إطار زمني كرونواستراتيغرافي جديد لأحداث المناخ القديم في الآبتيان–الألبان

عندما تخبر الصخور القديمة الوقت

تخيّل أن بإمكانك قراءة تاريخ مناخ الأرض القديم بوضوح ثوانٍ على ساعة. تقوم هذه الدراسة بذلك لشريحة زمنية تبلغ نحو 20 مليون سنة من أوائل الطباشيري، بين حوالي 120 و100 مليون سنة قبل الآن، حين كانت الديناصورات تجوب الكوكب وكان الكوكب خالياً إلى حد كبير من الجليد. بتحويل نواة حفر إيطالية واحدة إلى نوع من الساعة الجيولوجية، يحدد المؤلفون توقيت حدوث أحداث عالمية دراماتيكية — من محيطات محرومة من الأكسجين إلى اندفاعات بركانية وتغيرات مستوى البحر — ومدة استمرارها. يساعد هذا التوقيت الأكثر دقة العلماء على فهم مدى سرعة نظام مناخ الأرض في التغير، ولماذا.

عالم من مستويات بحر مرتفعة ومحيطات مضطربة

كان فاصل الآبتيان–الألبان وقتاً لبحار عالية وبركان نشط وبوابات محيطية متغيرة. مع انفصال القارات وتكوّن قشرة بحرية جديدة، انفتح جنوب الأطلسي والمحيط الجنوبي، ما رفع مستوى البحر العالمي وأعاد تشكيل تيارات المحيط. فوق هذا الخلفية التكتونية البطيئة، ظهرت متقلبات مناخية أقصر تقودها تغيّرات في مدار الأرض حول الشمس. تناوبت المحيطات بين ظروف مشبعة بالأكسجين وحلقات تحولت فيها المياه العميقة إلى حالة نقص أكسجين، تاركةً رواسب داكنة غنية بالعضويات تُعرف باسم «الصفائح السوداء». تزامنت هذه ما يُسمى بحوادث نقص الأكسجين البحرية (OAE 1a إلى 1d) مع دفعات بركانية وازدياد هطول ومجاري جريان، وتحوّلات في العوالق الدقيقة التي كونت الكثير من طين قاع البحر.

أرشيف طبيعي في قلب إيطاليا

ركز الباحثون على نواة بوجيو لا غواني (PLG) من حوض أومبريا–ماركي في وسط إيطاليا، والتي كانت جزءاً من المحيط الثيثي. تحافظ هذه النواة على سجل شبه مستمر من أواخر الباريميان حتى أوائل السينوماني، وتلتقط جميع أحداث النقص الأكسجيني الأربعة الرئيسية بالإضافة إلى سبع فترات من الرواسب الحمراء غير العادية المعروفة باسم الطبقات الحمراء البحرية الطباشيرية. طبقة بطبقة، يسجّل تسلسل PLG التحولات من الحجر الجيري الأبيض الغني بالأكسجين، إلى الصفائح السوداء الداكنة المترتبة في ظل ظروف منخفضة الأكسجين، إلى الطبقات البنية الصدئة المتشكلة في مياه أكثر مؤكسدة. تسمح العوالق الأحفورية والأعشاب الكلسية في هذه الطبقات بتقسيم المقطع إلى مناطق حيوية مفصلة تُستخدم على نطاق واسع عالمياً لتأريخ الصخور الطباشيرية.

استخدام مدار الأرض كميترونوم كوني

لتحويل رُكام رواسب PLG إلى ساعة عالية الدقة، قاس الفريق خاصيتين مغناطيسيتين — القابلية المغناطيسية والمغناطيسية الباقية اللاهستيرية — كل بضعة سنتيمترات. تتعقّب هذه الإشارات كمية المعادن المغناطيسية الدقيقة التي وصلت إلى قاع البحر وكيف تغيّرت مع الزمن. عند تحليلها بأدوات طيفية متقدمة، تُظهر السجلّان أنماطاً إيقاعية واضحة تتطابق مع دورات مدار الأرض المعروفة، لا سيما دورة اللامركزية الطويلة المستقرة البالغة 405,000 سنة. من خلال محاذاة هذه الدورات مع حل مداري محسوب بعناية وربطها ببضع طبقات رماد مؤرخة بدقة وانعكاس مغناطيسي رئيسي (الكرون M0r)، بنى المؤلفون نموذج أعمار مضبوطة فلكياً يمتد نحو 20 مليون سنة بهوامش خطأ تقارب 200,000 سنة.

تحديد مواقع الصفائح السوداء والطبقات الحمراء وتقلبات المناخ

بوجود هذه الساعة المدارية، تعيد الدراسة تأريخ وتوضيح العديد من الأحداث المميزة لأوائل الطباشيري. وجد أن OAE 1a، الحدث الأكثر بروزاً لنقص الأكسجين، استمر نحو 1.13 مليون سنة، بدءاً من نحو 119.5 مليون سنة قبل الآن وتزامناً مع نبضة بركانية طويلة مسجلة بواسطة نظائر الأوزميوم. يمتد OAE 1b لحوالي 2.7 مليون سنة، مع خمس فرَضيات قصيرة أصغر تتراوح مددها الفردية من عشرات إلى مئات الآلاف من السنين؛ بعض هذه الفرَضيات ترتبط ارتباطاً وثيقاً بإشارات بركانية، وأخرى بتقوية الرياح الموسمية والجريان السطحي. يظهر أن OAE 1c و1d كانت حلقات أطول تمتد لملايين السنين أكثر وتمثّل نقص أكسجين إقليمي. بين هذه الفترات المظلمة وحولها، تحتوي النواة على طبقات حمراء تُسجّل مياه قاع أكثر تأكسدًا. يشير توقيتها إلى أنها خضعت لتأثير دورات مدارية وتغيّرات أطول أمداً في دوران المحيط بدل أن تكون مدفوعة مباشرة بالحرارة وحدها.

إعادة كتابة التقويم الجيولوجي

يضبط الإطار الجديد أيضاً أعمار وعمرات العديد من مناطق العلامات الأحفورية المستخدمة في تأريخ الصخور الطباشيرية. يُقدّر أن مرحلة الآبتيان دامت نحو 7 ملايين سنة والآلبان نحو 12.8 مليون سنة، في اتفاق عام جيد مع المقياس الزمني الجيولوجي الحالي لكن مع تحولات مهمة لمناطق حيوية فردية. يُقدّر أن الانعكاس المغناطيسي المعروف باسم الكرون M0r، الذي يساعد في تعريف الحد الفاصل بين الباريميان والآبتيان، قد استمر نحو 430,000 سنة. بربط دفعات بركانية، وتغيّرات مدفوعة بالرياح الموسمية، وترسّب الصفائح السوداء، وفترات الطبقات الحمراء بنفس الجدول الزمني الدقيق، تكشف الدراسة عن ترابط وثيق بين عمليات أعماق الأرض، وإيقاع مدار الأرض، وكيمياء المحيط.

ما الذي يعنيه ذلك لفهم تغير المناخ

بالنسبة لغير المتخصصين، الرسالة الأساسية هي أن مناخ الأرض ومحيطاته يمكن أن تستجيب بسرعة — وأحياناً مراراً — لتغيرات خفية وبطيئة مثل تفكك القارات وتغيّرات المدار. دفعت انبعاثات البراكين، وتحولات في هطول الأمطار، وتطوّر بوابات المحيط المناخ الطباشيري نحو دفء زجاجي، لكنها أيضاً أنتجت فترات أبرد وتقلبات دراماتيكية في مستويات الأكسجين في البحر. من خلال بناء أدق إطار زمني حتى الآن للآبتيان–الألبان، تحوّل هذا العمل صورة كانت ضبابية إلى جدول زمني عالِ الدقّة. وهذا بدوره يتيح للعلماء مقارنة السبب والتأثير في عوالم دافئة سابقة بشكل أفضل، مما يحسن قدرتنا على تقييم كيف يمكن لتغير المناخ السريع اليوم أن يؤثر على المحيطات والحيّات.

الاستشهاد: Ramos, J.M.F., Savian, J.F., Franco, D.R. et al. A novel chronostratigraphic framework for the Aptian–Albian paleoclimate events. Sci Rep 16, 5862 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35714-z

الكلمات المفتاحية: مناخ أوائل الطباشيري, حوادث نقص الأكسجين البحرية, الفلكرونولوجيا, الطبقات الحمراء الطباشيرية, نواة بوجيو لا غواني