منوعات

لقد أدى تغير المناخ والتلوث بالزئبق إلى إجهاد النباتات لملايين السنين

إن العلاقة بين البراكين البازلتية الضخمة والانقراض الجماعي في نهاية العصر الترياسي (قبل 201 مليون سنة) مقبولة بشكل عام. ومع ذلك، فمن الصعب أن نحدد بالضبط كيف أدت البراكين إلى انهيار النظم البيئية وانقراض عائلات بأكملها من الكائنات الحية. يعتبر التغير المناخي الشديد بسبب إطلاق ثاني أكسيد الكربون، وتدهور طبقة الأوزون بسبب حقن المواد الكيميائية الضارة، وانبعاثات الملوثات السامة، كلها عوامل مساهمة. يبرز عنصر سام واحد: الزئبق. يعتبر الزئبق أحد أكثر العناصر سمية على وجه الأرض، وهو معدن ينبعث من البراكين في شكل غازي، وبالتالي لديه القدرة على الانتشار في جميع أنحاء العالم. دراسة جديدة في الاتصالات الطبيعية يضيف دليلاً جديدًا مقنعًا على التأثيرات المشتركة للاحتباس الحراري والتلوث بالزئبق على نطاق واسع والذي استمر في الضغط على النباتات بعد فترة طويلة من انتهاء النشاط البركاني.

قام فريق دولي من العلماء الهولنديين والصينيين والدنماركيين والبريطانيين والتشيكيين بدراسة رواسب شمال ألمانيا في قلب الحفر (Schandelah-1) الممتد من العصر الترياسي العلوي إلى العصر الجوراسي السفلي بحثًا عن الحفريات الدقيقة والإشارات الجيوكيميائية. كشفت دراسة عن حبوب اللقاح ووفرة الجراثيم عن وجود وفرة من أبواغ السرخس التي تظهر مجموعة من التشوهات، بدءًا من التشوهات في بنية الجدار إلى دليل على الانقسامات الانتصافية الفاشلة، مما يؤدي إلى جراثيم السرخس غير المنفصلة، ​​والأقزام، والملتحمة. يوضح ريمكو بوس، طالب الدكتوراه: “إن رؤية كمية وأنواع مختلفة من جراثيم السرخس المشوهة في عينات الرواسب من بحيرة ساحلية، والتي يعود تاريخها إلى 201 مليون سنة مضت، أمر مذهل حقًا. وهذا يعني أنه لا بد أن يكون هناك عدد كبير جدًا من السرخس المجهد”. في جامعة أوتريخت والمؤلف الرئيسي للدراسة. “كما أنه ليس شيئًا نراه بانتظام في فترات أخرى، حيث يحتوي أيضًا على العديد من حفريات السرخس، مما يجعله إشارة حقيقية تتعلق بحدث الانقراض الجماعي الترياسي المتأخر.”

إزالة الغابات والسراخس

تؤكد نتائج بوس والمؤلفين المشاركين العمل السابق للمؤلفين المشاركين صوفي ليندستروم (جامعة كوبنهاغن)، وحامد صانعي (جامعة آرهوس)، وباس فان دي شوتبروج (جامعة أوتريخت)، الذين سبق لهم أن أنتجوا بيانات مماثلة تم الحصول عليها من عينات من الدنمارك. . والنتوءات المجاورة في السويد. وفقًا لصوفي ليندستروم: “حلت السرخس محل الأشجار طوال فترة الانقراض استجابةً للتغيرات البيئية المثيرة التي من المحتمل أن تكون ناجمة عن الإجهاد الحراري، والزيادة الكبيرة في هطول الأمطار الموسمية وزيادة نشاط حرائق الغابات. تظهر نتائج علم الحفريات أن نباتات السرخس الرائدة انتشرت على مساحات واسعة من المناطق الساحلية. الأراضي المنخفضة في شمال غرب أوروبا، من السويد والدنمارك إلى ألمانيا وفرنسا ولوكسمبورغ والنمسا، ردًا على إزالة الغابات على نطاق واسع. السرخس نباتات شديدة التحمل، وغالبًا ما تستعمر البيئات المضطربة، بما في ذلك الجزر البركانية المتكونة حديثًا أو المناظر الطبيعية التي دمرتها البراكين أو حرائق الغابات. “الأمر غير العادي هنا هو أن السراخس التي كانت تنتج كل هذه الجراثيم المشوهة في كل هذه المواقع المختلفة لم تختف. وبينما اختفت نباتات أخرى، كانت السرخس على ما يبدو قوية بما يكفي للاستمرار، وهو ما يمكن ربطه أيضًا باختلاف قدرتها على تحمل الزئبق. .

التقلبات المناخية

في هذه الدراسة الجديدة، يوضح بوس وزملاؤه أن السراخس، التي استفادت من موت الغابات، كانت هي نفسها معرضة لضغوط التلوث بالزئبق بما يتجاوز نافذة الانقراض المباشرة. يشرح ريمكو بوس: “لقد وجدنا أربع فترات أخرى ذات مستويات عالية من تركيزات الزئبق وأعداد كبيرة من الجراثيم سيئة التكوين خلال 1.3 إلى 2 مليون سنة بعد فترة الانقراض”. كانت هذه الفترة، المعروفة باسم الهيتانجية، فترة من الظروف المحيطية غير المواتية باستمرار، مع انخفاض التنوع بشكل عام بين اللافقاريات البحرية، مثل الأمونيتات وذوات الصدفتين. ومع ذلك، يبدو أن الغطاء النباتي على الأرض قد استعاد عافيته بسرعة أكبر. يقول بوس: “نظهر الآن أن هذا النظام البيئي للغابات استمر في الاضطراب بشكل متكرر لمدة لا تقل عن 1.3 مليون سنة، ولكن ربما لمدة تصل إلى مليوني سنة”.

من المحتمل أن الحلقات الأربع الإضافية من تركيزات عالية من الزئبق وتشوهات أبواغ السرخس العالية لا علاقة لها بالمراحل اللاحقة من بركان مقاطعة وسط الأطلسي الصهارية. بدلًا من ذلك، أظهر بوس وزملاؤه أن هذه الفترات تتوافق بشكل وثيق مع دورة الانحراف الطويلة، وهي الاختلاف الرئيسي في شكل مدار الأرض الذي يدفع الأرض بالقرب من الشمس أو بعيدًا عنها كل 405000 عام. أثناء الانحراف الأقصى، تتحرك الأرض بالقرب من الشمس، مما يسمح لمزيد من ضوء الشمس بالوصول إلى سطح الأرض. نظرًا لأن الغلاف الجوي للأرض كان مثقلًا بالفعل بثاني أكسيد الكربون بسبب النشاط البركاني واسع النطاق، فقد أدى هذا التعديل الدوري للنظام المناخي بشكل متكرر إلى موت الغابات، مما سمح بمزيد من انتشار السرخس الرائد. وكما يتضح من الارتباط مع مستويات الزئبق المرتفعة، فإن تشوهات جراثيم السرخس خلال هذه النوبات كانت أيضًا نتيجة للتسمم بالزئبق. ولكن من أين يأتي هذا الزئبق؟

نظائر الزئبق

تم إنشاء مجموعة بيانات مهمة في جامعة تيانجين (الصين) بواسطة وانغ تشنغ، المؤلف المشارك وعالم الكيمياء الجيولوجية المتخصص في دراسات نظائر المعادن، وخاصة نظائر الزئبق. للزئبق نظائر مستقرة مختلفة تتصرف بشكل مختلف في البيئة. أثناء التفاعلات في الطبيعة، على سبيل المثال الطرد من النشاط البركاني، والترسب من الغلاف الجوي، وامتصاص الكائنات الحية، يمكن تقسيم نظائر الزئبق، مما يؤدي إلى إثراء مجموعة واحدة بنظائر أثقل وأخرى بنظائر أخف. تُظهر الرواسب ذات مستويات عالية من الزئبق والجراثيم المشوهة أيضًا اختلافات واضحة في نظائر الزئبق. “استنادًا إلى الاختلافات النظائرية للزئبق، تمكنا من ربط النبضة الأولية لتخصيب الزئبق بالحدود الترياسية الجوراسية وانبعاث الزئبق من البراكين البازلتية الفيضية،” كما يوضح. وانغ تشنغ. “ومع ذلك، فإن نبضات الزئبق الأربعة الأخرى كان لها تركيبة نظائرية مختلفة، مما يشير إلى أنها كانت ترجع بشكل رئيسي إلى مدخلات الزئبق من تآكل التربة وتقليل الكيمياء الضوئية.”

تغير المناخ والتلوث السام

وبالتالي، فإن البيانات الجيوكيميائية والأحفوريات الدقيقة مجتمعة ترسم صورة لتسلسل أكثر تعقيدًا وأطول من الأحداث، بدءًا من البراكين الهائلة التي تؤدي إلى تغير المناخ وإطلاق الملوثات السامة، تليها نبضات عرضية من الاضطراب في أعقاب حدث الانقراض الذي استمر لعدة سنوات. ما لا يقل عن 1.3 مليون سنة. ويتفق الدكتور توماس نافراتيل من الأكاديمية التشيكية للعلوم، وهو مؤلف مشارك في الورقة وخبير في التلوث الحالي بالزئبق، مع هذا السيناريو. “يُظهر عملنا في المواقع الملوثة في جمهورية التشيك دليلاً على إعادة تعبئة تربة الغابات بشكل عرضي، خاصة خلال فصول الصيف الحارة، وفي المواقع الأكثر تعرضًا لأشعة الشمس، مما يتسبب في تقليل الزئبق الكيميائي الضوئي وإعادة إطلاق الزئبق المخزن سابقًا في الغلاف الجوي.

“نحن نعلم أن أحداث الانقراض الجماعي كانت أحداثًا معقدة وطويلة الأمد. نوضح هنا أن مزيجًا من الاحتباس الحراري والتلوث أدى إلى استمرار تعطيل النظم البيئية. ومن المحتمل أن تكون النظم البيئية الساحلية هي الأكثر تضرراً من خلال تلقي كميات كبيرة من الزئبق المعبأ من مستجمعات المياه الكبيرة وفي نهاية المطاف، تعافى النظام خلال العصر السينيموري، عندما رأينا ظهور مناطق أحيائية حرجية مستقرة. وقد قامت الأرض بإزالة الضرر، وانخفضت مستويات ثاني أكسيد الكربون، ودُفن الزئبق بشكل دائم في الرواسب البحرية.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى