أنهم سمحوا للحيوانات من المحيط بالتوغل في قلب حوض الأمازون. ومع ذلك، تشير التحقيقات التفصيلية لتاريخ بعض المخلوقات إلى أن آخر اتصال بحري عظيم قد انقطع عندما كان نهر الأمازون لا يزال في مراحله الأولى، قبل وقت طويل من إفساح المجال للمستنقعات القديمة للنهر الذي يعبر القارة اليوم. على سبيل المثال، أظهرت الدراسات الجزيئية التي أجراها ناثان ر. لوفجوي، الذي يعمل الآن في جامعة تورنتو في سكاربورو، أن المثلثات الأمازونية، القريبة جدًا من تلك التي تعيش في البحر الكاريبي، هاجرت إلى الداخل منذ حوالي 16 مليون سنة.

وقد توصلت دراسات الدلفين إلى استنتاجات مماثلة. توصلت إنسا كسينس وزملاؤها من جامعة بروكسل الحرة في عام 2000 إلى استنتاج مفاده أن دلافين النهر الوردي التي تعيش اليوم في منطقة الأمازون هي بقايا أنواع الدلافين البحرية التي كانت شائعة في أوائل العصر الميوسيني ولكنها انقرضت بعد فترة وجيزة. وهذا يدل على أن الدلافين الموجودة هناك قد تكيفت الآن مع المياه العذبة. أيضًا، قامت إيولاليا بانجوارا-هينستروزا من جامعة فيلا في كولومبيا مؤخرًا بتمييز مجموعتين متميزتين وراثيًا من دلافين إينيا، واحدة في الأمازون والأخرى في بوليفيا، مما يدل على أن هذه المجموعات انفصلت منذ وقت طويل؛ ولم يكن هذا الانفصال ليحدث بينما كان البحر يربط بين هذه المناطق.

عمر الغابات المطيرةإن القرائن المتراكمة التي تشير إلى أن حوض نهر الأمازون خلال العصر الميوسيني كان أشبه ببحيرة أكثر من كونه بحرًا، تجبر العلماء على إعادة النظر في تاريخ الغابات المطيرة. تزعم إحدى النظريات الرئيسية حول أصل التنوع البيولوجي في منطقة الأمازون أنه تم إنشاؤه في أعقاب العصور الجليدية في المليون سنة الماضية. إن تشكل الظروف القاحلة، المشابهة لتلك التي خلقتها العصور الجليدية في الجزء الشمالي من أمريكا الجنوبية، هو أحد الطرق المحتملة التي يمكن أن تكون بها الغابات المطيرة القديمة قد تقلصت وتفتت إلى موائل صغيرة معزولة. ويفترض العديد من علماء الأحياء التطورية أن هذا الفصل ضروري لخلق ثراء بيولوجي: حيث تقول النظرية إنه عندما تنقطع مساحات صغيرة من موطن كبير عن بعضها البعض، فإن المجموعات المتجاورة من نوع معين تتوقف عن التزاوج. وبمرور الوقت، تتيح هذه العزلة الإنجابية لمجموعة سكانية واحدة التمايز وراثيًا عن المجموعات الأخرى، إلى درجة خلق نوع جديد تمامًا. ومع إعادة ربط المناطق خلال الفترات الأكثر دفئًا، تظل الأنواع متميزة حتى عندما تتداخل موائلها.

ولكن مرة أخرى، تحكي النتائج الجديدة قصة مختلفة. نفس الدليل الذي اكتشف النظام البيئي للبحيرة يظهر أيضًا أن مجموعة الحيوانات والنباتات الحديثة في حوض الأمازون ازدهرت بالفعل منذ ملايين السنين. على سبيل المثال، القائمة الكاملة لأنواع حبوب اللقاح النباتية التي استعادها مساعدي في نهاية المطاف من صخور الميوسين تمثل تنوعًا مذهلاً للنباتات. لقد حددت 214 نوعا. تمت إزالة العديد من الأنواع من القائمة لأنني وجدت مثالًا واحدًا فقط لها. وكانت معظم حبوب اللقاح الأكثر شيوعًا في العينات من النباتات المزهرة التي تنمو في الغالب على ضفاف الأنهار، ويشبه تنوعها نباتات الغابات اليوم. على أية حال، فإن غمر مياه البحر لفترة طويلة، كما اقترح آخرون، كان من شأنه أن يحد بشدة من فرص هذه الأنواع البرية في السيطرة على المنطقة حتى وقت لاحق. تلقي هذه النتيجة بمزيد من الشكوك حول وجود بحر في حوض الأمازون على المدى الطويل.

يدعم بحث جديد عن الرخويات النتائج التي تم الحصول عليها من حبوب اللقاح، ويشير إلى أن مناخ الميوسين كان من الممكن أن يدعم غابات مطيرة متنوعة. في هذه الدراسة، قام رون جي جي كاندورب من جامعة أمستردام الحرة بفحص طبقات النمو في أصداف المحار والقواقع منذ 16 مليون سنة، وهذه المرة عن طريق اختبار بصمات نظائر الأكسجين، التي تسجل كمية هطول الأمطار. تُظهر طبقات النمو نمطًا متناوبًا، مشابهًا جدًا للأنماط المعروفة في أصداف الأمازون الحديثة. ومن المعروف أنه في الأصداف الحديثة تتغير الطبقات بالتناوب مع تغير المواسم الجافة والممطرة التي تعتمد عليها الغابة. على الرغم من أن العالم كان مكانًا أكثر دفئًا خلال العصر الميوسيني، إلا أن وجود إشارات أكسجين متطابقة تقريبًا في الأصداف القديمة يوضح أن المناخ الداعم للنظام البيئي للغابات المطيرة كان موجودًا بالفعل عندما عاشت هذه المحار والقواقع - قبل فترة طويلة من العصور الجليدية في المليون سنة الماضية.

الانفجار الجنسيوفي ضوء الأدلة الجديدة، يتفق المزيد والمزيد من العلماء على أن مستنقعات حوض الأمازون خلال العصر الميوسيني كانت مهد التنوع البيولوجي الذي أدى إلى انفجار تطوري. بدأ صعود جبال الأنديز العملية عن طريق التسبب في ولادة الأنهار، بما في ذلك نهر الأمازون، الذي غذى مستنقعًا شاسعًا سيطر على حوض الأمازون لما يقرب من سبعة ملايين سنة.

وصل الغزاة البحريون إلى المنطقة في عدة مناسبات. تم اكتشاف بيئة بحيرات المياه العذبة المترابطة بعد الغزو كموطن مثالي للحيوانات البحرية الجديدة، مثل المحار والقواقع، التي تكاثرت وتطورت إلى مجموعة متنوعة غنية في فترة زمنية قصيرة بشكل لا يصدق - ربما حتى في غضون بضعة آلاف. سنين. وكانت هذه البيئة مثالية أيضًا لنوع من القشريات الصغيرة تسمى الصدفيات. اكتشف فرناندو مونيوز توريس، من شركة النفط الكولومبية إيكوبترول، أن المحار، مثل المحار والقواقع، مر أيضًا بمرحلة تمايز مضطربة خلال تلك الفترة. ويبدو أن ضحالة البحيرات والقنوات، والعزلة الجزئية لبعض المناطق، أدت إلى زيادة معدل تكوين الأنواع.

بعد ذلك، عندما أفسح نظام البحيرات المتصلة المجال لنهر الأمازون الناضج، انقرضت معظم رخويات المياه العذبة والمحار التي كانت بحاجة إلى ظروف أكثر هدوءًا في البحيرة. ومع ذلك، فإن المناظر الطبيعية المتغيرة في نفس الوقت سمحت بتطور مجموعة واسعة من الحيوانات والنباتات الأرضية.

أحد أكثر الاكتشافات المشجعة من الأبحاث الجيولوجية الحالية هو أن الحيوانات والنباتات في منطقة الأمازون شديدة المقاومة. خلال 22 مليون سنة من وجود الغابات المطيرة، نجت وازدهرت على الرغم من التغيرات الهائلة في المناظر الطبيعية: صعود جبال الأنديز الشرقية، وولادة نهر الأمازون وغمر مياه البحر. هل نجرؤ على أن نأمل أن تساعد هذه المرونة حوض الأمازون أيضًا على مواجهة التحديات التي نضعها نحن البشر أمامه؟
 نظرة عامة / بداية جديدة
لفترة طويلة، افترض العديد من العلماء أن البحر الضحل يغطي حوض الأمازون طوال القسم الأعظم من تاريخه، وأن التنوع البيولوجي الحالي للغابات المطيرة لم يتطور إلا في الآونة الأخيرة.
ومع ذلك، تظهر الأبحاث الجديدة أن شعر المطر كان مزدهرًا بالفعل عندما تشكل نهر الأمازون قبل حوالي 16 مليون سنة.
ويبدو الآن أن تطور الغابة الحديثة تأثر بشكل كبير بعملية الولادة الطويلة والمثيرة للنهر نفسه، الذي بدأ يتدفق دون انقطاع عبر القارة منذ حوالي عشرة ملايين سنة فقط.

الماء إلى البحر؟أحد أكثر الألغاز الغامضة في حوض الأمازون الحديث هو وجود الدلافين والتريغونات وغيرها من الحيوانات ذات الأصل البحري التي تعيش في المياه العذبة والمياه الغامضة للغابات المطيرة. وتشير نظرية قديمة إلى أن بحرًا ضحلًا عبر أمريكا الجنوبية من الشمال إلى الجنوب في معظم العصر الميوسيني، منذ 25 إلى 10 ملايين سنة مضت، وأن هذه الحيوانات تنحدر من أسلاف بحرية قديمة هاجرت إلى المنطقة عبر هذا الممر المائي. وبعد ذلك، عندما انحسر البحر، تكيفت الأنواع مع المياه العذبة.

ملاحظات من الميدانإن البحث في منطقة الأمازون ليس بالأمر السهل على الإطلاق، كما أظهرت أيامي الأولى هناك في عام 1988. وتمنيت العثور على الصخور الرسوبية المدفونة تحت طبقة التربة والنباتات الكثيفة وتحليلها لتوضيح تطور المنطقة.
وبما أن الصخور التي كنت أبحث عنها كانت تفصل بينها مئات الأميال، فقد وجدت نفسي أتجول على ضفاف روافد الأمازون العديدة لأسابيع في كل مرة. كان معسكر قاعدتي يقع في موقع كان يستخدم كسجن في أراكورا، وهو مكان بعيد جدًا لدرجة أنه كان يُعتقد أن السجناء الهاربين ليس لديهم أي فرصة للبقاء على قيد الحياة. ولحسن الحظ، ساعدني دليلي الميداني الهندي، أنيبال ماتفي.
في أحد الأيام التي لا تُنسى، جدفت أنا وأنيبال على متن قارب لساعات على طول نهر كاكويتا في كولومبيا. بدا لي كل منعطف في النهر مثل الأخير، لكن أنيبال قضى حياته كلها في هذا الجزء من الغابة وكان يعرف بالضبط أين نحن. توقفنا عند منزل مهجور لتعليق الأراجيح الشبكية طوال الليل. في اليوم التالي كان من المفترض أن نبحث عن الصخور الرسوبية المكشوفة بجوار نهر إيفوريس، في منطقة مقطوعة عن كوتا بواسطة بعض الشلالات المخيفة. أجبرتنا المياه الهائجة على ترك القارب والسير على الأقدام والمحرك في أيدينا.
مشينا أنا وأنيبال عبر التلال باتجاه أبفوريس وهناك استعرنا قاربًا أصغر من الهنود المحليين. ووفرت لنا مجموعة أخرى المأوى للأيام القليلة التالية بينما كنا نبحث عن الصخور المرغوبة. كان مضيفونا ودودين في البداية، ولكن سرعان ما بدا أنهم غير راضين عن وجودنا. وسرعان ما أصبح السبب واضحا. تمت زيارة القبيلة من قبل شخص آخر غير هندي واشتبهنا في أنه كان هناك للعثور على مأوى. وكانت قوات حرب العصابات الكولومبية تنشط في المنطقة في ذلك الوقت، وربما كان واحدًا منهم. كنا سعداء بالمغادرة بعد أن حققنا هدفنا: جمع عدة كيلوغرامات من الطين الأسود والصخور الرسوبية القديمة الأخرى.
من بين جميع الرحلات التي قمت بها، كانت الرحلة إلى إيفوريس هي الأصعب. ولكن بينما كنا نحفر باجتهاد خلال النهار للعثور على صخور مكشوفة ونتأرجح في الأراجيح الشبكية ليلاً، بدا أن الزمن يتوقف في ذلك المكان البعيد - وكان عالم التكنولوجيا الفائقة موجوداً في عالم موازٍ.

على دفتر الملاحظاتكارينا هورن هي جيولوجية وخبيرة في حبوب اللقاح النباتية في معهد التنوع البيولوجي وديناميكيات النظام البيئي في أمستردام. حصلت على درجة الدكتوراه من جامعة أمستردام عام 1994 ودرجة الماجستير في الاتصال العلمي من إمبريال كوليدج لندن عام 2004. قامت بدراسة الأنهار في حوض الأمازون، وجبال الأنديز، وجبال الهيمالايا، وسلطنة عمان للتعرف على آثار هذه البيئات الترسيبية على الغطاء النباتي المحلي. بالإضافة إلى الانخراط في البحث العلمي، يقدم هورن حاليًا تقارير عن التقنيات الجديدة لتحديد موقع وإنتاج النفط والغاز لشركة شل للنفط في مدينة ريسويك في هولندا.

الشكل المتغير لحوض الأمازونلقد خضعت المناطق الداخلية الشاسعة في شمال أمريكا الجنوبية، والمعروفة الآن باسم حوض الأمازون أو أمازونيا، لثلاثة تغييرات رئيسية على الأقل في المناظر الطبيعية على مدى الـ 25 مليون سنة الماضية. يتفق العديد من الباحثين اليوم على أن حوض الأمازون كان مغطى بمياه البحر فقط في بعض الأحيان خلال هذه الفترة. وفقًا لهذه الرؤية الجديدة، أدى ارتفاع جبال الأنديز في بيرو إلى إرسال المياه شرقًا في وقت أبكر مما كان يُعتقد سابقًا، وقام نهر الأمازون الناشئ بتغذية واحدة من أكبر أنظمة البحيرات المتصلة في العالم لملايين السنين قبل أن يصب في النهاية في المحيط الأطلسي على بعد حوالي 6,500 كيلومتر.

منذ 25 مليون سنةقرب بداية العصر الميوسيني، لم يكن نهر الأمازون وشمال شرق جبال الأنديز موجودا. نشأت الممرات المائية الرئيسية لحوض الأمازون في منطقة الجبال المنخفضة في قلب القارة وتدفقت نحو الشمال الغربي، ويمتد بعضها أخيرًا إلى البحر الكاريبي.

منذ 15 مليون سنةأدى النشاط التكتوني المكثف إلى رفع جبال الأنديز الشمالية الشرقية إلى ما يقرب من ربع ارتفاعها اليوم. ونتيجة لذلك، سدوا الأنهار المواجهة للشمال الغربي وتدفقت المياه على سفوحها الشرقية. أحد هذه الجداول أصبح نهر الأمازون الناشئ، الذي كان يغذي المستنقعات الشاسعة التي انتشرت ببطء نحو الشرق.
حالياً
وصل النهر إلى طوله الحالي منذ حوالي 10 ملايين سنة، عندما اتخذ طريقًا مباشرًا إلى المحيط الأطلسي، على ما يبدو بعد ارتفاع تكتوني آخر لجبال الأنديز. وعندما أفرغ النهر في المحيط، أدى إلى تجفيف العديد من البحيرات التي سيطرت على المناظر الطبيعية في منطقة الأمازون لفترة طويلة، وبدأت الرواسب تتدفق قبالة سواحل البرازيل. تشكل هذه الرواسب الآن واحدة من أكبر مراوح الغرينية البحرية في العالم.

أفكار جديدة وحلوةوتشير الأدلة المدفونة في الصخور التي يتراوح عمرها بين 16 إلى 10 ملايين سنة - والتي تشمل طبقات من الرواسب، وحبوب لقاح النباتات، والمحار والقواقع المتحجرة - إلى أن ظروف المياه قليلة الملوحة نادرا ما سادت في حوض الأمازون خلال منتصف العصر الميوسيني. بدلا من ذلك كانت المياه العذبة شائعة.
تعتبر الطبقات الحلقية من الرواسب الأحفورية من العصر الميوسيني الأوسط نموذجية للطبقات في قيعان المستنقعات الضحلة التي تغذيها الأنهار الصغيرة. خلال مواسم الأمطار، تحمل التيارات القوية العديد من جزيئات الرمل (طبقات بنية رقيقة) إلى قيعان البحيرة. في المواسم الأكثر جفافا، تكون جزيئات الطين شائعة. وعندما تغوص ببطء، فإنها تشكل رواسب طينية (طبقات زرقاء) فوق الرمال.
حبوب اللقاح الأكثر شيوعًا في صخور الأمازون من العصر الميوسيني الأوسط جاءت من النباتات المزهرة، مثل Caesalpinoideae و Bombacaceae. ومن المعروف أن هذه النباتات تنمو بشكل شبه حصري على طول ضفاف الأنهار الاستوائية. تؤكد المظاهر النادرة لحبوب لقاح المنغروف والمخلوقات البحرية المجهرية في نفس الصخور الرسوبية أن المياه المالحة ربما غزت المنطقة لفترات قصيرة فقط من الزمن.
توفر محار وقواقع المياه العذبة، بما في ذلك Sioliella وPachydon، الغالبية العظمى من أصداف الميوسين الأوسط المكتشفة في عشرات المواقع في جميع أنحاء حوض الأمازون؛ فقط عدد قليل من الأنواع الموجودة يمكنها البقاء على قيد الحياة في المياه المالحة.
تُظهر نظائر الأكسجين الموجودة في أصداف المحار والقواقع، مثل تلك التي تم قياسها في أصداف محار ديبلودون التي يبلغ عمرها 16 مليون عام، بوضوح أن المحار عاش في بحيرة فيضان استوائية. وبشكل أكثر تحديدًا، تظهر خطوط النمو في ديبلودون، وهي طبقات الصدفة التي ينموها المحار باستخدام العناصر الكيميائية الذائبة في المياه المحيطة، نمطًا متناوبًا من التخصيب واستنفاد نظير الأكسجين الأقل شيوعًا 18. مثل هذه الأنماط المتناوبة، الموجودة أيضًا في البطلينوس الأمازوني الحديث تريبلودون، تعني أن الحيوانات شهدت المواسم الرطبة والجافة النموذجية للغابات الاستوائية المطيرة؛ ستكون المنحنيات أكثر تسطيحًا إذا عاش المحار، على سبيل المثال، في بحر مالح.

والمزيد حول هذا الموضوع
أصل وتطور الغابات الاستوائية المطيرة. روبرت جي مورلي. جون وايلي وأولاده، 2000.

تباين هطول الأمطار الموسمية في منطقة الأمازون في مناخ الميوسين الأمثل. Ron JG Kaandorp، Hubert B. Vonhof، Frank P. Wesselingh، Lidia Romero Pittman، Dick Kroon and Jan E. van Hinte في الجغرافيا القديمة، علم المناخ القديم، علم البيئة القديمة، المجلد. 221، رقم. 1-2، الصفحات 1-6؛ 2005.

مساهمات جديدة في جغرافية النيوجين والبيئات الترسيبية في الأمازون. حرره C. هورن وHB فونهوف. مجلة علوم الأرض في أمريكا الجنوبية، المجلد. 21، رقم. 1-2 (في الصحافة).