يقوم الباحثون بإعادة بناء تاريخ مستوى سطح البحر

February 21, 2018 الشعاب المرجانية الأحفورية كمفتاح للتنمية على مدى 6000 عام

يرتفع مستوى سطح البحر وفقًا للتوقعات الحالية بين 80 و180 سنتيمترًا بحلول نهاية القرن. ولإجراء تقييم مفصل للتأثير، من المهم معرفة كيف تصرفت مستويات سطح البحر في التاريخ الجيولوجي الحديث. في دراسة جديدة، نشر فريق بحث دولي لأول مرة إعادة بناء مستوى سطح البحر بدقة سنتيمتر واحد في وسط المحيط الهادئ على مدى 6000 عام الماضية.

إن ارتفاع مستوى سطح البحر حاليًا على مستوى العالم هو نتيجة مباشرة لـ تغير المناخ. ووفقا للحسابات الحالية، فإن ذوبان الأنهار الجليدية وارتفاع درجة حرارة مياه المحيطات يضمنان أنه بحلول نهاية هذا القرن سيكون مستوى المحيط أعلى بما يتراوح بين 80 إلى 180 سنتيمترا. لكن هذه الأرقام تعكس فقط التطورات الإقليمية. إذا كنت تريد أن تعرف كيف يتغير حجم مياه البحر بالضبط، فأنت بحاجة إلى معلومات أكثر تفصيلاً حول ديناميكيات مستوى سطح البحر على مدى فترات طويلة من الزمن. نظرة على الماضي يمكن أن تساعد. لأنه في آلاف السنين السابقة، نادرًا ما كان مستوى سطح البحر ثابتًا، ومع ذلك، كان التغيير الدائم هو القاعدة.

في المجلة الدولية Nature Communications، مجموعة من الباحثين من فرنسا وسويسرا وكندا ومركز GEOMAR Helmholtz نشرت مؤسسة أبحاث المحيطات في كيل الآن تاريخًا دقيقًا يبلغ سنتيمترًا واحدًا لمستوى سطح البحر في وسط المحيط الهادئ على مدار 6000 عام الماضية.

في دراستهم، درس الباحثون جزرًا مرجانية صغيرة في اثنتي عشرة جزيرة في جنوب المحيط الهادئ، والتي تتشكل بواسطة الشعاب المرجانية الحجرية الخاصة من جنس بوريتس في الفترة من 2012 إلى 2015. وتتراوح أقطار هذه الجزر المرجانية المصغرة بين عشرة سنتيمترات وثمانية أمتار. يقول البروفيسور د. ميد. أنطون أيزنهاور من GEOMAR، أحد المؤلفين المشاركين في الدراسة.

ومع ذلك، تنمو الشعاب المرجانية من جنس Porites مباشرة على سطح الماء ثم أفقيًا على الحدود بين الماء والهواء. يوضح أيزنهاور: "حقيقة أننا استخدمناه كمؤشر لمستوى سطح البحر لأول مرة كانت حاسمة بالنسبة للبيان الدقيق حول ارتفاع مستوى سطح البحر في الماضي". ومع ذلك، فإن الحفرية، الموجودة اليوم جزئيًا فوق خط الماء، كان لا بد أيضًا من تحديد تاريخها بدقة. وتمكن الباحثون من تحديد عمر العينات ببضع عشرات من السنين أو حتى سنوات. ولهذا يستخدمون ما يسمى بطريقة اليورانيوم – الثوريوم، والتي تعتمد على مقارنة نسب عنصري اليورانيوم والثوريوم في العينات مع النسب وقت تكوين المرجان.

يبين تحليل البيانات أن مستوى سطح البحر في بولينيزيا الفرنسية منذ 6000 إلى 4000 سنة قبل اليوم ارتفع بشكل مطرد حتى وصل إلى قيمة قصوى حوالي متر واحد فوق مستواه الحالي. ومنذ ذلك الحين، انخفض مستوى سطح البحر مرة أخرى، وهو السبب وراء وجود عالم الجزر الاستوائية مع العديد من الجزر المرجانية في المحيط الهادئ والمحيط الهندي. يعكس الارتفاع والانخفاض ذوبان القمم الجليدية وديناميكيات الكتلة الجليدية في القطب الجنوبي. يمكن حساب الديناميكيات الفعلية لحجم المحيط منذ الارتفاع الأخير لمستوى سطح البحر من خلال حسابات رياضية معقدة من منحنى مستوى سطح البحر الذي تم الحصول عليه.

تشير البيانات إلى أنه حتى بعد الذروة المناخية والحد الأقصى للإشعاع الشمسي قبل 6000 عام وارتفع مستوى سطح البحر بمقدار 1.5 إلى 2.5 متر بمعدل يتراوح بين 0.3 و0.5 ملم في السنة. "يُعتقد أن هذه المساهمة الإضافية من مدخلات المياه الذائبة تأتي من ذوبان الجليد من القطب الجنوبي. وتظهر النتائج أيضًا أنه على مدار الستة آلاف عام الماضية، ظلت مستويات سطح البحر مستقرة ضمن حدود ضيقة لمدة أقصاها 300 عام فقط، ولكن بخلاف ذلك كان لها تأثير كبير". قال البروفيسور أيزنهاور: "مستوى عالٍ من الديناميكيات".

ستغذي هذه المعرفة أيضًا التقديرات المستقبلية لمستوى سطح البحر المتوقع. "ومع ذلك، فإن الزيادة الحالية التي هي من صنع الإنسان تختلف في عامل واحد عن الأحداث التاريخية الأرضية: وهي أسرع بكثير"، يؤكد البروفيسور أيزنهاور.

رابط الدراسة: https://www.nature.com/articles/s41467-017 -02695-7.