اضطراب العصر الميوسيني الأوسط

كان التحول المناخي في منتصف العصر الميوسيني ( MMCT ) فترة تبريد مناخي مستقرة نسبيًا حدثت في منتصف العصر الميوسيني تقريبًا ، قبل حوالي 14 مليون سنة ، خلال مرحلة لانغيان ، ^{[ 1 ]} وأدت إلى زيادة حجم الصفائح الجليدية عالميًا، وإعادة تشكل جليد صفيحة شرق القارة القطبية الجنوبية الجليدية (EAIS). ^{[ 2 ]} يشير مصطلح اضطراب منتصف العصر الميوسيني ، أو انقراض منتصف العصر الميوسيني، أو ذروة انقراض منتصف العصر الميوسيني ، إلى موجة انقراضات الكائنات الحية البرية والمائية التي حدثت خلال هذه الفترة المناخية. سبقت هذه الفترة فترة ذروة المناخ في منتصف العصر الميوسيني (MMCO)، وهي فترة دفء نسبي امتدت من 18 إلى 14 مليون سنة. ^{[ 3 ]} يُعزى التبريد الذي أدى إلى اضطراب منتصف العصر الميوسيني بشكل أساسي إلى سحب ثاني أكسيد الكربون من _الغلاف الجوي للأرض بواسطة المواد العضوية قبل أن يُحتجز في مواقع مختلفة مثل تكوين مونتيري . ^{[ 4 ]} ربما تفاقمت هذه الظواهر بفعل تغيرات في دوران المحيطات والغلاف الجوي نتيجةً لانجراف القارات . ^{[ 1 ]} بالإضافة إلى ذلك، ربما لعبت العوامل المرتبطة بالتغيرات المدارية دورًا أيضًا. ^{[ 5 ]}

كان من أبرز آثار التبريد المناخي الذي حدث خلال هذه الفترة نمو الغطاء الجليدي لشرق القارة القطبية الجنوبية، ^{[ 6 ] [ 4 ]} والذي يُعرف باسم توسع الغطاء الجليدي لشرق القارة القطبية الجنوبية (EAIE). ^{[ 7 ]} وقد سُجّل تحول حراري من الأنهار الجليدية الرطبة إلى الأنهار الجليدية الباردة في جبال ترانس أنتاركتيكا منذ حوالي 13.94 مليون سنة، مما يعكس انخفاضًا سنويًا في متوسط ​​درجة الحرارة يتراوح بين 25 و30 درجة مئوية. ^{[ 8 ]} ويُعتقد أن أجزاءً كبيرة من الجليد في القارة القطبية الجنوبية بدأت بالنمو مع بداية اضطراب منتصف العصر الميوسيني واستمرت في التوسع حتى حوالي 10 ملايين سنة مضت. ^{[ 9 ]} يُعزى هذا النمو في المقام الأول إلى التغيرات المدارية في التيارات المحيطية والجوية، مع احتمال تضخيمه بانخفاض كبير في ثاني أكسيد الكربون الجوي (جزء في المليون): انخفض ثاني أكسيد الكربون الجوي _مؤقتًا من حوالي 300 إلى 140 جزء في المليون، وفقًا لتقدير العلاقة بين مستويات ثاني أكسيد الكربون الجوي _{ومستويات} الرقم الهيدروجيني في المحيط، والتي تُحدد من خلال مستويات نظائر البورون في كربونات الكالسيوم. ^{[ 2 ]} أحد المؤشرات الرئيسية على النمو الكبير للغطاء الجليدي العالمي هو ارتفاع تركيز الأكسجين ^-18 الموجود في المنخربات القاعية من عينات الرواسب المحيطية خلال هذه الفترة. خلال فترات نمو الغطاء الجليدي، تُسحب نظائر الأكسجين ^{-16 الأخف الموجودة في مياه المحيط على شكل هطول وتتجمع في الصفائح الجليدية، بينما يتبقى تركيز أعلى من الأكسجين -18} لتستفيد منه المنخربات. ^{[ 10 ]} كما تم تفسير انعكاس الطور الذي يزيد عن 180 درجة في دورة ميل محور الأرض التي تبلغ 41000 عامًا في الفترة ما بين 14.0 و13.8 مليون سنة على أنه إشارة إلى حدث EAIE. ^{[ 7 ]}

خلال فترة الانتقال المناخي من العصر المينائي الأوسط (MMCT)، انخفض تدرج هطول الأمطار حسب خطوط العرض في أوروبا، على الرغم من ازدياده خلال فترات الاحترار قصيرة الأجل التي تراكبت على اتجاه التبريد الأوسع نطاقًا، ^{[ 11 ]} بينما ازدادت موسمية متوسط ​​درجة الحرارة. ^{[ 12 ]} ومع ذلك، يبدو أن موسمية هطول الأمطار قد اختلت، حيث أصبحت أنماط هطول الأمطار الأوروبية غير منتظمة على نطاق زمني يتراوح من عدة سنوات إلى عقود. ^{[ 13 ]} في الأناضول ، تذبذبت وفرة الغطاء النباتي الشجري وغير الشجري، مما يشير إلى زيادة في الموائل المعقدة والمتنوعة نباتيًا. ^{[ 14 ]} تسبب التبريد العالمي خلال فترة الانتقال المناخي من العصر المينائي الأوسط في حدوث جفاف في شمال إفريقيا وجنوب آسيا . ^{[ 15 ]} في حوض قايدام ، انخفض تجوية السيليكات بشكل حاد حوالي 12.6 مليون سنة، مما يشير إلى حدث جفاف كبير. ^{[ 16 ]} انتشرت المناطق الأحيائية السافانا عبر وسط وشرق آسيا استجابةً لزيادة الجفاف. ^{[ 17 ]} في مجموعة بازلت نهر كولومبيا (CRBG)، توقفَت عمليات تكوين التربة المُنتجة للكاولين مع بداية فترة التحول المناخي المتوسطي (MMCT)، وقد استُخدمت هذه الفترة كمؤشرٍ تقريبي لنهاية فترة التحول المناخي المتوسطي (MMCO). ^{[ 18 ]} شهدت جنوب غرب أستراليا أشد الظروف جفافًا على الإطلاق خلال أي فترة من العصر الميوسيني، بينما كانت شمال غرب أستراليا شديدة الجفاف أيضًا. ^{[ 19 ]}

كان السبب الرئيسي للتبريد الناتج عن ثوران المحيط الأطلسي المتوسط ​​هو تغير مستويات _{ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.} ^{[ 1 ]} وقد رُبط انخفاض تركيزات _ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بانخفاض تركيز الغاز في المواد العضوية المترسبة على طول الهوامش القارية، مثل تكوين مونتيري في ساحل كاليفورنيا ، وهو تفسير يُعرف باسم فرضية مونتيري. ^{[ 20 ]} ويُعتقد أن مواقع انخفاض تركيز _ثاني أكسيد الكربون هذه كانت واسعة النطاق بما يكفي لخفض تركيزاته في الغلاف الجوي من حوالي 300 إلى 140 جزءًا في المليون، _مما أدى إلى عمليات تبريد عالمية ساهمت في توسع الغطاء الجليدي لشرق القارة القطبية الجنوبية . ^{[ 2 ]}

كما ساهم دفن الكربون العضوي على الأرض، والذي يتضح من خلال التكوين الواسع النطاق لرواسب الليغنيت في هذا الوقت، بشكل كبير في انخفاض ضغط ثاني _أكسيد الكربون . ^{[ 21 ]}

ثمة فرضية أخرى مفادها أن زيادة تجوية السيليكات في جبال الهيمالايا المرتفعة تسببت في حدوث MMCT، لكن هذا يتناقض مع الأدلة الجيولوجية من نظام نهر السند . ^{[ 22 ]}

إلى جانب التغيرات الكبيرة في تركيزات غازات الاحتباس الحراري ، أدت التغيرات في دوران المحيطات إلى تغيرات مناخية وبيولوجية كبيرة. وتتمثل تغيرات دوران المحيطات التي حدثت خلال فترة الانتقال المناخي المتوسطي (MMCT) في زيادة إنتاج مياه قاع القطب الجنوبي (AABW)، وتوقف تدفق المياه المالحة إلى المحيط الجنوبي من المحيط الهندي ، وزيادة إنتاج المياه العميقة في شمال المحيط الأطلسي . ^{[ 10 ]} ويُعتقد أن انخفاض نقل المياه من المحيط الهندي الدافئ إلى المحيط الجنوبي البارد هو المسؤول عن زيادة إنتاج مياه قاع القطب الجنوبي. ^{[ 23 ]} ويُعتقد أن ممر تيثيس البحري قد أُغلق في ذلك الوقت تقريبًا، مما فاقم اضطرابات أنماط دوران المحيطات التي تسببت في فترة الانتقال المناخي المتوسطي. ^{[ 1 ]} وقد أعاق تحرك أستراليا شمالًا الدوران الاستوائي بين المحيطين الهادئ والهندي، مما ساعد على تبريد المياه السطحية الاستوائية. ^{[ 3 ]} وارتبط تبريد المحيط الجنوبي بنمو الغطاء الجليدي لشرق القارة القطبية الجنوبية. ^{[ 24 ]}

من الأسباب المقترحة الأخرى، الاصطدام بجزء كثيف من المكون الغازي لموجة رادكليف . وقد أشير إلى أن عبور جبهة موجة رادكليف للنظام الشمسي يتزامن مع فترة اضطراب العصر الميوسيني الأوسط. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

يُعزى سبب إضافي مُقترح لاضطراب العصر الميوسيني الأوسط إلى تحوّل دورة الإشعاع الشمسي من دورة يهيمن عليها ميل محور الأرض إلى دورة يهيمن عليها الانحراف المداري (انظر دورات ميلانكوفيتش ). وكان هذا التغيير كافيًا لتهيئة الظروف بالقرب من القارة القطبية الجنوبية لحدوث التجلد. ^{[ 5 ]}

من المعروف أن التغيرات النباتية قد فاقمت من تبريد فترة المناخ المعتدل المتوسط. وقد أدت التغيرات في بياض سطح الأرض الناتجة عن تراجع الأشجار ذات الأوراق الإبرية جنوباً في خطوط العرض العليا من نصف الكرة الشمالي إلى تضخيم انخفاض درجات الحرارة. ^{[ 27 ]}

يُعتبر الانقراض الذي حدث في منتصف العصر الميوسيني حدثًا بالغ الأهمية، وقد خضع للتحليل من حيث أهمية وجود دورية محتملة بين أحداث الانقراض. وقد وجدت دراسة أجراها ديفيد راوب وجاك سيبكوسكي أن هناك دورية متوسطة ذات دلالة إحصائية (حيث تكون قيمة P أقل من 0.01) تبلغ حوالي 26 مليون سنة لاثني عشر حدث انقراض رئيسي. ولا يزال الجدل قائمًا حول ما إذا كانت هذه الدورية المحتملة ناتجة عن مجموعة من الدورات المتكررة أو عن عوامل بيولوجية. ^{[ 28 ]}

حدث انخفاض حاد في إنتاج الكربونات، يُعرف باسم انهيار الكربونات في العصر الميوسيني ( MCC )، خلال العصر التورتوني المبكر، بعد فترة وجيزة من حدث التبريد؛ ويُعتقد عمومًا أن هذا الحدث قد نتج عن تغيرات في الدوران الحراري الملحي ناجمة عن اضطراب منتصف العصر الميوسيني. [ ^{29 ] وقد} أشير إلى أن التغيرات في شدة وموسمية الرياح الموسمية الهندية قد أدت إلى هذا التغير في دوران المحيط. ^{[ 30 ]} وتتضمن فرضية أخرى لهذا الانهيار انكماش وتراجع مستوى مياه الممر البحري لأمريكا الوسطى ، مما حد من تبادل الكتل المائية بين المحيطين الأطلسي والهادئ. ^{[ 31 ]} وتتوفر أدلة على هذا الحدث في المحيط الهندي والمحيط الهادئ والمحيط الأطلسي والبحر الكاريبي والبحر الأبيض المتوسط، مما يشير إلى أن انخفاض أعداد الكائنات البحرية المنتجة للكربونات كان ظاهرة عالمية. ^{[ 29 ]}

كان من بين الآثار الرئيسية الأخرى للتبريد المناخي خلال العصر الميوسيني الأوسط التأثير البيولوجي على الكائنات الحية البرية والبحرية. ومن الأمثلة البارزة على هذه الانقراضات وجود أنواع من فصيلة الورليات ، والحرباء ، والورل ، والتمساحيات ، والسلاحف العملاقة خلال فترة ذروة المناخ الميوسيني (من 18 إلى 16 مليون سنة) في أوروبا الوسطى (خط العرض القديم 45-42 درجة شمالاً). تبع ذلك انخفاض حاد ودائم في درجات الحرارة تميز باضطراب منتصف العصر الميوسيني بين 14.8 و14.1 مليون سنة. وقد لوحظ وجود نوعين من التماسيح من جنسي غافيالوسوكس وديبلوكينودون في هذه المناطق الشمالية قبل انخفاض درجات الحرارة الدائم، ثم انقرضا بين 14 و13.5 مليون سنة. ^{[ 32 ]} من المؤشرات الأخرى التي قد تؤدي إلى الانقراضات التقدير المتحفظ بأن درجات الحرارة في منطقة القطب الجنوبي ربما انخفضت بمقدار 8 درجات مئوية على الأقل خلال أشهر الصيف قبل 14 مليون سنة. هذا التبريد في القطب الجنوبي، إلى جانب التغيرات الكبيرة في تدرجات درجات الحرارة في أوروبا الوسطى كما أشارت إليه دراسة مادلين بومه عن الفقاريات ذات الدم البارد، يُقدم دليلاً على أن الحياة النباتية والحيوانية كانت بحاجة إلى الهجرة أو التكيف من أجل البقاء. ^{[ 33 ]} في أمريكا الجنوبية، يُعتقد أن حدث انتقال الحرارة من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي قد بدأ في انخفاض أعداد أسماك الهاتلياسينيدات الذي أدى في النهاية إلى انقراضها. ^{[ 34 ]}

• ألمون، وارن د.؛ بوتجر، ديفيد ج. (2001). علم البيئة القديمة التطوري: السياق البيئي للتغير التطوري الكلي . نيويورك: مطبعة جامعة كولومبيا. ISBN 978-0-231-10994-9.

• خريطة العالم للعصر الميوسيني الأوسط