رازهای پنهان زمین سوخته: دانشمندان از حقایق تکان‌دهنده پرده برمی‌دارند!
آیا می‌دانید بزرگترین انقراض تاریخ کره زمین چگونه رخ داد و چرا سیاره ما پس از آن برای میلیون‌ها سال در وضعیت گلخانه‌ای باقی ماند؟ این مقاله به بررسی دلایل این رویداد فاجعه‌بار و نقش جنگل‌ها در تنظیم چرخه کربن زمین می‌پردازد.
حدود ۲۵۲ میلیون سال پیش، زمین سیاره‌ای تقریباً بی‌جان بود، به طوری که تقریباً تمام اشکال حیات از بین رفتند. این رویداد که با نام انقراض پرمین-تریاس یا مرگ بزرگ شناخته می‌شود، فاجعه‌بارترین انقراض در تاریخ سیاره ما بود. این واقعه پایانی بر دوران دیرینه‌زیستی (Paleozoic Era) بود و منجر به انقراض حدود ۹۴٪ از گونه‌های دریایی و ۷۰٪ از خانواده‌های مهره‌داران خشکی شد.
جنگل‌های استوایی، که برای چرخه کربن زمین حیاتی هستند، نیز دچار کاهش شدید شدند. اما یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که چرا این سیاره برای میلیون‌ها سال پس از این رویداد در وضعیت “گلخانه” باقی ماند.
عامل اصلی: یک فاجعه آتشفشانی
انقراض پرمین-تریاس در درجه اول ناشی از یک فوران آتشفشانی عظیم در منطقه‌ای بود که امروزه سیبری نامیده می‌شود. این رویداد، که در تله‌های سیبری (Siberian Traps) رخ داد، مقادیر عظیمی از سنگ مذاب و دی‌اکسید کربن را وارد جو کرد. این هجوم گازهای گلخانه‌ای باعث گرم شدن سریع کره زمین شد و دمای سطح بین ۶ تا ۱۰ درجه سانتیگراد افزایش یافت. این شرایط بحرانی برای بسیاری از اشکال حیات بسیار سریع بود و در نتیجه، انقراض گسترده‌ای رخ داد. سطح دی‌اکسید کربن به شدت افزایش یافت و یک اثر گلخانه‌ای فوق‌العاده ایجاد کرد که سیاره را به طور استثنایی گرم نگه داشت.
اگرچه بسیاری از فوران‌های آتشفشانی در گذشته منجر به اختلالات آب و هوایی شده‌اند، اما معمولاً تعادل را در عرض ۱۰۰,۰۰۰ تا ۱,۰۰۰,۰۰۰ سال برقرار می‌کنند. با این حال، در طول انقراض پرمین-تریاس، دمای زمین برای حدود پنج میلیون سال بالا باقی ماند، دوره‌ای بسیار طولانی‌تر از رویدادهای آب و هوایی آتشفشانی معمولی. اما چرا این وضعیت گلخانه‌ای فوق‌العاده اینقدر طول کشید؟
جنگل‌های ناپدیدشده: کلید حل معما
یکی از یافته‌های اصلی این مطالعه جدید، نقش جنگل‌های استوایی زمین است که زمانی نقش مهمی در تنظیم چرخه کربن سیاره داشتند. این جنگل‌ها که سرشار از تورب‌زارها (peat bogs) و پوشش گیاهی متراکم بودند، کربن را از جو جذب می‌کردند و به تثبیت آب و هوا کمک می‌کردند. با این حال، فوران‌های آتشفشانی این جنگل‌ها را نابود کرد. با افزایش بیش از حد سریع دما، بسیاری از زیست‌بوم‌های گیاهی گرمسیری و نیمه‌گرمسیری، به ویژه جنگل‌های بارانی، نتوانستند زنده بمانند. فسیل‌ها نشان می‌دهند که این مناطق که زمانی سرسبز بودند، به طور کامل از بین رفته‌اند و در نتیجه یک “شکاف زغال‌سنگ (coal gap)” در سوابق زمین‌شناسی به وجود آمد که نشان دهنده عدم جذب قابل توجه کربن آلی است.
از بین رفتن این جنگل‌ها بسیار مهم بود. گیاهان و پوشش گیاهی در حذف دی‌اکسید کربن از جو و ذخیره آن به عنوان ماده آلی حیاتی هستند. با از بین رفتن این جنگل‌ها، کارایی چرخه کربن آلی زمین به شدت کاهش یافت و از بهبود سیاره از گرما جلوگیری شد. این امر منجر به شرایط گلخانه‌ای طولانی مدت شد.
بهبودی آهسته: ریشه دواندن زندگی جدید
پس از فوران و رویداد انقراض، زمین به آرامی شروع به بهبود کرد. با این حال، مسیر به سوی آب و هوای پایدارتر به هیچ وجه سریع نبود. این مطالعه نشان می‌دهد که چگونه گیاهان کوچک و کم‌رشد مانند لیکوپودها (lycopods) شروع به تسلط بر چشم‌انداز کردند. این گیاهان بسیار کوچک بودند و تنها به ارتفاع ۲ تا ۲۰ سانتی‌متر می‌رسیدند.
اگرچه آنها توانستند دوباره در خشکی مستقر شوند، اما در مقایسه با اکوسیستم‌های جنگلی قبلی، در جذب کربن بسیار کم‌بازده‌تر بودند. گیاهان بزرگتر به آرامی در طول حدود پنج میلیون سال بازگشتند، اما توانایی آنها در تنظیم کربن جو در مقایسه با جنگل‌های سرسبز گذشته محدود باقی ماند.
محققان با استفاده از یک مدل چرخه کربن تازه توسعه یافته به نام SCION، دریافتند که به دلیل کاهش تولید اولیه (reduced primary productivity) از اکوسیستم‌های ویران شده، آب و هوا در وضعیت گلخانه‌ای فوق‌العاده باقی مانده است. تنها زمانی که گیاهان دوباره خود را تثبیت کردند و فعالیت‌های جذب کربن خود را آغاز کردند، آب و هوای زمین شروع به تثبیت شدن کرد.
