© American research drilling vessel Joides Resolution carries out scientific deep drilling within the context of the International Ocean Discovery Program. Source: © William Crawford and IODP
© Simplified representation of present-day global oceanic overturning circulation (Surface currents are in red, deep water masses in blue). The Central American landbridge, Indonesian Throughflow and the Strait of Gibraltar (yellow rectangles) have a vital function in the variability of the circulation pattern. The yellow dots indicate the drill cores used in this study. Map: © NOAA
© These planktonic microfossils (single-celled foraminifers) from oceanic sediments contain geochemical information that can allow us to reconstruct the oceanic boundary conditions of the past. Source: © www.foraminifera.eu
كيف أصبح شمال الأطلسي "قرصان الحرارة"
February 21, 2017
يكتشف الباحثون الدوليون تطور تيارات المحيط
ينقل تيار الخليج حرارة المحيط عبر المحيط الأطلسي باتجاه الشمال الشرقي، مما يؤدي إلى ظهور أشجار النخيل المزدهرة في أيرلندا ويسمح للموانئ بالبقاء خالية من الجليد خلال فصل الشتاء. وبالمثل، فإن معظم تيارات المحيطات لها تأثير كبير على المناخ العالمي. منذ متى يعمل هذا النظام بالطريقة التي نعرفها اليوم؟ وكيف تطورت؟
تلعب تيارات المحيط عاملا رئيسيا في مناخنا. ينقل تيار الخليج الكثير من الحرارة من المحيط الأطلسي الاستوائي نحو الشمال الشرقي، مما يجعل الشتاء في شمال أوروبا معتدلاً ورطبًا نسبيًا مقارنة بالمناطق الأخرى الواقعة على خطوط عرض مماثلة. يؤدي نقل الحرارة هذا في نفس الوقت إلى تبريد منطقة جنوب المحيط الأطلسي، وهي عملية تُعرف باسم القرصنة الحرارية.
ومع ذلك، فإن نمط تيارات المحيطات العالمية اليوم حديث نسبيًا، حيث تطور خلال عصر البليوسين، قبل ستة إلى مليونين ونصف مليون سنة فقط.
لحركة الصفائح التكتونية تأثير على فتح وإغلاق المضايق/القنوات. إن مدى تطور القرصنة الحرارية الحالية في شمال المحيط الأطلسي في مواجهة التغيرات التكتونية غير مفهوم بشكل كافٍ.
وقد نشر فريق دولي من علماء المحيطات القديمة، بالتعاون مع GEOMAR، النتائج التي توصلوا إليها حول العملية في العدد الأخير من مجلة التقارير العلمية.
وشكل الحفر في أعماق البحار في شمال وجنوب المحيط الأطلسي الأساس للنتائج الجديدة، في شكل عينات أساسية مأخوذة من قاع البحر. تم العثور على حفريات الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية (المنخربات) في هذه النوى.
وفقًا للمؤلف الأول الدكتور سايروس كاراس من مرصد لامونت دوهرتي للأرض في الولايات المتحدة، إذا تم قياس النظائر والمعادن النزرة في المنخربات، فإن البيانات ستسمح لهم بإعادة بناء الظروف الفيزيائية للمحيطات في الماضي (مثل درجات حرارة المحيطات). بدقة شديدة.
قال المؤلف المشارك ديرك نورنبرغ من GEOMAR: "
إن العصر البليوسيني هو في الواقع حقبة في تاريخ الأرض، والتي تتميز بحركات الصفائح التكتونية الديناميكية للغاية".
"
تُظهر دراستنا أن التغيرات التكتونية في مضيق جبل طارق في البحر الأبيض المتوسط، وتشكيل الجسر البري لأمريكا الوسطى، وانقباض الطريق البحري الإندونيسي، كان لها تأثيرات لاحقة هائلة على الدورة الانقلابية للمحيطات العالمية بمرور الوقت. وبالتالي على درجات الحرارة في شمال وجنوب المحيط الأطلسي".
أدى التغير في تدفق البحر الأبيض المتوسط منذ حوالي 5.3 مليون سنة إلى إضعاف الدورة الانقلابية في المحيط الأطلسي، مما أدى إلى ارتفاع درجة حرارة جنوب المحيط الأطلسي بالنسبة إلى شمال المحيط الأطلسي. ثم، منذ ما بين 4.8 و3.8 مليون سنة، ضاقت العلاقة المحيطية بين المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ.
عندما تم تشكيل الجسر البري في أمريكا الوسطى، تم إغلاق هذا الاتصال. أدت هذه العملية إلى تكثيف تيار الخليج، مما تسبب في ارتفاع درجة حرارة شمال المحيط الأطلسي بحوالي درجتين مئويتين على حساب جنوب المحيط الأطلسي - مما يعبر عن قرصنة الحرارة النشطة التي تستمر حتى يومنا هذا.
مع الانقباض التكتوني للطريق البحري الإندونيسي منذ 3.8 إلى ثلاثة ملايين سنة، يمكن اكتشاف ضعف في الدورة الدموية العالمية من خلال البيانات الجيوكيميائية المرتبطة ببداية التجمعات الجليدية في نصف الكرة الشمالي.
قال الدكتور كاراس: "
تكمن أهمية دراستنا لعلم دراسة الحفريات القديمة في تقديم دليل على كيفية تأثير التغيرات التكتونية المحلية بشكل جذري على درجات حرارة المحيط في شمال وجنوب المحيط الأطلسي، وبالتالي أثرت بشكل فعال على المناخ العالمي".
رابط للدراسة