อ่าน 4 นาที
กิจกรรม Azolla
เหตุการณ์อะโซลลาเป็นสถานการณ์ทางภูมิอากาศโบราณที่สันนิษฐานว่าเกิดขึ้นในยุคอีโอซีน ตอนกลาง ประมาณ49 ล้านปีก่อนเมื่อเชื่อกันว่ามีการแพร่กระจายของเฟิร์นน้ำจืดอะโซลลา...
กิจกรรม Azolla

เหตุการณ์อะโซลลาเป็นสถานการณ์ทางภูมิอากาศโบราณที่สันนิษฐานว่าเกิดขึ้นในยุคอีโอซีน ตอนกลาง [ 1 ]ประมาณ49 ล้านปีก่อนเมื่อเชื่อกันว่ามีการแพร่กระจายของเฟิร์นน้ำจืดอะโซลลา ซึ่งตรึงคาร์บอนได้ใน มหาสมุทรอาร์กติกเมื่อเฟิร์นตายและจมลงสู่พื้นทะเลที่นิ่ง พวกมันก็ถูกรวมเข้ากับตะกอนในช่วงเวลาประมาณ 800,000 ปี การลดลงของคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกิดขึ้นนั้น คาดการณ์กันว่าช่วยพลิกผันสภาพของโลกจากสภาวะ " โลกเรือนกระจก " ของยุคความร้อนสูงสุดในพาลีโอซีน-อีโอซีนเมื่อโลกมีอุณหภูมิสูงพอที่เต่าและต้นปาล์มจะเจริญเติบโตได้ที่ขั้วโลก ไปสู่โลกยุคน้ำแข็ง ในปัจจุบัน ที่รู้จักกันในชื่อ ยุคน้ำแข็งซีโนโซ อิก ตอนปลาย
หลักฐานทางธรณีวิทยาของเหตุการณ์ดังกล่าว

ในชั้นตะกอนทั่วทั้งแอ่งอาร์กติก สามารถสังเกตเห็นหน่วยที่มีความหนาอย่างน้อย 8 เมตร (ส่วนล่างของแกนที่ยาวที่สุดไม่ได้รับการกู้คืน แต่อาจมีความหนาถึง 20 เมตรขึ้นไป) หน่วยนี้ประกอบด้วยชั้นสลับกัน ชั้น ตะกอน ซิลิกา ที่แสดงถึงการตกตะกอนพื้นหลังของ สิ่งมีชีวิต แพลงก์ตอน ซึ่งเป็นเรื่องปกติของตะกอนในทะเล สลับกับชั้นบางๆ ที่มีความหนา เพียง ไม่กี่มิลลิเมตรซึ่งประกอบด้วยซากดึกดำบรรพ์ของอะโซลลา[ 2 ]สารอินทรีย์นี้ยังสามารถตรวจพบได้ในรูปของรังสีแกมมาที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งได้รับการบันทึกไว้ทั่วทั้งแอ่งอาร์กติก ทำให้เหตุการณ์นี้เป็นประโยชน์ในการจัดเรียงแกนที่เจาะในสถานที่ต่างๆ การควบคุม ทางด้านพาลินวิทยา และการสอบเทียบกับบันทึก การกลับทิศทางของสนามแม่เหล็กโลกที่มีความละเอียดสูงทำให้สามารถประมาณระยะเวลาของเหตุการณ์ได้ที่ 800,000 ปี[ 1 ] เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นพร้อมกับการลดลงอย่างรุนแรงของระดับคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งลดลงจาก 3500 ppmในช่วงต้นยุคอีโอซีนเหลือ 650 ppm ในช่วงเหตุการณ์นี้[ 3 ]
อาโซลลา
อะโซลลาได้รับการยกย่องว่าเป็น "พืชสุดยอด" เนื่องจากสามารถดูดซับไนโตรเจนได้มากถึง 1 ตันต่อไร่ต่อปี[ 4 ] (0.25 กก./ตร.ม. /ปี) ซึ่งเทียบเท่ากับการดูดซับคาร์บอน 6 ตันต่อไร่ (1.5 กก./ตร.ม. /ปี) ความสามารถในการใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศเพื่อการเจริญเติบโตหมายความว่าข้อจำกัดหลักของการเจริญเติบโตมักจะเป็นความพร้อมของฟอสฟอรัส: คาร์บอน ไนโตรเจน และกำมะถันเป็นองค์ประกอบสำคัญ 3 อย่างของโปรตีน และฟอสฟอรัสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ DNA, RNA และในการเผาผลาญพลังงาน พืชชนิดนี้สามารถเจริญเติบโตได้อย่างรวดเร็วในสภาวะที่เอื้ออำนวย เช่น ความอบอุ่นปานกลางและแสงแดด 20 ชั่วโมง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีให้เห็นที่ขั้วโลกในช่วงต้นยุคอีโอซีน และสามารถเพิ่มมวลชีวภาพเป็นสองเท่าภายใน 2-3 วันในสภาพอากาศเช่นนี้[ 1 ]อัตราการเจริญเติบโตนี้ทำให้พืชเจริญเติบโตลึกลงไปใต้ดินห่างจากแสงแดด ซึ่งจะเกิดการตายและการกักเก็บคาร์บอน
สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเกิดเหตุการณ์
ในช่วงต้นยุคอีโอซีนโครงสร้างทวีปเป็นเช่นนั้นทำให้ทะเลอาร์กติกถูกตัดขาดจากมหาสมุทรที่กว้างกว่าเกือบทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าการผสมผสาน—ซึ่งในปัจจุบันเกิดขึ้นจากกระแสน้ำลึก เช่น กระแสน้ำกัลฟ์สตรีม —ไม่ได้เกิดขึ้น ส่งผลให้เกิดชั้นน้ำที่ มีลักษณะคล้าย ทะเลดำในปัจจุบัน[ 5 ] อุณหภูมิสูงและลมแรงทำให้เกิดการระเหยสูง เพิ่มความหนาแน่นของมหาสมุทร และ—จากการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝน[ 6 ] —ทำให้มีปริมาณน้ำไหลจากแม่น้ำที่ไหลลงสู่แอ่งเพิ่มขึ้น น้ำจืดที่มีความหนาแน่นต่ำนี้ก่อตัวเป็นชั้นเนฟีลอย ด์ ลอยอยู่บนผิวน้ำทะเลที่มีความหนาแน่นสูง[ 7 ] แม้แต่น้ำจืดเพียงไม่กี่เซนติเมตรก็เพียงพอที่จะทำให้อะโซลลาสามารถเจริญเติบโตได้ นอกจากนี้ น้ำในแม่น้ำนี้ยังอุดมไปด้วยแร่ธาตุ เช่น ฟอสฟอรัส ซึ่งจะสะสมมาจากโคลนและหินที่มันทำปฏิกิริยาด้วยขณะไหลผ่านทวีปต่างๆ เพื่อช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช ความเข้มข้นของคาร์บอน (ในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์) ในบรรยากาศเป็นที่ทราบกันดีว่าสูงในเวลานั้น[ 3 ]
การเกิดแพลงก์ตอนบานเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะส่งผลกระทบทางธรณีวิทยาได้ หากต้องการลดปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์อย่างถาวรและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคาร์บอนจะต้องถูกกักเก็บไว้โดยพืชที่ถูกฝังกลบ และซากพืชจะต้องไม่สามารถเข้าถึงได้โดยสิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลาย สภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนบริเวณก้นทะเลอาร์กติก ซึ่งเป็นผลมาจากชั้นน้ำที่แบ่งตัวเป็นชั้นๆ ทำให้เกิดสภาพเช่นนี้ สภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนจะยับยั้งการทำงานของสิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลาย และทำให้พืชคงสภาพอยู่ได้โดยไม่เน่าเปื่อยจนกว่าจะถูกฝังกลบด้วยตะกอน
ผลกระทบระดับโลก
ด้วยช่วงเวลาการเกิดปรากฏการณ์ Azolla bloom ที่ยาวนานถึง 800,000 ปีและ พื้นที่ลุ่มน้ำ ขนาด 4,000,000 ตารางกิโลเมตร (1,500,000 ตารางไมล์) ที่ต้องครอบคลุม แม้แต่การประมาณการอย่างระมัดระวังที่สุดก็ยังสามารถกักเก็บคาร์บอนได้มากเกินพอที่จะอธิบายการลดลงของ CO2 ถึง 80% ที่สังเกตได้จากปรากฏการณ์นี้เพียงอย่างเดียว ปัจจัยอื่นๆ ก็มีบทบาทอย่างแน่นอน การลดลงนี้เป็นจุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงจากโลกเรือนกระจกไปสู่โลกยุคน้ำแข็งในปัจจุบัน อาร์กติกเย็นลงจากอุณหภูมิผิวน้ำทะเลเฉลี่ย 13 °C เหลือ −9 °C ในปัจจุบัน[ 1 ]และส่วนอื่นๆ ของโลกก็มีการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกัน อาจเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ยุค Snowball Earth (เมื่อกว่าครึ่งพันล้านปีก่อน) ที่โลกมีน้ำแข็งปกคลุมทั้งสองขั้ว การลดลงของอุณหภูมิอย่างรวดเร็วในทางธรณีวิทยาในช่วงระหว่าง 49 ถึง47 ล้านปีก่อนซึ่งเป็นช่วง เหตุการณ์ Azollaนั้นเห็นได้ชัดหินตก (ซึ่งถือเป็นหลักฐานของการมีอยู่ของธารน้ำแข็ง) พบได้ทั่วไปในตะกอนอาร์กติกหลังจากนั้น โดยมีฉากหลังเป็นการเย็นตัวลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในระยะยาว จนกระทั่งเมื่อ15 ล้านปีก่อนจึงมีหลักฐานการเยือกแข็งในขั้วโลกเหนือที่แพร่หลาย[ 8 ]
คำอธิบายทางเลือกอื่นๆ
แม้ว่ามหาสมุทรอาร์กติกที่เขียวชอุ่มจะเป็นแบบจำลองการทำงานที่ใช้ได้ แต่เหล่านักวิทยาศาสตร์ที่สงสัยก็ชี้ให้เห็นว่าอาจเป็นไปได้ที่ อาณานิคม ของอะโซลลาในปากแม่น้ำหรือทะเลสาบ น้ำจืด จะถูกกระแสน้ำแรงพัดพาเข้าไปในมหาสมุทรอาร์กติก ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีชั้นน้ำจืด[ 8 ] [ 9 ]
การพิจารณาด้านเศรษฐกิจ
ความสนใจส่วนใหญ่ในปัจจุบันในการสำรวจน้ำมันในภูมิภาคอาร์กติกมุ่งไปที่ แหล่งสะสมของ อะโซลลาการฝังตัวของวัสดุอินทรีย์จำนวนมากทำให้เกิดหินต้นกำเนิดของน้ำมัน ดังนั้นหากมีประวัติความร้อนที่เหมาะสม การเจริญเติบโตของอะโซลลา ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ อาจถูกเปลี่ยนเป็นน้ำมันหรือก๊าซได้[ 10 ] ในปี 2551 มีการจัดตั้งทีมวิจัยขึ้นในเนเธอร์แลนด์เพื่อศึกษาอะโซลลาโดย เฉพาะ [ 11 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กิจกรรม Azolla
เหตุการณ์อะโซลลาเป็นสถานการณ์ทางภูมิอากาศโบราณที่สันนิษฐานว่าเกิดขึ้นในยุคอีโอซีน ตอนกลาง ประมาณ49 ล้านปีก่อนเมื่อเชื่อกันว่ามีการแพร่กระจายของเฟิร์นน้ำจืดอะโซลลา...
หลักฐานทางธรณีวิทยาของเหตุการณ์ดังกล่าว
ในชั้นตะกอนทั่วทั้งแอ่งอาร์กติก สามารถสังเกตเห็นหน่วยที่มีความหนาอย่างน้อย 8 เมตร (ส่วนล่างของแกนที่ยาวที่สุดไม่ได้รับการกู้คืน แต่อาจมีความหนาถึง 20 เมตรขึ้นไป) หน่วยนี้ประกอบด้วยชั้นสลับกัน ชั้น ตะกอน ซิลิกา ที่แสดงถึงการตกตะกอนพื้นหลังของ สิ่งมีชีวิต...
อาโซลลา
อะโซลลา ได้รับการยกย่องว่าเป็น "พืชสุดยอด" เนื่องจากสามารถดูดซับไนโตรเจนได้มากถึง 1 ตันต่อไร่ต่อปี [ 4 ] (0.25 กก./ตร.ม. / ปี) ซึ่งเทียบเท่ากับการดูดซับคาร์บอน 6 ตันต่อไร่ (1.5 กก./ตร.ม.
สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเกิดเหตุการณ์
ในช่วงต้นยุคอีโอซีน โครงสร้างทวีป เป็นเช่นนั้นทำให้ทะเลอาร์กติกถูกตัดขาดจากมหาสมุทรที่กว้างกว่าเกือบทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าการผสมผสาน—ซึ่งในปัจจุบันเกิดขึ้นจากกระแสน้ำลึก เช่น กระแสน้ำ กัลฟ์สตรีม —ไม่ได้เกิดขึ้น ส่งผลให้เกิด ชั้นน้ำที่ มีลักษณะคล้าย ทะเลดำ...