عقيدات في قاع البحر في موقع الدراسة ، تم تصويرها بواسطة كاميرا تحت الماء. الائتمان: ياو Huiqiang
تغطي مياه قاع القطب الجنوبي (AABW) أكثر من ثلثي قاع المحيط العالمي ، وقد انخفض تكوينها مؤخرًا. ومع ذلك ، لم يتم فهم تقلبها على المدى الطويل بشكل جيد.
الباحثون بقيادة البروفيسور تشنغ لونغ دينغ من معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء (IGG) في الأكاديمية الصينية للعلوم (CAS) والمتعاونون معهم أعادوا بناء تاريخ AABW إلى ما يقرب من 4.7 مليون سنة (mya). ووجدوا أن AABW قد انهار عدة مرات ، وربما أدت هذه الانهيارات إلى انتقال الرطوبة لتغذية التجلد في نصف الكرة الشمالي (NHG).
سينشر هذا العمل اليوم (24 فبراير 2023) في المجلة تقدم العلم.
فحص عقيدات الحديد المنغنيز ونموذجها العمري. الائتمان: مجموعة Chenglong Deng
استندت الدراسة إلى عقدة Fe-Mn بقطر 36 ملم (1.4 بوصة) من شرق المحيط الهادئ ، وتقع على عمق 5050 مترًا (16568 قدمًا) تحت مستوى سطح البحر. تم جمع العقدة بواسطة هيئة المسح الجيولوجي البحرية في قوانغتشو ، هيئة المسح الجيولوجي الصينية.
كان المسح المغناطيسي عاملاً مهمًا في تقديم نتائج دقيقة للتأريخ. « هذا هو المفتاح ، على الرغم من أن المواعدة النهائية تم الحصول عليها من خلال التكامل مع 10يكون/9قال الدكتور ليانغ يي من جامعة تونغجي ، المؤلف الأول للدراسة وباحث ما بعد الدكتوراة في IGG / CAS ، « كن ، تدفق المعادن ، والضبط الفلكي ».
قال البروفيسور دينغ: « نظرًا لأن AABW هو المزود الرئيسي للأكسجين في منطقة قاع المحيط ، فقد استخدمنا طرقًا علمية مختلفة لتحديد العلاقة بين تراكم المعادن في عقيدات Fe-Mn وظروف الأكسدة المحيطية ». « يتم استخدام محتويات Ni و Mn و Cu للإشارة إلى تغييرات AABW. »
سجل AABW من شرق المحيط الهادئ وأحداث AABW و NADW و NHG الرئيسية. الائتمان: مجموعة Chenglong Deng
تظهر هذه النتائج أن أكسجين مياه البحر قد شهد زيادة خطية في شرق المحيط الهادئ منذ حوالي 3.4 م.س. يتفق هذا الاتجاه مع ملاحظة الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي (AIS) ، مما يشير إلى التباين بينهما.
بمقارنة سجل AABW مع السجلات الجيولوجية الأخرى من المليون سنة الماضية ، وجد الباحثون تعزيزًا للجليد في دوران قاع المحيط. تشير هذه الملاحظة إلى أن ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي2 ربما تم تخزينها بانتظام في أعماق المحيط عندما كان مناخ الأرض باردًا ، على سبيل المثال ، خلال الفترات الجليدية الماضية.
أبرزت المقارنات بوضوح سبع فترات من نقص الأكسجين في مياه البحر ، مما يشير إلى انخفاض تأثير AABW إلى مستوى أقل بكثير. تُعرف هذه الفترات باسم انهيار AABW ورافقت تعزيزًا لمياه شمال الأطلسي العميقة (NADW) بالإضافة إلى المراحل الرئيسية من تاريخ NHG ، مثل عندما تم تكثيف NHG أو تضخيمه.
على الرغم من أننا لا نعرف ما سيحدث ردًا على ذوبان AIS المستمر وتباطؤ AABW ، فقد يكون انهيار AABW قد دفع الأرض إلى مناخ جليدي أكثر قسوة عدة مرات في الماضي.
المرجع: « تهوية أعماق البحار البليستوسينية في شرق المحيط الهادئ والروابط المحتملة مع التجلد في نصف الكرة الشمالي » 24 فبراير 2023 ، تقدم العلم.
DOI: 10.1126 / sciadv.add1467