آتشفشان‌ها رویداد مرگ بزرگ را آغاز کردند اما گیاهی غیرمنتظره آن را تشدید کرد

حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش، زمین شاهد یکی از بزرگ‌ترین فاجعه‌های تاریخ خود بود. در رویداد انقراض پایان تریاس، حدود ۸۰ درصد از گونه‌های جانوری و گیاهی برای همیشه ناپدید شدند. این انقراض دسته‌جمعی معمولاً به فعالیت‌های عظیم آتشفشانی نسبت داده می‌شود، اما پژوهشی جدید نشان می‌دهد موجود به ظاهر بی‌آزار و ساده، یعنی سرخس، نیز نقش مهمی در تشدید این فاجعه ایفا کرده است.

حدود ۲۰۱ میلیون سال پیش، منطقه‌ای که امروز اقیانوس اطلس نامیده می‌شود، شاهد فعالیت‌های عظیم آتشفشانی بود. این فوران‌ها که دریاچه‌های گدازه‌ای عظیمی را در منطقه‌ای به وسعت چندین میلیون کیلومتر مربع ایجاد کردند، مقادیر خارق‌العاده‌ای از گازهای گلخانه‌ای از جمله دی‌اکسید کربن (CO₂) و دی‌اکسید گوگرد (SO₂) را وارد جو کردند.

انتشار عظیم گازها، دمای زمین را به شدت افزایش داد (افزایش دمایی حدود ۳ تا ۴ درجه سانتی‌گراد) و منجر به تغییرات آب‌وهوایی شدیدی شد. پیامدهای این رویداد شامل افزایش سطح دریاها و اسیدی شدن اقیانوس‌ها بود که بخش عظیمی از حیات دریایی مانند مرجان‌ها و بسیاری از بی‌مهرگان را از بین برد. در خشکی نیز گرمای شدید و خشکسالی، جنگل‌های عظیم و متنوع آن دوران را به شدت تضعیف کرد و زمینه را برای یک دگرگونی اساسی در پوشش گیاهی فراهم ساخت.

پس از نابودی جنگل‌ها، گیاهانی که توانایی سازگاری با شرایط سخت و استرس‌زا را داشتند، فرصت گسترش یافتند. سرخس‌ها، با سیستم ریشه‌ای عمیق و مقاوم و توانایی تولیدمثل سریع، به سرعت مناطق وسیعی را در شمال غربی اروپای امروزی پوشاندند. این گسترش انفجاری سرخس‌ها که به جهش سرخس‌ها معروف است، نقطه‌ی عطفی در روند انقراض بود.

پژوهشگران با بررسی مغزه‌های رسوبی (نمونه‌های استوانه‌ای از لایه‌های زمین) از چهار منطقه‌ی مختلف در اروپا، به شواهد قانع‌کننده‌ای دست یافتند. به گزارش رسانه‌ها، آن‌ها در این مغزه‌ها، لایه‌های بسیار تیره و قهوه‌ای رنگی را شناسایی کردند که در تمام نمونه‌ها، مربوط به یک دوره‌ی زمانی خاص بود.

تحلیل‌های دقیق نشان داد لایه‌های تیره رنگ، دقیقاً هم‌زمان با سه رویداد مهم شکل گرفته‌اند: نخست، گسترش بی‌سابقه و انفجاری سرخس‌ها که به جهش سرخس معروف است. دوم، افزایش چشم‌گیر بقایای زغال‌چوب که نشانه‌ی مستقیم وقوع آتش‌سوزی‌های گسترده است. و سوم، افزایش ترکیبات آلی به نام هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای که در نتیجه‌ی سوختن زیست‌توده (گیاهان) ایجاد می‌شوند. این هم‌زمانیِ دقیق، به روشنی نشان می‌دهد آتش‌سوزی‌های عظیم درست در همان دوره‌ای که سرخس‌ها به سرعت در حال گسترش بودند، رخ داده و این دو پدیده به شدت به یکدیگر مرتبط بوده‌اند.

سرخس‌ها در شرایط عادی، گیاهان مرطوبی هستند، اما در اثر گرمای شدید و خشکسالی ناشی از تغییرات اقلیمی، به سرعت خشک شده و به ماده‌ای بسیار قابل‌اشتعال تبدیل می‌شوند. این گیاهان که به صورت لایه‌های ضخیم و انبوه روییده بودند، مانند یک مخزن عظیم سوخت عمل می‌کردند.

باس ون د شوتبروخه، دانشمند علوم زمین در دانشگاه اوترخت و نویسنده‌ی ارشد مطالعه، دراین‌باره می‌گوید: «زمانی که سرخس‌ها خشک می‌شوند، این توده‌های ضخیم، سوخت ایده‌آلی برای آتش‌سوزی‌های عظیم هستند. سرخس‌ها به تغییرات پاسخ دادند و سوختی را فراهم کردند که آتش را شعله‌ورتر کرد و باعث تکرار آتش‌سوزی‌های عظیم شد.»

پژوهشگران تخمین می‌زنند این چرخه‌ی خشک شدن، آتش‌سوزی و رویش مجدد سرخس‌ها، بین ۴۰,۰۰۰ تا ۳۰۰,۰۰۰ سال ادامه داشته است. این بدان معناست که زمین برای ده‌ها هزار سال، در یک وضعیت پایدار از آتش‌سوزی‌های عظیم و مکرر قرار داشته است.

آتش‌سوزی‌ها نه تنها جنگل‌های باقی‌مانده را نابود کردند، بلکه با تخریب خاک و تغییر چرخه‌های کربن، شرایط را برای گونه‌های گیاهی و جانوری بازمانده، غیرقابل‌تحمل‌تر کردند و آنچه به عنوان یک مکانیسم بازخورد مثبت شناخته می‌شود، به این شکل اتفاق افتاد:

تغییرات اقلیمی که از فوران‌های آتشفشانی نشأت گرفته بود، ابتدا به نابودی جنگل‌های انبوه انجامید. این امر باعث شد سرخس‌ها به سرعت جایگزین درختان شده و مناطق وسیعی را بپوشانند. سپس پوشش گیاهی جدید در اثر گرمای شدید و خشکسالی، خشک شد و به انبوهی از سوخت قابل‌اشتعال تبدیل گردید. همین مواد، آتش‌سوزی‌های عظیمی را شعله‌ور ساخت که با سوزاندن خود، مقادیر بیشتری دی‌اکسید کربن را وارد جو کردند. این افزایش گازهای گلخانه‌ای نیز به نوبه‌ی خود، گرمایش و خشکسالی را تشدید نمود و زمینه را برای تکرار دوباره‌ی این چرخه‌ی مرگبار فراهم آورد.

مطالعه مورد بحث نشان می‌دهد رویدادهای انقراض، حاصل ترکیب پیچیده‌ای از عوامل مختلف هستند و یک محرک اولیه (آتشفشان)، به تنهایی نمی‌تواند چنین فاجعه‌ای را توضیح دهد. سرخس‌ها، به عنوان عاملی که «آتش را برافروختند»، نمادی از این هستند که چگونه تغییرات به ظاهر کوچک در یک اکوسیستم (تغییر در پوشش گیاهی) می‌تواند عواقب یک بحران بزرگ را به شدت تشدید کند.

یافته‌ها برای درک بحران‌های زیست‌محیطی امروز، مانند تغییرات اقلیمی، بسیار حیاتی است. همانطور که یک گیاه ساده توانست فاجعه‌ای را تشدید کند، امروز نیز تغییرات در اکوسیستم‌ها (مثل جنگل‌زدایی یا خشکسالی) می‌توانند عواقب گرمایش جهانی را به مراتب بدتر کنند.

پژوهش در ژورنال Nature Geoscience منتشر شده است.