خلال فترة التبريد قبل 720-635 مليون سنة، شهدت الأرض أحد أشد العصور الجليدية قسوة. من المعتقد أنه خلال هذه الفترة “توقف” النظام المناخي عمليا: فقد غطى الجليد الكوكب على طول الطريق إلى المناطق الاستوائية، وتم حظر التبادل بين الغلاف الجوي والمحيطات لملايين السنين. ومع ذلك، أظهرت دراسة جديدة أجراها علماء من جامعة ساوثهامبتون أنه حتى في ذروة التجلد العالمي، استمر المناخ في التقلب. تم نشر العمل في مجلة رسائل علوم الأرض والكواكب (EPSL).
وتعتمد الدراسة على تحليل طبقات رقيقة من الرواسب في جزر جارويلاخ قبالة الساحل الغربي لاسكتلندا. تشكلت هذه الصخور خلال العصر الجليدي الستورتيان، وهي أطول فترة “مجمدة” على الأرض، حيث استمرت حوالي 57 مليون سنة. درس العلماء 2600 طبقة متتالية من تكوين ميناء أسكايج، تمثل كل طبقة سنة من الترسيب.
وقال المؤلف المشارك في العمل، البروفيسور توماس جيرنون: “تحافظ هذه الصخور على النطاق الكامل للإيقاعات المناخية التي نعرفها اليوم – المواسم السنوية والدورات الشمسية والتغيرات بين السنين – كل ذلك خلال العصور الجليدية العالمية. وهذا أمر مذهل”.
وقال المؤلف الرئيسي الدكتور كلوي غريفين إن الطبقات تشكلت في ظروف هادئة في أعماق البحار تحت الغطاء الجليدي وتعكس الدورات الموسمية للتجميد والذوبان. يُظهر التحليل الإحصائي لسمك الطبقة تقلبات متكررة على مقاييس عدة سنوات وعقود وقرون.
وقال غريفين: “لقد وجدنا دورات مناخية متميزة، بعضها يشبه التذبذبات الحديثة، بما في ذلك العمليات المشابهة لظاهرة النينيو والدورات الشمسية”.
ولفهم كيفية حدوث مثل هذه التقلبات في عالم جليدي، أجرى الباحثون نماذج مناخية. وتظهر النماذج أنه إذا تم تجميد المحيط بالكامل، فسيتم في الواقع قمع تلك التقلبات. ومع ذلك، مع وجود حوالي 15% من المياه المفتوحة في المناطق الاستوائية، يمكن أن يتفاعل الغلاف الجوي والمحيطات لدعم تغير المناخ.
يوضح الدكتور مينمين فو، الذي قاد عملية المحاكاة: “نحن لا نحتاج إلى محيطات كبيرة خالية من الجليد. فحتى المياه المفتوحة الصغيرة يمكن أن تنتج أنظمة مناخية مشابهة للأنظمة الحديثة”.
ويؤكد المؤلفون أن التقلبات المرصودة من المحتمل أن تكون مجرد فترة قصيرة المدى – نظرًا لأن المناخ بارد للغاية ومستقر بشكل عام. ومع ذلك، فإن النتائج تلقي بظلال من الشك على فكرة وجود كوكب “متجمد” تماما، وتدعم ما يسمى بفرضية “الأرض الموحلة”، حيث ربما كانت مناطق المحيطات المفتوحة موجودة خلال العصور الجليدية.