رسم خرائط لمستوى سطح البحر على المدى القصير أكثر من 540 مليون عام

التغييرات في أغطية الجليد القطبية للأرض مسؤولة عن التقلبات في مستوى سطح البحر. تقليديًا ، تم تقدير التغييرات في مستوى سطح البحر من خلال دراسة طبقات الرواسب والحفريات المرتبطة بها الموجودة في الأحواض القديمة. على سبيل المثال ، يشير وجود Claystone إلى أن المنطقة كانت عميقة تحت الماء.

رسم خرائط التقلبات قصيرة الأجل في مستوى سطح البحر على مئات الملايين من السنين

يجادل مؤلفو دراسة حديثة حددت تغيرات مفصلة لمستوى سطح البحر على مدار الـ 540 مليون سنة الماضية أن هذه الأساليب الجغرافية الجغرافية تجعل من الصعب فصل التأثيرات الجيولوجية والمناخية المحلية عن اتجاهات مستوى سطح البحر العالمي. يمكن لمصادر البيانات الأخرى ، مثل سجلات الفيضانات القارية ، تتبع التغييرات في مستوى سطح البحر على مدار ملايين السنين ولكنها غير مفصلة بما يكفي لتحديد التقلبات الأكثر سرعة التي تحدث كل 20،000 إلى 400000 سنة.

تُعرف هذه التقلبات على المدى القصير ، المعروفة باسم دورات Milankovitch ، بالتغيرات في مدار الأرض وإمالة الأرض. هذه الدورات مهمة خلال فترات العصر الجليدي (مناخات الجليد) ، عندما تكون صفائح الجليد كبيرة وحساسة للتحولات المناخية الصغيرة.

خرائط الجغرافيا القديمة التي تظهر (الخريطة العليا) آخر الحد الأقصى الجليدي (حوالي 20،000 عام) ، عندما كانت صفائح الجليد في أكبرها ، كانت مستوى سطح البحر منخفضًا ، وكانت المزيد من الأراضي مكشوفة ؛ و (الخريطة السفلية) في الوقت الحاضر ، مع صفائح الجليد الأصغر ومستوى سطح البحر العالي. الخرائط: Van der Meer et al. ، 2025 ، cc by 4.0.

لتعيين تقلبات مستوى سطح البحر على مدار فترات زمنية أقصر ، فإن مؤلفي دراسة نشرت في أرض ورسائل علوم الكواكب استخدم نموذج المناخ الراسخ للسينوزويك (الـ 66 مليون سنة الماضية). أظهرت الدراسات السابقة أن التغيرات في الغطاء الجليدي على المدى القصير الناجمة عن دورات الأرض المدارية تميل إلى أن تكون أكبر عندما تكون أحجام الجليد طويلة الأجل أكبر. على سبيل المثال ، خلال البليستوسين ، عندما تغطيت صفائح الثلج الضخمة أجزاء من القارات ، كانت كل من حجم الجليد وتغيرات درجة الحرارة كبيرة. على النقيض من ذلك ، خلال الإيوسين ، عندما لم يكن هناك سوى القليل من الجليد الدائم ، كانت هذه الاختلافات قصيرة الأجل ضئيلة أو غائبة.

يحاكي هذا النموذج سلوك الغطاء الجليدي وتغيرات درجة الحرارة بدقة عالية من 1000 سنة. استخدمت الدراسة تقديرات تقلبات درجة الحرارة العالمية السابقة لحساب مدى امتداد صفائح الجليد ومقدار الجليد الذي يحملونه خلال فترات مختلفة. من خلال تطبيق علاقة بين منطقة الجليد والحجم من Cenozoic إلى العصور الأخرى ، قدر المؤلفون تغيرات على مستوى سطح البحر على المدى القصير على مدار الـ 540 مليون عام الماضية.

نتائج دراسة مستوى سطح البحر

من خلال الجمع بين تقديراتهم الجديدة قصيرة الأجل وبيانات مستوى سطح البحر على المدى الطويل ، أنشأ المؤلفون تحليلًا زمنيًا أكثر تفصيلاً لتغيرات مستوى سطح البحر على مدار 540 مليون عام الماضية. أظهرت نتائجهم أنه خلال العصور الجليدية الرئيسية ، وتحديداً الراحل Ordovician و Permo-Carboniferous و Cenozoic Icehouses المتأخرة ، يمكن أن ترتفع مستويات سطح البحر أو تنخفض بأكثر من 100 متر على مدار فترات قصيرة نسبيًا. تتشابه هذه التغييرات الكبيرة في الحجم مع تحولات مستوى سطح البحر على المدى الطويل التي يحركها النشاط التكتوني.

خلال Ordovician الأوسط إلى الكربون في وقت مبكر (460-340 مليون سنة) والمتأخر الجوراسي إلى العصر الطباشيري المبكرة (منذ 160-10 مليون سنة) ، كانت التغييرات في مستوى سطح البحر أكثر اعتدالًا ، وعادة ما تكون في حدود قليلة من عشرات الأمتار. خلال فترات أكثر دفئًا مثل الكامبريان إلى Ordovician المبكرة ، الترياسي إلى الجوراسي المتوسط ، الأوساخ المتوسطة ، وأوائل ، لم يكن هناك تأثير جليدي قصير الأجل على مستوى سطح البحر لأن صفائح الجليد طويلة الأجل كانت غائبة في الغالب.

الدراسة

Van der Meer ، DG ، STAP ، LB ، Scotese ، CR ، Mills ، BJ ، Sluijs ، A. ، & Van Hinsbergen ، DJ (2025). Phanerozoic المداخن على نطاق الجليدية-التباين الوطني. رسائل علوم الأرض والكواكبو 667، 119526. doi: 10.1016/j.epsl.2025.119526