در طول دوره سرمازایی ۷۲۰ تا ۶۳۵ میلیون سال پیش، زمین یکی از شدیدترین دوران یخبندان خود را تجربه کرد. اعتقاد بر این است که در این دوره سیستم آب و هوایی عملاً “توقف” کرد: یخ تمام زمین را تا مناطق استوایی پوشانده بود و تبادل بین جو و اقیانوس برای میلیون ها سال مسدود شد. با این حال، یک مطالعه جدید توسط دانشمندان دانشگاه ساوتهمپتون نشان داده است که حتی در اوج یخبندان جهانی، آب و هوا همچنان به نوسانات ادامه می دهد. این کار در مجله Earth and Planetary Science Letters (EPSL) منتشر شد.
این مطالعه بر اساس تجزیه و تحلیل لایه های نازک رسوب در جزایر گارولاخ در سواحل غربی اسکاتلند است. این سنگ ها در عصر یخبندان استورتین، طولانی ترین دوره “یخ زده” زمین، که حدود 57 میلیون سال به طول انجامید، تشکیل شده اند. دانشمندان 2600 لایه متوالی از سازند پورت آسکایگ را مطالعه کردند که هر لایه نشان دهنده یک سال رسوب گذاری است.
پروفسور توماس جرنون، یکی از نویسندگان این اثر، گفت: “این سنگها طیف کاملی از ریتمهای آب و هوایی را که امروزه با آن آشنا هستیم – فصول سالانه، چرخههای خورشیدی و تغییرات بین سالانه – در طول عصر یخبندان جهانی حفظ میکنند. این شگفتانگیز است.”
دکتر کلویی گریفین، نویسنده اصلی این مقاله، گفت که این لایهها در شرایط آرام و اعماق دریا در زیر صفحه یخ تشکیل شده و چرخههای فصلی انجماد و ذوب را منعکس میکنند. تجزیه و تحلیل آماری ضخامت لایه نوسانات مکرر را در مقیاس های چندین سال، دهه و قرن نشان می دهد.
گریفین گفت: “ما چرخه های آب و هوایی متمایز را پیدا کردیم که برخی از آنها شبیه نوسانات مدرن هستند، از جمله فرآیندهای مشابه ال نینو و چرخه های خورشیدی.”
برای درک اینکه چگونه چنین نوساناتی می تواند در دنیای یخی رخ دهد، محققان مدل سازی آب و هوا را انجام دادند. مدلها نشان میدهند که اگر اقیانوس کاملاً یخ زده بود، این نوسانات در واقع سرکوب میشدند. با این حال، با حدود 15٪ آب آزاد در مناطق استوایی، جو و اقیانوس می توانند برای حمایت از تغییرات آب و هوایی تعامل داشته باشند.
دکتر مینمین فو که شبیه سازی را رهبری می کند، توضیح می دهد: “ما به اقیانوس های بزرگ و بدون یخ نیاز نداریم. حتی آب های آزاد کوچک می توانند رژیم های آب و هوایی مشابه رژیم های مدرن ایجاد کنند.”
نویسندگان تاکید می کنند که نوسانات مشاهده شده احتمالا فقط یک دوره کوتاه مدت هستند – با توجه به اینکه آب و هوا به طور کلی بسیار سرد و پایدار است. با این حال، نتایج در مورد ایده یک سیاره کاملاً “یخ زده” تردید ایجاد می کند و از فرضیه موسوم به “زمین گل آلود” پشتیبانی می کند، که در آن مناطق باز اقیانوس ممکن است در دوران یخبندان وجود داشته باشد.